2024年华恒生物研究报告：全球丙氨酸龙头，产品矩阵扩张打开成长天花板

一．全球合成生物学领军企业，业绩实现稳健增长

1. 十余年深耕氨基酸领域，技术创新推进生产方式变革

合成生物学领域的领先企业。公司专注于氨基酸及其衍生物产品的研发、生产和销售， 是全球丙氨酸行业的龙头企业。公司不仅具备强大的研发实力，还拥有成熟的产业链和 丰富的市场经验，在合成生物学领域具有领先的市场地位。公司总部位于安徽合肥，旗 下拥有合肥华恒、秦皇岛华恒和巴彦淖尔华恒三个生产基地。 公司发展历程始终伴随着技术创新突破和产品品类拓宽。公司自成立以来，始终致力于 合成生物技术的研发突破与工艺的持续优化。2005 年郭恒华和郭恒平共同出资成立安徽 华恒生物工程有限公司，2013 年公司名称变更为安徽华恒生物科技股份有限公司，2021 年 4 月 22 日公司在科创板成功上市。在公司的发展过程中，技术变革始终是推动公司 前进的关键动力。

2. 股权结构稳定，研发投入逐年提高

公司高管及核心研发成员均持有股份。公司董事长郭恒华在化工及合成生物行业具有近 40 年的资历，直接持有公司 19.80%的股权，通过其控股的三和投资和恒润华业对公司 间接持有 9.97%、3.18%的股权，为公司的实际控制人。首席科学家张学礼是微生物生 物技术领域的权威，持有公司约 3.30%的股权。此外，公司其余高管及核心技术团队郭 恒平、张东竹、唐思青等人都直接或间接持有公司股份。公司的主要股东包括创始人及 核心技术团队成员，实现了公司利益的共享和风险共担，有利于提高公司的创新活力、 经营效率和凝聚力，为公司的长期发展创造了有利条件。

公司完善合成生物研发平台建设，持续加大研发投入。公司生物研究院持续加强人才引 进、组织建设和研发体系建设，已基本建成系统与合成生物中心、发酵与酶工程中心和 技术创新管理中心三大研发管理平台，并将自主研发与产学研合作紧密结合，形成高效 运转的开放式研发体系。2017-2022 年，公司研发投入从 1984.26 万元增长至 7861.16 万元，年均复合增长率为 31.70%，2022 年研发费率约 5.54%。2022 年公司研发人员 154 名，总员工人数占比为 15.48%。公司十分重视研发创新和技术迭代，强大的人才 团队和大量研发资金支撑公司在行业中保持着技术领先地位。

3. 丙氨酸放量支撑盈利能力持续增长，L-缬氨酸投产打造新的业绩增长点

3.1 全球丙氨酸龙头，多品类产品扩张业务范围

公司核心产品丙氨酸全球领先。公司的核心产品是丙氨酸系列（L-丙氨酸、DL-丙氨酸、 β-丙氨酸）,在全球范围内具备着显著的市场优势，特别是 L-丙氨酸占据全球领先地位。 根据公司 2022 年年报，2022 年公司发酵法 L-丙氨酸的年产能高达 4.3 万吨，根据公司 向特定对象发行 A 股股票证券募集说明书，2023 年公司 L-丙氨酸的市场份额全球第一。 自 2011 年率先实现 L-丙氨酸的微生物厌氧发酵规模化生产以来，公司已成为拥有厌氧 发酵法生产 L-丙氨酸核心知识产权的领军企业之一。凭借技术改进和生产工艺优化，公 司持续扩大丙氨酸产品规模，保持全球领先地位。 多元产品协同发展，不断拓宽下游应用领域。公司采用多样化的发展策略，利用已经成 熟的工艺技术、或以自产产品为原料的产业链一体化来拓宽产品的品类，生产出 L-缬氨 酸、D-泛酸钙以及α-熊果苷等多个创新产品，公司产品的下游应用也扩张至日化、医疗 保健品、食品添加剂和饲料等众多领域。2022 年公司“交替年产 2.5 万吨丙氨酸、缬氨 酸项目”和“发酵法丙氨酸 5000 吨/年技改扩产项目”已经建设完成，支撑公司业绩大 幅增长，未来将推出丁二酸、苹果酸等新产品为公司业绩持续提供增量空间。公司多元 产品线发展的协同效应有利于其进一步整合产业链，提升产品竞争力。

3.2 公司业绩大幅提升，盈利能力显著增强

近两年公司营收持续大幅增长，2023 上半年归母净利同比增长 48.26%。2021 年及 2022 年受益于公司缬氨酸及丙氨酸产品产能释放，打开公司业绩新的增量空间。2022 年公司营业收入同比增长 48.69%至 14.19 亿元，归母净利润同增 90.23%至 3.2 亿元。 2023 年上半年公司营业收入 8.5 亿元、同比增长 35.14%，归母净利润 1.91 亿元、同比 增长 48.26%，公司业绩增长主要是因为氨基酸类产品产销量增加。

