研究报告全文：行业深度研究基础化工技术开拓资本赋能合成生物学未来可期证券研究报告2022年12月25日合成生物学行业专题报告核心结论行业评级超配前次评级超配合成生物学是第三次生物科技革命前景广阔合成生物学可以定向改造细评级变动维持胞使其满足人类需求目前已在医药化工等领域有所应用生物基产品近一年行业走势相对现有的石化产品具备显著的碳减排优势发展前景广阔据CBInsights估计2024年全球合成生物学市场规模将达到189亿美元19-24年CAGR基础化工沪深300为288-1-5合成生物学已经实现由0到1的积累1合成生物学底层理论技术已-9-13打通基因测序基因编辑与微生物培养效率大幅提高使得合成生物学有-17-21望绕开理性设计技术瓶颈全基因组范围搜索基因型2合成生物学在化-25-29工领域已有应用当前合成生物学已经在乙醇乳酸等产品上有所应用并2021-122022-042022-08成功对石化产品进行替代如生物基乳酸市占率达到以生产效率与100知识产权为核心优势的竞争格局也已初步形成相对表现1个月3个月12个月合成生物学正在进入从1到n新阶段市场有利因素强劲政策端积极基础化工-493-600-1785推进碳减排税的推出使得合成生物学的政策导向正转向经济优势一级市沪深300139-072-2221场看好大量资本涌入2021年合成生物学融资额达2295亿元其中具分析师备合成生物学核心技术有量产产品的公司更受青睐单笔融资最高达87黄侃S0800522070001亿元18818400628国内外企业持续经受市场考验产品为最终落脚点平台型企业与产品型企huangkanresearchxbmailcomcn业各有利弊产品型公司营收天花板更高但在产品工业化放大的过程中存相关研究在诸多风险参考国内外企业发展经验我们认为最终决定企业价值的是产基础化工冬储需求支撑磷铵价格R134a价差转正化工行业周观点品规模化后的盈利能力合成生物学企业需将技术转化为盈利能力生产的20221212-202212182022-12-19产品需要较化学法有显著优势从而打开广阔市场支撑其较高估值基础化工气凝胶供需齐发力碳中和助力渗透加速气凝胶行业专题报告2022-12-16投资建议与投资标的我们认为真正具有发展潜力的合成生物学企业应该基础化工成本需求双支撑冬肥市场偏暖运行化工行业周观点具备产业化生产的能力且潜力的大小与其选品策略有关在其选品的市场20221205-202212112022-12-11中市场规模是否足够大生物法是否具有足够的竞争优势都是决定企业盈利能力与市场价值的关键建议关注可产业化生产生物基聚酰胺的凯赛生物688065SH及已产业化利用厌氧发酵法生产丙氨酸的企业华恒生物688639SH风险提示技术进步不及预期产业化落地效果不及预期生物安全及伦理风险产品推广难度1请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日索引内容目录一合成生物学第三次生物科技革命前景广阔4二实现由0到1的积累进入从1到n新阶段621底层理论技术已打通622化工领域已有应用技术与知识产权是核心壁垒823市场有利因素强劲合成生物学进入从1到n新阶段10231政策端推进政策导向正转向经济优势10232一级市场看好大量资本涌入11三国内外企业持续经受市场考验产品为最终落脚点1131国外企业产品为企业价值提供根本支撑1232国内上市企业均有产品落地估值与业绩共振16321凯赛生物布局生物基聚酰胺16322华恒生物主营氨基酸产业链1733国内未上市企业平台型企业蓄势待发18331蓝晶微生物生产可降解PHA18332弈柯莱生物平台型公司收入利润体量可观19四投资建议20五风险提示20图表目录图1合成生物学产业化全流程4图22021年合成生物学细分领域市场规模占比4图3合成生物学技术应用历史4图4合成生物法利用葡萄糖合成物质5图5全球合成生物行业市场规模及增速6图6合成生物学工业化工品市场规模6图7合成生物学研究内容6图8合成生物学细胞工厂6图9菌种理性工程化的试错流程-DBTL循环7图10合成生物学基因测序成本发展趋势7图11微生物细胞工厂MCFs设计和构建发展历程及未来展望8图122001-2019年合成生物学的论文专利和融资和企业发展情况8图13凯赛生物申请专利情况个9图142017-2021年中国合成生物学融资情况112请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图152021年中国合