2023年华大智造研究报告 技术驱动下基因测序行业持续保持高景气

技术驱动下测序行业持续保持高景气

技术进步带动测序成本下降、丰富度提升，不断打开市场空间

二代测序仍将是行业主流，三种技术路线有望并行发展。基因测序是通 过测序设备获得目标 DNA 片段核苷酸排列顺序的技术，自 1977 年 Sanger 链终止法面世迄今 40 多年来，基因测序历经 Sanger 测序、高 通量测序、单分子测序等技术更迭，目前已经广泛应用于科研、临床、 生物制药等领域，其中二代测序性能稳定、速度快、成本低，市场认可 度高，占全部测序市场规模可能超过 90%；Sanger 测序法技术成熟， 最大的优点在于准确性高，但通量较小，目前主要用于 PCR 序列测定、 单基因突变致病基因位点明确等小通量场景；三代测序的核心优势在于 读长更长，随着单分子、纳米孔等技术的日益成熟，三代测序逐渐应用 于组学研究、肿瘤罕见病等场景，我们预计未来一代、二代、三代技术 有望共存互补，在不同测序场景下快速发展。

基因测序产业链各个环节的业态模式、发展周期差异显著，上游主要包 括测序所需仪器设备和配套试剂耗材，中游主要是各类测序服务机构， 下游则是各类具体应用场景，我们就各个环节进行分析比较：

上游：技术驱动测序成本持续下降，国内测序上游行业规模有望达到 303 亿元。得益于高通量测序的快速普及以及技术工艺的不断优化，测序成 本急剧降低，人类基因组测序成本从 2001 年的大约 9500 万美金降低到 2021 年的约 622 美元，测序成本下降超 10000 倍，我们预计未来有望 进一步下降至 100-200 美金；同时检测速度持续攀升，从最早的 10kb/ 天提升到千亿 kb/天，测序价格的不断优化和测序速度的快速增长有望 持续打开新的应用场景，激发更多测序服务需求。据公司公告，2019 年全球测序上游测序仪+耗材市场约 38.98 亿美元（15-19 CAGR 20%）， 预计到 2030 年全球市场规模将达到 245.8 亿美元（19-30 CAGR 18.2%）；国内市场 2019 年约 42.22 亿元（15-19 CAGR 24.8%），预计 到 2030 年国内市场规模有望达到 303.9 亿元（19-30 CAGR 19.7%）。

国内测序仪机需求或超 7000 台，设备迭代更新有望进一步抬高行业天 花板。据华大智造公告等公开资料对基因测序需求进行测算，我们预计 国内测序仪采购需求或超过 7000 台，而 illumina、华大两家头部企业国 内装机预计超过 3000 台，还有很大提升空间。而从装机替换角度来看， 临床端使用的设备受到客户临床资质、产品注册拿证等因素限制，设备 使用周期可能在 7 年以上，非临床端设备不受资质许可束缚，设备可能 3-5 年会有一次升级迭代或者替换，测序设备的更新换代有望进一步扩 大市场需求。 基因测序仪下游的采购客户主要包括企业客户、医疗客户、研究机构以 及政府机关等。考虑科研院所单客户测序样本有限，外包率较高，我们 此处仅统计企业、医疗、政府端客户的采购需求。

专业测序服务商：目前头部上市公司测序仪普遍在 50 台至上百台不等 （数据来源：各公司公告），头部非上市公司如百迈客测序仪保守预测可 能 16 台左右（数据来源：据百迈客官网及公众号，其拥有 PacBio RSII 等 10 类测序平台，2021 年引入 6 台 Sequel II），我们假设其余中小型 测序公司低通量、中通量、高通量各配臵 1 台。 综合性医检所：考虑到测序仪及配套设施价格高、空间大，我们假设成 立 10 年以上的成熟实验室每家采购 2 台，其余实验室每家采购 1 台。产前诊断机构：考虑到检验样本中心集中趋势，我们假设北京、上海、 广东、浙江等一线地区每家采购 2 台，其他地区每家采购 1 台 。

