生命科学上游产业专题研究：下一个10年的高景气大赛道

1、生命科学上游产业专题研究：下一个10年的高景气大赛道生物试剂： 市场规模或达 600 亿，当前景气度爆发初期市场空间： 多场景应用，研发创新带来庞大想象空间生物试剂作为生命科学上游产业链的核心环节，对其研发生产效率具有决定性影响。生物试剂是指生命科学研究中相关的生物材料有机化合物，以及临床诊断、医学研究用的试剂。根据应用场景可以分为分子类、蛋白类和细胞类 3 种。生物试剂是基础科研和药物研发的重要工具，下游应用场景持续扩展。生物学试剂可以广泛应用于临床科研（医学、药学、检验学、卫生防疫）、企业研发（筛查、诊断、治疗）等。近年来新的科研技术（ATAC-seq 等）和临床治疗方法（抗体药、mRNA

2、 疫苗等）不断涌现，对高质量、高性能试剂原料的需求日益旺盛，生物试剂赛道景气度越发高涨。200 亿市场快速扩容，行业复合增速 13%。根据沙利文咨询数据，全球生物科研试剂市场规模 2021 年预计达到 202 亿美元，过去 5 年复合增速达 7.76%，其中中国生物科研试剂市场规模 2021 年已经达到 182 亿元，过去 5 年复合增速高达 17.29%，预计行业 2024 年市场规模有望达到 260亿，20-24 年复合增速达 13%，表现出持续性的高景气。科研客户占据大约 72%市场，产品质量、服务水平是核心关注点。生物试剂的客户群体可以分为科研客户（高校、研究所等）和工业客户（药企、C

3、RO、IVD 等）。2019 年，以生物科研试剂投入资金计算，我国科研机构用户占比为 72.4%，工业用户占比为 27.6%。生物试剂下游客户的典型特征在于价格相对敏感，对产品性能要求很高，尤其是工业客户，非常看重配套的服务。分子试剂需求旺盛，占据生物试剂半数以上市场。根据诺唯赞公告信息，2019 年国内生物试剂市场中，分子类试剂占 51%的份额，大约 69 亿元，其次是蛋白试剂市场；细分来看，蛋白市场中，抗体试剂规模最大，大约 27 亿，重组蛋白大约 9 亿元。行业驱动：从研发、生产需求细拆 5 年 CAGR 有望达 20%生物试剂市场的外生增长源自科研资金的稳定投入和企业研发、生产支出的逐

4、年加大。生物试剂行业伴随着全球生命科学研发资金投入而崛起。沙利文咨询数据显示，2019 年全球生命科学领域的研究资金投入达到1,514 亿美元，过去 5 年复合增长率为 6.7%；中国研究资金投入占全球总研究资金投入的 8.3%，2019 年达到 866 亿元，年均复合增长率为 18.8%，显著高于全球水平。企业研发端的试剂需求旺盛，是催化市场扩容增长的重要因素。目前市场对于生物试剂的规模预测大多是从产品出厂价（如 IVD 试剂盒、mRNA疫苗等）出发，假设试剂的成本占比进行倒推，我们认为这种计算方法忽略了企业研发端对于生物试剂的需求。虽然难以直接判断下游客户购买试剂后用于研发和生产的比例（尤

5、其是考虑到经销环节），但从国内几家头部企业数据来看，企业研发端的需求仍然不可小觑。以国内重组蛋白龙头百普赛斯为例，2020 年其第三大客户 Janssen Research &Development 主要从公司购买重组蛋白用于研发（前两大客户赛默飞、VWR 为平台型销售）；而诺唯赞为下游生物制药公司提供的抗体技术转让已有千万美元收入落袋，我们认为，未来企业研发端或将成为行业扩容的重要驱动力。科研端增速大约 10%，国内企业研发增速块，提升空间大。科研机构经费投入的增速相对稳定，平均保持 10%的增速，2021 年中央本级基础研究支出增速维持在 10.6%（数据来源：财务与会计）；而企业端研发投

