一、合成生物学稀缺标的,丙氨酸全球龙头
1.1 平台型企业,布局三大业务
平台型合成生物学企业。华恒生物具备合成生物学核心技术,建立了“工业菌种—发酵与 提取—产品应用”的技术链,是国内合成生物学稀缺标的,2021 年于科创板上市。公司 发展历程可以分为以下三个阶段:
2005 年至 2011 年,技术积累阶段。公司先后推出 L-丙氨酸、DL-丙氨酸,并突破使 用厌氧发酵法生产 L-丙氨酸,实现了酶法与发酵法的技术积累。
2011 年至 2019 年,进阶为丙氨酸全球龙头。公司实现以丙烯酸为原料酶法生产β丙氨酸,生产成本较低,逐步成为丙氨酸全球龙头,据公司招股说明书,2019 年公 司丙氨酸产品销量约 2.4 万吨,全球市占率接近 50%,实现生物制造技术对传统化工 制造方法的替代。并逐步开始探索其他产品,成功使用酶法生产α-熊果苷。
2019 年至今,平台型合成生物学企业发力中。2019 年,公司以自产的β-丙氨酸为 原料,成功实现 D-泛酸钙的产业化,由此由氨基酸入局维生素品类。2021 年上市后, 公司推动多个新产品与新项目建设,涉及缬氨酸、肌醇、苹果酸、丁二酸、1,3-PDO、 蛋氨酸等新品,逐渐形成氨基酸、维生素及其他产品三大板块,作为平台型合成生物 学企业不断升级扩容。
具备“发酵法、酶法”两大生产工艺,打造氨基酸、维生素、生物基新材料三大产品系列。 公司以葡萄糖、氨水、丙烯酸等为原料,生产氨基酸系列、维生素系列、生物基新材料等, 下游丰富,可用于日化、化工、食品添加剂等领域。氨基酸是当前的主营产品,据 wind, 2022 年氨基酸产品在总营收占比 82%,其中以 L-丙氨酸销量最多,主要用作生产新型绿 色螯合剂 MGDA、维生素 B6 以及食品添加剂等。
布局四大基地,在建及拟建产能达 20.4 万吨。公司共有秦皇岛、合肥、巴彦淖尔、赤峰 四大基地,其中合肥基地以酶法为主,负责酶法氨基酸及维生素的生产,秦皇岛等基地均 为发酵法,生产发酵法氨基酸,并开拓新产品,包括苹果酸、丁二酸、1,3-丙二醇等。据 公司23年9 月10日发布的关于安徽华恒生物科技股份有限公司向特定对象发行股票申请 文件的审核问询函的回复(豁免版)(2023 年半年度数据更新版)(以下简称华恒生物审 核问询函的回复),截至 2023 年 6 月,公司共有产能 5.8 万吨,在建及拟建产能达 17.8 万吨。公司后续又规划了生物法交替年产 2.5 万吨缬氨酸、精氨酸及年产 1000 吨肌醇建 设项目,以及“交替年产 6 万吨三支链氨基酸、色氨酸和 1 万吨精制氨基酸项目”,项目 全部投产后总产能将达到 33.2 万吨。
管理团队经验丰富,员工持股绑定核心人员。张学礼先生既是公司董事也是公司的首席科 学家,拥有丰富的微生物与细胞科学研究履历,副总经理张冬竹、樊义、毛建文均拥有生 物工程相关经验。公司搭建员工持股平台三和投资,持股 10%,绑定核心技术人员。
1.2 盈利能力维持高位,业绩亮眼
营收与归母净利快速增长。23 年缬氨酸产品产销量进一步增加,同时汇率变动使得丙氨 酸单价较高,23 年公司收入 19.39 亿元,同比+36.7%,19-23 年 CAGR 为 35.7%,其中 23Q4 收入 5.75 亿元,同/环比+32%/+12%。23 年实现归母净利 4.51 亿元,同比+40.8%, 19-23 年 CAGR 为 43.0%,其中 23Q4 归母净利 1.31 亿元,同/环比+27%/+2%。23 年实 现扣非净利 4.39亿元,同比+44.68%,其中23Q4 扣非净利 1.24亿元,同/环比+23%/-1%。
氨基酸贡献主要营收,海内外营收各半。公司产品以氨基酸为主,据 wind,2019 年丙氨 酸系列收入占比 81.13%,其中 L-丙氨酸占比 71.04%,随着缬氨酸的投产,丙氨酸收入 占比有所下降,氨基酸收入占比仍维持高位,22 年氨基酸系列占比 82.22%。公司国内外 营收分布较均匀,22 年国内营收占比 49%。