L-丙氨酸和 L-缬氨酸成为支撑公司业绩的主要产品。L-丙氨酸一直以来就是公司营收的 主要来源，2020 年以前其营收占比一直在 80%以上。2021 年募投项目中公司丙氨酸产 品扩充产能，新增L-缬氨酸产线逐步完成投产，预估2022 年二者各自营收占比均在45-48% 左右，成为公司的两大核心产品。 公司利润率水平整体较高。公司销售毛利率维持 30%以上，销售净利率维持在 15%以 上。2021 年由于新增产线投产，氨基酸产品直接材料等各项成本对应增加，使得公司销 售毛利率及净利率略有下滑。在 2022 年新产线建设完成、产能释放后，利润率水平又 再次提升。 公司三费控制良好。公司销售费用及管理费用随营业收入变动而逐年增加，期间费用率 整体基本保持稳定。2018 年公司管理费用率较高是因为公司对高级管理人员实施股权激 励而确认股份支付费用。2021-2022 年，由于 L-丙氨酸与 L-缬氨酸新产线建成投产，公 司营收大幅增长，导致期间费用率略有下滑。

二．合成生物学迎来政策东风，步入发展快车道

1. 合成生物学：造物致知、造物致用

1.1 合成生物学中多学科交叉融合，人工合成或改造具有特定功能的生命体

合成生物学是多学科交叉领域。合成生物学的核心理念是将生物系统视为可设计和可组 装的模块，通过对生物系统的设计、构建和测试，以实现新的功能和性能。合成生物学 旨在从基因、代谢途径和细胞网络等层面系统性地探索和改造生物体，为人类提供具有 实用价值的新型生物系统和产品。合成生物学融合了生物学、化学、工程学、信息科学 等多个学科的知识，对合成生物学企业的技术研发要求很高，技术壁垒高筑。

理性设计和改造筛选微生物细胞工厂是合成生物学技术的核心难点。合成生物学包括前 端的设计组装、中端的改造筛选和后端的发酵生产，前、中端构建微生物细胞工厂是合 成生物学技术的最大难点。根据华恒生物 2022 年度向特定对象发行 A 股股票证券募集 说明书，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。

通过 DBTL 循环（Design-Build-Test-Learn）实现对微生物细胞工厂的高度控制和优 化。根据《The second decade of synthetic biology: 2010-2020》，由于当前的基因工 程、代谢工程等生物技术水平受限，我们难以做到对目标生物系统的理性设计，仍需要 包含设计（Design）、构建（Build）、测试（Test）和学习（Learn）四个主要步骤的 DBTL 循环多次迭代来逐步修正和优化微生物细胞工厂。

1.2 合成生物学技术赋能传统行业

碳中和目标要求传统生产方式转型升级，打开合成生物学发展空间。在全球气候变化日 益严重的背景下，碳中和已经成为国际社会共同关注的议题。传统生产方式普遍存在能 源消耗高、碳排放大的问题，根据中国能源报，工业革命前大气中二氧化碳浓度约为 280ppm，而随着工业革命的展开，化石燃料的大量使用导致二氧化碳排放量急剧增加。 根据美国国家航空航天局（NASA）的数据，2021 年全球大气中二氧化碳浓度平均值已 达到 414ppm。为实现碳中和目标，许多国家都在积极推广清洁生产，要求企业改进生 产工艺、提高资源利用率，降低能源消耗。这使得许多高耗能、高污染的传统产业迫切需要转型升级，这给予了合成生物学良好的发展契机。根据华恒生物招股说明书，与传 统化工制造相比，以合成生物学为核心的生物制造通常以可再生生物资源为原料，可摆 脱石油资源依赖，大幅减少二氧化碳、废水等污染物排放。根据世界自然基金会（WWF） 预估，到 2030 年生物制造技术每年可降低 10 亿吨至 25 亿吨二氧化碳排放。

合成生物学既可以作为传统生产方式的补充，也具有颠覆性的创新能力。合成生物学技 术可以实现高选择性、高效率、可定制化、大规模化的工业生产，生产过程具有高效、 清洁、可再生等特点，符合碳中和的要求，在改变传统生产方式方面具有巨大潜力。合 成生物学技术将逐步全面赋能传统行业，补充甚至颠覆传统生产方式2。欧洲《工业生物 技术 2025 远景规划》提出要向生物技术型社会转变，力争于 2025 年实现生物基化学 品替代传统化学品 10%～20%，其中化工原料替代 6%～12%，精细化学品替代 30%～ 60%。根据中国科学院上海营养与健康研究所、上海生命科学信息中心、上海市生物工 程学会整理、麦肯锡研究数据显示，到 2040-2050 年，直接应用合成生物学可以将年平 均人为温室气体排放量在 2018 年排放水平基础上减少 7%至 9%。合成生物技术对于我 国碳达峰、碳中和目标的实现以及未来社会经济发展具有革命性的意义。