成生物学融资轮次情况11图16合成生物学企业图谱12图17GinkgoBioworks股价走势美元13图18GinkgoBioworks营收与净利润情况13图19Amyris股价走势美元14图20Amyris营收与增长率14图21Amyris净利润与增长率14图22Amyris销售与研发费用率情况15图23Zymergen股价走势美元15图24Zymergen营收与增长率16图25Zymergen净利润与增长率16图26凯赛生物营收及增长率17图27凯赛生物净利润及增长率17图28华恒生物主要产品下游情况17图29华恒生物营收及增长率18图30华恒生物净利润及增长率18图31凯赛生物与华恒生物PE走势x18图32蓝晶微生物数字化生物反应器平台19图33弈柯莱生物生产工艺19图34弈柯莱生物发展历程20表1生物基产品具有显著的环保优势5表22019年部分合成生物学化学品和燃料的市场开发现状及潜力9表3合成生物学产业化关键技术9表4合成生物学化工应用相关政策梳理10表52022年部分中国合成生物学企业融资情况11表6凯赛生物产能情况16表7华恒生物产能情况173请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日一合成生物学第三次生物科技革命前景广阔合成生物学是近年来发展迅猛的新兴前沿交叉学科所谓合成生物学是以基因组学为基础利用计算机设计等将细胞或生命体定向改造成高效的细胞系统使其拥有满足人类需求的生物功能的学科与传统的发酵工程不同合成生物学构建的产物具有可预测和可控制的特性合成生物学是第三次生物科技革命是对制造业进行的科技升级合成生物学已在医药化工等领域有所应用目前合成生物学主要应用于医学领域2021年合成生物学应用于医学领域的市场规模占比93代表产品有弈柯莱生物的西格列汀中间体等合成生物学应用于化工品生产的市场规模占比为2代表产品有凯赛生物的生物基聚酰胺等图1合成生物学产业化全流程图22021年合成生物学细分领域市场规模占比化工领域医疗领域2化工领域科研服务领域农业领域食品领域医疗领域其他领域93资料来源微生物细胞工厂的设计构建从诱变育种到全基因组定制化创制西部资料来源产业信息网西部证券研发中心证券研发中心图3合成生物学技术应用历史资料来源弈柯莱生物招股说明书西部证券研发中心生物法具备显著的原料可再生无污染以及碳减排属性环境友好的绿色产业模式也是推动合成生物产业升级的重要推动力通过合成生物学技术构建高效的细胞工厂可以利用可再生的生物质资源如玉米等为原料发酵生产各种化学品无需添加各类环境有害的化学物质生物法的碳排放也显著低于传统石化路线生物法发酵反应固碳效果好且反应温度接近常温如生物法丁二酸需要的温度是37-39能耗较低根据中科院天4请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日津工业生物技术研究所统计目前生物制造产品可比石化产品平均节能减排30-50未来减排潜力将达到50-70以具体产品对比据凯赛生物官网公司的生物基戊二胺使用可再生生物质为原材料产品中可再生碳含量为100系列生物基聚酰胺中可再生碳含量高达45100以戊二胺为原料生产的生物基聚酰胺56的全球变暖潜力仅为尼龙66的一半左右表1生物基产品具有显著的环保优势原材料数据库Ecoinvent36产品评价参数单位尼龙6尼龙66戊二胺聚酰胺56全球变暖潜力-化石kgCO2eq990E00866E00731E00728E00全球变暖潜力-生物成因kgCO2eq120E-02311E-02-595E00-290E00全球变暖潜力土地利用和土地转化kgCO2eq195E-05173E-05112E-03120E-03全球变暖潜力-总计kgCO2eq991E00869E00136E00438E00资料来源凯赛生物官网西部证券研发中心注上述结果为基于1千克产品的产量计算得出生物基化工产品可替代部分有机化学品与化学燃料理论上大多数现有的物质材料都可以被生物合成世界经合组织OECD预测至2030年生物制造在生物经济中的贡献率将达到39将有超过25的有机化学品和20的化石燃料由生物基化产品替代图4合成生物法利用葡萄糖合成物质资料来源凯赛生物招股说明书西部证券研发中心合成生物学发展潜力巨大据CBInsights估计2024年全球合成生物学市场规模将达到189亿美元19-24年CAGR为288其中工业化学品2024年规模可达375亿美元19-24年CAGR为275麦肯锡全球研究院预计到2025年全