【山证新材料】华恒生物(688639.SH):平台型合成生物学龙头,构筑“氨基酸+维生素+新材料” 三重成长曲线

（以下内容从山西证券《【山证新材料】华恒生物(688639.SH):平台型合成生物学龙头,构筑“氨基酸+维生素+新材料” 三重成长曲线》研报附件原文摘录）
　　投资要点 全球平台型合成生物学龙头，产品矩阵扩张推动业绩成长。基于合成生物制造，公司深耕氨基酸及其衍生物的研发生产，实现了全球首次厌氧发酵法规模化生产L-丙氨酸，2021年于科创板上市，推动了L-缬氨酸厌氧发酵法技术的产业化，并布局丁二酸、苹果酸、丙二醇、肌醇等新品。公司设有河北秦皇岛、合肥、内蒙古巴彦淖尔和内蒙古赤峰四大生产基地，现有和规划生物基产品产能共计23.6万吨。 “环保替代+国内渗透率提升+日化领域拓展”等因素推动MGDA需求持续增长，公司厌氧发酵法L-丙氨酸优势显著，龙头地位有望维持。L-丙氨酸下游应用广泛，是合成新型绿色螯合剂MGDA的主要原料，占总需求的50%以上。2016-2023年期间全球丙氨酸需求复合增长率为12.83%，2023年需求或为8.1万吨，L-丙氨酸占比近八成。受益于对传统螯合剂的替代、国内洗碗机渗透率提升以及MGDA在日化等下游领域应用的扩张，预计MGDA需求提升有望推动L-丙氨酸持续成长。公司于2012年实现了全球首次万吨级的厌氧发酵L-丙氨酸商业化生产，2022年全球市占率已超60%。公司依托厌氧发酵法技术优势有望维持龙头地位。 拥有发酵法和酶法两大平台，经验积累向氨基酸与维生素新品迁移。自成立以来，公司构建了发酵法和酶法两大工艺平台，除丙氨酸以外，积累了缬氨酸和维生素等生产工艺。公司长期坚持产学研结合，通过技术转让、委托研发和增资控股等形式与天工所等机构以及张学礼、郑华宝等科学家协作，推动技术经验向氨基酸和维生素等新品迁移。公司L-缬氨酸、D-泛酸钙和DL-丙氨酸等产品已为公司贡献增量业绩。L-缬氨酸：饲料必需氨基酸，受益于豆粕减量替代，2020-2023年期间CAGR为24%；D-泛酸钙：亦称维生素，依托β-丙氨酸酶法工艺生产，兼具环保和成本优势；DL-丙氨酸：以自产L-丙氨酸为原料使用酶法生产，食品添加剂增长稳健。 核心客户稳定，可降解材料、苹果酸及维生素等新品推动成长。公司在生物制造方面的领先经验与优质的产品性能表现使客户粘性较强，面向巴斯夫等大客户的销售稳中有增，募投和后续储备品类丰富。丁二酸：相比化工合成法纯度高污染小，有望受益于可降解塑料PBS需求增长，预计满产贡献营收22.4亿元。1,3-丙二醇：PTT纤维主要原材料，有望对涤纶等纤维形成替代，公司入局有望加速国产替代。苹果酸：增量需求广阔的酸味剂，公司已完成食品安全认证，预计满产贡献营收7.9亿元。肌醇：生物体所需维生素B族之一，发酵法成本优势显著。 盈利预测、估值分析和投资建议：我们预测2023年至2025年，公司分别实现营收19.4/29.28/47.06亿元，同比增长36.8%/50.9%/60.7%；实现归母净利润4.53/6.8/8.92亿元，同比增长41.4%/50.2%/31.3%，对应EPS分别为2.87/4.31/5.66元，PE为35.1/23.4/17.8倍，首次覆盖给予“买入-B”评级。 风险提示：原材料价格波动风险；市场竞争风险；下游需求增长不及预期；宏观环境风险。 财务数据与估值 资料来源：最闻，山西证券研究所 【全球平台型合成生物学龙头，产品矩阵与业绩持续扩张】 合成生物制造驱动，氨基酸+维生素+新材料多元化发展 公司是全球规模最大的丙氨酸系列产品生产企业，实现全球首次厌氧发酵法规模化生产L-丙氨酸。安徽华恒生物科技股份有限公司（简称“华恒生物”）深耕氨基酸及其衍生物的研发生产，已成为全球领先的通过生物制造方式规模化生产小品种氨基酸产品的企业之一。公司实现全球首次厌氧发酵法规模化生产L-丙氨酸，占据全球超60%市场份额，以巴斯夫为基石客户并持续拓展新增客户。2005至2011年期间，公司以酶法工艺生产核心产品L-丙氨酸、DL-丙氨酸；2011年公司实现了厌氧发酵法生产L-丙氨酸关键核心技术的突破，同时拥有了发酵法和酶法生产丙氨酸产品的关键技术；2017年，公司实现了以蔗糖和对苯二酚为原料酶法生产α-熊果苷的技术产业化；2018年公司实现了以丙烯酸为原料酶法生产β-丙氨酸的技术突破，替代了L-天冬氨酸酶法脱羧技术，有效降低产品成本。2019年公司以自产的β-丙氨酸为原料，成功实现D-泛酸钙的产业化。2021年公司于科创板上市，推动L-缬氨酸厌氧发酵法技术的产业化，并向丁二酸、苹果酸、丙二醇等新品进军。 图1：公司发展历程 资料来源：公司公告，招股说明书，山西证券研究所 依托成熟的合成生物技术研发平台，公司持续布局维生素、可降解材料、酸味剂等新品种，产品矩阵持续扩大。公司主要已投建和在建的产线包括氨基酸（L-丙氨酸、DL-丙氨酸、β-丙氨酸、L-缬氨酸、三支链氨基酸等）、维生素（D-泛酸钙、D-泛醇等）以及新材料（丁二酸、PDO、苹果酸、熊果苷等），下游应用涵盖日化、医药保健品、食品添加剂、饲料、可降解材料等领域。 图2：依托成熟的合成生物技术研发平台，公司形成了丰富的产品矩阵 资料来源：安徽华恒生物科技股份有限公司2022年度向特定对象发行A股股票证券募集说明书（申报稿），山西证券研究所 公司设有河北秦皇岛、合肥、内蒙古巴彦淖尔和内蒙古赤峰四大生产基地： 秦皇岛基地：以厌氧发酵法生产L-丙氨酸，年产能达2.6万吨；拟建5万吨生物基苹果酸项目。 合肥基地：作为公司酶法工艺平台，产品种类较为丰富，生产线包括2000吨L-丙氨酸、2500吨DL-丙氨酸、2000吨β-丙氨酸、300吨D-泛酸钙、200吨D-泛醇、100吨α-熊果苷等；7000吨β-丙氨酸衍生物产能在建。 巴彦淖尔基地：定位为公司大发酵平台，交替年产2.5万吨丙氨酸、缬氨酸项目目前已建成投产，正在建设年产16000吨三支链氨基酸及其衍生物项目。 赤峰基地：主要生产生物基新材料，拟建年产5万吨丁二酸及年产5万吨1,3丙二醇项目。此外具有配套年产420000吨玉米淀粉产能和年产160000吨葡萄糖产能。 表1：华恒生物四大产线产能情况 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），华恒生物2022年度向特定对象发行A股股票预案，华恒生物2022年度向特定对象发行A股股票证券募集说明书（申报稿），华恒生物环评报告，华恒生物关于对外投资的公告，内蒙古广播电视台，山西证券研究所 公司的控股股东、实际控制人为公司董事长郭恒华。截至2023年8月11日，郭恒华女士直接持有公司股权19.84%。同时一致行动人郭恒平先生（与郭恒华女士系兄妹关系）持有公司2.22%股权。其余高管及核心技术人员郭恒平、樊义、张冬竹、唐思青等均直接或间接持有公司股权。秦皇岛华恒、合肥华恒、巴彦淖尔华恒、赤峰华恒为生产基地；上海沣融、秦皇岛沣融、南阳沣益主要从事货物贸易业务；实控公司天津智合拥有发酵法PDO技术，为公司实现发酵法生产PDO产业化提供了良好的落地条件。 图3：公司股权结构合理，核心成员均有持股 资料来源：Wind，山西证券研究所 合成生物制造：环境和气候变局下的减排降本方案 工业生物制造：降本增效有望对石油化工形成替代。随着全球气候变化、环境危机、能源资源短缺等问题的日益凸显，以化石资源为基础的传统工业制造产业链条正面临变革。在合成生物技术的推动下，全球工业生物技术发展速度迅猛，展示出可循环、低碳减排和降本增效等优势。工业生物技术是利用微生物或者酶将淀粉、葡萄糖、脂肪酸、蛋白甚至纤维素等农业资源转化为化学品、燃料或者材料的技术。