2023年华大智造研究报告 市场大、壁垒高，海外垄断

1 基因测序：市场大、壁垒高，海外垄断

1.1 市场空间巨大：存量市场 CAGR20%，大量未开拓市场

基因测序仪，不可或缺的科研与医疗分析工具。基因测序仪是基因组学研究与应用的 基本工具，在生命科研、精准医疗等方向不可或缺，并且一个国家的大规模基因数据对国 家数据安全、影响力等均起到至关重要的作用。

2019-2025 年全球基因测序仪及耗材市场规模 CAGR20%。根据 Markets and Markets 数 据，2020年全球基因测序仪器与耗材市场规模39亿美元，2025年有望达114亿美元，2019- 2025 年市场规模 CAGR20%。其中，中国基因测序仪器及耗材 2019 年市场规模 42 亿人民 币，2025 年有望达 133 亿人民币，2019-2025 年市场规模 CAGR21%，与全球市场规模增速 相对一致。

摩尔定律下，测序成本降低利于公司产品弯道超车。根据美国国家卫生院数据，人类 全基因组测序成本快速降低，从 2009 年 10 万美元降至 2015 年 1000 美元左右。对应上游 测序仪厂商也须提升测序通量与性价比，华大智造 2018 年推出 DNBSEQ-T7 系列，根据公司招股书数据，DNBSEQ-T7 系列测序成本已降低至 500 美元。我们认为，测序成本降低 利于公司产品弯道超车，公司市占率有望快速提升。

随技术成熟，应用场景拓展打开测序行业发展天花板。基因测序行业逐步成熟的应用 领域包括多组学研究、人群队列基因测序计划、新药研发与创新、无创产前基因检测、肿 瘤诊断治疗等，下游正在快速打开的应用场景包括肿瘤早期筛查等。按照 Frost&Sullivan 数 据，我国肿瘤早筛市场规模有望由 2021 年的 1 亿元提升至 2030 年的 192 亿元，对应 2021- 2030 年复合增速 79%。我们认为，下游场景的拓展正在逐步打开测序行业成长天花板，拉 动上游仪器耗材放量。

1.2 技术壁垒极高：多板块综合性技术壁垒难以突破

基因测序仪的高技术壁垒，源自各板块集成以实现快速稳定数据输出的综合技术壁垒。 基因测序仪的核心是可以实现稳定快速的高通量基因测序，为了达到这一目标需要实现 DNA聚合、DNA提取富集、光电技术等各板块技术的突破，并实现良好的集成。以华大智 造的基因测序为例，其流程包含 DNA 单链环化、DNB 制备、规则阵列芯片和 DNB 加载、 cPAS 测序、二链测序、算法识别等步骤，所涉及技术包括但不限于 DNA 扩增、半导体精 密加工、DNA 聚合、高分辨率成像、软件分析等。仅在 DNA 聚合一个板块，便需在上万个酶突变体中筛选得到最优秀的测序酶，缩短生化反应时间。对公司的研发实力、综合 实力均有较高要求。

1.3 海外龙头垄断：Illumina 全球市占率 74%，提价倒逼国产创新

海外龙头垄断，Illumina 全球市占率 74%。基因测序设备及耗材市场主要被 Illumina 等海外龙头占据，根据华大智造招股书数据，2019 年，Illumina、Thermo Fisher、华大智造 的全球市占率分别为 74.1%、13.6%、3.5%。Illumina 作为全球基因测序龙头，在测序技术、 数据积累、渠道等方面均形成较高壁垒。

海外上游厂商 Illumina 提价，倒逼国产企业突破上游“卡脖子”技术。我国乃至全球 基因测序仪长期被 Illumina 等海外龙头垄断，价格高昂、条件苛刻限制了我国基因测序行 业的发展。2014 年，Illumina 核心试剂耗材价位大幅提升，导致我国下游测序服务商毛利 率大幅下滑，倒逼国产企业寻求上游创新，华大智造应运而生。

