2025年华大智造研究报告:自主可控为基石,AI赋能成长空间打开

  • 来源:华源证券
  • 发布时间:2025/03/18
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华大智造研究报告:自主可控为基石,AI赋能成长空间打开。测序设备为核心,打造全球领先“智造”品牌。华大智造成立于2016年,主要从事测序仪及配套耗材的研发和销售,是少数具备测序仪核心技术、并实现商业化的国产品牌,产品力处于全球领先地位。围绕测序和生命科学,公司形成测序、自动化两大业务协同发展,围绕全方位生命数字化的新业务不断拓展品类,打造华大智造产品矩阵。实体清单或改变行业格局,华大测序生态圈能力加强。2024年上半年,华大智造测序仪新增销售装机454台,为同期数量新高,高通量和中低通量协同发力,T7高通量系统相关收入同比增长14.96%,其中试剂同比增长26.60%;...

1.深耕测序上游,致力生命科学解码

华大智造成立于 2016 年,早期作为华大集团设备平台,专注基因测序仪的开发,为集团基因应用等业务赋能,随着自身业务的不断发展,形成以基因测序+自动化两大业务协同发展,围绕全方位生命数字化布局新业务板块。公司逐步成为独立主体,基于多年深耕,已在基因测序仪业务处于全球领先地位,并致力于成为“生命科技核心工具缔造者”。

华大科技控股集团是公司单一最大持股方,实控人为公司创始人、董事长汪建先生,截至 24Q3,汪建通过华大科技控股和华瞻创业投资间接持有公司46.78%股权,股权较为集中。截至 2024H1,公司共有 23 家国内分、子公司,24 家境外子公司。

2024 年前三季度公司收入 18.69 亿元,同比下滑 15.19%,主要受宏观环境、地缘政治、市场竞争等各方面因素影响所致。同期归母净利润亏损 4.63 亿元,一方面收入端承压,另一方面持有外币货币性项目产生汇兑损失同比增加。 根据公司披露 2024 年业绩快报,预计 2024 年全年收入32.10 亿元,同比增长10%,归母净利润-5.99 亿元,扣非归母净利润-6.51 亿元。

公司核心业务为基因测序、实验室自动化,并围绕全方位生命数字化,布局了以BIT产品、超声影像平台、超低温自动化生物样本库为代表的新业务板块,2023 公司核心业务基因测序仪及耗材实现收入 22.91 亿元,同比增长 30%,2024 年上半年,基因测序业务实现收入10.05 亿元,同比下滑 8%,其中,仪器设备收入同比下滑12%,试剂耗材收入同比下滑约4%,主要与行业需求波动有关;2023、2024H1,公司自动化业务(与突发公卫事件不相关的常规业务收入)分别实现收入 1.53 亿和 0.97 亿,同比分别增长约5%和-17%。区域端,2024 上半年,公司国内外收入分别为 8.01、4.08 亿元,同比均处于下滑状态,主要因国内外需求在疫情后有所波动。

2024 年上半年,公司国内测序业务收入 6.8 亿,同比下降2%,主要因项目申报周期、经费划拨等外部因素影响,通过 DCS 生态圈的构建,公司科研领域客户成交数量同比增长超过 70%,已覆盖国内医院数量同比增长 16%,在农业科研、生态环境监测、食品质量标准等领域也取得突破。 同期海外测序业务收入 3.25 亿元,同比下滑 19%,其中亚太区占比10.5%,同比下滑42%,影响较大,主要受大人群项目周期波动所致,公司加强泰国、印尼等国家基因组项目推进,并通过境外综合展会、专业展会,持续提高品牌力。

除 2020-2021 年因防疫产品热销,带动毛利率快速提升外,2017-2024 前三季度,公司整体业务毛利率稳步有升,截至 2024 年前三季度,公司毛利率为61%,其中基因测序耗材推广步入正轨,核心业务毛利率逐步趋稳,促进公司整体毛利率提升;自动化毛利率有所波动,主要因产品结构阶段性变化,防疫产品逐步出清的情况下,产线与测序业务形成有效合力。 费用端,2023-2024 前三季度,公司整体收入受产品结构调整有所下滑,导致同期销售费率和研发费率占比对应提升,基于测序行业快速迭代特性,公司持续加大对新产品、新技术的研发投入,推动新品的研发和产业化工作,导致研发费用相对较高,同时公司针对新品加大市场投入,销售费用承压,使得 2023-2024 前三季度利润持续亏损。

