2024年华恒生物研究报告：全球丙氨酸龙头，持续突破新品助成长

一、全球丙氨酸龙头

全球丙氨酸龙头，专精特新“小巨人”

华恒生物是全球领先的通过生物制造规模化生产小品种氨基酸的企业之一。公司成立初期以酶法L-丙氨酸、DL-丙氨酸为主，2011年公司成功实现厌氧发酵法生产L-丙氨酸，后突破β-丙氨酸、L-缬氨酸技术。公司是国家级专精特新“小巨人”企业，L-丙氨酸产品在2019年被认定为制造业“单项冠军”产品。 公司上市后不断投资新项目，产品产能持续扩充。公司于2021年在科创板成功上市，IPO募投交替年产2.5万吨丙氨酸、缬氨酸项目，以及5000吨/年丙氨酸技改扩产项目。2021年，公司公告投资建设巴彦淖尔1.6万吨/年三支链氨基酸项目、长丰基地7000吨/年β-丙氨酸衍生物项目。2022年，公司公告拟分别新建5万吨/年PDO、丁二酸、苹果酸，不断丰富产品树。

公司主业聚焦于发酵法氨基酸系列产品

公司以合成生物学技术为核心，聚焦氨基酸系列产品，包括丙氨酸产品（L-丙氨酸、DL-丙氨酸、β-丙氨酸）、L-缬氨酸、D-泛酸钙和熊果苷，可广泛用于日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等领域，海外客户主要有巴斯夫、味之素、伊藤忠、德之馨，国内客户包括诺力昂、华中药业、华海药业、牧原股份、双胞胎集团、新希望等企业。

公司业绩快速成长

自2012年以来，公司营业收入持续快速增长。2013-2022年，营业收入CAGR 26.3%，归母净利润CAGR42.8%。2020年，由于疫情和原材料价格上涨，公司营业收入近几年来首次下滑。2021年，募投项目“巴彦淖尔交替生产丙氨酸、缬氨酸项目”和“秦皇岛发酵法丙氨酸技改扩产项目” ，按计划部分投产，驱动公司归母净利润同比增长38.9%。 2022年，丙氨酸和缬氨酸行业景气持续，缬氨酸及丙氨酸产品销量增加，业绩高增长。公司实现营收14.19亿元，同比+48.7%；实现归母净利润3.20亿元，同比+90.2%。2023前三季度，公司氨基酸类产品销量提升，实现营收13.64亿元，同比+38.7%，归母净利润3.20亿元，同比+47.4%。

公司高管及核心技术人员持股，股权结构清晰

公司股权结构稳定，实际控制人是郭恒华。董事长郭恒华从事化工及合成生物行业近40年，是公司第一大股东和实控人。截至2023年三季报，董事长郭恒华直接持有公司19.80%股权，其直接控制的三和投资、恒润华业分别持有华恒生物9.97%和3.18%股权，一致行动人郭恒平（与郭恒华系兄妹关系）直接持有公司2.21%股权。 公司首席科学家张学礼博士是合成生物领域的权威专家，截至2023年三季报，直接和间接持有公司近3.8%的股权，其余高管及核心技术人员郭恒平、樊义、张东竹、唐思青、刘洋等均直接或间接持有公司股权。

二、发酵法L-丙氨酸不断降本

L-丙氨酸：销量提升助推公司业绩增长

L-丙氨酸是公司起家的核心产品，据公司招股说明书，2013-2019年，L-丙氨酸板块营业收入由1.46亿元增长至3.49亿元，CAGR 15.6%。 产销方面，2017-2019年，公司L-丙氨酸产能为2.3万吨/年，但L-丙氨酸销量由1.86万吨增长至2.18万吨，CAGR8.2%。2021年，公司“发酵法丙氨酸5000吨/年扩产项目”逐步投产，到2022年L-丙氨酸产能扩至2.8万吨/年。

L-丙氨酸：公司厌氧发酵法不断降低成本

酶法和发酵法L-丙氨酸成本对比：以2019的数据对比来看，酶法/发酵法L-丙氨酸单吨成本分别为1.76/0.80万元/吨，发酵法成本较酶法低55%；纵向来看，发酵法成本亦不断优化，2013-2019年，发酵法L-丙氨酸成本由1.19万元/吨降至0.80万元/吨，降幅33%。 发酵法L-丙氨酸成本低于酶法，主要由于酶法原材料L-天冬氨酸成本高，发酵法原材料葡萄糖、氨水成本低。发酵法L-丙氨酸降本，一方面是原材料采购价格下降，另一方面是技术不断迭代后，原材料消耗和能耗降低。