盈利能力维持高位,费用率整体平稳。优良的竞争格局和强产品力使得公司盈利能力维持 高位,23Q1-3 毛利率为 41.29%,17-22 年公司毛利率在 32%~46%间波动;据公司 23 年业绩快报,23 年归母净利率为 23.25%,同比+0.69pct,其中 23Q4 归母净利率为 22.75%, 同/环比-0.79/-2.20pct,17-23 年公司归母净利率在 16%~26%间波动,整体保持高位。费 用率方面,23Q1-3 公司期间费率合计为 14.50%,其中销售/管理/研发/财务费率分别为 2.58%/6.50%/5.67% /-0.25%,19 年至今费用率总体较为平稳。
净现比在正常区间,经营效率稳定。23Q1-3 经营性净现金流为 3.7 亿元,净现比为 1.16, 处于正常区间。经营效率较为稳定,23Q1-3 存货周转天数为 51 天,应收账款周转天数为 45 天。
资产负债率较低。截至23年9月底,公司的资产负债率为39.44%,较22年底提升12.53pct, 主要由于公司在建工程有所增加,短期及长期借款提升,但整体资产负债率仍然较为健康。
二、技术工艺应用三位一体,产业化模式成熟
华恒生物已具备产品路径复制能力,平台型企业潜力已现。在本组 2022 年 12 月 25 日发 布的《技术开拓资本赋能,合成生物学未来可期》报告中,我们指出真正具有发展潜力的 合成生物学企业应该具备产业化生产的能力,且产品为最终落脚点。我们认为华恒生物已 经具备平台型企业的产品路径复制能力,形成了一套成熟、高效率的运行模式,将最初的 菌种构建部分放在研究经验丰富的高校与研究所,再依靠多年的发酵技术积累与产业化经 验,由公司进行中试放大与生产,实现了理论与技术的融合,可有效推动新产品落地。
2.1 技术端:与高校及研究所紧密合作
首席科学家张学礼研发经验丰富。张学礼先生是公司董事,自 2016 年至今担任公司首席 科学家,公司以其构建的发酵法生产 L-丙氨酸的初代菌株为基础,突破了 L-丙氨酸厌氧发 酵法的产业化。据公司招股说明书,张学礼先生成功构建了生产 L-丙氨酸、丁二酸、D乳酸、β-揽香烯、番茄红素、人参皂苷等化学品的高效微生物细胞工厂,产学研融合经 验丰富,实现 11 项化学品的技术转让,3 项化学品的产业化应用,在国内帮助相关企业 首次实现丁二酸和 D-乳酸发酵法的产业化,是国内合成生物学领域的重要人物。
公司产学研合作成熟。公司与中科院天工所、中科院微生物研究所、北京化工大学、浙江 工业大学等科研机构建立了长期的合作关系,已打造多个产学研合作成功范例,主要产品 L-丙氨酸、L-缬氨酸、β-丙氨酸的初代菌种相关技术均来源于外部。公司合作单位中,百 迈生物、天工生物、欧合生物、智合生物均有公司董事控股或参股,中科院天工所中张学 礼先生担任研究员,与公司合作较为深入。
可通过产学研结合方式快速推出新品。理论上来说,当前已商业化或未商业化的生物基化 工品,华恒生物均有机会入局,包括己二酸、1,4-丁二醇、对苯二甲酸等,除化工品外, 还有氨基酸、维生素等也多是采用生物发酵法,除华恒已有产品外,L-色氨酸、精氨酸等 也有着商业化潜力,华恒可通过产学研合作,依赖学术界的积累,快速获得生产所需的菌 种。
科研团队扩大,具备自研能力,研发投入提升。截至 2023H1,公司有研发人员 175 人, 同比增长 31.6%,研发人员占公司总人数的比例达 15.1%。公司投入研发费用 5435 万, 同比增长 62.87%。截至 2023H1,公司发明专利累计申请数达 204 个,累计所获发明专 利总数达 61 个。公司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 理中心三大研发及研发管理中心,通过自主研发创新与产学研合作的紧密结合,形成高效 运转的开放式研发体系。