6、入多年来也始终维持在 20%以上（数据来源：wind），2020 年因新冠疫情影响，研发支出增速略有下滑，但仍保持在 14%以上。而从研发支出占营收的比重来看，北美市场多年来维持在 15%左右，国内医药企业只有 7%左右，相比之下国内还有很大提升空间。应用场景持续拓展，未来 5 年复合增速达到 19%。生物试剂作为下游医药生物行业产品的核心原料，伴随下游产品的更新迭代，其应用场景不断外延，将持续来带新的增量市场。我们结合企业研发端、工业端以及高校科研院所 3 个维度进行测算，预计 2025 年生物试剂市场规模有望达到 615.90 亿元，具有十分可观的想象空间。竞争格局：外资占领高端，低端分散

7、；国产瞄准高端替代1、分子试剂外资四强市占率约 40%，国产龙头崭露头角。海外企业起步早，在技术沉淀、工艺优化、人才储备、生产设备等方面都具有明显的领先优势，因此目前国内生物试剂行业仍然进口品牌为主。细分来看，分子类产品中，赛默飞、凯杰等前 4 家进口品牌占据了 41.1%的份额，国产企业诺唯赞占据大约 4%的市场份额，。而在国产品牌内部，诺唯赞渐凭借产品、渠道优势，体现出较强的竞争力，是唯一一家国产市占率超过 10%的分子试剂供应商。高低端市场分化明显，进口品牌聚焦高壁垒产品，头部企业仍有大量替代空间。国内生物试剂半数的市场被国内外众多中小品牌占据，如分子领域的碧云天、上海生工、NEB 等。

8、我们认为，这主要与下游生物技术的迭代发展有关。一方面，生物试剂种类需求繁多，如果按照具体型号林林总总汇集起来多达几十万种，极少有企业能实现全产品覆盖。另一方面，分子试剂行业内部，产品分层现象非常显著，根据沙利文报告，2020 年国内生物试剂市场规模大约 76 亿元，其中，原料酶大约 32 亿，占全部分子试剂市场大约 42%，核酸提取试剂盒大约 17 亿元，此外还有许多壁垒相对较低的产品，例如 loading buffer、DNA marker 等，很多国产品牌把握这些中下层赛道，凭借价格优势获得终端认可。同时，我们也看到部分品牌在细分领域，例如高保真、内切等产品具有较强竞争力。2、蛋白试剂重组

9、蛋白市场相对分散，集中度提升或将成为趋势。蛋白市场主要包括抗体、重组蛋白和其他三类产品，其中抗体是最大的市场，2019 年规模大约 27 亿，其次是重组蛋白，大约 9 亿市场。重组蛋白类产品中 R&D和 PeproTech 市占率大约 36.1%。同时国产头部企业如百普赛斯、义翘神州、近岸生物等合计占据大约 11%的份额，此外还有众多其他玩家参与，如 Biovision、傲锐东源、武汉三鹰等，但各家份额较小。高端产品如抗体试剂进口依赖度达 90%，国产替代空间较大。与分子试剂十分类似，蛋白试剂中既有如重组蛋白、抗体等工艺流程复杂、技术壁垒相对较高的产品，同时也有如 loading、SDS、Tr

10、is 等低端产品，而前者目前也大多被进口品牌垄断，以抗体为例，2019 年国内抗体市场被ABCAM、默克、CST 等诸多外资占据了接近 90%的市场份额，国产品牌规模只有 9.8%，并且很多都是在做质量要求相对较低的二抗产品。3、细胞试剂培养基是最大的细胞类产品，国产化率大约 22%。主要包括无血清、有血清、化学限定等几类，2020 年全球细胞培养基市场规模约 46.5 亿美元，2020-2028 年 CAGR 为 7.4%。同类产品在纯度、残留物、储存期、批次间一致性等方面国产和进口还有一定差距，其中技术相对成熟的基础培养基（如低血清培养基，均价低于 10 元/升）趋向于完全竞争，国产头部相