公司重视产品布局,持续加大研发投入,夯实基因测序上游竞争力,2022-2024H1,研发支出分别为 8.14、9.10、3.89 亿元,研发支出占收入比例持续处于较高水平,2023年,因公司整体收入有所下滑,占比超过 30%。2021-2024H1 公司研发人员占比维持在30%以上,除徐讯、Radoje 等全球一流科学家及牟峰、余德健、蒋慧等精通行业、兼具管理能力的高管,公司研发团队具有光学、微流控、医学、基因组学等复合背景,经过多年的跨学科研发,掌握测序应用全流程的系统性工程。

2.需求提升,上游设备端稳步受益

2.1.技术发展测序成本持续下探

基因测序,是获得 DNA 片段碱基(AGCT)排列顺序的技术,在医学诊断、生物技术开发、生命科学机理研究等领域的应用举足轻重,并随着技术的迭代成熟,不断拓展生物基因衍生应用。

以 Sanger 发明链终止法作为一代测序的开端,Sanger 测序技术准确率较高,操作相对简单,在早期科研场景作为“标准”对照,但通量限制其大规模使用;二代测序,即高通量测序 NGS,通过碎片化 DNA 扩增,配合荧光信号读取,实现高通量快速定量检测,是目前全球主导技术路线;二代测序的读长限制,催生了单分子和纳米孔为代表的三代测序技术,读长显著提升,且无需 PCR 扩增,设备具备小型化潜力,准确性较低仍是主要限制。

基因测序技术的快速迭代发展,测序成本以超摩尔定律速度持续下降。美国国家卫生院数据显示,单个人类全基因组测序的成本快速降低,2009 年、2015 年,分别降至约10万美元、约 1,000 美元。华大智造推出 T20 系列产品,实现单人全基因组测序成本降至约100美元,引领行业变革。

2.2.应用蓬勃发展拉动上游需求

围绕基因测序,产业链上游主要由测序设备提供商组成,依技术路线不同,分为短读长和长读长测序,或者是二代/三代测序;中游是测序设备核心采购群体,包括科研服务商、临床服务商、药企、院校和各级疾控单位,针对下游应用领域的不同,采购设备的类别和检测需求也有差异。

基因测序主要用于学术科研、制药、临床诊断、疾控等场景,其中学术研究是测序主要应用,而临床、工业等场景受益于测序成本持续下降和应用刚需,预计2028 年占比将进一步提升。

灼识咨询数据显示,2017 年至 2032 年,全球基因测序科研应用市场规模有望从17.4亿美元增长至 70.4 亿美元,复合年增速 9.8%;临床诊断及工业与其他应用场景市场规模有望从 10.6 亿美元增长至 131.5 亿美元,复合年增速 18.3%,基因测序应用在多场景逐步打开,临床和工业的非实验室场景应用,有望将测序仪从高端转向普及。

应用端的蓬勃发展,驱动基因测序行业整体向前,对于测序工具,即上游的测序设备及耗材需求也持续提升。预计 2025 年全球基因测序仪及耗材市场56 亿美元,2032年有望达到 202 亿美元,2023-2032 年复合增速为 16.8%;预计 2025 年国内基因测序仪及耗材市场为 52 亿,2032 年有望达到 238 亿,2023-2032 年复合增速为20.0%。

2.3.自主可控打破进口垄断

2016 年起,国内先后颁布各类政策,对于基因测序技术、基因安全、基因信息的应用提出不同维度的规划目标;2020 年《中华人民共和国生物安全法》将基因相关遗传资源的利用、保藏做出细化,基因安全提升至法律层面;2024 年,包含基因测序的生命科学首次被写入政府工作报告,并被纳入具有生产力跃迁意义的新质生产力范畴。

据公司 24 年中报,全球各地共有超过 50 个国家或地区宣布或启动国家级群体基因组项目,预计到 2025 年全球将完成超过千万例人全基因组测序,推动基因组学为代表的多组学前瞻性应用,全球各国对于基因测序及数据应用的重视持续提升。

