深度报告：合成生物学领军企业，生物基产品布局打开新空间

合成生物学龙头企业，厌氧发酵工艺全球领先。公司主要产品为丙氨酸系列产品（L-丙氨酸、DL-丙氨酸、β-丙氨酸）、L-缬氨酸、D-泛酸钙和熊果苷（α-熊果苷和β-熊果苷）等，可广泛应用于日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等众多领域。公司突破厌氧发酵技术瓶颈，在国际上首次成功实现了微生物厌氧发酵规模化生产L-丙氨酸产品，是合成生物学领域的领先企业之一。2022年公司实现营业收入14.19亿元，同比增长48.69%；实现归母净利润3.2亿元，同比增长90.23%。 合成生物学是生物技术革命，将有力颠覆传统化工品生产工艺，合成生物学以工程学的视角引入，核心在于“DBLT循环”。近年来，合成生物学在政策保障+成本降低+技术加成三大驱动力的推动下，市场规模快速增长，2021年全球合成生物学市场规模达到95亿元，预计2026年将达到307亿元，CAGR高达26.5%。作为实现化学品绿色制造的核心技术，合成生物学正在并将逐渐改变未来化学品的生产模式。目前，已有相当多化学品项目达到商业化规模。 氨基酸主业稳步发展，生物基产品定义未来。1）主业：公司丙氨酸市占率全球第一，国际首次突破厌氧发酵工艺，实现了成本+环保的双重优势。随着公司IPO募投巴彦淖尔“交替年产2.5万吨丙氨酸、缬氨酸项目”以及秦皇岛“发酵法丙氨酸5000吨/年技改扩产项目”的逐步落地，公司氨基酸主业竞争力将进一步提升；2）生物基新产品：基于公司已构建的合成生物学平台及生物制造优势，公司在赤峰基地启动“年产5万吨生物基丁二酸及生物基产品原料生产基地项目”和“年产5万吨生物基PDO项目”，在秦皇岛基地启动建设“年产5万吨的生物基苹果酸建设项目”。以上项目均采取国内较为受限的生物法工艺，考虑到新布局生物基产品与主业生物发酵法工艺具备共通性，我们认为，新产品的建成投产有望助丰富公司产品矩阵，进一步打开公司成长的新空间。 投资建议：我们预计公司2023-2025年归母净利润分别为4.49、5.71、7.91亿元，EPS分别为2.86、3.63、5.04元，现价（2023/8/10）对应PE分别为30X、24X、17X。公司丙氨酸厌氧发酵工艺行业领先，缬氨酸发酵工艺突破发展仍具潜力，新产品生物基产品的布局有望进一步增厚公司盈利水平。受益于合成生物学行业及细分产品未来的发展空间，我们持续看好公司未来成长空间，维持“推荐”评级。 风险提示：原材料价格波动的风险；核心技术泄露或核心技术人员流失的风险；市场竞争加剧的风险。 盈利预测与财务指标项目/年度 1合成生物学龙头企业，产品结构不断丰富 1.1合成生物学龙头企业，不断丰富产品布局 公司是以生物制造方式规模化生产小品种氨基酸的国际领先企业。公司以合成生物学技术为核心，通过生物制造方式主要从事生物基产品的研发、生产和销售。 公司主要产品为氨基酸系列产品（L-丙氨酸、DL-丙氨酸、β-丙氨酸、L-缬氨酸）、维生素系列产品（D-泛酸钙、D-泛醇）及其他产品等，可广泛应用于中间体、动物营养、日化护理、功能食品与营养、植物营养等众多领域。经过多年发展，公司已成为全球领先的通过生物制造方式规模化生产小品种氨基酸产品的企业之一。 公司在合成生物学的产业布局中具备先发优势。公司坚持“以可再生生物资源替代不可再生石化资源，以绿色清洁的生物制造工艺替代高能耗高污染的石化工艺”的发展路径，以合成生物学、代谢工程、发酵工程等学科为基础，建立了“工业菌种—发酵与提取—产品应用”的技术研发链，在工业菌种创制、发酵过程智能控制、高效后提取、产品应用开发环节形成了完备的技术领先优势。公司掌握了主要产品相关的一系列核心技术，涵盖菌株构建、发酵控制、分离提取、母液产物回收等生物制造全过程；同时，围绕发酵法和酶法两大生产工艺，公司逐步开始在合成生物学领域的其他产品布局，形成合成生物学技术相关的核心技术集群。 图1：生物发酵工艺路线 图2：酶的人工智能设计 丙氨酸是公司的主要产品，2020H1占比高达87%。