医疗机构：三甲医院检验人次多、科研需求大、资金充足，我们假设只有三甲医院有配臵需求，假设北京、上海、广东、浙江等一线地区三甲 医院假设肿瘤精准中心、妇科、呼吸道、急救等临床科室以及中心实验 室分别采购 1 台，其他地区三甲医院假设平均每个医院采购 0.5 台。政府机关：客户包括公安、海关、司法等，通常市级单位进行采购，考 虑各地支付能力，我们假设每个省份 3 台。 高校院所：通常生物学、医学采购、实验室公用平台等采购需求较大， 我们假设合计采购 150 台。

中游：技术发展不断提升测序产品丰富度，满足更加多元化的采购需求。 测序行业中游客户包括各类专业的第三方测序服务企业、医院以及高校 科研院所等。其中三方测序公司、医联体中心实验室等客户的样本数量 多、基因组数据庞大、测序种类繁杂，更加看重测序仪的数据产出量和 规模化成本，或将偏向于采购更高通量的大型设备；而医院等客户的测 序主要用于肿瘤、呼吸道、生殖遗传等场景，样本量通常无法支撑测序 仪的成熟周转，通量灵活、操作简单方便、开机成本低的小型设备或更 能满足临床端的使用需求，因此我们预计未来测序产业链中游的需求或 将越发广泛多样，需要测序厂家提供综合性的产品矩阵，产品布局全面 的头部企业优势有望更加明显。

下游：科研需求稳健提升，技术驱动下临床应用有望越发成熟，实现快 速增长，全球规模有望超过 100 亿美元。基因测序下游应用十分广泛， 因此其中科研学术研究是最大的细分赛道，从全球范围来市场占比达到 54%（2020 年），我们预计未来随着科研经费的持续投入，学术应用领 域或将保持稳健增长；临床终端由于技术尚未成熟，占比相对较低，我 们预计随着测序技术的持续升级优化，临床端市场份额有望持续提升。 从细分病种来看，（1）传染病在新冠催化下快速发展，尤其是宏基因组 测序 mGNS 等应用实现快速推广，对应终端检验人群数量庞大，我们预 计传染病板块有望持续保持高速增长；

（2）生殖遗传受出生率、医保价 格等影响整体增速有所放缓，我们预计该应用将在渗透率提升以及 NIPT-PLUS 等高端项目驱动下保持稳健增长；（3）肿瘤诊断受制于终端 收费、临床意义解读等因素尚未大范围普及，随着更多靶向药物上市， 肿瘤诊断应用空间有望逐渐打开；（4）肿瘤早筛等其他应用目前还处在 探索阶段，尚未有成熟产品出现，未来技术成熟后有望迎来爆发。

自动化设备日益成熟，进一步加速测序市场发展

自动化设备可提升测序效率、拓宽使用场景，有望为测序市场带来 20% 增量产值。实验室自动化通常是指通过自动化模块、设备、软件等自动 化手段代替实验人员的手工操作， NGS 的上样工作流程涉及到 DNA 样品制备、靶向富集、文库扩增等步骤，需重复多次开盖提取、混合加 样等操作，对自动化需求尤为迫切。自动化设备可以有效加快测序流程， 节约人工物料成本，提升单位时间内测序效率，解决更大通量的样本处 理问题，拓展测序应用场景，有望加速测序行业发展，参考其它成熟行 业，预计自动化设备有望为测序市场带来 20%增量产值；而随着测序市 场的不断扩容，对自动化设备的需求也有望持续提升。

高通量、全自动化流水线有望进一步提升样本测试速度，带动试剂、耗 材消耗，或成未来行业趋势。目前国内仅有少量实验室实现了单台设备 或者部分环节的自动化，样本处理通量提升有限，高通量、全自动的流 水线式自动化设备可以有效解决取样、制备、建库等全流程操作，有望 进一步释放人力，且样本处理能力大幅提升，有望带动更多试剂、耗材 消耗，驱动行业扩容。