球合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元5请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图5全球合成生物行业市场规模及增速图6合成生物学工业化工品市场规模资料来源CBInsights西部证券研发中心资料来源CBInsights西部证券研发中心二实现由0到1的积累进入从1到n新阶段合成生物学是近年来学界研究的热点其真正的底层逻辑来自于方法论和工具包的革新随着测序技术分子生物学基因编辑等技术的发展合成生物学可以用更加工程化的方法完成对生物系统的改造目前合成生物学已打通微生物细胞工程构造全流程的底层理论与技术部分企业实现生物法应用并成功在市场上对化学法产品有所替代21底层理论技术已打通代谢工程学科的创立与发展推动合成生物学底层技术迭代微生物细胞工厂MCFs的设计是绿色生物制造的核心环节20世纪90年代后代谢工程学科建立合成生物学趋于理性可构建具有特定功能的MCFs图7合成生物学研究内容图8合成生物学细胞工厂资料来源严伟等合成生物学及其研究进展西部证券研发中心资料来源凯赛生物招股说明书西部证券研发中心底层技术发展使得业界可以较低的成本运用DBTL循环进行菌种培育目前无论是实验室开发MCFs还是工艺端经实验室10L发酵罐-中试吨级发酵罐-产业百吨级发酵罐的产业化放大流程主要依靠设计-构建-测试-学习DBTL循环而随着底层技术发展MCFs从设计到性能测试的资金和时间成本大幅下降使得实验室可简便地进行大规模的菌种试验从中筛选出所需要的菌种特性6请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图9菌种理性工程化的试错流程-DBTL循环资料来源微生物细胞工厂的设计构建从诱变育种到全基因组定制化创制西部证券研发中心1基因测序成本和基因编辑成本快速下降人类基因组计划与CRISPRCas9基因编辑技术的推出使得基因测序与基因编辑成本快速下降据麦肯锡数据2019年人类基因组测序成本仅需花费不到1000美元未来十年甚至更短时间内成本可能会降到100美元以下2微生物培养效率提高可快速观察到基因表征结果提高菌种筛选效率高通量微生物进化培养系统可大批量地培养多种微生物从而大幅加快传代效率如eVOLVER设备可在一张办公桌上同时大规模培养16种不同的微生物图10合成生物学基因测序成本发展趋势资料来源McKinseyGlobalInstitute西部证券研发中心基于数据科学手段MCFs设计和构建效率未来有望大幅突破目前使用的DBTL循环方法结果仍存在极大的不确定性效率不够高参考微生物细胞工厂的设计构建从诱变育种到全基因组定制化创制通常从MCFs概念设计到满足实际应用需要50300人年和数亿美元的投入而未来可利用新一代测序和数据统计分析手段建立类似人类基因组计划的数据集再结合深度学习等数据科学手段可以绕开理论分析的瓶颈直接将基因与表征效果相联系从而使得构造特定功能的MCFs更为简易可行7请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图11微生物细胞工厂MCFs设计和构建发展历程及未来展望资料来源微生物细胞工厂的设计构建从诱变育种到全基因组定制化创制西部证券研发中心22化工领域已有应用技术与知识产权是核心壁垒学界先行企业跟进底层技术突破助力专利与应用转化20世纪以来基础研究应用开发与资金投入相继进入高峰期当前合成生物学已经有部分产品有所应用并且对石化产品有所替代图122001-2019年合成生物学的论文专利和融资和企业发展情况资料来源从全球专利分析看合成生物学技术发展趋势西部证券研发中心8请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日表22019年部分合成生物学化学品和燃料的市场开发现状及潜力生物基产品市场所有市场生物基石化产品生物基产品产品企业机构价格美元t规模百t市场百万美元年价格美元t规模百t销售百万美元年占比QterosLogenBP帝斯曼乙醇ProterroLanzaTechAlgenol8157131058141823766776314193Mascoma乳酸Myriant等14504726841450472684100MyriantOPXBiotechnologies丙烯酸268803092469521012863001Metabolix诺维信嘉吉法尼烯Amyris55811268558112268近100丁二酸BioamberMyriant帝斯曼2940381112500761914914-丁二醇Bioamber高于3000391800320025004500800001己二酸VerdezyneBioamberRennovia21500001000218502300301956006900000003异丁烯GlobalBioenergies远高于185000100218501500027750000006资料来源合成生物学应用产品开发现状与趋势西部证券研发中心对于具备合成生物学技术的公司最直接的竞争来自于传统的生产效率专利壁垒是核心竞争力生物基产品的产业化需要解决一系列工艺难题且需要不断研发去提高生产效率对企业技术考验很大同时由于合成生物学是用理性设计叠加自然突变具备一定可控性因此用专利去保护较为容易目前主要是在基因编辑时加入一段特殊的序列作为防伪标识而若想产品始终保持统治地位必须不断优化菌种性能同时积极申请专利如凯赛生物仅在22H1就申请发明专利50项实用新型专利2项累计所获专利总数达288个累计申请数达649个表3合成生物学产业化关键技术环节技术基因工程PCR技术CRISPR-Cas9技术凝胶电泳技术细胞培养菌种培育技术菌种分离技术细胞筛选高通量筛选技术发酵过程发酵工程技术分离纯化结晶分离技术膜分离技术萃取分离技术资料来源微生物细胞工厂的设计构建从诱变育种到全基因组定制化创制西部证券研发中心图13凯赛生物申请专利情况个发明专利实用新型专利4503874003503002502001501081004843505056202019年及以前202020212022H1资料来源凯赛生物年报西部证券研发中心9请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日23市场有利因素强劲合成生物学进入从1到n新阶段合成生物学受到政策青睐在一级市场也是捷报连连当前我国合成生物学模式主要是企校合作由高校或是中科院微生物研究所研发基础菌种再由企业进行工艺端放大政策的倾斜和资金的导入可以帮助企业引入人才并使其有资本进行DBTL循环的大量试错从而推动产品产业化落地231政策端推进政策导向正转向经济优势国家推出多项政策为合成生物学发展保驾护航2015年以来支持合成生物学发展的政策井喷从政策端为合成生物学在化工领域的发展保驾护航着重挖掘合成生物学的经济与环保价值2022年5月10日发改委印发十四五生物经济发展规划是中国首部生物经济五年规划明确要着力做大做强生物经济到2025年生物经济成为推动高质量发展的强劲动力并将生物质替代作为4大重点发展领域之一碳中和背景下碳排放标准缩紧政策导向正转向经济优势2022年政府工作报告量化碳减排目标十四五时期单位国内生产总值能耗降低135二氧化碳排放降低18表4合成生物学化工应用相关政策梳理时间部门文件内容定义了涉及生物基化学纤维产业化关键技术并确定为优先发展的产业关键共2015年11月工信部产业关键共性技术发展指南2015年性技术2016年9月工信部纺织工业发展规划2016-2020要突破生物基合成纤维原料高效合成与产业化技术实现规模化生产利用生物工艺降低化工纺织行业排放加快推动生物产业成为国民经济的支2016年12月发改委十三五生物产业发展规划柱产业目标到2020年完善生物技术标准体系培育一批具有重大创新能力的企业2017年5月科技部十三五生物技术创新专项规划基本形成较完整的生物技术创新体系生物技术产业初具规模国际竞争力大幅提升围绕制造业创新发展的重大需求组织研究了对行业有重要影响和瓶颈制约短期内亟待解决并能够取得突破的产业关键共性技术同样将生物基化学纤维2017年10月工信部产业关键共性技术发展指南2017年产业化关键技术生物基戊二胺聚酰胺产业化制备关键技术及装备确定为优先发展的产业关键共性技术重点新材料首批次应用示范指导目录2018年9月工信部聚酰胺56作为先进基础材料之一进入示范目录2018年版国家统计2018年10月战略性新兴产业分类2018战略性新兴产业覆盖生物产业等9大领域局关于支持建设国家合成生物技术创新中建设国家合成生物技术创新中心聚焦于合成生物关键核心技术和重大应用方2019年11月科技部心的函向重点突破工业酶和核心菌种自主构建与工程化应用的技术瓶颈制约深圳市光光明区关于支持合成生物创新链产业链措施共分支持合成生物战略科技力量建设创新链建设产业链建设生态链建2021年1月明区政府融合发展的若干措施设以及合成生物界定等