与传统化工制造相比，以工业生物技术为核心的生物制造产业通常以可再生生物资源为原料，可摆脱石油资源依赖，降低能耗，大幅减少二氧化碳、废水等污染物排放，具有高效、绿色、可持续的优势特性，据世界自然基金会（WWF）估测，到2030年，工业生物技术每年将可降低10亿至25亿吨的二氧化碳排放。化学产品的生物制造技术已成为传统化工产业升级变革的主要方向，世界各国纷纷将其纳入了重点战略发展领域。我国《“十三五”生物产业发展规划》中提出到2020年，要实现现代生物制造产业总产值超过1万亿元，生物基产品在全部化学品产量中的比重达到25%，产业规模将呈现持续上升趋势。美国《生物学产业化：加速先进化工产品制造路线图》提出在未来十年（2015～2025年），将通过生物学方法合成化工产品的能力逐步改善，提升到与传统化工方法相媲美的程度。OECD案例表明，生物合成可降低工业过程能耗15-80%，原料消耗35%-75%，减少空气污染50%-90%，水污染33%-80%；OECD预测至2030年OECD国家将形成基于可再生资源的生物经济形态，生物制造的经济和环境效益将超过生物农业和生物医药，在生物经济中的贡献率达到39%。 表2：部分生物制造产品与传统化学法相比较的优势 资料来源：《2022年中国合成生物学产业发展研究报告》，山西证券研究所 生物制造产业的核心技术即合成生物技术，是在工程学思想的指导下，利用基因组测序、生物工程、化学合成和计算机模拟等技术进行生命设计与合成再造，开创了全新的科学研究模式。在生物制造产业化阶段，由于微生物细胞或酶的原有生物系统限制，工业化生产过程中往往会遇到许多技术瓶颈。在合成生物学的基础上，研发人员可以利用基因合成、基因编辑、途径组装与优化、细胞全局优化等技术，创建全新的细胞工厂，突破原有生物系统的限制，创造出更加符合产业化的新型生物系统，加速科技成果的工业化进程。随着合成生物学等的不断进步，生物制造产业的关键核心技术不断取得突破，部分生物制造技术已经实现工业化与产业化。未来，随着合成生物学等新技术的迅速突破，其将进一步与生物制造产业渗透融合，成为生物科技领域基础研究转化为实际社会经济效益的关键科学技术，为生物制造行业带来全新的发展机遇。华恒生物以L-丙氨酸为代表的发酵法系列产品基于合成生物技术，围绕葡萄糖的分解代谢通路进行，在生产工艺上具有相关性和协同性。 图4：合成生物制造步骤 资料来源：关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的第二轮审核问询函的回复（豁免版)，山西证券研究所 在化工领域，合成生物学技术发展迅速，长期看生物路线正在对传统化学路线的实现替代。根据CB insights，2021年全球合成生物学化学领域市场规模为18.22亿美元，同比增长30%。麦肯锡预测未来10-20年，合成生物学技术将每年对化工能源等领域的1600-2700亿美元市场产生直接经济影响。欧洲《工业生物技术2025远景规划》提出力争于2025年实现生物基化学品替代传统化学品的10%至20%，其中化工原料替代6%至12%，精细化学品替代30%至60%。 图5：预计22-27年全球合成生物CAGR为25.65% 资料来源：《2022年中国合成生物学产业发展研究报告》，Markets & Markets，山西证券研究所 图6：合成生物学化学领域市场规模持续增长 资料来源：《2022年中国合成生物学产业发展研究报告》，CB insights，山西证券研究所 公司业绩持续成长，盈利能力稳定 公司业绩快速增长，盈利能力上升。2021年至2023年上半年期间，公司缬氨酸和丙氨酸产品大幅放量，业绩快速增长。2022年公司实现营业收入14.19亿元，同比增长48.69%；实现归母净利润3.2亿元，同比增长90.23%。2023上半年公司实现营收8.5亿元，同比增长35.14%；实现归母净利润1.91亿元，同比增长48.26%。 图7：公司营业总收入及同比变化情况 资料来源：Wind，山西证券研究所 图8：公司归母净利润及同比变化情况 资料来源：Wind，山西证券研究所 图9：公司历年营收结构 资料来源：Wind，山西证券研究所 图10：公司历年产品毛利率 资料来源：Wind，山西证券研究所 2017年至2022年期间，公司综合毛利率与净利率保持较高水平。2017年至2022年期间，公司整体销售毛利率在30%以上，销售净利率在10%以上。2021年公司销售毛利率和净利率均有所下滑，一方面由于新增产线投产，各项成本对应增加；另一方面玉米价格上涨推动葡萄糖采购价大幅上涨近30%，导致直接材料成本上升。2022年以来受益于葡萄糖价格回落、公司上调丙氨酸价格以及L-缬氨酸工艺持续优化等因素，公司毛利率水平回升，2022年全年毛利率为38.66%，净利润为22.51%。2023年上半年公司毛利率为41.86%，净利率为22.49%。 图11：公司综合毛利率及净利率保持较高水 资料来源：公司公告，山西证券研究所 图12：葡萄糖价格2021年大幅上涨 资料来源：Wind，山西证券研究所 公司现金流情况良好，费用率整体稳定。2019年至2023年上半年期间，公司生产经营和销售收款情况良好，经营活动产生的现金流量净额分别为1.81、1.1、0.96、3.57、2.60亿元。2021年至2022年期间，公司投资活动现金流出较大，主要原因是募投项目的建设投资。费用率方面，2019年至2023年上半年期间，公司研发费用率基本稳定，维持在6%左右。2021年销售费用率下降较多，主要系公司将运输费纳入营业成本核算。管理费用率在2022年有所上升，主要系员工人数增长导致薪酬费用增加，以及公司股份支付费用增加所致。2019年至2020年期间，公司财务费用率保持在1%左右，2022年下降为负值，主要系受汇率波动，汇兑净收益增长所致。 图13：公司现金流量情况（单位：亿元） 资料来源：Wind，山西证券研究所 图14：公司期间费用率整体稳定 资料来源：Wind，山西证券研究所 【全球最大的L-丙氨酸生产企业，生物发酵法成本优势显著】 L-丙氨酸：历经“石油基酶法—好氧发酵—厌氧发酵”工艺演进，向日化领域应用扩展 L-丙氨酸历经“石油基酶法—好氧发酵—厌氧发酵”工艺，技术演进推动日化等应用领域扩展。丙氨酸是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一，作为构成生命基础物质蛋白质的基本单元，具有重要的生理功能。丙氨酸具有α-丙氨酸和β-丙氨酸两种同分异构体，其中α-丙氨酸存在L-丙氨酸和D-丙氨酸两种立体镜像，DL-丙氨酸为α-丙氨酸的外消旋体，其中L型、D型的混合比例为1:1。L-丙氨酸的初期应用主要以石油基产物为原料通过酶法生产而得，由于受到高昂的石化原料成本约束以及环保压力，市场需求量低，应用领域主要在医药及保健品、食品添加剂等市场，用作合成维生素B6、制备酱油、鱼露等的原材料。通过对工业生物技术的长期探索研究，行业内成功实现了发酵法L-丙氨酸产品的规模化生产技术，使L-丙氨酸产品的主流工艺从酶法演变到发酵法。通过代谢工程改造，可以获得高效生产L-丙氨酸的工程菌，但很长时间内主要集中于好氧或两步法发酵制备L-丙氨酸，并无实际产业化的案例。 华恒生物全球首次实现厌氧发酵L-丙氨酸量产，成本降低50%。中国科学院天津工业生物技术研究所的张学礼博士（现为公司董事、首席科学家、核心技术人员）等人通过创建新的合成途径和设计代谢进化等方案，实现了厌氧发酵法高效合成产物，打破了氨基酸发酵葡萄糖原料转化率不高于78%的行业瓶颈。相对于传统石化路线或者好氧发酵工艺，厌氧发酵技术具有成本低、能耗少、转化率高等优势。