实验室自动化设备国内市场有望超过百亿空间。实验室自动化本质上是 人工替代，可以广泛用于分子、生化、免疫、多组学等技术领域，涵盖 药物研发、临床检验、基础研究等多应用场景。海外实验室自动化设备 应用成熟，格局相对稳定，前五大公司占据大约 70%的份额，2019 年 全球自动化设备市场规模约为45.1亿美元，2016-2019年复合增速6.1%， 预计到 2025 年总规模有望达到 68.6 亿美元，19-25 年复合增速 7.2% （数据来源：公司公告）。中国市场则尚处于发展初期，自动化设备渗透 率低，目前国内大约有 1.3 万间（包括高校和科研院所、医院和第三方 医学检验中心、新药研发企业、CRO 公司等），我们以单台自动化设备 100 万元均价计算，国内自动化设备的理论空间有望达到 130 亿元。

测序龙头技术优势显著，创新+出海提供业绩确定性

公司重视研发创新，源头性技术体系塑造核心竞争力

专业技术管理团队+高研发投入，奠定核心技术优势。华大智造成立于 2016 年，业务覆盖基因测序仪、实验室自动化业务以及创新业务 3 个板 块，主要从事相关设备及配套试剂耗材的生产销售。公司始终坚持创新 驱动，打造自主可控的源头性技术体系，打破 illumina 的专利垄断，从 而实现产品性能的不断突破。公司拥有行业顶尖的管理层及科学家团队 阵容，多位核心高管具有深厚的测序开发和应用背景，对行业发展理解 深刻，并招募了一批规模庞大、经验丰富的跨学科专业团队，同时公司 持续加大研发投入，2021 年研发费用 6.08 亿元，在 A 股器械上市公司 中位居行业前列。

公司累计研发投入 50 亿多元，在华大基因并购标的 CG US 的基础上开发出 DNBSEQ 测序、规则阵列芯片、测序仪光机电 系统等多项核心技术，奠定了在测序领域的领先地位，核心产品如 2000 以及 T7 的性能与国际龙头 illumina 指标接近，具有较强的市场竞争力。

全球化技术支持提升客户体验，培育良好市场基础。高通量测序操作复 杂，技术难度较大，不同机型适配的文库、测试、处理等试剂耗材具有 显著差别，下游客户通常需要一定的技术支持。公司在全球设立了 40+ 培训/售后服务中心和 30+商务中心，并在深圳、武汉、北京、新加坡等 多地设臵备件中心，为下游客户提供充足的备件，同时配备了专业的工 程师团队，快速响应客户需求，提供安装调试、性能验证、操作培训、 合规认证等全方位服务，最大程度提升客户体验，培育用户使用习惯。

创新产品快速迭代，业绩有望持续快速增长

创新产品持续迭代，提供贯穿生命科学领域的工具箱，满足更多客户需 求。公司以通量全覆盖的基因测序仪为核心，实现样本自动化处理、自 动化移液/提取/建库、核心测序、基因组数据分析/计算/存储所需设备覆 盖，一站式解决从样本处理到报告输出所有步骤，为下游客户提供最大 程度的便捷服务，且产品覆盖低中高超高等不同通量，可以满足不同类 型客户的采购需求；而国内其他测序仪厂家产品梯度与公司还有明显差 距，核心竞争对手 illumina 目前在国内只有 NextSeq 550 和 MiSeq 两款 产品获批，我们预计未来公司有望凭借丰富全面的产品组合持续占领新 的市场。

设备装机持续加速，中长期试剂耗材消有望贡献核心收入。根据公司公 告，我们预计华大智造目前装机量可能 1500 台左右，对比国内约 7000 台的装机需求还有较大渗透空间，随着新客户的持续覆盖以及现有设备 的更新升级，我们预计仪器设备有望持续带动业绩增长。中长期来看， 更多高通量设备装机有望拉动试剂耗材的消耗，海外龙头 llumina 收入 结构中试剂耗材：仪器设备的收入比例平均约 4:1，我们预计未来公司 试剂业务占比有望逐渐提升，成为业绩贡献的核心动力。