2. 我国在合成生物学领域布局已久，生物制造迎来“双碳”的东风

三个“五年计划”持续推动合成生物学走向快速扩张期。我国最早在“十二五”期间将 合成生物学技术列为核心技术进行重点突破，“863”、“973”计划启动了多个合成生 物学研究项目。“十三五”期间在研发创新、技术转化和工业化生产方面均有战略部署， 建立国家合成生物技术创新中心，推动技术成果快速转化。“十四五”规划更是围绕着 生物技术创新与产业变革，加速发展合成生物等战略性新兴产业，重点聚焦在“生物医 药、生物农业、生物质替代应用、生物安全”四个领域的生物技术及制造，做大做强中 国的生物经济。 “双碳”政策背景下工业生物制造东风劲吹，生物质能和生物基材料成为合成生物技术 应用的突破点。为达到“碳达峰”、“碳中和”目标，我国工业需要实现生产方式的绿色低碳转型，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，因此以合成生物技术为基础的 生物质能和生物基材料得到了重点关注，有望成为合成生物制造规模化生产的突破口。 《2030 年前碳达峰行动方案》提出要因地制宜发展生物质发电、生物质能清洁供暖和生 物天然气，促进工业能源消费的绿色低碳化。《关于推进中央企业高质量发展做好碳达 峰碳中和工作的指导意见》中指出要积极发展煤基生物可降解材料、生物质能等。《“十 四五”原材料工业发展规划》中也将生物基材料纳入重点发展任务。《“十四五”生物 经济发展规划》中提出，到 2025 年生物经济增加值占国内生产总值的比重稳步提升， 生物经济领域市场主体蓬勃发展，创新创业企业快速成长。

3. 全球合成生物学市场将迎来快速扩张阶段

全球合成生物学市场或将进入发展快车道。据 CB Insights 数据，2019 年全球生物学市 场规模达到了53 亿美元，预计到2024 年将达到189 亿美元，年复合增长率约为28.8%。 根据 Data Bridge Market Research 分析数据显示，合成生物学市场规模预计将在 2020-2027 年持续增长，2027 年合成生物学市场规模将达到 302.8 亿美元，年复合增 长率约为 23.63%。2020 年 6 月，全球管理咨询公司 Mc-Kinsey 发布的报告《The Bio Revolution》，明确指出“未来 60%的工业产品都可以通过生物技术进行制造，在未来 10-20 年内 4 万亿美元的经济价值将由合成生物主导。”世界经合组织（OECD）预测至 2030 年，将有 35%的化学品和其它工业产品来自生物制造，生物制造在生物经济中的 贡献率将达到 39%，且生物基产品将取代 25%的有机化学品和 20%的化石燃料，基于 可再生资源的生物经济形态终将形成。我们认为随着全球生物技术和信息科学技术的快 速发展迭代，全球合成生物学市场或将进入发展快车道，在未来 5 至 10 年内有望实现 倍数级增长。 合成生物学下游应用广泛，多个细分领域呈现出较快的增长速度。根据 BCC Research 的分析数据，合成生物学在食品和饮料、农业、消费品和工业化学品等细分市场呈现出 较快的增速。合成生物学在医疗健康领域的市场规模占比最大，预计到 2024 年市场规 模达到 50.22 亿美元、占比约 26%，2019-2024 年复合增速约 18.9%。食品和饮料、农 业由于现有市场基数低，预计其年复合增长率超 64%。

4. 合成生物制造全流程技术和工程化壁垒高筑

合成生物学在设计组装、改造筛选和发酵纯化全流程均具有较高的技术和工程化壁垒。 根据华恒生物 2022 年度向特定对象发行 A 股股票证券募集说明书，合成生物制造无论 是在构建微生物细胞工厂的设计组装与改造筛选环节，还是在终端的发酵纯化进行大规 模生产环节，都对企业的技术水平、人才储备和经验积累提出了很高要求，制造全过程 的高效配合才能保证产品的高产量与高品质，构筑起合成生物行业的技术和工程化壁垒。 构建微生物细胞工厂是合成生物学的核心技术壁垒。微生物细胞工厂的构建需要对代谢 途径的深入认识与设计能力，基因编辑、菌种筛选等成熟的基础技术，以及底盘细胞、 基因元件等生物资源的积累。以弈柯莱公司为例，根据弈柯莱招股说明书，微生物细胞 工厂构建包括智能设计-基因工程-实验室筛选-细胞铸造一系列流程，其中代谢途径的设 计、大数据处理、基因组装和高通量筛选、发酵技术等建立起合成生物制造的核心技术 壁垒，决定着产品的质量与制造效率。同时，底盘细胞、基因元件等生物元件也极大影 响着微生物细胞工厂的性能，在基因元件、合成途径和微生物底盘细胞达成最佳匹配时， 细胞工厂才能实现从底物到目标产物的高效转化3。