2012年，华恒生物实现了全球首次厌氧发酵L-丙氨酸技术万吨级的商业化生产，后续与张学礼课题组合作开发了厌氧批式串联发酵工艺，大幅缩短了发酵时间，并避免了二氧化碳排放，生产成本相比化工路线降低50%，推动了丙氨酸的应用领域向日化等领域大规模扩展，促进下游巴斯夫、诺力昂等企业成功开拓新型绿色螯合剂MGDA在欧洲和北美市场的需求，进而拉动丙氨酸整体需求量的增长。 表3：L-丙氨酸工艺演进 资料来源：华恒生物招股说明书，山西证券研究所 L-丙氨酸应用广泛，绿色环保的MGDA螯合剂推动日化需求增长 L-丙氨酸产品广泛应用在日化、医药及保健品、食品添加剂和饲料等众多领域，需求增长迅速。在日化领域，L-丙氨酸是合成新型绿色螯合剂MGDA的主要原料，还可用于合成温和氨基酸表面活性剂，是L-丙氨酸的主要应用领域，2019年占比约55%。在医药及保健品领域，L-丙氨酸是合成维生素B6、丙谷二肽等的原料，作为营养强化剂或补充剂，可用于制备氨基酸注射液，同时也是抗菌药氧氟沙星、高血压治疗药依那普利以及新型丙肝治疗药索非布韦等的重要原料，占比约30%。在食品添加剂领域，L-丙氨酸的甜味是蔗糖的1.2倍，能与其他呈香味的物质混合显出更高级的香味，占比约10%。饲料领域，L-丙氨酸可以促进动物生长，缓解应激以及预防疾病，增强免疫和生糖能力，还可增强饲料鲜味，柔和口感，起到良好的诱食作用，占比约5%。 图15：L-丙氨酸的主要用途 资料来源：远联化工、山西瑞斯生物科技有限公司、雪球网、药源网、久久医药网、健客网、abcnoticias、湖北楚烁生物科技有限公司、中国供应商，山西证券研究所 根据公司招股书，2019年全球丙氨酸系列产品需求约5万吨，其中以L-丙氨酸为主，需求量约为3.8万吨至4.2万吨，占丙氨酸总需求的76%-84%。公司2022年年报预计2016-2023年期间全球丙氨酸市场复合增长率为12.83%，2023年全球需求有望达到8.1万吨。 图18：全球丙氨酸需求及预测 资料来源：华恒生物招股说明书，2022年年报，山西证券研究所 图17：日化为丙氨酸主要应用 资料来源：华恒生物第二轮问询函回复，山西证券研究所 日化领域需求占L-丙氨酸总需求约55%，以L-丙氨酸为原材料的MGDA凭借绿色清洁等属性实现了对传统螯合剂替代。根据招股说明书，2019年日化领域的需求量占L-丙氨酸总需求量约55%。洗涤剂的主要成分通常包括表面活性剂、螯合剂、氧化剂、生物酶制剂等，其中螯合剂主要起到协同去污、抑制水垢形成的作用。市场对于自动洗碗机洗涤剂的需求是洁净力强，性质温和且防止结垢，这使得洗涤剂中的螯合剂通常需要添加磷酸盐来结合洗碗水中的钙镁离子以防止形成白色水垢。然而磷酸盐会造成水生系统中的藻类泛滥，因此2010年以来美国等地颁布了禁令禁止使用含有磷酸盐成分的洗涤剂。2010年，巴斯夫发现了强力有效的新型螯合剂MGDA，兼具自然生物降解、螯合能力强、毒理安全、洗涤残留少等多重优点，在保证相同清洗效力的情况下，可以有效解决传统螯合剂带来的环境和健康问题。L-丙氨酸为MGDA的主要原料。2012年6月起，华恒生物与巴斯夫签署保密协议，探讨发展发酵法L-丙氨酸领域的合作。由于MGDA不受洗涤剂产品形态限制，目前已广泛应用于自动洗碗机洗涤剂、织物洗涤剂、工业用洗涤剂、纺织和水处理等领域之中。根据公司招股书，2019年MGDA全球需求量约16万吨，2023年全球需求量或达到39.34万吨，得益于MGDA优秀的螯合能力、生物降解能力、生物毒理性以及环保性，市场规模预计以约22%的年复合增长率持续增长，实现对传统螯合剂的持续替代。根据《新型绿色螯合剂MGDA合成研究进展》一文，每千克MGDA的L-丙氨酸用量为136.02克，我们测算2019年在MGDA领域的L-丙氨酸需求为2.18万吨，2023年有望增长至5.35万吨。 图18：MGDA相比其他螯合剂优势显著 资料来源：公司招股说明书，山西证券研究所 日化领域MGDA主要应用于欧美家用自动洗碗机专用洗涤剂，国内自动洗碗机增长空间广阔。从存量市场看，欧美等发达经济体的自动洗碗机渗透率普遍较高，根据前瞻产业研究院，2020年美国、法国、德国、意大利等国的渗透率分别为70%、55%、69.5%和49.3%，因此MGDA在海外的增量主要依托MGDA对传统螯合剂的替代实现，而中国洗碗机渗透率依然处于较低水平，仅为2%左右，远低于日本的29%，更不及欧美等国。奥维云网预测，2023年我国洗碗机整体规模将达到206万台，约115亿元市场规模，预测零售额同比增长8.7%，我国相对庞大的家庭户数体量意味着未来洗碗机仍有广阔的提升空间，随着国民消费理念的改变，我们预计国内自动洗碗机的持续普及将带动MGDA需求的成长。 目前MGDA的主要采购方为巴斯夫及诺力昂，应用范围有望推向个人护理领域。巴斯夫使用MGDA生产Trilon® M可生物降解螯合剂，诺力昂使用MGDA生产Dissolvine® M绿色螯合剂。2020年巴斯夫护理品牌推出了Neutrol MGDA个人护理应用螯合剂，可适用于沐浴露、液体香皂、洗发水、造型产品、婴儿清洁产品、护肤霜和牙膏等领域，MGDA应用范围向个人护理等领域的扩张有望推动MGDA在日化领域应用的持续提升。 图20：中国洗碗机渗透率处于较低水平 资料来源：前瞻产业研究院，山西证券研究所 图21：中国洗碗机市场规模持续提升 资料来源：奥维云网，山西证券研究所 L-丙氨酸全球市占率超60%，龙头地位稳固 丙氨酸产能主要集中在中国，厌氧发酵工艺是华恒生物占据全球超60%份额的核心壁垒。全球丙氨酸产能主要集中在中国，从竞争格局看，除华恒生物以外，其他的L-丙氨酸生产企业包括烟台恒源、丰原生物和日本武藏野等，同时存在部分企业小规模开展L-丙氨酸业务或建设生产线。丰原生物可采用生物发酵法生产L-丙氨酸，产能为3万吨。烟台恒源采用酶法生产工艺生产L-丙氨酸，产能约3000吨。日本武藏野主要以化学法生产DL-丙氨酸，除销往日韩等国家作为食品添加剂以外，主要销往国内日化领域，市场规模相对较小。根据《L-丙氨酸厌氧发酵关键技术及产业化》，截至2022年末，华恒生物的L-丙氨酸全球市占率已经超过60%。公司L-丙氨酸核心优势在于使用厌氧发酵工艺。与酶法生产工艺相比，厌氧发酵法生产工艺以可再生的葡萄糖为原料、在常温常压的反应条件下、采用“一罐式”发酵使得L-丙氨酸产品成本降低约50%，单价较酶法降低30%，毛利率由约20%大幅提升至40%以上。根据中国轻工业联合会的鉴定意见，目前公司厌氧发酵法生产L-丙氨酸的关键技术已达到国际领先水平。由于L-丙氨酸生产实现了发酵过程的二氧化碳零排放，符合欧美市场的绿色生态标签要求，因此更适用于合成新型绿色螯合剂MGDA、氨基酸表面活性剂等日化领域的应用，成功打入了巴斯夫等化工巨头的产业链。 表4：公司L-丙氨酸产能、质量与同行业竞争对手对比 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，山西证券研究所 2017-2020年上半年，受益于规模化生产和工艺提升带来的料耗和能耗降低，公司厌氧发酵法L-丙氨酸的单价持续下调，分别为1.71万元/吨、1.62元/吨、1.57万元/吨和1.48万元/吨，而同期酶法价格高于2万元以上。若以公司对巴斯夫售价作为公司L-丙氨酸产品价格参考，2021年和2022年发酵法L-丙氨酸价格分别为1.39万元/吨和1.59万元/吨，其中2022年的价格上行主要是由于2022年下半年公司与巴斯夫协商调增价格和汇率影响所致。利润方面，2017-2020年上半年，发酵法L-丙氨酸毛利率稳中有升，分别为42.08%、45.69%、49.53%和46.79%，较酶法高20%-30%。从销售情况看，发酵法工艺贡献了公司L-丙氨酸业务多数的收入和销量。