2017-2020H1，公司丙氨酸系列产品占主营业务收入的比重分别为99.62%、98.57%、86.79%和87.17%，整体占比较高，为公司主要产品。其中，L丙氨酸是公司丙氨酸系列产品中最主要的细分类型，在丙氨酸产品系列中又占据较高份额，其主要需求方为巴斯夫、诺力昂等大型国际化工企业，L-丙氨酸主要应用于日化领域，作为合成新型环保螯合剂MGDA的原料使用。 图3：公司各产品收入占比 1.2立足丙氨酸生产，产品条线多点开花 1.2.1丙氨酸 丙氨酸属于一种小品类氨基酸。丙氨酸是组成人体蛋白质的21种氨基酸之一，属于小品种氨基酸，可以广泛应用于日化、医药及保健品、食品添加剂和饲料等众多领域。丙氨酸可以分为为α-丙氨酸和β-丙氨酸，其中α-丙氨酸存在L型、D型两种立体镜像，即L-丙氨酸、D-丙氨酸，DL-丙氨酸为α-丙氨酸的外消旋体，其中L型、D型的混合比例为1:1。受制于自然属性带来的应用限制，D-丙氨酸的市场应用空间有限，因而公司没有开展D-丙氨酸的规模化工业生产。 图4：丙氨酸系列产品的具体分类 丙氨酸生产工艺的前沿工艺主要为酶法和发酵法。从生产工艺历史来看，丙氨酸的工艺经历了天然提取法、化学合成法、酶法到发酵法的技术演变，其中天然提取法和化学合成法具有成本高、合成路线长、环保压力大等问题，酶法和发酵法成为目前利用生物技术生产丙氨酸产品的前沿工艺。 表1：不同丙氨酸生产工艺的比较 L-丙氨酸：L-丙氨酸产品为丙氨酸系列产品的主要细分品种，也是下游应用最为广泛的细分类型，可以广泛应用于日化、医药及保健品、食品添加剂和饲料等众多领域。其中，日化领域为L-丙氨酸最主要应用领域，2019年日化领域需求量占L-丙氨酸总需求量约55%。从日化领域中的下下游来说，L-丙氨酸作为主要原料可以应用于新型绿色螯合剂MGDA的生产中，还可以用于合成温和氨基酸表面活性剂。 L-丙氨酸是公司最早实施产业化的产品，公司通过自主研发和产学研结合的模式，开发了两种较为成熟的生物制造方式，即酶法生产工艺和发酵法生产工艺。 在酶法工艺下，公司采用自然筛选、定向进化等技术，构建出高手性选择的L-丙氨酸工业酶，使酶法生产的L-丙氨酸光学纯度达到99.99%，可满足医药、食品等行业客户对高手性纯度的要求；与酶法相比，发酵法使得产品成本降低约50%，且原材料均为可再生资源，发酵过程二氧化碳零排放，因而更适用于合成新型绿色螯合剂、氨基酸表面活性剂等日化领域的应用。 DL-丙氨酸：DL-丙氨酸具有一定的甜味，可用作缓冲酸碱、防止褐变，被日韩等国家用作食品添加剂，也可以用于日化领域生产MGDA。公司DL-丙氨酸产品以自产的L-丙氨酸为原料，经由酶法工艺催化L-丙氨酸消旋一步反应得到，具有显著的成本优势。公司采取的酶法工艺较传统化学合成工艺来说具有显著优势，具体体现在：一是在生产过程中采用了常温常压的温和反应条件，替代了原有化学合成法的高温高压条件；二是在后提取环节采用了先进膜分离技术，工艺简单，产品纯度达到99.5%以上。 β-丙氨酸：β-丙氨酸是自然界中唯一存在的β型氨基酸，具有独特的生物活性。 在医药及保健品领域，β-丙氨酸是合成维生素B5的重要原材料之一，还可参与维生素泛酸和辅酶A的组成，作为抗运动性疲劳补剂。β-丙氨酸合成长期依赖于化学合成路线，反应条件苛刻，环境压力显著；2018年，公司创造性地构建了以廉价丙烯酸为原料，利用人工合成酶催化生产β-丙氨酸的技术。与L-天冬氨酸脱羧技术相比，该技术有效降低了成本，具有高效率、高转化率优势，且在后提取环节兼具绿色环保优势，成功构建了β-丙氨酸的绿色合成路线。 1.2.2L-缬氨酸 缬氨酸发酵法工艺成功突破，发展潜力较大。缬氨酸是组成蛋白质的氨基酸之一，也是哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。作为三种支链氨基酸之一，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重要作用，广泛应用于饲料、医药、食品行业。