合成生物大规模制造具有较高工程化壁垒。在终端的发酵过程中，反应体系较复杂，从 实验阶段到放大生产过程中需要丰富的经验累积，合成生物企业需要经历漫长的研究探 索和生产实践，才能具备工程化的生物反应器，以及进行反应参数优化、反应实时监测 的能力。4此外，由于发酵液产物的杂质繁多，为生产出高品质、高纯度、低成本的目标 产品，也对纯化工艺提出了很高要求。这些规模生产的工艺要求需要企业具备长期积累 的产业化经验，构筑起较高的工程化壁垒。

全球合成生物公司发展仍处于初级阶段，国内企业有望小步快跑，抢占战略制高点。国内合成生物学的优势在于后端发酵及下游产业链的完整性，我们认为，国内企业需要补 齐技术短板，加强前端设计和改造能力积累，构建全产业链优势。全球合成生物学的基 础研究和技术开发整体仍处于初级阶段，产业集中度较低，几百家产品型或平台型企业 百家争鸣，时有企业因为经营困难的案例，但从趋势来看，合成生物学公司仍层出不穷， 合成生物学产业整体向上趋势依存。国内企业通过“产、学、研”或自主研发的形式， 发挥国内制造业配套好，效率高等优势，有望小步快跑，抢占战略制高点。

三．丙氨酸下游需求持续增长，缬氨酸市场潜力巨大

1. 全球丙氨酸龙头，有望享受 MGDA 等下游需求快速增长的红利

全球丙氨酸产能 95%以上集中在国内市场。在供给端，根据公司招股说明书，国内丙 氨酸行业的主要企业包括华恒生物、丰原生化和烟台恒源，国外丙氨酸主要生产企业是 武藏野等。丰原生化主要产品为新材料聚乳酸、氨基酸、有机酸系列产品，可采用微生 物发酵法生产 L-丙氨酸，根据未来智库数据，2017 年丰原生化发酵法 3 万吨 L-丙氨酸生 产线投产试车，2023 年对该产线改造后形成年产 2 万吨 L-丙氨酸、1 万吨葡萄糖酸钠生 产能力。烟台恒源主要产品为富马酸、L-天冬氨酸和以此为原料采用酶法工艺生产的 L丙氨酸，根据 2016 年技术研发中心建设项目环境影响报告披露，烟台恒源拥有 1.5 万 吨 L-丙氨酸产能，2.5 万吨富马酸产能，2.5 万吨 L-天冬氨酸产能，1 万吨聚天冬氨酸盐 产能。武藏野主要生产纯天然乳酸及其盐、酯系列产品，以化学合成法工艺生产 DL-丙 氨酸。 近年丙氨酸全球市场规模保持快速增长。丙氨酸是组成人体蛋白质的 21 种氨基酸之一， 其中 L-丙氨酸是应用最广泛、市场规模最大的细分类型，可广泛应用在日化（新型绿色 螯合剂 MGDA 的主要原料）、医药及保健品、食品添加剂和饲料等众多领域。根据中国 生物发酵产业协会数据显示，近年来全球丙氨酸市场规模保持着较快增长趋势，2016 年 -2023 年复合增长率预计达到 12.83%。

MGDA 是 L-丙氨酸的主要下游市场，发酵法 L-丙氨酸优势显著。MGDA（甲基甘氨酸 二乙酸）是一种优质的新型绿色螯合剂，L-丙氨酸主要作为其原料应用于日化领域，根 据公司招股说明书，2019 年在 L-丙氨酸下游应用市场中日化领域占比 55%。发酵法生 产过程碳排放量小、能源消耗少，符合可自然生物降解、洗涤残留少的 MGDA 螯合剂的 低碳环保理念，且可满足巴斯夫等大型欧美企业对原材料的绿色生态标签要求，公司发 酵法 L-丙氨酸产品成为了 MGDA 表面活性剂原料的优质选择。根据 QY Research 统计数据，2021 年全球氨基酸表面活性剂市场销售额达到了 7.3 亿美元，预计 2028 年将达到 16 亿美元，2022-2028 年年复合增长率为 11.9%，在绿色环保的大趋势下，氨基酸表面 活性剂已成为市场未来的发展方向之一。随着氨基酸表面活性剂市场需求的不断增长， 上游 L-丙氨酸的需求量亦将保持上升趋势。 MGDA 需求持续扩张带动 L-丙氨酸需求增大。MGDA 主要下游市场为自动洗碗机专用 洗涤剂，也可应用于衣物洗涤剂、洗手液和果蔬清洗剂等家用产品中，以及工业洗涤产 品，造纸、纺织等水处理领域。随着全球对低碳环保理念的不断推行，以及产品成本大 幅下降的影响，MGDA 将逐步替代传统螯合剂，应用场景也将得到进一步开发，市场需 求持续增长。根据华经情报局，2021 年国内洗碗机渗透率不足 2%，随着未来洗碗机的 推广普及，MGDA 的需求将快速增长，带动 L-丙氨酸销量持续提升。根据中国生物发酵 产业协会数据显示，预计到 2023 年，全球 MGDA 的需求量将达到 39.34 万吨，2016 年 至 2023 年复合增长率达到 28%，市场空间广阔，这将有力带动原材料 L-丙氨酸需求的 不断放量。