2.2 工艺端:产业放大经验成熟,产品可切换
发酵环节存在大量的 know-how,是产业化重中之重。由于发酵罐的功率、叶轮转速、循 环时间等参数在不同产线均有所不同,一般而言,中试发酵罐在 500-5000L 左右,而规模 化生产时的发酵罐可达十万升级别,需要对发酵罐的参数进行大量调试,非常依赖发酵经 验。同时发酵时的 PH 值、分离提纯时的温度与流速等都会影响产品收率,与生产成本息 息相关。在本组 2022 年 12 月 25 日发布的《技术开拓资本赋能,合成生物学未来可期》 报告中,我们回顾了美国几个主要的合成生物学企业的发展,尽管其在菌种构建阶段实力 颇深,但是缺乏发酵技术的积累,导致产业化失败,证明了发酵技术在合成生物学中的重 要性。
公司有着多年的发酵技术积累。公司有着多年的发酵生产经验,从 L-丙氨酸开始突破,逐 渐实现了 L-丙氨酸、L-缬氨酸的万吨级生产,成功规模化生产的产品还包括β-丙氨酸、 D-泛酸钙等。多年积累使得公司有底气布局苹果酸、丁二酸、1,3-丙二醇的万吨级产线, 并进行肌醇、高丝族氨基酸等新产品开发,由合资公司中试证明可行性后进行规模化放大。 且伴随技术精进及规模增长,公司产品成本不断下行,17-20H1 发酵法 L-丙氨酸成本下降 21%,酶法 L-丙氨酸成本下降 11%。
设立“四地一院”,具备先进生物制造能力。公司搭建了成熟的合成生物技术研发平台和 完善的生物制造核心技术体系,设立“四地一院”,包括三个发酵生产基地、一个酶工程 生产基地、一个工业生物技术研究院,具备国内先进的生物制造能力。 产品工艺协同性高。公司发酵法生产 L-缬氨酸采用高效的发酵菌株进行厌氧发酵,在关键 技术、工艺流程、生产设备等方面与发酵法 L-丙氨酸产品有着诸多共通之处,新产品苹果 酸、丁二酸也采用发酵法,虽参数设置有所不同,但设备、工艺环节、原材料等都有较多 共通之处,公司可将之前的经验迁移复制,从而加快新产品落地。 产线可柔性生产,或通过技改生产其他产品。如上文所述,合成生物学产品的生产工艺有 着较高的协同性,对于发酵菌种一致反应过程类似的产品往往可柔性生产,如华恒的“交 替年产 2.5 万吨丙氨酸、缬氨酸项目”及小为生物的“5 万吨/年生物发酵法生产生物基 L苹果酸/丁二酸项目”、“拜克生物科技有限公司年产 3700 吨氨基酸技改项目”(L-色氨酸、 L-缬氨酸、L-丙氨酸)等,此外,即使反应过程差异较大,也可通过技改实现产品生产线 的切换。
2.3 应用端:选品策略优良,客户资源优质
优良的选品策略。经过多年发展,公司形成了一套成熟的选品策略,符合合成生物学的发 展路径: 1)相关产品已经过市场化验证,在市场中已具有一定规模,下游市场空间广阔,具有良 好的市场前景和广阔的发展空间。 2)相关产品在行业内主要采用传统的成本较高的化学法工艺,公司能够通过发酵法生产 技术实现绿色、更低成本的替代。 3)具有一定的盈利能力,产品所属行业不属于产能过剩、竞争激烈的周期性行业。 稳定且优质的下游客户资源。公司依靠技术与成本优势,服务于境内外的优质客户,与巴 斯夫、味之素、伊藤忠、德之馨、诺力昂、华中药业、华海药业、牧原股份、双胞胎集团、 新希望等多家知名化工、制药、饲料和养殖企业有着良好且长期的合作关系,有助于公司 新产品的导入,由此公司在缬氨酸上获得了成功,并接续布局了多个氨基酸品类的新品。
巴斯夫 L-丙氨酸收入稳定,海外客户多元化。巴斯夫是 MGDA 行业内规模最大的生产企 业,L-丙氨酸是其所生产的 MGDA 主要原料之一,公司从 2013 年开始就是巴斯夫的原料 供应商,且采购规模稳定在 2 亿元左右。公司海外客户逐渐多元化,2020 年巴斯夫贡献 了82%的海外收入,21年以来,随着公司L-缬氨酸的销量增长,该占比23H1已降至29%。