2017-2020年上半年期间，公司发酵法L-丙氨酸销量分别为1.72、2.01、2.05和1.20万吨，而公司同期酶法L-丙氨酸销量分别为0.13万吨、0.15万吨、0.13万吨和0.07万吨，发酵法L-丙氨酸占L-丙氨酸的整体销售超过92%。2017-2020年上半年期间，公司L-丙氨酸产能利用率分别为78.1%、97.6%、103.1%和96.4%，产销率分别为103.5%、95.8%、91.8%、114.8%，订单较为饱和。根据2023年6月20日的审核问询函回复，2022年公司丙氨酸产品产能利用率为102.77%。 图22：厌氧发酵法L-丙氨酸价格较酶法下降了31% 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，华恒生物:容诚会计师事务所(特殊普通合伙)关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函中涉及申报会计师核查事项的专项说明（豁免版）（修订稿），山西证券研究所 图23：厌氧发酵法毛利率较高 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，山西证券研究所 图24：发酵法产品占公司L-丙氨酸总销量的92%以上，公司L-丙氨酸产能利用率和产销率较高 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，山西证券研究所 【拥有发酵法和酶法两大平台，经验积累向氨基酸与维生素品种迁移】 发酵法和酶法双平台实现经验迁移，产学研合作推动新品开发 公司自设立以来始终注重技术研发，厌氧发酵法和酶法两大技术平台积累深厚，品种拓展能力强劲。通过持续的研发投入和技术创新，公司实现了厌氧发酵法生产L-丙氨酸等关键核心技术的突破，积累并构建了发酵法和酶法生产丙氨酸及其衍生物产品的两大关键技术平台，还先后推出了β-丙氨酸、D-泛酸钙、α-熊果苷等多种产品，并以与L-丙氨酸相同的厌氧发酵法技术路线开发出诸如L-缬氨酸等其他生物基产品。 图25：公司实现了酶法和发酵法双平台的生产工艺，且形成了一定的上下游联产优势 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，2022年度向特定对象发行A股股票证券募集说明书（申报稿），关于签订技术许可合同暨关联交易的公告，向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），山西证券研究所 公司长期坚持产学研结合，深度赋能新品研发。公司核心技术研发人员为首席科学家张学礼先生，现任中国科学院天津工业生物技术研究所二级研究员。张学礼先生成功构建了L-丙氨酸、丁二酸、D-乳酸、β-揽香烯、番茄红素、人参皂苷等化学品的高效微生物细胞工厂，完成11个化学品技术转让，在国内首次实现L-丙氨酸、丁二酸和D-乳酸发酵法的产业化。发表SCI论文60余篇，被引2000余次，获授权中国专利21项和国外专利7项，直接持有公司3.4%股权。2011年3月，张学礼通过其控制的技术投资平台百迈生物，向华恒生物转让了“用葡萄糖发酵生产L-丙氨酸并带有华恒生物标记的高产菌株”的非专利技术，该技术为发酵法生产L-丙氨酸的初代菌株。2014年5月，公司与中科院微生物研究所签订了技术许可合同，获得中科院微生物研究所拥有的“一种高L-天冬氨酸α羧化酶活性的工程菌及其在生产β-丙氨酸中的应用”的技术独占实施许可权利。2019年4月公司与中科院天工所签订了技术开发（委托）合同，获得中科院天工所研发的高效生产L-缬氨酸的初代菌株。2022年7月公司和天工生物签订《低PH发酵法生产L-苹果酸技术许可合同》，华恒生物以独家实施许可的方式承接天工生物的低PH发酵法生产L-苹果酸技术。2022年9月，华恒生物与欧合生物签署《技术许可合同》，欧合生物将其拥有的“发酵法生产丁二酸”的相关技术授权华恒生物使用，该技术许可的性质为独占实施许可。2022年9月，华恒生物以自有资金1000万元对参股公司智合生物增资，实际控制智合生物，智合生物主要从事发酵法1,3-丙二醇等产品的技术开发及产业化。2023年5月，华恒生物股东大会通过议案，拟与欧合生物签署《技术许可合同》，欧合生物将其拥有的植酸和肌醇高产菌株及其发酵纯化技术授权华恒生物使用，该技术许可的性质为独占实施许可。 表5：公司以产学研模式推动产品研发与新品推进 资料来源：华恒生物2022年年报，关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复，安徽华恒生物科技股份有限公司关于签订技术许可合同暨关联交易的公告，2022年年度股东大会会议资料；兴业证券股份有限公司关于安徽华恒生物科技股份有限公司签订技术许可合同暨关联交易的核查意见，关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），安徽天禾律师事务所关于安徽华恒生物科技股份有限公司2022年度向特定对象发行A股股票之补充法律意见书（二）（修订稿），山西证券研究所 L-缬氨酸：饲料必需氨基酸，公司厌氧发酵法成本优势显著 L-缬氨酸是哺乳动物的必需氨基酸，主要添加于饲料以增强动物体质，也可用于医药、食品营养等领域。缬氨酸是一种含有5个碳原子的支链非极性α-氨基酸，是具有旋光性的化合物，分为L型和D型。L-缬氨酸是组成蛋白质的氨基酸之一，也是哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。L-缬氨酸作为三种支链氨基酸之一，在促进蛋白质合成、维持动物正常代谢和健康、机体组织修复、维持机体氮代谢等方面发挥着重要的作用，被广泛应用于饲料、医药、食品行业。L-缬氨酸主要用做饲料添加剂，具有改善母猪生产性能、提高母猪乳汁质量和产量，提高仔猪的断奶窝重和窝增重、提高动物机体免疫力及调节动物体内蛋白质代谢等多种功能，在生猪养殖产业中发挥着重要作用。L-缬氨酸也是构成鸡血清球蛋白的重要成分，被用作蛋鸡的第三限制性氨基酸，添加于玉米-豆粕型基础饲粮当中。医药领域，L-缬氨酸是人体必需的限制性氨基酸，是用作营养剂和代谢改善剂的复方氨基酸输液的组分之一，可用于治疗营养不良症，对外伤、烙伤，手术病人的恢复具有显著效果。L-缬氨酸也是合成抗高血压药物缬沙坦的原料，随着未来缬沙坦的市场需求量不断扩大，其对于上游原料L-缬氨酸的需求亦将保持增长。食品领域，L-缬氨酸还是重要的营养强化剂，可用于改善营养不良症，对婴幼儿、孕妇、老年人有较高的营养价值。 图7：L-缬氨酸的主要用途 资料来源：网络公开图片，山西证券研究所整理 受益于推进豆粕减量替代，饲料领域的L-缬氨酸需求有望持续增长。根据公司招股说明书，全球缬氨酸需求量从2016年的0.73万吨增长到2019年的3.25万吨，年复合增长率高达65%，预计2020年至2023年，全球市场将以约24%的年复合增长率保持增长态势，则2023年全球需求约为7.68万吨。根据《饲料添加剂品种目录》（2013），饲料添加剂主要包括氨基酸、氨基酸盐及其类似物（包括L-缬氨酸、L-丙氨酸、L-赖氨酸，L-苏氨酸等）、维生素及类维生素（包括D-泛酸钙、D-泛醇、维生素A等）等。随着近年来养殖业的快速发展，我国饲料需求逐年递增推动了饲料添加剂产业的发展。据中国饲料工业协会资料显示，2021年我国饲料添加剂行业产值规模达1154.90亿元，同比增长23.80%。根据《缬氨酸的开发与应用进展》，单吨饲料对L-缬氨酸的需求约为1.19千克，按照国内人口计算，若L-缬氨酸使用于各类肉类之中，国内居民1千克肉类消费对应5000吨的L-缬氨酸需求。