公司丙氨酸产品生产规模位居国际前列。根据公司招股说明书，2019 年全球丙氨酸需求 量约为 3.8 万吨至 4.2 万吨，公司预计 2023 年全球市场需求量将达到 8.1 万吨。根据未 来智库，2022 年公司 L-丙氨酸的全球市占率超 60%，公司 L-丙氨酸的市场份额全球第 一。公司已成为全球范围内规模最大的丙氨酸系列产品生产企业之一，随着丙氨酸产能 的不断扩充，有望充分享受下游需求增长的红利。

2. L-缬氨酸进入发展快车道，造就公司第二增长曲线

L-缬氨酸生产厂家多采用生物发酵法生产 L-缬氨酸。根据未来智库，缬氨酸制备方法主 要有四种：蛋白质水解法、化学合成法、酶法和生物发酵法，由于生物发酵法原料易得， 生产成本简单，易于大规模生产，目前基本上所有厂家均采用此法生产 L-缬氨酸。L-缬 氨酸的厌氧发酵法糖转化率高，且发酵时不需通入无菌空气，可以减少设备投资和被杂 菌污染的风险。在供给端，根据未来智库，全球缬氨酸的主要生产企业为韩国希杰集团、 梅花生物、伊品生物、华恒生物，金象生化、拜克生物、新疆阜丰等。由于缬氨酸与其 他发酵法生产的氨基酸应用设备及生产流程近似，以上厂家产线多为柔性生产，根据市 场需求生产不同的产品。根据观研报告网，2022 年韩国希杰产能最高，名义产能 5 万吨 /年，伊品生物产能为 2 万吨/年。根据博亚和讯的预估，2022 年国内缬氨酸产能超过 13 万吨/年，行业供应持续增长。

饲料添加剂行业保持良好的增长态势。随着近年来我国养殖业的快速发展，我国饲料产量也随之逐年递增，推动了我国饲料添加剂产业的发展。据中国饲料工业协会资料显示， 2022 年我国饲料添加剂行业产值规模达 1267.70 亿元，同比增长 9.80%。L-缬氨酸主要 应用于饲料及保健品领域，是哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸，在维持动物正常代 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。随着我国饲料添 加剂行业规模的不断增长，L-缬氨酸需求量亦将保持良好态势。 氨基酸精确配方饲料进一步提振 L-缬氨酸下游需求。L-缬氨酸在促进蛋白质合成、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，已经 成为动物饲料中的重要组分之一。随着饲料行业规模扩大及高品质饲料的发展，饲料中 缬氨酸添加量逐渐提高，根据中国发酵业协会数据，2016-2023 年全球饲料添加缬氨酸 复合年均增长率约 40.21%。根据《中华人民共和国国家标准：饲料添加剂 L-缬氨酸编 制说明》，2015 年我国 L-缬氨酸消费量 460 吨左右，到 2017 年 L-缬氨酸消费量已达 3000 吨。2022 年饲料全行业深入实施玉米、豆粕减量替代行动，叠加生物合成氨基酸 工业的快速发展，促进了饲料精准配制技术、高效低蛋白日粮配置技术的推广，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，使氨基酸精确配方饲料迎来很大 发展，饲料级 L-缬氨酸的需求量也将持续增加。

L-缬氨酸市场规模保持迅猛增长态势。根据中国发酵产业协会数据显示，近年来全球缬 氨酸市场规模保持着迅猛增长态势，2016 年至 2023 年复合增长率预计达到 40.21%。 公司在巴彦淖尔基地大规模量产发酵法 L-缬氨酸产品，菌种性能高效，发酵技术先进， 产能位居行业前列，随着交替年产 2.5 万吨丙氨酸、缬氨酸项目建设完成，公司 L-缬氨 酸产品将受益于下游需求的增长快速放量，成为公司新的业绩增长点。