11、对集中，而开发壁垒较高的抗体培养基（如抗体、蛋白等，进口均价达 200-300 元/升）等主要被 GIBCO 等进口产品垄断，整体来看行业进口依赖度较高，2020 年国产比例大约为 22.8%。而细胞系产品的来源较为复杂，下游客户大多会自主开发或者从研究机构外购改造后的细胞株，直接购买成品细胞使用的情况并不普遍。头部企业部分产品性能优势显著，持续加快高端产品布局。培养基产品的核心技术点在于配方的保密性以及根据不同细胞种类的优化调整，一套培养基可能包含 70-100 种不同成分。过去中国培养基一直被进口品牌垄断就是因为缺乏培养基配方开发的核心技术，近年来，国产企业如奥浦迈、吉泰依克赛等企业完成了

12、多种培养基的开发，掌握了提升产物表达量的核心技术，逐渐实现进口替代。结合目前国内生物试剂行业现状，我们认为国产头部企业将迎来双重替代的发展机遇。一方面，上游原料进口替代是大势所趋，国产龙头技术实力不断提高，将凭借高性价比产品和细致及时的服务优势，实现高端市场的进口替代；另一方面，在低端产品领域，国产龙头会凭借产品布局、品牌影响力、规模效应等综合化竞争优势持续占领终端市场，中长期看，行业集中度将继续提升。发展阶段：进口替代+国产集中双契机，口碑、品牌成竞争关键头部国产品牌性能媲美进口，核心品种基本完成布局生物试剂生产技术壁垒高，需要长期改进和大量投入。生物试剂行业的基础原理是共性、开源的，但是真

13、正落实到产业化、工业化生产，中间涉及到极其复杂的环节，生物试剂的开发需要建立稳固可靠的底层技术平台（蛋白设计、基因工程、表达系统、纯化复性等），结合近百种（分子、生化、遗传、细胞等）学科技术，并且终端品类极其繁多，需要长时间的知识、文献、技术积累，生产工艺、质控评价的持续打磨，因此具有非常高的技术壁垒。诺唯赞、菲鹏等为代表的国产品牌已经掌握稀缺平台技术。近年来，以诺唯赞等为代表的国产生物试剂企业自主开发底层的平台技术，从指标参数上看，部分产品已经表现出优于进口品牌的性能，逐渐打破进口垄断。在分子试剂方面，诺唯赞、菲鹏生物等的几类产品，如常见的 DNA聚合酶、内切酶均已不弱于甚至优于海外产品；蛋

14、白试剂方面，百普赛斯围绕人源 HEK293 细胞开发的重组蛋白所提供的应用数据也显著优于同行竞对。国产龙头基本实现覆盖核心产品覆盖。生物试剂下游客户中，企业客户试剂需求相对较少，通常几百种产品足以满足大部分企业客户需求；科研客户试剂需求品种更多且订单分散。头部国产厂家目前已经实现对需求量大、订单金额高的常规产品如 PCR、核酸提取纯化、克隆点突变等的优先开发，与进口品牌相比对应产品体系已经较为健全。未来随着国产品牌不断丰富产品种类、扩充产品管线，相关标的有望实现持续快速增长。下游应用持续丰富，新品种出现为国产提供弯道超车机会。原料创新是生命科学技术创新的源头，试剂原料质量对下游应用成果具有决定

15、性作用。因此，伴随我国生命科学事业的持续发展以及医药生物行业的变革创新，上游试剂赛道的兴起是一个必然事件。我们认为，目前生命科学试剂行业已经完成了工艺积累的过程，未来伴随医药生物行业的多维度创新不断催生新的产品和服务，每一个新品类的研发生产都将诞生新的需求、新的市场，这将是推动上游生物试剂赛道发展的不竭动力，也为国产品牌创造的绝佳的超车机会。我们认为市场口碑提升和品牌力塑造是下一步竞争关键因素。下游客户尤其看重口碑，品牌忠诚度较高。生物试剂的性能好坏直接决定了实验结果的成功率，单个产品的性能评价指标多达十几种，下游客户无法直接验证所有产品，因此通常会选购行业口碑好、市场认可度高的试剂品牌，并且