三、L-丙氨酸全球领先,平台型企业已现
3.1 从0到1:L-丙氨酸已成全球龙头
3.1.1 全球首次突破厌氧发酵法
L-丙氨酸是人体蛋白质中 20 多种氨基酸之一,是血液中含量最高的氨基酸。目前市场中, L-丙氨酸的主要生产工艺为:厌氧发酵法、好氧发酵法与酶法。 酶法:又称酶催化法,借助酶蛋白的催化将原料转化为产品的技术方法。好氧发酵法:借助微生物在好氧条件下将原料代谢转化为目标产品的技术方法。 厌氧发酵法:在厌氧条件下,借助微生物的代谢将原料转化为产品的技术方法;通常而 言,相对于好氧发酵,厌氧发酵简化了工艺步骤。
厌氧发酵法优势显著,具备经济性。公司厌氧发酵技术发酵周期短,转化率高,产品质量 好,发酵周期≤40h,产品含量≥99.0%,转化率≥95%。发酵法反应条件常温常压且采 用“一罐式”发酵,具备经济性,相较于酶法工艺,发酵法工艺成本降低约 50%。
产品指标优于同行产品,已成全球龙头。公司 L-丙氨酸产品在比旋光度指标与透光率方面 处于行业领先水平,且公司还规定了 L-丙氨酸产品中不得检出其他氨基酸,从而对产品纯 度提出了更高的要求。据公司招股说明书,19 年公司丙氨酸全球市占率接近 50%,伴随 公司丙氨酸的产销量增长,据《L-丙氨酸厌氧发酵关键技术及产业化》,22 年华恒生物 L丙氨酸全球市占率已超 60%,龙头地位稳固。
3.1.2 L-丙氨酸需求持续增长
公司 L-丙氨酸环保生产,满足 MGDA 绿色标签。L-丙氨酸 2019 年度的总体需求量约为 3.8 万吨至 4.2 万吨,下游主要为 MGDA,MGDA 兼具自然生物降解、螯合能力强、毒理安全、健康环保等优势,是目前最优质的新型绿色螯合剂之一,L-丙氨酸是主要原料之一。 华恒生物的 L-丙氨酸可满足欧美企业对原材料的绿色生态标签要求,与 MGDA 最大生产 企业巴斯夫长期合作。 终端洗碗机销量增长,MGDA 市场需求持续上涨。从终端市场来看,据奥维云网数据, 中国洗碗机 22 年市场规模达 102.5 亿元,15-22 年 CAGR 高达 43.5%。根据中国生物发 酵产业协会出具的《关于丙氨酸、缬氨酸市场现状和发展趋势研判》,2019 年 MGDA 的 需求量约为 16 万吨,预计到 2023 年全球 MGDA 的需求量将达到 39.34 万吨,年复合增 长率约 22%。
3.2 再次验证:发酵法工艺延伸,L-缬氨酸放量
3.2.1 L-缬氨酸放量,产销率维持高位
发酵法生产 L-缬氨酸,成本低于化学法与水解法。发酵法 L-缬氨酸以葡萄糖为原料,利 用生物合成技术,通过微生物细胞进行大量的物质转化,以实现 L-缬氨酸为目标化合物的 规模生产。与传统的水解提取法和化学合成法相比,微生物发酵法原料易得,反应条件温 和,对环境友好,同时总体生产成本低。据公司招股说明书,公司 L-缬氨酸使用全程厌氧 发酵技术,发酵转化率不低于 50%,整体发酵周期控制在 48 小时左右,产品在纯度、比 旋光度、色度以及颗粒分布等多项指标处于行业领先地位。
依托已有客户基础,推广 L-缬氨酸。华恒生物“交替年产 2.5 万吨丙氨酸、缬氨酸项目” 已投产,依靠在行业内的良好口碑,以及 L-丙氨酸积累的优质客户资源与合作关系,实现 了 L-缬氨酸产销量的快速增长,据公司审核问询函的回复,22 年公司 L-缬氨酸项目已满 产,“交替年产 2.5 万吨丙氨酸、缬氨酸项目”生产的 L-缬氨酸产销率达到 99.81%。公司还布局了“年产 1.6 万吨三支链氨基酸及其衍生物项目”及“年产 2.5 万吨缬氨酸、精氨 酸及年产 1000 吨肌醇项目”,继续扩大缬氨酸的生产。 公司 L-缬氨酸具备成本优势。据我们测算,同样采用发酵法,巴彦淖尔华恒缬氨酸成本约 为 1.18 万元/吨,较其他企业成本低 0.31 万元/吨,主要由于华恒生物产能规模较大,直 接人工成本较低,同时直接材料与制造费用也略低。而在新建的赤峰华恒的缬氨酸项目中, 原料改为玉米及液糖,原材料成本进一步下降,综合成本约为 0.97 万元/吨,较其他企业 成本低 35%。
3.2.2 L-缬氨酸需求高增
L-缬氨酸是三支链氨基酸之一,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重要的作用,被广泛应用于饲料、医药、食品等行业。 下游饲料行业规模扩大,L-缬氨酸需求有望保持增长。饲料行业是 L-缬氨酸主要下游应用, 2022 年全球饲用氨基酸产业规模 601.5 万吨。根据中国发酵产业协会数据,2019 年缬氨 酸全球需求量 3.25 万吨,预计 23 年达到 7.68 万吨,20-23 年 CAGR 为 24%。 豆粕减量替代促进 L-缬氨酸应用。近年来我国大豆进口依赖度在八成左右,为保障粮食安 全,2021 年 3 月,农业农村部制定了《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》,积极推行低 蛋白日粮技术,通过添加合成氨基酸来降低日粮中的粗蛋白水平,降低豆粕的使用量。23 年 4 月,农业农村部进一步制定了《饲用豆粕减量替代三年行动方案》,提出到 2025 年饲 料中豆粕用量占比从 2022 年的 14.5%降至 13%以下。对豆粕的减量替代有望持续促进 L-缬氨酸等饲用氨基酸的需求。
3.2.3 供给端扩产较多,价格下跌
供给端扩产较多,产能消化压力较大。从供给端来看,国内市场缬氨酸主要生产厂家有希 杰生物、伊品生物、梅花生物以及华恒生物等,梅花、阜丰等均有较多新产能拟投产,据 博亚和讯统计,若新产能均按计划投产,产能将由 22 年的 14.4 万吨提升至 23 年 23.6 万 吨,同比+64.5%,产线多为柔性生产,可以调整为其他氨基酸产品。
供过于求,价格下降压力较大。新增产能较多,产能消化压力较大,同时 23 年 11 月以来 豆粕价格下降,L-缬氨酸的替代作用减弱,综合影响下缬氨酸价格有所下降。截至 24 年 3 月 15 日,缬氨酸价格为 15.15 元/kg,同比-47%,突破缬氨酸近 8 年来最低价,但目前 下降趋势有所放缓,环比上月基本不变。
3.3 平台将成:募投项目迈向新领域
平台型企业再发力,布局多个新项目。公司迈入生物基新材料领域,布局 5 万吨丁二酸、 5 万吨苹果酸与 5 万吨 1,3-PDO,产品矩阵再扩容,总产能将有大幅提升。同时,公司还 与欧合生物签订《技术许可合同》,获得了植酸和肌醇的高产菌株及其发酵纯化技术;与 优泽生物设立合资公司优华生物,拟实施高丝族氨基酸相关产品的中试平台建设。
3.3.1 丁二酸:可降解材料原料
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,还可应用于食品、医药、农业等领域。 PBS 产能增长拉动丁二酸需求。生物可降解材料 PBS 是丁二酸的主要下游,据隆众资讯, 21 年我国有 71%的丁二酸用于 PBS 生产。据欧洲生物塑料协会,全球 PBS 产能将从 2021 年的 8.5 万吨增至 2026 年的 121.5 万吨,CAGR 达 70.9%,参考韦伯咨询,按照 1 吨 PBS 消耗 0.6835 吨丁二酸计算,2026 年全球 PBS 用的丁二酸需求量将达到 83 万吨。
丁二酸生产技术仍有待突破,成本将是核心竞争。丁二酸的主要生产工艺有电化学法、催 化加氢法以及生物发酵法。据《催化加氢法合成丁二酸的研究进展》,国内电化学还原法 应用最为普遍,约占丁二酸产能的 41%,但单套装置生产规模不大,新兴技术为催化加 氢法及生物发酵法,但仍存在成本问题,技术路径的演绎主要看降本的程度。
