基础化工行业深度报告：氨基酸：夯实粮食安全，开拓合成生物

基础化工 2024年10月15日 投资评级：看好（维持） 氨基酸：夯实粮食安全，开拓合成生物 ——行业深度报告 金益腾（分析师）徐正凤（分析师） 行业走势图 jinyiteng@kysec.cn 证书编号：S0790520020002 xuzhengfeng@kysec.cn 证书编号：S0790524070005 24% 12% 0% -12% -24% -36% 基础化工沪深300 氨基酸：替代豆粕夯实粮食安全，合成生物学助力降本增效及产能扩张 氨基酸是蛋白质的基本组成单元，对人和动物的营养健康十分重要，广泛应用于饲料、食品、医药、日化等领域。（1）需求端：国内重视保障饲料粮供给安全，积极推行豆粕减量替代行动，助力动物营养氨基酸需求增加，随着氨基酸应用领域不断延伸，全球氨基酸需求量及市场规模有望保持增长。（2）供给端：赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等大宗氨基酸行业格局持续优化，缬氨酸、色氨酸、精氨酸等小 品种氨基酸工艺不断优化、产能稳步扩张。我国是氨基酸生产和出口大国，行业 2023-102024-022024-06 数据来源：聚源 相关研究报告 《地方债务限额置换开启，关注化工减水剂、民爆等行业—化工周期新起点系列5》-2024.10.14 《一揽子增量政策出台，或有效拉动改性塑料、地产相关化工品需求增长 —行业周报》-2024.10.13 《百菌清、代森锰锌、苏氨酸等库存低位，看好化工白马以及部分化工子行业龙头—行业周报》-2024.10.7 企业经营呈现“一体化+规模化”，并深耕合成生物学和生物发酵技术，为大宗氨基酸的低成本高效生产、高附加值小品种氨基酸的降本和市场开拓提供保障。 饲用氨基酸市场稳步扩容，大品种格局持续优化，小品种发展前景可期 2023年，全球饲用氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸，下同）总产量约615万吨，2016-2023年产量CAGR为4.9%；中国饲用氨基酸产量约433万吨，2016-2023年产量CAGR为12.1%，其中赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸 产量全球占比分别为81.6%、34.6%、94.7%、41.4%。（1）赖、苏氨酸：我们统 计目前国内赖氨酸生产企业10家，产能388万吨/年，CR3产能占比59%；国内苏氨酸生产企业7家，产能127万吨/年，CR3产能占比76%；二者价格短期主 要受供需扰动，长期与原材料玉米价格走势趋同，而由于苏氨酸产能集中度更高，企业议价能力或有所增强。（2）蛋氨酸：我们统计目前全球生产企业8家，合计 产能242万吨，其中国内产能82万吨（占比33.9%），全球前三大企业产能占比 70.5%，未来新增产能主要来自国内新和成、安迪苏等，以华恒生物为代表的生物法蛋氨酸工艺进展值得期待。（3）小品种氨基酸：合成生物学技术助力降本+产能扩张，缬、色、精、异亮氨酸等小品种氨基酸规模化应用有望提速。 受益标的 梅花生物：深耕“氨基酸+”战略，苏、赖氨酸产能国内第一，缬、色氨酸等小产品持续技改扩张。阜丰集团：味精、黄原胶产能国内第一，氨基酸产能和品类同步扩张。星湖科技：2022年成功并购伊品生物，赖、苏氨酸产能国内第二，扩展小品种氨基酸和生物基尼龙材料。华恒生物：合成生物学领军企业，L-丙氨酸市场份额全球第一，持续扩充小品种氨基酸及生物基材料产能。新和成：聚焦 “化工+”和“生物+”的精细化工龙头白马，维生素、香精香料产能居于行业前列，蛋氨酸、新材料产能持续扩张。安迪苏：全球动物营养和健康行业的领导者，欧洲、中国双平台，蛋氨酸、特种产品双支柱平衡发展，液体蛋氨酸产能全球第一、蛋氨酸产能全球第二。我们看好氨基酸行业供需格局优化、技术持续迭代， 企业凭借规模、技术、成本优势有望持续巩固在行业内的龙头地位，同时不断 提高生物制造水平、促进生物制造产业蓬勃发展。