四．技术迭代+产品扩张+优质客户构筑核心竞争优势

1. 搭建合成生物技术研发平台，持续推进核心技术体系迭代

“发酵法、酶法”双工艺实现生产方式变革。根据公司 2022 年度向特定对象发行 A 股 股票证券募集说明书，生物制造行业是典型的技术密集型行业，从实验室验证阶段到产 业化放大阶段需要经历漫长的研究和生产实践，才能从整体上提高菌种产酸率、时空产 率和产品产量及品质，降低生产成本。公司以自主研发和技术积累为基础，生产工艺达 到国内领先水平，并在工业菌种创制、发酵过程智能控制、高效后提取以及产品应用开 发等方面形成了核心技术群，搭建了成熟的合成生物技术研发平台，具备国内先进的生 物制造能力。根据公司 2022 年度报告，公司以微生物细胞工厂为核心的发酵法生产工 艺和以酶催化为核心的酶法生产工艺具备显著的领先优势，实现了由重污染化学合成法 转向生物技术生产精细化合物的技术变革。目前，丙氨酸生物制造的前沿工艺主要为酶 法和发酵法，L-缬氨酸的前沿工艺主要为发酵法，维生素系列的前沿工艺主要为发酵法。

公司 L-丙氨酸的厌氧发酵技术达国际领先水平。公司在全球范围内率先实现了厌氧发酵 工艺的产业化，并一直保持领先地位。在同行业各生产工艺中，厌氧发酵法是更为先进 的生物制造技术，根据公司 2022 年度向特定对象发行 A 股股票证券募集说明书，与酶 法生产相比，厌氧发酵法以可再生资源为原料、实现了二氧化碳零排放，经济和环境效 益得以显著提升，同时使得 L-丙氨酸产品成本降低约 50%；与好氧发酵法相比，厌氧发 酵法产生杂酸较少，能耗更低且原子经济性较高。

长期进行技术迭代优化及技术储备，持续提升产品竞争力。公司充分发挥生产工艺研发 链前后端的互动优势，形成了持久的技术迭代优化机制，持续推进生物制造技术工艺的 升级和迭代。根据公司 2022 年度向特定对象发行 A 股股票证券募集说明书，公司创造 性地构建了以廉价易得的丙烯酸为原料，利用人工合成酶催化生产β-丙氨酸的工艺技术， 替代了原有较高成本的酶法脱羧工艺，实现了生物制造技术工艺的升级和迭代。根据公司招股说明书，对于核心产品 L-丙氨酸，公司储备了连续流加发酵工艺、离子交换除杂 技术、酸醇提工艺等技术，以保证产品的强势竞争力。通过不断的技术创新和优化，公 司实现了产品品质提升、品类拓宽及成本降低，有效维持其在市场上的领先地位。

2. 产品多维扩张，强化产业链一体化优势

公司以现有技术和 L-丙氨酸规模生产范式为基础，进行产品矩阵的拓展，形成了强势产 品扩产、产业链上下游协同、技术同心圆三大产品扩张逻辑。在 L-丙氨酸、L-缬氨酸等 拳头产品方面，公司持续建设具有技术和成本优势的新产能；在产业链协同方面，根据 公司 2022 年度向特定对象发行 A 股股票证券募集说明书，公司充分持续强化自身业务 上下游的协同效应，例如以 L-丙氨酸为原料生产 DL-丙氨酸，以β-丙氨酸为原料生产 D泛酸钙、VB 等其他产品，实现资源共用，增强整体竞争力；在核心技术同心圆方面，公 司将核心工艺环节的成功实践推广至更多产品的生产，根据公司 2022 年度向特定对象 发行 A 股股票证券募集说明书，公司将 L-丙氨酸既有的工业菌种创制、工艺流程、生产 设备等技术优势和生产经验复制于 L-缬氨酸上，成功实现了 L-缬氨酸的规模化生产，成 为绿色生物制造又一成功范例。此外，公司还将这一研发、生产模式应用于丁二酸、苹 果酸、小品种氨基酸等更多品类产品中。在智能发酵控制和产品提纯等其他工艺环节， 公司在发酵法生产丙氨酸的过程中积累的生产设备选型、操作经验和技术也能有效地应 用于其他产品的生产，形成协同效应，且公司正复制上述协同发展效应至其他产品。

以公司生物发酵法生产 L-丙氨酸初代菌株（XZ-A26）的构建过程为例：根据公司专利文章《L-丙氨酸的厌氧发酵与产业化》，首先，将嗜热脂肪地芽孢杆菌染色体上的 L-丙 氨酸脱氢酶基因引入大肠杆菌，L-丙氨酸脱氢酶能将丙酮酸转化为 L-丙氨酸，从而使大 肠杆菌获得生产 L-丙氨酸的能力；其次，为阻止葡萄糖在代谢过程中转化为其他产物， 需依次敲除所得大肠杆菌染色体的乳酸脱氧酶基因、丙酮酸甲酸裂解酶基因、乙醇脱氢 酶基因、乙酸激酶基因和富马酸还原酶基因；最后，为防止 L-丙氨酸消旋形成 D-丙氨酸， 需敲除丙氨酸消旋酶。公司发酵法是通过代谢途径的设计改造、基因表达精确调控，工 业环境适应能力的提升，获得性能更加优异、稳定性更强的高产菌株，从而提高目标化 合物的产量、转化率和生产速率，实现工业生产的成本优势。公司将这一菌种培养模式 拓展至 L-缬氨酸以及丁二酸、苹果酸等产品的研发中，有力推动了新产品的研发进展。