2 华大智造：打破垄断、竞舟中流

2.1 华大智造：自研打破垄断，国内市占率提升至 24%

自研技术打破海外垄断，测序质量已与海外龙头有一战之力。（1）独创性自研核心技 术筑基。基因测序仪的技术壁垒，源自多板块集成以实现快速稳定数据输出的综合技术壁 垒，公司通过自主研发，拥有“DNBSEQ 测序技术”、“规则阵列芯片技术”、“测序仪光机 电系统技术”等多项核心专利，测序技术跻身全球三大核心测序技术之一，测序准确率高、 重复序列占比低、标签跳跃发生率低，可广泛应用于基因测序场景，突破海外技术限制； （2）测序质量与 Illumina 高可比性，且有性价比优势。Hak-Min Kim 等对比了 Illumina 平 台与华大智造平台在测序质量、GC 覆盖率、测序一致性等方面的差异，总体来看华大智造 与 Illumina 结果具有高可比性，且在性价比上更具优势。我们认为，在人类全基因组测序 成本快速降低的大前提下，降本增效也必是上游厂商趋势，公司作为后起之秀，有望凭借 其性价比优势实现快速放量。

国产基因测序仪龙头，替代加速，2017-2019 年国内市占率由 16%提升至 24%。技术 壁垒突破叠加性价比优势，公司加速基因测序板块的国产替代，2017-2019 年公司国内市占 率由 16%快速提升至 24%，我们认为，公司产品与海外已有一战之力，随国内数据安全越 来越重视，以及公司渠道完善、数据累积、产品影响力提升等，国内市占率有望持续快速 提升。

2.2 主营业务：基因测序为基石，2017-2019 年收入 CAGR46%

产品结构：基因测序为基石，2017-2019 年收入 CAGR46%。华大智造核心产品为基 因测序仪及相关耗材，刨除新冠收入影响，2017-2021 年公司测序业务收入占比由 58%提升 至 80%。2017-2019 年，公司基因测序板块收入快速增长，收入 CAGR46%，2020 年，疫情 影响科研需求，公司基因测序收入同比下滑 39%；2021 年疫情常态化下科研需求有所恢复， 公司基因测序收入同比增长 108%。我们认为，疫后科研需求的恢复有望拉动基因测序板块 收入恢复高增长。

盈利模式：仪器铺设带动耗材放量。公司核心板块（基因测序）仪器耗材具有闭源属 性，基因测序核心耗材测序芯片，必须与公司的基因测序仪配套使用。仪器铺设叠加检测 需求增长，带动耗材放量。仅看基因测序板块，2019-2021 年耗材收入占比由 24%提升至 60%。我们认为，参考 2021 年 Illumina 测序板块耗材仪器收入比例约 4：1，公司耗材收入 占比仍有较大提升空间。仪器铺设与耗材放量同步拉动，带动公司收入高增长。 渠道拓展：疫情中海外渠道拓展加速，疫后仍有望带动海外收入高增长。公司 2019- 2021 年海外收入占比分别为 9%、67%、54%，海外收入与占比均大幅增长。主要是新冠疫 相关的实验室自动化产品出口大幅增加。我们认为，疫情助力公司海外渠道拓展与影响力 提升，有助于公司海外渠道的持续扩张，促进收入高增长。

2.3 发展历程：2020 年后全球布局加速，打开成长天花板

发展历程：产品逐步丰富，全球化布局加速。 （1）产品逐步丰富：基因测序产品为核心，新增产品伴随放量。华大智造核心产品为 基因测序仪，陆续推出 MGISEQ-2000 中高通量基因测序仪、DNBSEQ-T7 超高通量基因测 序仪等重磅产品，在同样数据产出下缩短运行时间，提升分析速度与单位数据性价比；在 新产品上，推出单细胞文库制备 DNBelabC系列、远程超声机器人等，其中 DNBelabC系列 对单细胞进行基因表达谱分析，在生命科学领域快速发展。 （2）全球化布局加速：打开成长天花板。2020 年全球基因测序仪及耗材市场规模 39 亿美元（其中中国 42 亿人民币），2019-2025年全球市场规模 CAGR20%。公司 2019 年国内 市占率 24%，全球市占率 3.5%。在产品已有一战之力的前提下，国产替代稳步推进叠加海 外扩张是打开成长天花板的有效方式。2020年后，公司加速了海外拓展，2020-2022年，公 司分别于新加坡、韩国、澳大利亚、德国、俄罗斯、英国、法国、巴西等地设立子公司， 建立本地化的营销服务团队，加速海外布局。2022 年，公司赢得美国诉讼，加速进入美国 市场，全球化助力公司打开成长天花板。