多个万吨级项目在建。据《国内丁二酸行业现状及未来趋势浅析》,22 年底国内丁二酸生 产企业统计到约 20 家,产能约 10.85 万吨。22 年以来,我国有多个万吨级丁二酸项目在 建,在建及规划产能达 42 万吨,其中华恒生物、兰典生物、东源科技共规划了 11 万吨发酵法丁二酸产能。远期来看,国内已经规划了 122.5 万吨丁二酸及丁二酸酐产能,其中顺 酐催化加氢技术约占统计产能的 70.2%,产能的消化将主要看下游可降解塑料的发展情况。
丁二酸价格承压。诸多新产能拟投产压力下,丁二酸价格有所下降,截至 2024 年 3 月 17 日,丁二酸价格为 14,500 元/吨,环比上月+2.1%。
华恒生物规划 5 万吨发酵法丁二酸,具备成本优势。公司募投项目规划 5 万吨发酵法丁二 酸,且配备原材料玉米淀粉产能 42 万吨/年、葡萄糖产能 16 万吨/年,建设期 30 个月, 进一步打通上下游,降低生产成本,具备成本优势。据我们测算,华恒生物发酵法丁二酸 成本约为 0.69 万元/吨,低于顺酐加氢法 0.4 万元/吨,主要是原材料成本较低;华恒生物 发酵法丁二酸低于其他企业发酵法 0.56 万元/吨,主要由于华恒生产规模较大,人工成本 及制造费用较低。据化工新材料,截至 3 月 17 日,该项目已顺利实现连续量产。
3.3.2 苹果酸:客户验证顺利
苹果酸作为三大有机酸产品之一,可替代柠檬酸。据公司募集说明书,苹果酸主要应用领 域为食品饮料、医药、化工,食品和饮料领域需求占比 80%以上。与柠檬酸相比,苹果酸 产生的热量较低,口味更佳,并且具有不损害口腔和牙齿、代谢上利于氨基酸吸收、不积 累脂肪等诸多优势。且可与柠檬酸共同使用,口感更为协调。据 IMARC Service Private Limited 数据,21 年全球柠檬酸市场为 270 万吨,苹果酸可对其进行替代,需求量有望增 长。
生物发酵法具备优势。目前苹果酸的主要工业生产方法有:化学合成法、酶催化法以及生 物发酵法,其中以化学合成法为主。公司使用发酵法制取苹果酸更为健康、安全,在食品 饮料行业的竞争中具备较大优势。据《微生物制备 L-苹果酸的研究进展》,微生物发酵法 成本低廉,且可以减少对石油储备的依赖和二氧化碳的排放,是当前的发展趋势,据我们 测算,参考山东小为生物科技有限公司 5 万吨/年生物发酵法生产生物基 L-苹果酸/丁二酸 环评报告,发酵法生产苹果酸的单吨成本约为 0.98 万元。
苹果酸在建及拟建产能超过 15 万吨。国外生产苹果酸的企业主要有 Bartek Ingredients、 Fuso Chemical 等,国内生产苹果酸的企业主要有安徽雪郎、常茂生物化学工程等。根据 QYResearch研究报告显示,全球苹果酸产能约为19 万吨,在建或拟建产能超过 15 万吨。
苹果酸/丁二酸客户验证顺利。公司规划 5 万吨生物基苹果酸,在 23 年 3 月底开工,已给 多位重要客户送样,样品测试工作进展顺利,部分已在推进建立小批量供货意向或开展审 厂准备工作。
3.3.3 1,3-丙二醇:生物法已成主流
1,3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,可与对苯二甲酸(TPA)经酯化缩聚而成新 型聚酯纤维 PTT,还可用于化妆品、制药等行业。 PTT 成本高,应用受限。PTT 性能优异,兼有涤纶、锦纶、腈纶特性,但受限于原材料 PDO 价格较高,成本较高,致使应用受限,22 年我国 PTT 产量 17.59 万吨,需求量仅为 16.60 万吨。从全球市场规模来看,据华经情报网,2020 年 PDO 市场规模达到了 4.02 亿美元,预计在 2025 年将会达到 6.91 亿美元,CAGR 为 11.4%,其主要的增长动力来 自下游 PTT 的规模增长。