豆粕作为当前饲料工业的主流蛋白原料，在养殖业的使用量逐年增加，拉动大豆进口增加。在地缘政治风险、极端气候灾害等不利因素交织叠加下，我国大豆进口有很大的不确定性。2022年9月，农业农村部召开豆粕减量替代行动工作推进视频会，会议指出深入实施豆粕减量替代行动，加大力度推广低蛋白日粮技术。低蛋白日粮是一种新型日粮，根据理想蛋白质模型添加一系列氨基酸，如L-缬氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸以及苏氨酸等，可使日粮蛋白质降低2%～4%。低蛋白日粮的应用在一定程度上解决了蛋白质资源紧缺问题、节约了养殖成本，缓解了家禽养殖场环境污染等问题。2023年4月，农业农村部印发《饲用豆粕减量替代三年行动方案》，提出了豆粕减量替代的目标和方法，明确要求三年后饲料中豆粕用量占比至少降低1.5%。张相鑫等人的研究显示，低蛋白日粮中添加L-缬氨酸可提高仔猪生产性能。在豆粕减量和低蛋白日粮推广的背景下，L-缬氨酸需求有望持续增长。 图27：我国饲料添加剂行业产值规模情况 资料来源：华恒生物2022年度向特定对象发行A股股票募集说明书（申报稿），山西证券研究所 图28：L-缬氨酸需求量持续提升 资料来源：华恒生物首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书，山西证券研究所 目前L-缬氨酸的生产企业主要包含韩国希杰、梅花、阜丰、华恒、伊品、丰原等。其中韩国希杰（沈阳）名义产能5万吨/年，梅花生物名义产能2.75万吨/年，伊品生物名义产能2万吨/年。根据公司定增问询函回复，2021年度L-缬氨酸的销量大幅增长，在公司主营业务毛利占比提升至37.85%。截至2022年末，公司“交替年产2.5万吨丙氨酸、缬氨酸项目”生产L-缬氨酸产销率达到99.81%，产能利用率为123.15%。 图29：国内L-缬氨酸生产企业产能 资料来源：深柏合成生物，山西证券研究所 公司持续开发L-缬氨酸厌氧发酵技术。公司发酵法生产L-缬氨酸采用高效的发酵菌株进行厌氧发酵，能耗低，葡萄糖转化率相对较高，杂酸产生少，通过直接浓缩结晶获得较高纯度的产品。同行业其他公司通常采用好氧发酵生产工艺，杂酸较多，能耗较高且经济性不高。2020年公司开始L-缬氨酸的产业化生产，以厌氧发酵法生产L-缬氨酸，其技术与公司现有的发酵法L-丙氨酸生产技术以及产业化过程中对生产设备的选型要求较为一致，可以有效共用原有生产工艺流程和技术经验。公司联合中科院天工所利用合成生物技术已构建出多个L-缬氨酸厌氧发酵菌株，发酵转化率不低于50%，整体发酵周期控制在48小时左右，产品纯度、比旋光度、色度及颗粒分布等多项指标方面均表现优异，处于行业内优势地位。依托公司在日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等众多下游市场已经积累的优质客户资源，公司L-缬氨酸的市场份额有望持续提升。根据定增问询函回复，目前公司下游客户包括新和成、牧原、华裕杰诚、美国普惠、SINO STAR CHEMICALS、VEGA PHARMA、SAM HPRP Chemicals等国内外企业。 表6：公司厌氧发酵法L-缬氨酸优势能耗更低、纯度更高，成本更低 资料来源：华恒生物2022年度向特定对象发行A股股票募集说明书（申报稿），山西证券研究所 泛酸钙&泛醇：由酶法β-丙氨酸工艺延伸，维生素行业有力竞争者 β-丙氨酸：肌肽和维生素的重要组分，应用于医药、饲料、食品等领域。在生物体内，β型丙氨酸不参与蛋白质或酶的合成，是自发生成的肌肽和维生素的重要组分。β-丙氨酸主要用于多种生物试剂和有机合成中间体，可用于合成泛酸、泛酸钙、肌肽、CoA（辅酶A）、帕米膦酸钠、巴柳氮等。 图30：β-丙氨酸产业链情况 资料来源：华恒生物2022年定增募集书（申报稿），FiA食品配料展，山西证券研究所 2018年公司突破β-丙氨酸酶法工艺，以丙烯酸原料，大幅降低产品成本。2016年公司实现以L-天冬氨酸为原料酶法脱羧生产β-丙氨酸，但由于生产成本较高，产品一直处于亏损状态。公司于2018年逐步停止采用该生产技术生产β-丙氨酸，当年β-丙氨酸的销售量大幅下降。2018年底，公司突破酶法工艺，以廉价易得、毒理性更小的丙烯酸替代L-天冬氨酸作为原料生产β-丙氨酸，实现了“降价+降本+增利”三重增效。2020年公司新建1000吨产能，总计产能2000吨。随着生物制造技术工艺的不断优化，以及原材料丙烯酸和氨水的价格下降，公司β-丙氨酸销售单价大幅下降，销量大幅度上升，销量同比增长6.28%。 图31：公司β-丙氨酸成本大幅降低，毛利显著改善 资料来源：招股说明书，山西证券研究所 图32：2018-2020H1期间年产销大幅提升 资料来源：招股说明书，山西证券研究所 D-泛酸钙亦称维生素，是人体和动物体内辅酶A的组成部分，被广泛应用于饲料添加剂、医药、日化、食品添加剂等众多领域。D-泛醇，是维生素的前体，又称维生素原，是泛醇的右旋异构体。泛醇经皮肤组织吸收后，醇羟基被氧化，转化为泛酸，泛酸是合成辅酶A最重要的原料，而辅酶A是体内代谢的重要物质（比如三羧酸循环、脂类代谢等）泛醇转化为泛酸后可促进人体蛋白质，脂质，糖类代谢，以及保护皮肤和粘膜，改善毛发光泽，因此D-泛醇是一种优异的皮肤与头发保护剂，主要用于化妆品行业液体制剂的添加剂和营养增补剂、食品、医药等领域。根据金达威可转债募集说明书，全球泛酸钙市场价值在2022年预计达2.584亿美元，并在2030年达3.617亿美元，年均复合增长率约为4.2%。根据华恒生物公告，全球D-泛酸钙总产能约为2.8万吨，亿帆医药为泛酸钙最大供应商，6家生产厂商中4家为中国企业，国内产能占全球近80%。 依托β-丙氨酸酶法工艺生产D-泛酸钙，兼具环保和成本优势。国内泛酸钙产能大部分为化工合成法，随着环保要求的持续提升，生物法泛酸钙有望成为行业发展趋势。2018年，公司利用自产的β-丙氨酸生产D-泛酸钙项目成功实现产业化，建成了年产300吨的生产线，规模较小。2021年8月公司投资建设7000吨β-丙氨酸衍生物项目，其中包括5000吨泛酸钙与2000吨泛醇产能。 表7：公司生产D-泛酸钙具有明显的技术优势 资料来源：安徽华恒生物科技股份有限公司2022年度向特定对象发行A股股票募集说明书，山西证券研究所 D-泛酸钙和D-泛醇构成公司维生素产品线，销量较为稳定。公司的D-泛酸钙和D-泛醇两种产品共用产线，且主要原材料和生产工艺基本相同，因此统称为维生素产品线。2020年度至2022年度，公司D-泛酸钙和D-泛醇产品销售收入合计分别为3,943.74万元、2,484.54万元和3,224.16万元，占主营业务收入比例分别为8.46%、2.95%、2.64%；销量分别为264.49吨、359.89吨和360.07吨，销售较为稳定。 图33：D-泛酸钙和D-泛醇业务总体销量情况 资料来源：关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），山西证券研究所 图34：D-泛酸钙和D-泛醇业务总体价格情况 资料来源：关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），山西证券研究所 DL-丙氨酸：重要的食品添加剂，酶法工艺降本减耗 公司以L-丙氨酸为原料使用酶法生产DL-丙氨酸，形成了上下游产业链优势。DL-丙氨酸为α-丙氨酸的外消旋体，其中L型、D型的混合比例为1:1。DL-丙氨酸具有一定的甜味，可用作缓冲酸碱、防止褐变，被日、韩等国家用作食品添加剂。同时，DL-丙氨酸也可应用于日化领域，用于生产MGDA。