3 成长性：2022-2024 年收入（刨除新冠）CAGR73%

3.1 基因测序产品：2022-2024 年收入 CAGR66%

以竞争格局看，公司国内外市占率均在快速提升中。（1）国内市占率仍有快速提升趋 势。公司基因测序仪在测序质量上已与海外龙头有一战之力，2017-2019年国内市占率由16% 提升至 24%，并仍有持续提升趋势。（2）全球拓展加速，全球市占率亦有望快速提升。 2020-2022 年，公司分别于新加坡、韩国、澳大利亚、德国、俄罗斯、英国、法国、巴西等 地设立子公司，建立本地化的营销服务团队，加速海外布局。2022 年，公司赢得美国诉讼， 加速进入美国市场，国内市占率提升与海外开拓有望拉动收入高增长。 以收入结构看，设备铺设、耗材放量促进收入高增长。基因测序板块包括仪器设备、 试剂耗材与其他，2019-2021 年公司耗材收入占比由 24%快速提升至 60%。其中测序试剂 主要产品为测序芯片，功能是在测序反应中获得目标核酸片，必须与公司生产的基因测序仪配套使用。我们认为，伴随疫后需求恢复、仪器铺设渠道的拓展及产品使用量的增长， 耗材收入占比仍有稳步提升趋势，仪器铺设与耗材放量拉动收入高增长。

仪器销售叠加耗材放量，有望拉动 2022-2024 年基因测序板块收入 CAGR66%。（1） 仪器销量有望稳定增长。2020 年疫情影响科研需求，公司测序仪器收入同比下滑-68.1%； 2021 年随渠道拓展以及科研需求有所恢复，测序仪器收入同比增长 99.7%。我们认为，随 疫后科研端需求回升以及国内海外市场的逐步开拓，有望带动测序仪的全球放量，拉动 2023-2024 年测序仪销量 40%-50%增长；（2）耗材仪器比逐年提升。2019-2021 年，公司测 序仪板块耗材收入由 24%提升至 60%，耗材仪器比逐年提升，我们认为，伴随疫后需求恢 复及产品使用量的增长，耗材仪器比仍有稳步提升趋势。仪器与耗材放量有望拉动该板块 整体收入 2022-2024 年 CAGR66%。

3.2 实验室自动化：2022-2024 年非新冠业务收入 CAGR82%

疫情下海外渠道拓展加速，拉动收入高增长。公司实验室自动化产品包括自动化样本 处理系统、实验室自动化流水线以及样本处理试剂耗材等，涵盖样本前处理、核酸提取、 文库制备、流水线自动化等细分市场。2020-2021 年，新冠相关自动化核酸提取需求增加带 来收入大幅增长，其中 2020 年实验室自动化板块新冠相关收入 19.51 亿元，占比 95%； 2021 年新冠相关收入 20.27 亿元，占比 92%。我们认为，随疫情后核酸检测需求的常态 化，新冠相关收入下降，但疫情中带来的渠道扩张，仍将带动实验室自动化板块非新冠收 入快速增长。

渠道拓展有望带动非新冠业务 2022-2024 年收入 CAGR82%。2020 年，疫情下核酸检 测需求激增，公司实验室自动化板块收入 20.62 亿元，同比增长 3396%。刨除新冠，2019- 2021 年公司该板块收入分别为 0.59/1.11/1.65 亿元，受益于疫情带来的渠道拓展，即使在疫 情影响科研端需求的情况下，公司非新冠相关业务 2019-2021 年仍实现 67%的收入复合增 长。我们认为，随疫情后核酸检测常态化，公司新冠相关收入或将快速下降，但随疫后正 常科研需求的恢复叠加公司疫情下渠道的快速拓展，公司常规业务疫后有望实现高增长， 对应 2022-2024 年该板块（刨除新冠）收入 2.29/4.26/7.61 亿元，对应该板块 2022-2024年收 入 CAGR82%。