3. 优质稳定的客户资源，巩固行业地位

公司与产业链上下游建立长期稳固合作。公司依托于技术突破和成本优势，得到了国内 外多家优质客户的高认可度。根据公司 2022 年度向特定对象发行 A 股股票证券募集说 明书，公司与境外巴斯夫、味之素、德之馨、伊藤忠等世界 500 强企业建立了良好的合 作关系，与诺力昂、天新药业、华中药业等国内多家化工、制药、饲料和养殖企业保持 着长期的业务往来。公司与下游知名客户的稳固合作，对公司的产品开发、市场拓展和 竞争优势提供了重要支持，有利于了解客户需求，帮助公司在产品设计和开发阶段更加 精准地满足客户的要求，提高产品的市场适应性和竞争力。其次，更易掌握行业和技术 动态，使公司能够及时调整和优化产品策略，紧跟市场潮流，保持竞争的先发优势。此 外，稳定的合作关系还有助于建立长期的信任和合作基础，为公司未来的发展打下坚实 的基础。 巴斯夫为公司在下游 MGDA 市场的产品销量提供保障。巴斯夫是新型绿色螯合剂 MGDA 全球规模最大的生产企业，而公司是作为 MGDA 原料的丙氨酸全球规模最大的生产厂商 之一，双方长期、共赢的合作关系保障了公司大量丙氨酸产品的稳定销售。根据公司招 股说明书，2020 年至 2022 年的巴斯夫预计采购数量分别为 13,000 吨、14,000 吨和 15,000 吨。

降低客户集中度效果显著。为降低客户集中度，公司积极拓展诺力昂等知名客户，持续 优化客户结构。同时，公司通过新产品研发和品类拓宽，不断优化产品结构，进一步降 低客户集中度。2019 年公司来自巴斯夫的销售收入在营业收入中占比高达 46.25%，到 2022 年已经成功降低至 15.37%，公司在缓解客户高集中度方面取得了明显成效。

五．募投项目丰富产品矩阵，丁二酸、苹果酸打开新的增量空 间

募投项目打开业务增长空间。2023 年公司开展年产 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、年产 5 万吨生物基苹果酸生产建设项目两个募投项目。募投项目 建成后，公司可以充分发挥已构建的合成生物平台研发和生物制造能力，从氨基酸及其 衍生物、维生素等向生物基新材料单体扩充产品矩阵，进一步打开公司业务增长空间， 增强企业持续盈利能力，提升抗风险能力，推动公司持续稳定发展。此外，为了应对未 来全球生物基产品爆发所带来的巨大缺口，保证公司生物基产品原料的稳定供给，公司 还在该项目中拟建设玉米淀粉产能 42 万吨/年、葡萄糖产能 16 万吨/年，为公司生物基 产品提供淀粉和葡萄糖原料。

1. 生物降解材料 PBS 需求或将爆发，丁二酸需求潜力巨大

生物基丁二酸的产量将随着合成生物技术发展而稳步增长。据立木信息咨询发布的《全 球及中国生物基丁二酸装置研究与未来预测报告（2022 版）》，在供给端，随着包括石 油化工巨头 BASF 在内的多家公司近年来建成了多条生物基丁二酸生产线，生物基丁二 酸的产量也在稳步增长。截至 2021 年底，全球已建成的生物基丁二酸产能 6.8 万吨（除 中国外），实际年产量约 2-3 万吨。国外生产生物基丁二酸的企业有 BioAmber、Myriant、 巴斯夫/Purac、帝斯曼/Roquette（reverdia）等。2022 年中国化工法丁二酸产能约 4 万 吨，合生物基丁二酸产能 2 万吨（山东兰典）。另一家企业飞扬化工通过与高校和科研 院所合作，作为产业运作的主要实施者，结合陈冀胜院士团队学科优势，共同开发高效 生产丁二酸的合成生物学工艺研究，拟实施建设 3000 吨/年的中试项目。合成生物学在 国内处于发展初期阶段，随着技术的成熟和生产成本的把控，我们预计合成生物技术在 未来将逐步成为生产丁二酸的主流方式。