推荐标的：新和成等。受益标的：梅花生物、阜丰集团、星湖科技、华恒生物、安迪苏等。 行业研究 行业深度报告 开源证券 证券研究报 告 风险提示：原材料价格波动、市场竞争加剧、技术风险、安全环保生产。 目录 1、氨基酸：蛋白质的基本组成单元，种类多样、全球市场规模持续扩张6 1.1、氨基酸种类多样，中国是氨基酸生产和出口大国6 1.2、氨基酸主要以生物法生产，合成生物学技术有望进一步扩宽氨基酸应用市场8 2、需求端：粮食安全+豆粕减量替代，氨基酸需求迎增长10 2.1、我国饲料粮以玉米、豆粕为主，大豆进口依赖度高、价格波动大10 2.2、国内积极推行豆粕减量替代，关键措施是低蛋白日粮技术+杂粕替代12 3、供给端：“一体化+规模化”经营为主，大品种氨基酸行业格局持续优化，小品种氨基酸发展前景可期16 3.1、大品种氨基酸：赖、苏、蛋氨酸行业产能集中度提升，价格受原材料、供给端扰动较大17 3.1.1、赖氨酸：中国是全球最大的赖氨酸生产国、消费国和出口国，行业集中度仍有提升空间17 3.1.2、苏氨酸：全球产能集中度较高，龙头企业议价能力较强21 3.1.3、蛋氨酸：以化学法合成为主，规划新增产能主要来自国内，关注生物法进展25 3.1.4、谷氨酸：主要用于生产味精，味精行业集中度高、需求刚性增长31 3.2、小品种氨基酸：合成生物学助力降本+产能扩张，小品种氨基酸规模化应用有望提速32 3.2.1、缬氨酸：三大支链氨基酸之一，厌氧发酵生产工艺优势明显33 3.2.2、色氨酸：工业化生产采用微生物发酵法，糖酸转化率仍处于较低水平34 4、受益标的35 4.1、梅花生物（600873.SH）：深耕“氨基酸+”战略，苏、赖氨酸产能领先35 4.2、阜丰集团（0546.HK）：味精、黄原胶全球龙头，氨基酸产能同步扩张38 4.3、星湖科技（600866.SH）：成功并购伊品生物，实现高质量融合发展41 4.4、华恒生物（688639.SH）：合成生物学领军企业，打造生物基产品制造平台44 4.5、新和成（002001.SZ）：聚焦“化工+”和“生物+”的精细化工龙头白马47 4.6、安迪苏（600299.SH）:全球液体蛋氨酸龙头，双平台、双支柱平衡发展51 5、盈利预测及投资建议54 6、风险提示56 图表目录 图1：2021年全球氨基酸产量达到1030万吨8 图2：全球氨基酸市场规模有望保持高速增长8 图3：2023年，中国饲用赖、蛋、苏、色氨酸产量全球占比提升至70.4%8 图4：2023年，中国饲用赖、蛋、苏、色氨酸产量合计约433万吨，同比增长12.4%8 图5：高效的微生物细胞工厂可以将二氧化碳、一氧化碳、甲烷等一碳气体转化为微生物蛋白并应用于饲料生产10 图6：2011-2023年国内大豆进口依赖度保持在80%以上11 图7：国内玉米进口总量处于较高水平11 图8：2010-2022年，国内豆粕产量、总消费量基本平衡11 图9：国内不同种类饲料粮的进口依赖度不同（2022年）11 图10：2017-2023年，国内工业饲料产量、产值稳步增长12 图11：2020年以来，大豆、豆粕价格波动较大12 图12：低蛋白日粮的关键是额外补充必需氨基酸使之满足氨基酸营养需要并且达到相互平衡14 图13：猪对棉籽粕、菜籽粕中氨基酸的消化率低于豆粕15 图14：鸡对棉籽粕、菜籽粕中氨基酸的消化率低于豆粕15 图15：豆粕、杂粕中的粗蛋白含量存在差异15 图16：棉粕、菜粕中单位蛋白质价格一般低于豆粕15 图17：动物营养氨基酸行业呈现产业链一体化+产能规模化特点，产品布局丰富多样16 图18：2010-2021年，全球赖氨酸供应量CAGR为7.45%，需求量CAGR为7.46%18 图19：赖氨酸主要厂家：梅花生物、伊品生物、希杰、味之素等18 图20：2023年，全球赖氨酸产能利用率下降至75.4%18 图21：2023年，中国赖氨酸产量全球占比提升至81.6%18 图22：2017-2023年，国内赖氨酸出口量保持增长19 图23：国内赖氨酸主要出口至荷兰、美国、印度等19 