3.3 新业务板块：单细胞测序产品有望放量

新品放量，拉动新兴业务板块 2019-2021 年收入（刨除新冠相关）CAGR122%。公司 新业务板块主要包括细胞组学解决方案（单细胞测序系统）、远程超声机器人、BIT 产品等。 2019 年，公司 DNBelab C 系列单细胞测序系统获批，疫情下检测需求增长拉动 2019-2021 年新业务板块收入由 0.23 亿元增长至 4.28 亿元。刨除新冠相关收入，公司新业务板块收入 仍由 0.23 亿元增长至 1.13 亿元，对应收入 CAGR122%。

新业务板块单细胞测序产品有望持续快速放量。（1）单细胞测序需求快速增长，2021- 2031 年全球市场规模 CAGR17.8%。自 2012 年北大谢晓亮团队发明单细胞基因组扩增新技 术（MALBAC），实现单细胞精准测序以来，全球单细胞测序乃至基因测序相关研究快速 增长，根据 Allied Market Research 数据，2021 年全球单细胞测序市场规模 26.4 亿美元， 2031 年有望达 136.2 亿美元，2021-2031 年 CAGR17.8%。（2）我国单细胞测序创新居前， 关联公司华大基因有极强技术竞争力。根据郑金武等的文献数据，截至 2020 年 2 月，我国 单细胞基因测序技术领域专利申请量 79 件，美国 43 件，两国占全球总量的 74%，其中，华大基因专利规模全球第六，在单细胞测序方向有极强竞争力。我们认为，随单细胞测序 研究推进与检测需求的高速增长，华大智造单细胞测序产品有望加速放量。

综上，市场需求的高增长叠加公司海外渠道的拓展，有望带动公司基因测序板块、实 验室自动化板块（刨除新冠）、新业务板块等快速放量。

3.4 收入成本拆分：2022-2024 年收入（刨除新冠）CAGR73%

核心假设：

（1）基因测序板块：仪器铺设叠加耗材放量拉动收入高增长。公司 2020-2021 年测序 仪收入分别同比增长-68.1%、99.7%，受疫情影响收入波动较大，我们认为疫后随需求恢复 及公司海外渠道拓展，测序仪有望加速放量；2019-2021 年，公司测序仪板块耗材收入占比 由 24%提升至 60%，我们认为，伴随疫后需求恢复及产品使用量的增长，耗材仪器比仍有 稳步提升趋势，仪器与耗材放量拉动该板块 2022-2024 年收入分别为 17.45/30.58/48.07 亿元， 分别同比增长 37.0%、75.2%、57.2%；对应毛利率 59.2%、59.5%、59.6%。

（2）实验室自动化：新冠相关收入下降、常规业务维持高增长。该板块 2020-2021 年 新冠相关收入分别为 19.51/20.27 亿元，收入占比 92%-95%；渠道拓展带动常规业务增长， 非新冠相关业务 2019-2021 年仍实现 67%的收入复合增长。我们认为，疫后新冠相关收入 或将快速下降，正常科研需求的恢复叠加公司渠道拓展，公司常规业务有望实现高增长， 对应该板块 2022-2024 年收入 17.73/10.02/9.76 亿元（其中非新冠收入分别为 2.29/4.26/7.61 亿元，分别同比增长 38.7%、85.6%、78.7%）；对应毛利率 58.8%、57.8%、58.3%。

（3）新业务板块：新品放量拉动收入高增长。2019 年，公司 DNBelab C 系列单细胞 测序系统获批，新品放量拉动 2019-2021 年公司新业务板块收入（刨除新冠）CAGR122%。 我们认为，随单细胞测序需求的增长，该板块单细胞测序等产品有望快速放量，对应 2022- 2024 年收入 7.82/9.25/11.99 亿元（其中非新冠收入分别为 2.82/7.05/11.99 亿元，同比增长 70%-150%）；对应毛利率 45.0%-50.0%。

2022-2024 年收入（刨除新冠）CAGR73%。综上，公司 2022-2024 年营收分别为 43.40/50.41/70.59 亿元，分别同比增长 10.5%、16.1%、40.0%；对应毛利率分别为 56.3%、 56.3%、57.6%。其中非新冠相关收入分别为 22.97/42.45/68.45亿元，分别同比增长 45.0%、 84.8%、61.2%，对应 2022-2024 年收入 CAGR73%。

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