发酵法丁二酸助力我国材料行业向生物制造转型。丁二酸可用于生产生物基 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，其中用于生物降解材料 PBS 的占比超过 50%。生物基 PBS 生产技 术成熟稳定、节能减排、应用范围广，是发展前景良好的生物降解材料。《“十四五”循环经济发展规划》指出，严厉打击违规生产销售国家明令禁止的塑料制品,因地制宜、 积极稳妥推广可降解塑料，进一步促进了生物基 PBS 的推广及应用。PBS 实现从石油基 向生物基转化的源头是其主要合成原料丁二酸向生物基转化，公司的发酵法丁二酸满足 这一要求，用“绿色科技”破解“白色污染”难题，符合“碳中和”的发展理念。 生物降解塑料具备巨大发展潜力，带动发酵法丁二酸迎来更广阔的市场空间。PBS 具有 热形变温度高、高温不变形、加工性能优异、降解速率快的特点，是塑料餐盒以及吸管 的理想材料。未来全球层面有望推出禁塑令，对生物可降解塑料带来利好，叠加全球碳 中和、可持续发展战略持续推进，生物基 PBS 或将迎来重大发展机遇。根据欧洲生物塑 料协会数据，2021-2026 年全球生物塑料产能年均复合增长率达 25.73%，将从达 241.7 万吨增长至 759.3 万吨，占塑料总产量的比重将首次超过 2%。其中，2021-2026 年 PBS 占生物塑料的比重将从 3.5%增长至 16.0%，PBS 全球产能将从 8.5 万吨增长至约 121.5 万吨，年均复合增长率高达 70.93%。

2. 苹果酸受益于食品和饮料市场规模增长而提振需求

苹果酸下游食品和饮料市场需求不断增加。根据公司 2022 年定向增发说明书，苹果酸 主要应用在食品饮料、医药、化工等领域，其中作为酸味剂在食品和饮料领域的需求占 比 80%以上，与柠檬酸、乳酸等传统酸味剂相比优势突出、附加值高。根据 The Business Research Company 数据，2021-2022 年全球食品和饮料市场预计将从 58174 亿美元增 长至 63834.9 亿美元，在 2026 年将达到 89,055 亿美元，年均复合增长率达 8.7%。根 据 QYR（恒州博智）的统计及预测，2023 年全球苹果酸市场销售额达到了 29 亿元，预 计 2030 年将达到 36 亿元，年复合增长率（CAGR）为 3.2%（2024-2030）。 苹果酸在口味和健康方面更受消费者青睐。根据公司 2022 年定向增发说明书，苹果酸 作为食品及饮料的酸味剂时，一方面，苹果酸口感接近天然果汁并具有天然香味，酸味 较强且刺激缓慢，刺激性可保留较长时间。另一方面，苹果酸产生的热量较低，不损害 口腔与牙齿、代谢上有利于氨基酸吸收、不积累脂肪，随着人们对食品营养、健康的要 求提升，苹果酸更易受到消费者青睐。此外，目前国内市场主流使用的是柠檬酸，苹果 酸的味觉和风味与柠檬酸有所不同，较多食品饮料中将苹果酸和柠檬酸复配使用，模拟 天然果实口感。根据 IMARC Services Private Limited 的数据，2021 年全球柠檬酸的市 场规模约为 270 万吨，二者的复配使用甚至苹果酸一定程度上具有代替柠檬酸的潜力， 苹果酸预计将会具有较大的需求增量。

发酵法将成为苹果酸行业主要发展趋势。目前全球苹果酸产量大部分来自于化工合成法， 但由于当前国家双碳政策、环保政策不断趋严以及全球环保意识不断增加，其产能预计 将出现瓶颈。公司发酵法生产的苹果酸不但符合绿色低碳理念，产品也更健康、安全， 有望发展为苹果酸行业未来的主流生产工艺。 中国是全球最大的苹果酸生产地区。根据恒州博智，全球苹果酸的核心厂商包括 Fuso Chemical、雪郎生物、Polynt、Bartek、Isegen 等，前五大厂商占据了全球约 73%的份 额。中国是苹果酸最大的生产地区，份额约为 29%，其次是日本和欧洲，份额分别为 17%和 16%。欧洲是苹果酸最大的市场，份额约为 25%，其次是北美和中国，份额分 别为 22%和 17%。 丁二酸、苹果酸建设项目已打通全工艺流程，依托公司成熟的合成生物技术研发平台与 丰富的产业化经验持续推进。两项募投项目将实现丁二酸的发酵法量产和生物基产品原 料的大规模生产，以及苹果酸的发酵法量产，根据公司 2022 年定向增发说明书，公司 已开发出性能优异的丁二酸、苹果酸发酵菌株，并通过小试验证打通了发酵法生产丁二 酸、苹果酸的完整工艺流程。依托完善的技术平台以及丰富产业化经验积淀，项目建设 过程中更易实现工艺技术的持续优化，降本增效，为项目的顺利实施提供有力保障。

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