开展合成生物学基础研究和生物基高分子新型材料仿生材料等应用技术开发山西省人山西省十四五14个战略性新兴产业规2021年8月加速合成生物产业生态园区生物降解聚酯等重点项目建设重点发展生物基民政府划聚酰胺生物降解聚酯生物碳纤维复合材料等产品等中国首部生物经济五年规划文件提出推动生物技术和信息技术融合创新加2022年5月发改委十四五生物经济发展规划快发展生物材料等产业顺应追求产能产效转向坚持生态优先的新趋势发展面向绿色低碳的生物质替代应用10请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日资料来源凯赛生物招股说明书政府公告西部证券研发中心232一级市场看好大量资本涌入一级市场看好2021年合成生物学融资额达2295亿元2020年国外合成生物学企业以高股价上市引发了国内一级市场对合成生物学企业的关注合成生物学进入了融资爆发期2021年国内合成生物学融资16起融资金额达2295亿元其中B轮及以后轮次累计获得168亿元融资图142017-2021年中国合成生物学融资情况图152021年中国合成生物学融资轮次情况合成生物学投融资数量起合成生物学投融资数量起合成生物学投融资金额亿元合成生物学投融资金额亿元309825720651541032510020172018201920202021天使轮Pre-A轮A轮A轮B轮B轮C轮资料来源产业信息网西部证券研发中心资料来源产业信息网西部证券研发中心在一级市场融资中具备合成生物学核心技术有落地产品的公司更受欢迎2022年1月可规模化生产PHA的蓝晶微生物进行B轮融资获得资金87亿元B系列融资总额已达15亿人民币为国内合成生物学史上最高融资额同样布局了PHA产品生产的微构工场也在其A轮获得了25亿元的融资以助力其产品产业化生产表52022年部分中国合成生物学企业融资情况时间公司名行业子行业轮次金额投资方2022110士泽生物医疗健康生物技术和制药Pre-A轮近亿人民币红杉资本中国启明创投礼来亚洲基金峰瑞资本元生资本中平资本碧桂园创投高瓴创投三一创新2022110蓝晶微生物先进制造新材料B轮87亿人民币国家混改基金江苏黄海金融控股集团中州蓝海fa泰合资本红杉资本中国众海投资国富绿景创投GRC国中创投-国家中小2022117微构工场先进制造新材料A轮25亿人民币企业发展基金SEEFund无限基金国家混改基金临空兴融普华资本元生创投探针资本建发新兴投资翰森投资康鹏钮2022124酶赛生物医疗健康生物技术和制药C轮数亿人民币特fa探针资本2022314芝诺科技医疗健康生物技术和制药天使轮1000万人民币中信资本嘉程资本闫曌fa源合资本202257柏垠生物医疗健康生物技术和制药天使轮数千万人民币天图投资基石资本202259柯泰亚生物医疗健康生物技术和制药A轮数亿人民币源码资本食芯资本BitsxBites夏尔巴投资fa元启资本资料来源产业信息网西部证券研发中心三国内外企业持续经受市场考验产品为最终落脚点合成生物学企业可分为使能技术型平台型与产品型三类使能技术型最上游的合成生物学使能技术公司负责DNARNA的编辑合成和组装技术以及开发核酸研发的生产力工具和软件类产品平台型中游是合成生物平台型公司扮演了生物基解决方案设计师和开发者的角色11请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日通过构建技术研发平台解决从生物的基因编辑到产品和服务的商业化落地中的问题产品型产品型公司负责应用上的研发和生产生物基产品探索高效的生物合成方法合成生物学赛道主要关注的是平台型与产品型公司两者各有侧重平台型公司需要掌握细胞构建与改造的核心技术然而当前下游需求并不旺盛其需要找到合理的盈利模式而产品型公司直接规模化生产产品理论上营收天花板高于平台型公司但产品型公司在产品工业化放大的过程中存在诸多风险实验室中试和商业规模生产之间的发酵条件差异很大需要公司具备从研发到落地各个环节的研发能力打通产品落地全链条难度大若产品无法量产或者量产后较化学法没有产生明显优势可能会导致公司面临失败图16合成生物学企业图谱资料来源合成生物学产业发展与投融资战略研究西部证券研发中心最终决定企业价值的是产品规模化后的盈利能力当前合成生物学市场风起云涌国外企业上市较早经过市场验证证明对企业股价起支撑性作用的是其产品的规模化落地后的盈利能力而国内企业则证明了合成生物学产品走的是对化学法产品替代的逻辑需要将技术转化为盈利能力并使得产品较化学法有显著优势才能打开广阔市场31