2024 年 3 月 6 日,美国参议院国土安全与政府事务委员会阶段性通过《生物安全法案》(编号:S3558),禁止联邦机构向“受关注的生物技术公司”获取产品或服务或与上述公司签订或延长合同;2024 年 5 月 15 日,美国众议院监督和问责委员会阶段性通过《生物安全法案》修订版(编号:H.R.8333),该版本延长了美国现有客户与“受关注的生物技术公司”之间的分离期限至 2032 年,两项法案目前均未生效,被解读为境外政府针对基因测序系统推广的人工干预,对于国产品牌境外推广造成障碍。

2025 年 2 月 4 日,商务部将美国 PVH 集团和因美纳(illumina)公司列入不可靠实体清单,3 月 4 日,商务部公布进一步措施,限制 illumina 在国内销售测序仪。2024 年,illumina 收入约 43.3 亿美元,同比下降 2%,其中大中华区3.08亿美元,同比下滑 19.8%,约占公司收入 7%。实体清单限制其在国内市场进行测序仪销售后,短期新增设备的供应或将全面切换国产品牌,中长期 illumina 国内存量设备及配套耗材或被大规模替代,国产优质产品有望加速提升市场份额。

3.技术加持,国产测序巨头影响力更进一步

3.1.突破核心技术夯实系统基础

华大智造测序仪基于 DNBSEQ 核心技术,包括 DNA 单链环化和DNB制备,规则阵列,DNB 加载,cPAS,双端测序,碱基识别等。DNBSEQ 测序技术能够通过滚环复制扩增降低错误累计,并具有规则阵列载片信号密度高等底层优势,大幅提高测序准确性,产出数据重复序列率低、有效数据利用率高。

DNB 制备:以单链环状 DNA 为模板,在 DNA 聚合酶作用下进行滚环扩增(RCA),将单链环状 DNA 扩增后测序,有效避免扩增错误指数积累问题,提高测序准确性;

规则阵列载片:以先进半导体精密加工工艺,形成结合位点阵列,DNB规则排列吸附,纳米球光信号互不干扰,保证测序准确度,提高测序载片利用效率;

cPAS:测序引物在聚合酶作用下和荧光探针在 DNB 上聚合,通过高分辨成像系统对荧光激发信号进行采集、读取和识别,得到待测碱基序列信息。

除 DNBSEQ 提供 NGS 短读长技术外,公司 CycloneSEQ 技术实现纳米孔测序,连接马达蛋白的 DNA 文库分子在电场力作用下,接近纳米孔道蛋白入口,激活后的马达蛋白解旋DNA,使文库以单链形式通过孔道蛋白,由于 DNA 碱基及其排列对电流的阻碍程度不同产生电流波动,对应信号解析后形成待测样本碱基序列信息。

针对测序的衍生应用,例如空间蛋白组学等,公司推出FluoXpert 多重免疫荧光技术,基于循环间接免疫荧光染色原理,利用不同宿主物种一抗特异性结合抗原,以偶联荧光团宿主特异性二抗检测每种抗体,通过抗体染色、信号移除和重新染色,可检测多达24个蛋白标记物,有助于深入理解蛋白质在细胞内功能和相互作用。

3.2.持续迭代产品加速进口替代

核 心 技 术 的 积 累 , 为 公 司 商 业 化 产 品 快 速 落 地 奠定扎实的基础,自2014年BGISEQ-1000 系统上市以来,公司基本每年推出一款新品,在高通量测序NGS形成T、G、E 三大系列数款机型,实现高、中、低通量全覆盖的多场景应用生态矩阵。2023 年,公司推出超高通量基因测序仪 T20,在每年 5 万例人全基因组测序基础上,将单人全基因测序成本降低至 100 美元以内,刷新单人测序成本新纪录,引领行业变革。