L-丙氨酸：公司厌氧发酵法工艺领先

酶法生产L-丙氨酸以石油基的富马酸、L-天冬氨酸为原材料，成本高，据公司招股说明书，该工艺转化率低于67%。公司创新地采用厌氧发酵法生产L-丙氨酸，以葡萄糖为原料，通过对菌种代谢路径的改造和调控，利用微生物发酵合成目标产物L-丙氨酸，发酵周期短，转化率高。

L-丙氨酸下游应用以MGDA、医食添加剂为主

丙氨酸广泛应用在日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等领域，根据中国生物发酵产业协会，2019年丙氨酸全球需求5万吨，其中，L-丙氨酸的需求为3.8-4.2万吨。L-丙氨酸：日化领域占比55%，用于合成新型环保螯合剂MGDA，需求方为巴斯夫、诺力昂等化工企业。DL-丙氨酸：应用以鲜味剂等食品添加剂为主。β-丙氨酸：用于合成维生素B5，还可作为维生素泛酸和辅酶A的组成，作为抗运动性疲劳补剂，需求较为稳定。

三、L-缬氨酸需求高增，公司快速放量

L-缬氨酸：公司持续扩产，产能行业领先

L-缬氨酸是是三大支链氨基酸的一种，属于必需氨基酸，哺乳动物体内无法合成，具有氧化供能、促进蛋白质合成和抑制蛋白质降解、促进糖异生、增强免疫、调节母畜泌乳和调节激素代谢等功能，下游应用在饲料、医药和食品领域。 近两年缬氨酸市场需求快速增长，公司规划的2.5万吨丙氨酸/缬氨酸交替生产线、1.6万吨三支链氨基酸柔性生产线均在生产缬氨酸，截至2023年底，公司缬氨酸产能超过4万吨，产能在行业中领先。

L-缬氨酸：饲用豆粕减量替代，带动需求快速增长

豆粕替代品主要为菜籽粕、棉籽粕、花生粕等杂粕，杂粕中缬氨酸、亮氨 酸、异亮氨酸含量低于豆粕，为维持饲料氨基酸平衡，杂粕中需添加合成 氨基酸，有望带动支链氨基酸在饲料领域的需求。

在下游饲料领域的推动下，近年来全球缬氨酸市场规模保持着迅猛增长态势，根据中国发酵产业协会，全球需求量从2016年的0.73万吨增长至2019年的3.25万吨，预计2023年增长至8万吨，2020-2023年预计CAGR 24%。2023年4月以来，受豆粕价格下跌影响，叠加下游养殖需求较弱，缬氨酸价格有所回落。2023年8月以来，豆粕价格持续上涨，叠加下游需求有所好转，缬氨酸价格反弹；但进入四季度，行业新增产能投放，缬氨酸价格回落，截至2024年1月5日，缬氨酸市场价格跌至1.65万元/吨。

公司厌氧发酵法技术成功迁移至L-缬氨酸，成本优势明显

发酵法是生产L-缬氨酸的领先工艺。发酵法以葡萄糖为原料，成本低，通常采用大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌等，反应条件温和，发酵效率高，有效降低生产成本。据公司2020年专利《生产L-缬氨酸的重组微生物及构建方法、应用》，L-缬氨酸原有发酵技术多是好氧或两步法发酵，公司将L-丙氨酸生产中采用的厌氧发酵技术迁移至L-缬氨酸，厌氧法具有低能耗、高转化率的特点，以2022H1的原材料价格数据测算，公司缬氨酸单吨成本约1.1万元/吨，伊品生物成本约1.57万元/吨。

泛酸钙：下游应用主要在饲料/医药领域，出口比例高

D-泛酸钙又称为维生素B5，分子式为C18H32CaN2O10，是辅酶A的成分，参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢作用，主要应用于饲料添加剂、医药、食品添加剂等领域，据立鼎产业研究2021年数据，饲料添加剂领域占比75%左右。 国内D-泛酸钙以出口为主，以2022年为例，国内产量1.84万吨，出口量达到1.18万吨，出口比例达到64%。2022年泛酸钙产量和出口量均有所下滑（产量YOY-37%、出口量YOY-40%），主要由于2022年全球需求偏弱，泛酸钙对外贸易处于低迷状态，而供给端产能过剩，在下游需求偏弱背景下，行业开工负荷降低。