2009年，公司以自产的L-丙氨酸为原料，采用具有自主知识产权的酶法工艺，催化L-丙氨酸消旋一步反应得到DL-丙氨酸产品。公司DL-丙氨酸产品采用酶法工艺，以常温常压的温和反应条件替代了传统高温高压的反应条件，提取工艺简单，产品纯度较高。 表8：公司酶法生产的DL-丙氨酸相比化学合成法在能耗和成本方面均有优势 资料来源：华恒生物2022年定增募集书（申报稿），山西证券研究所 DL-丙氨酸市场预计2020-2027年期间CAGR为7.1%，主要在日韩市场用作食品添加剂。DL-丙氨酸在国外主要应用于食品添加剂领域，销售区域主要集中在日韩等国。武藏野是日本当地最大的DL-丙氨酸生产企业，占据日本市场绝大部分份额，以化学合成法生产。根据恒州诚思，2020年，全球DL-丙氨酸市场规模达到0.42亿美元，预计2027年将达到0.67亿美元，年复合增长率为7.1%，食品级DL-丙氨酸占据主要市场，所占市场份额为83%。目前国内尚未制定DL-丙氨酸作为食品添加剂的质量标准。公司产品DL-丙氨酸除销往日韩等国作为食品添加剂外，主要销往国内日化领域，目前市场需求规模相对较小。2017-2020H1期间，公司DL-丙氨酸销售额分别为2,246.53万元、3,334.74万元、2,967.57万元和769.51万元，毛利率分别为19.51%、29.96%、38.94%和36.64%。 图35：全球DL-丙氨酸市场及增长预测 资料来源：恒州诚思，山西证券研究所 图36：公司DL-丙氨酸产销情况 资料来源：招股说明书，山西证券研究所 【核心客户稳定，布局可降解材料、苹果酸及维生素新兴品类】 核心客户稳定，客户集中度显著降低 巴斯夫等核心客户稳定，客户结构调整带动集中度下降。海外客户方面，公司已与世界500强企业巴斯夫、味之素、伊藤忠、德之馨等公司建立了良好合作伙伴关系；国内客户方面，公司与多家优质化工、制药企业建立了长期业务往来，如诺力昂、天新药业、华中药业、华海药业等公司。2017年至2020年期间，公司前五大客户销售额占营业收入的比例均超过60%，其中巴斯夫作为全球最主要生产新型绿色螯合剂MGDA的厂商之一，公司L-丙氨酸产品是其原材料的主要选择，2017至2020年期间，公司向巴斯夫的销售额占营业收入的比例均超过40%。自2018年以来，随着公司海内外市场的持续开发，不断调整客户结构，前五大客户占比逐年下降。2022年第一大客户巴斯夫的销售额占比降至15.37%，客户集中度显著降低。目前公司生物基丁二酸、生物基苹果酸等产品已取得较好进展，部分客户已完成样品测试工作，并积极推进建立小批量供货意向；同时公司亦积极推进和行业内知名企业建立业务联系，推进样品寄样和测试工作。随着客户验证工作的陆续完成，公司客户结构将得到有效优化，客户集中度有望继续下降。 图37：公司对巴斯夫销售收入持续增长 资料来源：Wind，山西证券研究所 图38：公司前五大客户及巴斯夫营收占比 资料来源：Wind，山西证券研究所 募投和储备品类丰富，丁二酸、丙二醇、苹果酸、肌醇推动平台化发展 公司募投和后续储备品类丰富，向可降解材料、生物基纤维和营养剂等新材料领域进军。2022年10月，公司发布预案，拟向特定对象发行，募投17.2亿元建设年产5万吨生物基丁二酸及生物基产品原料和年产5万吨生物基苹果酸项目；2022年12月，公司发布对外投资公告，拟投资不超过4亿元，建设生物法年产5万吨1,3-丙二醇；2023年4月，公司发布签订技术许可合同暨关联交易的公告，欧合生物将其拥有的植酸和肌醇高产菌株及其发酵纯化技术授权公司独占使用。通过多项合作和募投计划，公司依托合成生物平台技术向可降解材料、生物基纤维、营养剂等领域进军，构成公司未来成长的重要动能。 表9：公司募投和储备产品情况 资料来源：华恒生物2022年度向特定对象发行A股股票预案，2022年度向特定对象发行A股股票证券募集说明书（申报稿），华恒生物关于签订技术许可合同暨关联交易的公告，华恒生物关于对外投资的公告，山西证券研究所 丁二酸：可降解塑料PBS原料，环保限塑有望推动需求快速增长 丁二酸：可降解塑料PBS原料，环保限塑有望推动需求快速增长。丁二酸又名琥珀酸，是重要的有机合成原料与有机合成中间体，可用于生产生物基PBS、BDO（1,4-丁二醇）、丁二酸酐、丁二酰亚胺及其衍生物等产品，同时也可广泛应用于食品、医药、农业等领域。目前丁二酸项目以电解法和加氢法为主，电解法技术发展成熟，通过电极阴极反应顺丁烯二酸酐完成加氢还原生成丁二酸，阳极反应水分子氧化生成氧气，其能源消耗过大，且设备成本较高设备操作较为复杂等因素，新增产能获批受限；加氢法通常需要载有活性炭的镍或贵金属为催化剂，催化加氢得到丁二酸，反应温度需要60℃-100℃，催化剂价格昂贵，过程中产生碳排放较大。基于合成生物工艺的发酵法是新增丁二酸产能的未来发展方向，主要原材料为玉米淀粉、葡萄糖等可再生资源，可以得到纯度更高，无化学污染的产品，因此生物发酵法具有条件温和、污染小等优点。发酵法投建项目以华恒生物和兰典生物等公司为代表。受益于PBS等材料对丁二酸需求的推动，国内丁二酸项目在建或拟建产能超过40万吨。 图39：基于合成生物工艺的发酵法丁二酸优势显著 资料来源：蓝晓科技资讯前沿，山西证券研究所 表10：国内企业在建或规划丁二酸产能 资料来源：关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），山西证券研究所 PBS属于完全生物降解材料，占丁二酸超过50%的需求，产能投放加速或推动对丁二酸需求。PBS是由丁二酸和丁二醇（即BDO）经过缩合聚合产生的聚合物。PBS树脂属于完全生物降解材料，与PBAT、PLA等材料相比，PBS具有热稳定性强、成膜性能优异、耐水解性好、机械强度等特点，可用于包装、餐具、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。我国石油对外依存度长期处于70%以上的高位，使用生物基产品替代传统石油基产品有望促进循环经济发展，降低化工行业中对进口石油的严重依赖，助力能源安全。伴随全球碳中和、可持续发展战略的持续推进，生物基塑料市场发展潜力巨大。根据华恒生物定增问询函回复，截至2023年6月国内规划的PBS联产产能约234万吨，预计将催生对丁二酸需求。化工法生产丁二酸再聚合而成的PBS为非生物基可降解塑料，而发酵法合成PBS为生物基可降解塑料，PBS另一原材料丁二醇也可以由生物基丁二酸加氢而来，以合成完全生物来源的PBS可降解塑料。 图40：PBS在热稳定性、成膜性能、耐水解性和机械强度方面优势显著 资料来源：艾瑞咨询，山西证券研究所 表11：国内企业PBS产能情况 资料来源：关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复（豁免版）（修订稿），百川盈孚，山西证券研究所 丁二酸还可用于生产BDO，BDO下游应用涵盖氨纶、工程塑料、GBL。丁二酸亦可作为原材料应用于BDO（1,4丁二醇）等领域，BDO是一种重要的有机和精细化工原料，可用于PTMEG-氨纶产业链、工程塑料PBT、GBL-NMP产业链（γ-丁内酯）和PBAT等领域。根据《中国石油与化工》，2021年国内BDO表观消费量为170万吨，2016至2021年复合增速为9.7%。下游第一大应用为PTMEG-氨纶产业链，BDO消费结构占比51.6%；其次为PBT工程塑料，占26.2%；PBAT占总需求的2.4%。根据定增问询函回复，2023年中国BDO产能合计294.6万吨，目前BDO电石/炔醛法是BDO的传统和主流生产工艺，但是电石产业属于典型的“高污染，高能耗，高碳排放”三高产业，新增产能投建审批较为严格。 