2024 年,华大智造与华大相关业务主体达成合作,获得纳米孔测序产品全球市场经销权,形成短读长+长读长,二代+三代测序产品组合,市场竞争力进一步提升。在 2025 年 “SEQ ALL 联 盟年 度 峰 会” 上 , CycloneSEQG400-ER正式上市(原CycloneSEQ-WY01),并搭载400 Gb单芯片,每分钟100Mb数据产出速率,支持100bp-Mbp级超长读长,对于全基因组重测序、宏基因组测序、单细胞全长转录组测序等高数据通量需求场景适配强,提升公司在大型基因组项目、精准医学、工业与农业等领域优势。

自 2022 年,公司国内基因测序仪新装机占比首次超过illumina,2023 年华大智造国内新装机占比达到 47%。除国内市场保持强劲增长外,公司在全球范围也有较强竞争力,2023年全球范围新增装机 854 台,同比增长 41%,全球基因测序仪累计销售装机总数超4500台,持续缩小与 illumina 差距。 国内存量基因测序仪及耗材市场中,illumina 凭借较早布局优势和全球口碑,仍占据国内主要市场份额,但市场份额从 21 年的 64.5%,下降至 23 年的54.2%,而以华大智造为代表的优秀国产品牌,持续加快进口替代步伐,公司同期市占率从19.9%,提升至32.6%,位列国内第二。

基于对测序领域的深度认知,2023 年公司发布“智一汇”线上信息共享平台,一站式提供基于现有工具平台的应用领域方案,并与第三方产品适配,是国内基因测序行业首个凝聚生态的信息共享平台,截至 2024 年中,全球有超过 20 家第三方品牌,合计超过100款产品入驻“智一汇”线上信息共享平台,其中包括罗氏诊断、吉因加、爱博泰克和IDT等生态伙伴代表,华大智造测序生态圈逐步成型。

截至 2024 年 3 季度,国内已有 36 款基因测序仪获 NMPA,其中基于华大智造DNBSEQ测序技术的高达 22 款,随着产品力、品牌和政策端的多重共振,公司有望进一步提升市场份额。

3.3.AI 赋能场景全面优化

在生命科学领域,AI 正逐渐展现出潜力,根据测序中国报道,美国Arc 研究所与NVIDIA公司、斯坦福大学等机构合作,发布了迄今为止最大的公开可用生物学AI 模型Evo2,该模型基于 12.8 万个物种基因组,9.3 万亿个核苷酸进行训练,涵盖人类和其他动植物,完整版达 400 亿参数,单次处理多达 100 万个碱基对。 Evo 2 能够分析和生成跨 DNA、RNA 和蛋白质的生物序列,结合序列变化与系统级影响,成为提供生成性功能基因组学平台。

2025 年发布的 DNBSEQ-E25 Flash 系统上,华大智造融合各类AI 工具,在生化原材料和碱基算法上实现双重提升。 生化原材料筛选:借助 AI 蛋白设计智能体 EvoPlay 及自动化高通量蛋白筛选平台,优化了荧光素酶系统的发光强度与热稳定性,开发出亮度提升8 倍的“闪速荧光标记技术”,独特的发光动力学特征使得一次信号采集即可区分四种碱基; 碱基识别算法:基于荧光素酶的发光动力学特征,构建了端到端AI 分类模型,能在不同测序循环中动态调整分类边界,有效处理高噪声、低质量的信号,更准确地解析自发光信号和碱基识别。通过搭载嵌入式边缘计算模块,E25 Flash 将测序数据的实时处理与AI 推理能力集成至设备终端,结合模型量化加速技术,AI 模型可在25 秒内完成碱基识别。

E25 Flash 基于半导体图像传感器与 AI 深度融合的基因测序技术,通过边缘计算、AI 算法优化及传感器行业供应链整合,将测序速度与效率推向全新高度,单个测序循环最快仅需75 秒,2 个小时内即可完成 SE50 测序。 公司自动化业务,也实现 AI 智能技术升级。实验室智能自动化GLI 业务以实验室AI 智能工具和机器人技术为基础,根据实验室功能和自定义的工作流程所需,对软硬件系统、仪器设备和试剂耗材进行了“标准化定义”,形成 AI 智能化产品、通用自动化产品、通用计算存储产品和智惠实验室方案型产品,支撑实验室基因测序仪在硬件层自由拓展,在软件层自主构建"四数六化"智能中枢,从单一应用到多维应用,实验室用户在短时间内快速具备可复用的“AI+”应用集成能力。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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