国外企业产品为企业价值提供根本支撑国外合成生物学起步较早既有平台型公司也有产品型公司不同类型的公司发展各异可为国内提供有效参照我们选择三个典型国外企业进行介绍为预判国内合成生物学企业的发展提供经验GinkgoBioworks是平台型公司的典范坚定把平台做到底Amyris是产品型公司在由生物燃油转向消费品领域后营收大幅增长Zymergen则提供反面案例说明产品型企业若选品失败则会陷入危机1GinkgoBioworks探索平台型公司的盈利模式GinkgoBioworks是平台型合成生物学企业的典范GinkgoBioworks认为细胞编程平台是合成生物学真正创造价值的环节标语是生物学就是代码其与不同应用领域的下游客户合作满足下游企业基因工程环节外包的需求12请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日平台型公司盈利模式受质疑在GinkgoBioworks初上市时市场对其期望较高股价处于高位但在2021年10月做空机构蝎子资本ScorpionCapital对其发布做空报告指出其并没有独特的技术知识产权或者差异化的能力缺乏真正的代表性产品且基本上所有的代工收入都来自关联方该报告引起了市场对GinkgoBioworks盈利模式的怀疑平台型公司的代码库与测序能力是否真正具备高壁垒上游平台在产业价值链中的价值是否受到下游客户认可此后GinkgoBioworks股价一路走低逆风开启兼并之路更新盈利模式今年7月以来GinkgoBioworks完成了四项对于其他合成生物学研发平台的收购项目以进一步扩展其自身平台的仪器与技术除了利用收购加快平台搭建进程外Ginkgo还更新了盈利模式通过入股下游客户的成功项目达到更深层次的绑定以分享下游利润图17GinkgoBioworks股价走势美元资料来源iFinD西部证券研发中心GinkgoBioworks仍处于成长期前期需要大量资金进行研发与市场推广2022H1GinkgoBioworks营收为313亿美元仍未实现盈利净利润为-1259亿美元其中市场销售与管理费用为873亿美元研发费用为612亿美元仍需大量资金去进行市场推广处于成长期前期图18GinkgoBioworks营收与净利润情况营业收入百万美元归母净利润百万美元50002021年2022H1-500-1000-1500-2000资料来源iFinD西部证券研发中心2Amyris市场认可度决定于产品规模化后的盈利能力Amyris始终致力于规模化生产产品其CEO认为品牌和工厂才是盈利的关键制造13请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日环节才是当前释放合成生物技术潜能的关键Amyris于2010年在纳斯达克上市上市初期始终致力于研发生物燃油但其产品规模化始终难以实现股价亦一路下跌之后转向美容个人护理和健康消费品领域在营收增长后股价有所上涨2021年4月化工原料巨头帝斯曼DSM收购Amyris的香精香料业务交易价格为144亿美元该事件对Amyris的股价有一定提振作用但之后由于Amyris产品仍未实现大规模盈利因此股价回落高股价需要有高盈利作为支撑图19Amyris股价走势美元资料来源iFinD西部证券研发中心Amyris产品落地并采取2C模式销售后营收显著增长2021年营收达342亿美元同比增长97432022H1Amyris营收为123亿美元其中可再生产品收入为9790万美元同比增长50净利润亏损逐渐缩小市场开拓占据主要资金2022H1市场销售与管理费用为234亿美元同比增长15309研发费用为053亿美元同比增长1467净利润亏损缩小2022H1净利润为-217亿美元亏损同比缩小2091图20Amyris营收与增长率图21Amyris净利润与增长率营业收入百万美元归母净利润百万美元同比增长率右轴同比增长率右轴4001500004000350-50300010000300-1002000-15010002505000-200000200-250-1000000150-300-2000100-350-3000-500050-400-40000-10000-450-500020182019202020212022H120182019202020212022H1资料来源iFinD西部证券研发中心资料来源iFinD西部证券研发中心14请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图22Amyris销售与研发费用率情况市场销售和管理费用研发费用2001801601401201008060402002016201720182019202020212022H1资料来源iFinD西部证券研发中心3Zymergen产品产业化失败导致危机Zymergen核心产品为一种新型生物薄膜可作为柔性电子屏幕材料产业化失败致使股价暴跌90Zymergen于2021年4月上市上市三个月后临近商业化的核心生物膜产品失败股价暴跌2022下半年因其合成生物学研发平台被GinkgoBioworks收购Zymergen的失败反映了产品型合成生物学企业所面临的产品落地风险图23Zymergen股价走势美元资料来源iFinD西部证券研发中心15请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图24Zymergen营收与增长率图25Zymergen净利润与增长率营业收入百万美元归母净利润百万美元同比增长率右轴同比增长率右轴183000000016-50-500200014-100-1000121000-150-150010000-200-20008-250-25006-10004-300-3000-20002-350-35000-3000-400-40002019202020212022H12019202020212022H1资料来源iFinD西部证券研发中心资料来源iFinD西部证券研发中心32国内上市企业均有产品落地估值与业绩共振321凯赛生物布局生物基聚酰胺凯赛生物属于贯穿上游基因工程技术到下游产品落地的公司由长链二元酸生产进军千亿聚酰胺市场凯赛生物成立于2000年于2020年8月成功上市创始人刘修才曾担任北大博士导师完整布局了生物化工领域从基因工程-菌种培养-生物发酵-分离纯化-化学合成-应用开发的全产业链首个产品长链二元酸于2003年产业化并自2016年起逐渐将化学法替代成为全球首个商业上成功将化学法替代的产品为长链二元酸全球龙头除长链二元酸外公司还开发了利用二元酸与生物基戊二胺聚合而成的生物基聚酰胺进军千亿聚酰胺市场目前具有长链二元酸年产能115万吨年与生物基聚酰胺产能103万吨年并有90万吨年生物基聚酰胺项目在建表6凯赛生物产能情况产品现有产能在建产能长链二元酸115万吨年生物基戊二胺5万吨年50万吨年戊二胺在建预计2023年投产生物基聚酰胺103万吨年90万吨年生物基聚酰胺在建预计2023年投产资料来源公司年报西部证券研发中心生物法成本优势强且能通过研发不断降低成本生物法利用微生物发酵来生产产品不需要添加催化剂等反应过程简单生产效率高使用发酵罐为反应场景固定成本较低环境处理成本也较低同时还能通过研发提高微生物反应效率降低原材料成本通过不断研发精进技术凯赛生物长链二元酸毛利率由2016年的3658提升至2020年的506216请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日图26凯赛生物营收及增长率图27凯赛生物净利润及增长率营业收入亿元同比增长率右轴归母净利润亿元同比增长率右轴2560007450400500063502040005300300025015200042001000150103000100250-10005001-2000-500-30000-10020182019202020212022H120182019202020212022H1资料来源Wind西部证券研发中心资料来源Wind西部证券研发中心322华恒生物主营氨基酸产业链华恒生物主营氨基酸产业链华恒生物于2021年上市公司利用合成生物学技术主营氨基酸发酵领域首席科学家张学礼先生担任中国科学院系统微生物工程重点实验室主任具备较强的研发实力搭建了完善的基因工程菌种-发酵与提取-产品应用平台公司全球首次成功实现微生物厌氧发酵法规模化生产L-丙氨酸据公司招股书该技术与酶法工艺相比成本可降低约502019年公司丙氨酸系列产品全球市占率接近50为全球龙头图28华恒生物主要产品下游情况资料来源华恒生物招股说明书西部证券研发中心近年来公司为满足下游需求不断扩产并开发D-泛酸钙-熊果苷等新产品丰富产品线多个新产能项目与新品类将在2023年投产表7华恒生物产能情况产品现有产能在建产能丙氨酸系列275万吨年产2万吨丙氨酸2023年投产D-泛酸钙300吨年产5000吨D-泛酸钙2023年投产-熊果苷100吨-17请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