目前生物发酵法生产BDO分为一步法和两步法两种工艺，一步法由Genomatica公司掌握，两步法由中国科学院研发，国内企业运用，成功打通生物基丁二酸-生物基BDO链条。一步法也叫直接发酵法，将糖类物质直接转化为BDO，生产工艺主要由Genomatica公司掌握，一步法的原料目前主要使用小麦秸秆和玉米秸秆。两步法利用微生物发酵将葡萄糖转化为丁二酸，再用生成的生物基丁二酸来生产BDO。两步法生产工艺由中国科学院研发。2021年元利科技已经实现生物基BDO的工业化生产，产能约1.5万吨，原料采用山东兰典的生物基丁二酸，这意味着国内企业推动PBS全生物基生产的步伐有望加快。 表12：生物基BDO扩产情况 资料来源：润丰石化，山西证券研究所 公司计划投建年产5万吨生物基丁二酸及原料生产基地建设项目，丁二酸毛利率预计达32.79%。公司拟在赤峰市宁城县投建年产5万吨生物基丁二酸及生物基产品原料生产基地建设项目，总投资约8.5亿元。项目建成并达产后将实现丁二酸的发酵法量产及生物基产品原料的大规模生产。根据定增问询函回复，预计2024年第二季度部分产线进入试生产，2027年满产。定增问询函回复预计生物基丁二酸单价为1.54万元/吨，满产后有望下调至1.42万元/吨，毛利率可达32.79%。公司预计全面达产后，包括玉米淀粉及副产物、葡萄糖等产品在内，年均可实现销售收入22.4亿元，综合毛利率为13.38%。 1,3丙二醇：PTT纤维合成材料，国产替代有望加速 1,3-丙二醇(Propanediol)，简称1,3-PDO或PDO，是重要的有机化工原料，可用于多种药物、新型聚酯PTT、医药中间体及新型抗氧剂的合成。1,3-丙二醇作为重要的单体和中间体，主要用作合成PTT，2020年下游消费占比约80%，化妆品、医药和其他分别占6.5%、2.3%和11.2%。根据华恒生物《关于对外投资的公告》，国内PTT的年消费量大约在12-14万吨，其中90%用于合成纤维，10%用于工程塑料。用于生产合成纤维的PTT中1/3用于地毯行业，2/3用于服装行业。PTT纤维兼有涤纶和锦纶的特性，除防污性能好外，还有易于染色、手感柔软、富有弹性，伸长性同氨纶纤维一样好，与弹性纤维氨纶相比更易于加工，非常适合纺织服装面料，有望替代服装应用中的PET、PBT、PA6、氨纶等传统材料。 表13：PTT纤维蓬松性、抗折皱、抗静电、拉伸恢复性、耐候、染色性、印花适应性、加工费均较为出色 资料来源：中国纤维流行趋势，山西证券研究所 生物基丙二醇2022-2029年CAGR约为24.48%，华恒等国内企业有望推进国产化。预计根据广州环洋市场咨询，2022年全球生物基1,3-丙二醇市场规模达到4.82亿美元，预计2029年将达到23.25亿美元，2023-2029年CAGR有望达到24.48%。目前1,3-丙二醇的工业化生产路线主要可分为化工法和生物法两大类，与化工法相比，生物法具有原料为可再生材料、成本较低、过程绿色环保等众多优点，根据中国纤维流行趋势，经生物法制得的1,3-PDO成本较石油基1,3-PDO下降25%。根据率捷咨询，长期以来生物基PDO的生产技术被美国杜邦垄断。2020年进口依赖度约78%，进口产品主要来自杜邦，并由其在中国地区的PTT聚酯代工企业加工生产PTT聚酯。国内对生物基PDO的研发起步较晚，2014年盛虹集团与清华大学合作开发出具有完全自主知识产权的生物基PDO及PTT纤维成套生产技术，2018年3月，清大智兴在山东的万吨级PDO生产线正式投产。2022年12月7日，华恒生物发布《关于对外投资的公告》，拟采用自主研发的生物法生产1,3-丙二醇技术工艺，建设年产5万吨1,3-丙二醇工业化生产装置，投资金额不超过4亿元，预计建设期两年，有望加速1,3丙二醇领域国产替代步伐。 图41：生物基1,3-丙二醇市场及预测 资料来源：广州环洋市场咨询，山西证券研究所 表14：国内外生物基1,3-丙二醇产能情况 资料来源：率捷咨询，山西证券研究所 苹果酸：增量需求广阔的酸味剂，生物发酵法将成主流 苹果酸：增量需求广阔的酸味剂，公司5万吨生物发酵法产能在建。又名2-羟基丁二酸，又名2-羟基丁二酸，分子中有一个不对称碳羟基丁二酸，有两种立体异构体，以三种形式存在，即L-苹果酸、DL-苹果酸和D-苹果酸。苹果酸应用领域广泛，主要应用在食品饮料、医药、化工等领域，作为酸味剂在食品和饮料领域的需求占比80%以上。目前国内市场主流使用的酸味剂是柠檬酸，柠檬酸的酸味有迅速达到最高点并很快降低的特点，而苹果酸则刺激缓慢，且酸味比柠檬酸强约20%，使用苹果酸复配柠檬酸作为酸味调节剂已逐渐受到消费者青睐。根据IMARC Services Private Limited数据，2021年全球柠檬酸的市场规模约为270万吨，由于苹果酸和柠檬酸的复配使用甚至代替柠檬酸的潜力，苹果酸需求增量较大。目前苹果酸的生产工艺主要有化学合成方法、酶催化法以及生物发酵方法，多数工业生产以化学合成方法为主。化学合成方法通过加热马来酸得到苹果酸；酶催化法通过微生物中分离得到的富马酸酶催化富马酸得到苹果酸，其中富马酸是由石化资源制得的马来酸转化而来。目前，随着国家环保政策不断趋严，化工法产能存在受约束可能，发酵法制取苹果酸将是行业主要发展趋势。公司拟投资6.84亿元，预计新增生物基苹果酸产能5万吨/年，其中生物基L-苹果酸3万吨/年，生物基DL-苹果酸3万吨/年。目前公司已取得生物基苹果酸的食品生产许可证，已完成英国BRC食品安全认证，有望打入大型食品品牌供应链之中，预计2024年第二季度部分产线进入试生产，2027年满产。公司预计全面达产后年均实现收入7.9亿元，综合毛利率为28.77%。除华恒生物以外，公开资料报道丰原生物具备3万吨发酵苹果酸产能，山东小为在建5万吨发酵法L-苹果酸产能。 图42：苹果酸工艺及产业链 资料来源：华恒动态，食品科学技术学报，山西证券研究所 肌醇：产学研推动生物发酵法商业化，重要营养物有望加速量产 肌醇，也称为环己六醇，在动物、植物、微生物体内广泛存在，是人类、动物、微生物的必需营养源。肌醇已经广泛应用于医药、化妆品、饲料加工、食品饮料等领域。医药领域，肌醇可治疗因摄入碳水化合物过多而引起的脂肪肝，较胆碱、蛋氨酸效果更好，并还可有效治疗动脉硬化、糖尿病、肾炎及黄痘性肝硬化等症。食品方面，属于维生素B类的肌醇可作为保健食品、饲料，饮料、各类高级儿童食品添加剂，也可用于维生素功能饮料。此外含有肌醇的美容、营养化妆品也已被开发。未来肌醇为原料的减肥降脂保健食品、功能饮料和含有肌醇减压降脂药品，具有很大市场发展潜力。随着水产饲料业行业产量规模持续壮大，肌醇作为水产饲料的一种维生素添加剂使用量逐年提高。 图43：肌醇工艺及产业链 资料来源：国际产业网，观研天下，《从麸皮中提取肌醇的工艺研究》，智研咨询，山西证券研究所 肌醇制备方法主要有加压/常压水解法、植酸钠水解法、酶催化法，华恒独占发酵法生产工艺有望成本替代。加压水解法是以米糠、饼粕为原料生产肌醇，从米糠或麸皮中提取植酸钙，经过加压水解生产肌醇，缺点是生产效率低，生产设备要求高，易造成环境污染。酶催化法采用酶级联反应生产肌醇，缺点是产物分离提纯复杂，酶的生产成本高，酶不稳定。2023年4月25日，根据《关于签订技术许可合同暨关联交易的公告》，欧合生物将其拥有的植酸和肌醇高产菌株及其发酵纯化技术授权公司使用，该技术许可的性质为独占实施许可，独占实施许可期限为20年。欧合生物主要从事合成生物相关技术的初创研究与开发，郑华宝博士为欧合生物执行董事兼总经理，持有欧合生物9.09%的股权，全面负责欧合生物的研发、经营管理等工作。郑华宝博士为浙江农林大学教授，有机废弃物资源化利用团队负责人。曾主持国家重点研发计划子任务、浙江省重点研发等项目。