四、持续突破新品驱动成长

公司持续拓展新品，注入新动能

公司基于合成生物学技术平台，不断拓展新品，持续注入成长新动能，公司新产品PDO、丁二酸、苹果酸、肌醇全部投产后，我们预计新增营收27亿元。公司建立了完备的“工业菌种-发酵与提取-产品应用”技术研发链，助力新品产业化落地。

PDO：1）市场空间：据我国“十四五”生物基化学纤维及原料发展规划研究，到2030年，生物基PTT纤维产能达到100万吨，对应PDO需求量约38万吨，PDO总需求有望达到47.4万吨，2020-2030年CAGR 27%。2）成本优势：以2023年1-9月原材料价格测算，葡萄糖发酵法单吨成本1.44万元/吨，甘油转化法1.90万元/吨（甘油价格高时，发酵法成本优势更突出）。

丁二酸：1）市场空间：可降解塑料PBS及生物基BDO有望带动丁二酸需求增长，我们预计到2030年丁二酸需求约21万吨，2022-2030年CAGR 15%。2）成本优势：以2023年1-9月原材料价格测算，电解法和加氢法成本均在1.1万元/吨左右，葡萄糖发酵法成本0.8万元/吨左右，电解法和加氢法成本受原材料顺酐价格影响较大，顺酐价格高时，发酵法成本更突出。

苹果酸：市场空间：据IMARC Services Private Limited 数据，2021年全球柠檬酸市场规模约270万吨，苹果酸可与柠檬酸复配使用，同时具有代替柠檬酸的潜力，假设苹果酸能替代10%的柠檬酸，则对应苹果酸需求约27万吨。

规划建设PDO、丁二酸、苹果酸各5万吨

截至2023年三季报，公司持股天津智合25%，拥有100%表决权，开展玫瑰精油、1,3-丙二醇的技术研发及产业化。2022年12月8日，公司公告，拟以赤峰智合为建设主体，投资4亿元建设5万吨1,3-PDO，建设期2年。

公司与欧合生物签订技术许可合同，拓展新品丁二酸。欧合生物将发酵法丁二酸技术授权公司独家使用20年，自产业化当年起，公司每年按技术成果生产对应的销售（含税）的0.5%支付提成，支付期限10年。2022年10月28日，公司拟定增17.3亿元，用于在赤峰宁城县投资建设5万吨丁二酸和5万吨苹果酸，以及玉米深加工基地。

PDO：国内拟新建产能约21万吨

2022年是国内PDO行业发展历程中关键的一年。一方面，2022年6月，华峰集团收购了杜邦生物基PDO及PTT聚酯业务，杜邦是最早通过转基因技术获取工程菌、并实现葡萄糖发酵法产业化生产的企业；此外清大智兴于山西的2万吨葡糖发酵法PDO投产。另一方面，2022年12月，华恒生物公告，拟于赤峰宁城县建设5万吨/年葡萄糖发酵法PDO。未来国内PDO拟新建产能19.4万吨，预计国内PDO-PTT的产业化进程将加速。

丁二酸：海外产能以生物法为主

截止2021年，据隆众资询，全球丁二酸产能11.5万吨/年，主要分布在中国、加拿大、意大利、西班牙和日本。其中，中国产能5.5万吨/年，占总产能的47.8%；加拿大产能3.0万吨/年，占总产能的26.1%；意大利、西班牙和日本产能均为1.0万吨/年，产能占比均为8.7%。 丁二酸生产工艺中，欧美企业以发酵法为主，以Myriant、BioAmber等企业为主；亚洲企业以电解法和加氢法为主。

苹果酸：行业未来拟新增10万吨产能

截止至2023年9月底，全球苹果酸产能以化学合成法为主，Bartek是全球最大的苹果酸生产商，具有超过3万吨/年的苹果酸产能，2022年4月公司拟新建工厂扩张苹果酸产能，预计2023年Q4建成，届时产能将翻倍。 国内主要苹果酸生产企业中，雪郎生物、常茂生物均有化学合成法、酶法工艺，丰原生物建成了3万吨/年生物发酵法苹果酸，华恒生物拟新建5万吨/年生物发酵法苹果酸，其中2万吨为DL-苹果酸，3万吨为L-苹果酸。

报告节选：

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