生物法制备 PDO 已成主流。从行业情况来看,PDO 传统化学合成工艺为丙烯醛水合加氢 或环氧乙烷羰基化法,分别由德固赛和壳牌开发并实现量产,但由于转化率低、反应条件 苛刻和污染等问题,化学法逐渐退出市场,而现在市场上主流的 PDO 工艺为生物发酵法, 相对成熟的技术包括杜邦的糖法、清华大学的甘油/糖法和中科院天工所的糖法工艺等。
当前产能以生物法为主。全球 PDO 产能较大的有壳牌、杜邦,国内的 PDO 产能均为生 物法,并逐渐由甘油法过渡至糖法。
华恒生物拟投 5 万吨 PDO,成本优势显著。22 年 9 月,公司向智合生物增资 1000 万元, 持有智合生物 25%的股权及 100%的表决权,实际控制智合生物,首席科学家张学礼持有 智合生物 72.5%股权。公司通过智合生物投建年产 5 万吨 1,3-丙二醇建设项目,截至 23 年 7 月,其环评许可已办结,华恒生物有望凭借其在生物发酵法上的丰富产业化经验,进 一步提升 PDO 制备效率。据我们测算,华恒葡萄糖法 PDO 成本约为 0.95 万元/吨,较甘 油法低 0.99 万元/吨,具有显著的成本优势,主要由于甘油法产量较低,直接材料成本高, 且能耗消耗大。据化工新材料,截至 3 月 17 日,该项目已顺利实现连续量产。
3.3.4 进一步扩展氨基酸业务
公司产线为柔性生产产线,可利用现有设备改造生产其他产品。除现有产品外,公司还布 局了色氨酸、精氨酸。色氨酸与精氨酸为公司已储备产品,均可用作饲料添加剂,可与现 有产品形成协同,有望在现有产品销量或价格不达预期时替换生产。 色氨酸:受益于豆粕减量替代,景气度较高。色氨酸是幼龄动物成长和发育所必须的氨基 酸,是继赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸之后的主要饲用氨基酸。国内色氨酸消费量稳步提升, 同时由于巨龙生物产线暂未生产,总产能有所减少,产能利用率有所提升,2023 年国内 色氨酸消费量增至 3.8 万吨,同比+27%,产能利用率提升至 72%,同比+20pct。 24 年新进入者将投产,竞争加强。据博亚和讯统计,截至 23 年底,全球色氨酸生产厂家 约 11 家,进口主要以韩国希杰、日本味之素为主,国内生产厂家主要有黑龙江象屿、河 南巨龙、新疆阜丰、山东梅花和拜克生物等。24 年希杰和金象生化计划扩产,银创、益 康园、山东天力以及昆达均计划进入生产,全球生产厂家将达到 15 家,其中国内厂家约 10 家,全球/国内总产能预计达到 16.3/6.5 万吨,较 23 年出现较大幅度上涨,CR4 降至 71.8%。
色氨酸价格呈上涨态势。受供需关系改善影响,色氨酸价格有所提升,据博亚和讯数据, 23 年色氨酸年均价为 67.33 元/kg,同比+21.11%,处于近五年高位。判断 24 年新产能投 放后价格或有一定下降压力。
华恒生物布局三支链氨基酸、色氨酸新产能。24 年 3 月 6 日,华恒生物公告,拟以巴彦淖尔华恒为实施主体,投资不超过 70,000 万元人民币,建设“交替年产 6 万吨三支链氨 基酸、色氨酸和 1 万吨精制氨基酸项目”,预计建设期为 24 个月。 精氨酸:小品种氨基酸。精氨酸也可作为饲用氨基酸,属于小品种氨基酸,市场规模较小。 据 QY research 数据,22 年全球 L-精氨酸规模约为 43 亿元,预计 29 年将达到 72 亿元, 23-29 年 CAGR 为 7.5%。 行业集中度较高。美国是精氨酸第一大市场,占比超 25%,中国及欧洲占比共 45%。全 球 L-精氨酸主要厂商有 Ajinomoto group、KYOWA、Evonik、CJ、Daesang 等,行业 CR5 超过 45%。 我们测算赤峰华恒“生物法交替年产 2.5 万吨缬氨酸、精氨酸及年产 1000 吨肌醇建设项 目”中精氨酸成本约为 1.17 万元/吨,参考生意社,截至 24 年 1 月 25 日,精氨酸价格为 68 元/kg,华恒生物有望取得高毛利率。