日产品现有产能在建产能Beta丙氨酸衍生物年产7000吨Beta丙氨酸衍生物2023年投产缬氨酸-年产1万吨缬氨酸2023年投产三支链氨基酸及其衍生物-年产16万吨三支链氨基酸及衍生物项目2023年投产资料来源公司招股说明书公司公告西部证券研发中心图29华恒生物营收及增长率图30华恒生物净利润及增长率营业收入亿元同比增长率右轴归母净利润亿元同比增长率右轴12120001812001610100001000148000800812600016006400008400406200020004200002000-20000-20020182019202020212022H120182019202020212022H1资料来源Wind西部证券研发中心资料来源Wind西部证券研发中心凯赛生物与华恒生物作为国内已上市的合成生物学化工领域赛道龙头其市场价值同样受业绩驱动两者虽已有产品投产且实现盈利但仍需打开更广阔的市场空间凯赛新进军生物基聚酰胺领域市场急需对其发展情况进行验证因此PE与其业绩相关性较强而华恒生物上市初期PE较低在21Q3以其超高的业绩增长证明其盈利能力后受到市场认可PE迅速拔涨此后与凯赛生物同频共振图31凯赛生物与华恒生物PE走势x资料来源iFinD西部证券研发中心33国内未上市企业平台型企业蓄势待发331蓝晶微生物生产可降解PHA蓝晶微生物主营可降解PHA并有志于打造合成生物学研发平台生物材料PHA可在所有自然环境中自发完全降解此外蓝晶微生物还可生产功能饮料成分和新型功能益生菌等2021年以来公司启动B系列融资融资金额超15亿元资金的导入将推动公司生物可降18请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日解材料PHA规模化生产设施的建设运营工业40合成生物学研发平台SynBioOS的开发部署以及再生医学材料与工程益生菌等新产品管线的研发落地2022年1月1日首个产品管线生物可降解材料PHA的年产25000吨超级工厂在江苏省盐城市开建图32蓝晶微生物数字化生物反应器平台资料来源蓝晶微生物官网西部证券研发中心332弈柯莱生物平台型公司收入利润体量可观合成生物学平台型公司弈柯莱生物科技上海股份有限公司成立于2015年在对酶代谢途径和网路及生物底盘的设计与改造上均已有一定基础目前已建有包括转氨酶在内的21类逾50000余种工业常用酶的酶库建成了包括大肠杆菌酿酒酵母和谷氨酸棒状杆菌等90高性能菌株的完备底盘细胞及基因原件库逾100000种储备了大量优质生物工程资源申请发明专利多达100件以上已获得授权的发明专利38件弈柯莱生物在医药农业健康等领域均有技术应用如实现了D-乙酯的高效绿色制造等图33弈柯莱生物生产工艺资料来源弈柯莱生物招股说明书西部证券研发中心2021年公司营收331亿元同比增长5253净利润达310841万元同比增长948619请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究基础化工2022年12月25日2022年7月21日在原有台州产业化基地的基础上弈柯莱生物重庆产业化基地一期正式投产图34弈柯莱生物发展历程资料来源弈柯莱生物招股说明书西部证券研发中心综上所述平台型与产品型各有侧重但落脚点均在产品的规模化生产产品型公司的价值决定于其产品的竞争力而作为平台型公司由于目前并没有足够的下游客户和需求来支持企业的稳定持续增长公司急需找到合适的盈利方法而已探寻到的有效途径就是自己生产产品综合来看重点都在于产品的规模化落地以及规模化落地后所体现的盈利能力四投资建议合成生物学核心是菌种的构建与改造落脚点是产品的生产我们认为真正具有发展潜力的合成生物学企业不仅需要有菌种构建与改造的核心技术还应该具备产业化生产的能力且潜力的大小与其选品策略有关在其选品的市场中市场规模是否足够大生物法能否产生足够的竞争优势都是决定企业盈利能力的关键因此我们建议关注可产业化生产生物基尼龙的凯赛生物688065SH及已产业化利用厌氧发酵法生产丙氨酸的企业华恒生物688639SH的投资机会五风险提示1技术进步不及预期合成生物学技术发展可能不及预期2产业化落地效果不及预期实验室与大规模生产差异较大合成生物学企业产业化生产可能失败3生物安全及伦理风险合成生物学可能因其对生物安全及伦理的挑战而被政策限制4生物基产品推广难度生物基产品推向市场后可能不具备竞争优势存在生物法对石化产品替代不及预期的风险20请务必仔细阅读报告尾部的重要声明