图24：发酵生产赖氨酸的主要原材料为玉米20 图25：玉米在赖氨酸原材料成本中占比超过50%20 图26：赖氨酸价格复盘：短期主要受供需扰动，长期与原材料玉米价格趋同21 图27：2010-2021年，全球苏氨酸供应量CAGR为22.6%，需求量CAGR为10.4%22 图28：苏氨酸主要厂家：梅花生物、阜丰集团、伊品生物、味之素等22 图29：2023年全球苏氨酸产能、产量有所增长23 图30：2023年，中国苏氨酸产量全球占比提升至94.7%23 图31：2024年1-8月，苏氨酸出口量同比+34.9%24 图32：国内苏氨酸主要出口至荷兰、巴西、俄罗斯等24 图33：苏氨酸价格复盘：产能集中度更高，价格走势与赖氨酸并不完全相同25 图34：蛋氨酸有固体、液体两种形态，且D型、L型蛋氨酸均可被动物代吸收利用26 图35：目前蛋氨酸工业化生产主要采用丙烯醛法，包括海因法和氰醇法26 图36：浙江工业大学郑裕国院士团队通过“发酵-酶催化”偶联高效合成L-蛋氨酸27 图37：预计远期中国蛋氨酸产能全球占比提升至45.2%29 图38：2024年1-8月，国内蛋氨酸产量同比-22%29 图39：2019年以来，国内蛋氨酸进口量逐年下降30 图40：2024年1-8月，国内蛋氨酸出口量同比+112%30 图41：国内蛋氨酸进口自新加坡、马来西亚、日本等30 图42：国内蛋氨酸出口至德国、巴西、俄罗斯等30 图43：蛋氨酸价格复盘：主要受供给端影响，2023Q4以来震荡上行但仍在历史低位31 图44：中国主要味精生产企业产能高度集中32 图45：2022年以来，味精价格震荡下行32 图46：精氨酸、色氨酸价格高于同期赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸价格33 图47：D-缬氨酸和L-缬氨酸在动物机体和细菌中的作用存在差异33 图48：微生物发酵法生产L-色氨酸的糖酸转化率处于较低水平35 图49：国内色氨酸行业产量保持高速增长35 图50：梅花生物拥有资源综合利用一体化生产线，以氨基酸为主、兼顾多品类发展36 图51：2014-2023年，梅花生物营收规模总体保持扩张37 图52：2024H1，梅花生物销售净利率达到11.7%37 图53：梅花生物动物营养氨基酸营收占比40%以上37 图54：梅花生物动物营养氨基酸毛利占比波动较大37 图55：2024H1，梅花生物海外营收占比31%37 图56：2024H1，梅花生物海外毛利占比41%37 图57：2016年以来，梅花生物研发人员数量稳步扩张38 图58：1995年上市至今，梅花生物股利支付率达到56%38 图59：阜丰集团主打产品包括味精、黄原胶、苏氨酸等39 图60：2014-2023年，阜丰集团营收总体保持稳健扩张40 图61：2024H1，阜丰集团销售净利率下降至7.7%40 图62：2024H1，阜丰集团动物营养业务营收占比31%40 图63：2024H1，阜丰集团动物营养业务毛利占比37%40 图64：2021-2023年，阜丰集团黄原胶产品量价齐升40 图65：2021-2023年，阜丰集团味精产品销量保持增长40 图66：星湖科技主要专注于食品添加剂、饲料添加剂、医药中间体及原料药以及有机肥料、生物基新材料类产品等.41图67：伊品生物通过生物发酵将赖氨酸制成高品质生物基尼龙材料—EYLON伊纶42 图68：2024H1，伊品生物净利率进一步提升43 图69：伊品生物赖氨酸、苏氨酸、味精营收占比高43 图70：伊品生物自2022年并表，助力星湖科技经营改善43 图71：2024H1，星湖科技盈利能力同比改善43 图72：2024H1，星湖科技饲料添加剂业务营收占比66%43 图73：2024H1，星湖科技饲料添加剂业务毛利占比56%43 图74：2022-2023年，星湖科技海外营收占比30%以上44 图75：2017-2023年，星湖科技海外毛利占比30%以下44 图76：华恒生物立足合成生物技术，持续扩充生物基产品矩阵45 图77：2014-2023，华恒