在发酵法丙氨酸生产工艺的基础上，公司成功实现发酵法L-缬氨酸技术的突破，该技术能耗低，葡萄糖转化率相对较高，杂酸产生少，且通过直接浓缩结晶获得较高纯度的产品，具备良好的竞争优势。 1.2.3熊果苷 熊果苷主要用于美白化妆品，公司产品布局丰富。熊果苷又名熊果素、熊果叶苷、熊果酚苷。熊果苷具有抗炎、抗氧化、平喘等多种药理活性，还是人黑色素细胞中酪氨酸酶的抑制剂，能够阻断黑色素的形成，加速黑色素的分解与排泄，从而减少皮肤色素沉积。熊果苷分为α型和β型两类，α-熊果苷的美白效果是β-熊果苷的7-10倍，目前国内外逐步添加于美白化妆品中。公司α-熊果苷以苯二酚为原料，采用酶法生产工艺，有效解决了传统工艺普遍存在的酶活低、提取精制成本高、产品杂质含量高等问题；2021年，公司成功实现发酵法β-熊果苷技术产业化，与公司生物酶法α-熊果苷形成互补，能够更好为下游化妆品行业客户提供产品服务。 1.2.4D-泛酸钙 泛酸钙定位于核心产品丙氨酸的协同产品。D-泛酸钙亦称维生素B5，是人体和动物体内辅酶A的组成部分，参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢作用，有利于各种营养成分的吸收和利用，是人体和动物维持正常生理机能不可缺少的微量物质，被广泛应用于饲料添加剂、医药、日化、食品添加剂等众多领域。D-泛酸钙是基于公司在现有核心产品丙氨酸的技术与成本优势基础上，适时开发出的衍生物新产品，定位于核心产品丙氨酸的协同产品。 1.3营收稳定增长，盈利能力维持高位 近年来公司营收、归母净利润逐年增长。据公告，2018-2022年，公司营收从4.21亿元增长至14.19亿元，CAGR为35.5%；归母净利润由0.76亿元增长至3.2亿元，CAGR为43.25%。其中，公司2022年实现营收14.19亿元，同比增长48.69%；实现归母净利润3.2亿元，同比增长90.23%。2022年营收及利润上涨原因主要系公司缬氨酸及丙氨酸产品销量增加导致销售收入大幅上涨所致。 图5：2018-2022年营收及增速 图6：2018-2022年归母净利率及增速 毛利率增长势头强劲，期间费用率整体维持稳定。2018-2022年公司毛利率整体维持在行业较高水平，其中2022年公司毛利率为38.66%，净利率为22.51%； 期间费用方面，2018-2022年公司三大费用率整体呈现下降趋势，2022年财务、管理、销售费用率分别达到-0.49%（利息收入大于支出）、7.96%、2.04%，同比分别-0.49pct、+1.15pct、+0.47pct，说明近年来公司对费用管控的能力有所提升。研发费用方面，值得关注的是公司近年来的研发费用率普遍维持在5%上，处于行业较高水平，技术研发投入的提升利好公司新产品的研发投产，有利于保障研发人员及研发工艺的内部稳定。 图7：2018-2022年毛利率及增速（%） 图8：2018-2022年期间及研发费用率（%） 1.4立足自主研发，坚持产学研相结合的研发体系 公司采用自主研发与产业合作的研发体系，持续加强研发投入。公司立足自主研发，始终保持研发的高效投入。2018-2022年公司研发费用整体呈现增长趋势，研发费用率分别为5.23%、6.11%、6.16%、5.56%、5.57%，始终保持在5%以上水平。同时，公司坚持和发展产学研相结合的技术合作创新模式，与中科院天工所、中科院微生物所、北京化工大学、浙江工业大学等高校科研机构建立长期的合作关系，与中国科学院郑裕国院士合作共建华恒绿色生物制造院士工作站，以提升公司综合技术的研究能力。 图9：2018-2022年公司研发费用及增速 图10：2018-2022年公司研发费用率 表2：公司核心技术及来源 1.5股权激励有效提升员工积极性 公司股权结构合理，股权激励激发员工热情。据wind，截至2023年7月底，郭恒华分别作为普通合伙人、控股股东持有三和投资、恒润华业一定的财产份额，通过直接和间接持有公司近30%的