海外业务23年有望迎来高增，打开长期成长空间

美国市场达成和解，illumina 核心专利全球范围即将到期，公司有望快 速抢占海外市场。Illumina 作为测序行业龙头，在全球范围申请了超过 9000 项专利保护核心技术，由于二代测序底层技术原理基本已经固定， 因此 illumina 的专利纠纷导致华大智造海外市场推广受阻。2022 年 7 月 公司与 illumina 签署和解协议，就美国境内的所有未决诉讼达成和解， 且双方同意未来三年在美国境内不会就专利侵权以及违反美国反垄断法 或不正当竞争起诉对方及其客户，也不对现有测序平台可能造成的损失 进行索赔；而在欧洲市场，illumina 修饰核苷酸相关的核心专利也将于 2023 年陆续到期。我们预计 23 年开始专利负面影响有望逐渐解决，凭 借优异的技术实力和遍布全球的销售服务网络在海外市场快速放量，为 远期业绩增长提供想象力。

公司已经实现独立稳定增长，更多创新业务奠定远期成长性

创新技术及产品驱动下，测序行业龙头有望实现独立持续性增长。公司 作为国内测序领域龙头企业，2019 年国内市占率约 25.2%，2021 年公 司营业收入 39.28 亿元，其中常规业务收入 15.84 亿元，相比 2019 年 复合增速约 20.5%；其中常规业务的关联方交易占比从 2017 年的 99% 下降至 2021 年的 24.62%。公司独创的源头性测序技术以及持续迭代的 高性能设备塑造了坚实的护城河，海外测序市场提供广阔空间和发展机 遇，我们预计未来公司关联交易比例或将进一步降低，有望进入独立性 快速增长阶段。

前瞻性布局多项创新业务，奠定远期成长基础。公司以多组学解决方案 作为顶层生命科技核心工具，不断开拓新的发展方向，在细胞组学解决 方案、远程超声机器人、BIT 产品等实现，为下游客户提供更加多元化 的产品及服务，为公司长期市场开拓和综合竞争力的提升奠定良好基础。 2021 年公司新业务收入 4.28 亿元，同比增长 457.95%，在疫情催化下 取得了良好成绩，未来有望持续保持快速增长。

盈利预测

我们预计2022-2024 年公司收入 45.41、53.92、67.36 亿元，同比增长 16%、19%、25%，归母净利润 21.21、6.73、9.15 亿元，同比增长 339%、 -68%、36%，对应 EPS 为 5.13、1.63、2.22  假设一：基因测序仪是公司核心收入来源，2019-2021 年，公司基因测 序收入同比增速分别为 28.6%、-38.5%、107.5%，收入增速波动主要 因新冠相关业务影响。公司在高通量领域占据优势地位，与竞对相比产 品性价比明显，且全球市占率低，未来有望快速增长，我们预计 2022-2024 年测序仪相关业务增速或将保持约 55%、43%、40%。

假设二：2019-2021 年，公司实验室自动化收入同比增速分别为 341%、 3396%、6%，收入增速波动主要因新冠相关产品需求变化。公司自动化 设备检测效果赢得市场一致认可，应用前景广阔，考虑到新冠相关基数 影响，我们预计 2022 年自动化业务表观增速可能有所下滑，常规自动 化业务有望持续保持 50%以上增速。

假设三：公司新业务 2019-2021 年增速分别为 69.36%、235.83%、 457.95%，创新业务板块体量小，公司孵化的 DNBelab C 等新产品陆 续进入量产，未来新业务有望持续高增长，我们预计 2022 年增速或超 过 90%，2023-2024 年增速或接近 30%。 假设四：公司 2019-2021 年毛利率分别为 51.87%、74.69%、66.44%， 分业务来看，我们预计公司基因测序仪业务以及新业务随着业务体量的 不断扩大，规模效应越发明显，2022-2024 年相关业务毛利率有望稳步 提升；自动化业务方面，随着高毛利的新冠相关产品收入占比减少，我 们预计 2022-2024 年自动化业务毛利率可能有所下降；其他服务毛利率 预计基本保持稳定。 假设五：公司其他业务主要包括原材料销售收入和少量房租电费收入， 需求相对稳定，我们预计未来有望保持约 20%的增长。

编辑：JACK