发表国内外论文40余篇，授权发明专利9项。欧合生物开发的植酸和肌醇高产菌株及其发酵纯化技术聚焦生物发酵法生成肌醇，以葡萄糖为原料，经过系列关键中间代谢产物最终生成植酸和肌醇。生物发酵法生产植酸和肌醇具有十分明显的成本优势，发酵条件温和，占地面积小。 表15：欧合生物股东信息 资料来源：《关于签订技术许可合同暨关联交易的公告》，爱企查，山西证券研究所 我国是全球肌醇的主要生产国，以出口为主，需求持续增长。我国是肌醇主要生产国家，根据智研咨询，2021年度我国肌醇行业产能约1.85万吨，行业参与者包括诸城浩天药业、河北宇威生物、邹平陈氏生物等。2015年我国肌醇产量达6043.4吨，2021年产量增长至9796.7吨，2015-2021年我国肌醇产量年复合增长率为8.38%。2021年我国肌醇行业产量9796.7吨，出口量7340.5吨，国内肌醇行业需求量为2502.4吨。2021年后在环保政策趋严，企业成本上升，下游需求市场景气度提升的综合影响下，国内肌醇价格大幅攀升，2022年度均价在15.49万元/吨左右。 图44：2021年中国肌醇行业产能情况（单位：吨） 资料来源：智研咨询，山西证券研究所 图45：国内肌醇产量增长明显，以出口为主 资料来源：智研咨询，山西证券研究所 图46：2021年以来肌醇价格持续增长，出口量未有持续提升 资料来源：Wind，山西证券研究所 【财务预测及估值】 我们预测2023年至2025年，公司分别实现营收19.4/29.28/47.06亿元，同比增长36.8%/50.9%/60.7%；实现归母净利润4.53/6.8/8.92亿元，同比增长41.4%/50.2%/31.3%，对应EPS分别为2.87/4.31/5.66元，PE为35.1/23.4/17.8倍，首次覆盖给予“买入-B”评级。 表16：公司盈利预测 资料来源：最闻，山西证券研究所 公司主要从事氨基酸、维生素及生物基新材料生产和销售，作为合成生物学技术企业，我们主要参考合成生物学上市公司情况，选取凯赛生物、星湖科技、嘉必优作为可比公司。 表17：华恒生物可比公司情况 资料来源：Wind，山西证券研究所 表18：可比公司估值情况 资料来源：Wind一致预期，山西证券研究所 【风险提示】 原材料价格波动的风险：公司主要原材料为淀粉、葡萄糖、L-天冬氨酸和氨水等，报告期内，公司的直接材料占主营业务成本的比例较高，为主营业务成本最为重要的组成部分，公司生产所用的主要原材料的采购价格呈现了一定波动，未来如果主要原材料价格出现上升而公司未能采取有效措施予以应对，将对公司的经营业绩带来不利影响。 市场竞争风险：报告期内，公司丙氨酸系列产品，目前行业内主要的生产企业包括丰原生化、烟台恒源等，同时亦存在部分企业涉及小规模开展L-丙氨酸业务或正在建设相关生产线的情况，L-丙氨酸行业内新增产能的竞争将加剧，可能对公司业务造成不利影响。L-缬氨酸主要应用于饲料及保健品领域，主要生产企业为华恒生物、韩国希杰、梅花生物和宁夏伊品，四者全球拥有较大市场占有率，公司L-缬氨酸的销售渠道有待进一步拓展，其市场份额有待提高。未来，若L-缬氨酸行业竞争加剧以及下游市场需求下降，将对公司造成不利影响。 下游需求增长不及预期：公司现有产品L-丙氨酸、L-缬氨酸目前产品下游需求增长较快。未来存在下游需求增长不及预期的风险。新产品丁二酸、1,3-丙二醇、苹果酸、肌醇等产品，同样也存在市场需求增长不及预期，行业新增产能消化不佳的风险。 宏观环境风险：当前国际贸易环境多变，中美贸易摩擦前景尚未真正明朗，俄乌局势持续，个别地区提高对中国产品进口的贸易壁垒或设置了其他不合理的限制，外部环境不确定因素增大，错综复杂的国际形势对中国经济的发展带来了挑战，虽然中国经济仍保持了稳健的发展态势，但未来的增长仍面临一定的不确定性。货币政策及汇率走势通常伴随国内外政治形势、全球经济环境的变化而改变，具有较大的不确定性。公司境外销售主要以美元及欧元计价结算，若未来人民币对美元、欧元汇率发生大幅波动，可能导致汇兑损失的产生，影响公司的盈利水平。 财务报表预测和估值数据汇总 资料来源：最闻，山西证券研究所 研报分析师：叶中正 执业登记编码：S0760522010001 研究助理：冀泳洁（博士） 邮箱：jiyongjie@sxzq.com 研究助理：王锐 邮箱：wangrui1@sxzq.com 报告发布日期：2023年9月13日 【分析师承诺】 本人已在中国证券业协会登记为证券分析师，本人承诺，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本人对证券研究报告的内容和观点负责，保证信息来源合法合规，研究方法专业审慎，分析结论具有合理依据。本报告清晰准确地反映本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点直接或间接受到任何形式的补偿。本人承诺不利用自己的身份、地位或执业过程中所掌握的信息为自己或他人谋取私利。 【免责声明】 本订阅号（微信号：山西证券研究所）是山西证券股份有限公司研究所依法设立、运营的官方订阅号。 本订阅号不是山西证券研究所证券研究报告的发布平台，所载内容均来自于山西证券研究所已正式发布的证券研究报告，订阅者若使用本订阅号所载资料，有可能会因缺乏对完整报告的了解而对其中关键假设、评级、目标价等内容产生理解上的歧义。提请订阅者参阅山西证券研究所已发布的完整证券研究报告，仔细阅读其所附各项声明、信息披露事项及风险提示，关注相关的分析、预测能够成立的关键假设条件，关注投资评级和证券目标价格的预测时间周期，并准确理解投资评级的含义。 山西证券股份有限公司(以下简称“本公司”)具备证券投资咨询业务资格。本公司不会因为任何机构或个人关注、收到或订阅本订阅号推送内容而视为本公司的当然客户。本公司证券研究报告是基于本公司认为可靠的已公开信息，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。入市有风险，投资需谨慎。在任何情况下，本订阅号中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本订阅号中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本订阅号所载的资料、意见及推测仅反映本公司研究所于发布报告当日的判断。在不同时期，本公司可发出与本订阅号所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司或其关联机构在法律许可的情况下可能持有或交易本订阅号中提到的上市公司所发行的证券或投资标的，还可能为或争取为这些公司提供投资银行或财务顾问服务。订阅者应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突。本公司在知晓范围内履行披露义务。本订阅号的版权归本公司所有。本公司对本订阅号保留一切权利。未经本公司事先书面授权，本订阅号的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。否则，本公司将保留随时追究其法律责任的权利。 依据《发布证券研究报告执业规范》规定特此声明，禁止我司员工将我司证券研究报告私自提供给未经我司授权的任何公众媒体或者其他机构；禁止任何公众媒体或者其他机构未经授权私自刊载或者转发我司的证券研究报告。刊载或者转发我司证券研究报告的授权必须通过签署协议约定，且明确由被授权机构承担相关刊载或者转发责任。 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