16、通常会形成路径依赖，在采购其他相关产品时也会优先考虑曾经使用过的品牌，因此品牌影响力强的企业在市场竞争的话语权更高。国产企业需要养住品牌，打造口碑，稳中提质。国产品牌对于存量市场的进口替代面临的一大考验在于品牌和信任度，部分中小企业急于求成，产品性能稳定性较低，在过去一段时间对国产品牌的口碑产生了一定影响。因此仍需坚持质量第一，保持战略定力，在不断提升技术、优化工艺质量的同时坚持做好口碑营销和客户服务，逐渐塑造有市场影响力的品牌形象，实现进一步突破。服务平台：核心探讨未来成长路径品类扩张，专业服务市场空间的测算？从下游研发需求倒推市场有望达 4000 亿元平台型企业下游学科覆盖更加多元化，伴随

17、科研经费和企业研发投入稳定增长。科研实验室用品包括多种试剂、特种化学品、科研仪器及配套耗材，除生命科学以外，化学、环能等多个学科对科研产品的消耗量都极为可观，因此从绝对规模来看，平台化供应商的下游市场更为广阔。我们以部分上市公司为样本，统计了创新药、CXO、疫苗、化学原料、化学制品等科研消耗品使用量相对较大的细分赛道，发现试剂耗材等科研消耗品的使用量占研发投入的比重平均接近 17%；而根据国内实验试剂供应链现状、问题与对策 论文课题组调研，科研试剂、耗材支出约占高校、政府属研究机构（中科院、农科院等）研发经费支出的 20-25，以此为假设，我们推断2020年企业端试剂耗材需求量达3,174.5

18、5亿元，高校及政府机构需求量约 1,058.26 亿元，市场合计需求有望达到4,232.81 亿元。企业如何长大？短期看品类扩张，中长期看专业服务科研产品种类庞杂，新品种覆盖成为短期增长点。国内服务型企业的产品种类包括自主品牌和第三方品牌两种。由于下游客户需求场景更加多元化，行业整体的产品种类和 SKU 的数量极其丰富，考虑型号细分的话，产品目录可能达到百万种，海外龙头例如 thermo、默克等经过几十年甚至近百年的积累沉淀，仍有许多细分产品未能完成覆盖。近年来，国内企业通过自主研发+三方引进的模式持续加快产品布局，在经典化学分析领域（例如酸碱盐等，3-4 万种足够满足一个大品种的常规需求）已

19、经基本实现核心产品覆盖，近年来国内生命科学发展持续高景气，高壁垒、高附加值的耗材试剂需求旺盛，国产品牌也在不断加大相关产品的投入力度，我们认为这些不断涌现的新品种或将成为国产品牌弯道超车的机会。国产企业的商业化服务优势显著，中长期看，专业性的技术服务或成行业竞争下一焦点。无论是工业客户还是科研客户，产业链下游对于销售服务都有较为旺盛的需求，这为本土服务商的崛起提供了得天独厚的机遇。可以看到，近年来国产科研平台的终端销售和服务能力在加速提升，一方面持续优化线上交互系统，另一方面加快布局终端仓库，在订单匹配、财务结算、拣货出库、物流配送等领域都表现出极为优秀的服务能力，为终端客户提供了非常大的便利

20、性。但目前对于专业化的技术性服务，平台型企业目前仍与海外品牌存在一定差距，中长期来看，产品覆盖是一个持续加速的过程，对平台化企业来说，核心品类的覆盖并不会是难事，未来技术服务或将成为下一阶段的行业焦点。实验耗材：国产性能比肩外资，品牌建设驱动替代一次性塑料耗材持续高景气，全品类市场空间广阔国内一次性生物实验室塑料耗材未来 3 年复合增速近 15%，预计 2023 年规模达 150 亿元。根据沙利文数据，2020 年全球生命生物实验室一次性塑料耗材市场规模达到121.1 亿美元，预计 2023 年将达到 137.5亿美元，3 年复合增速大约 4.32%；我国基础科研投入正处于上升阶段，研发投入加

21、速攀升，带动耗材市场快速发展，预计 2020 年国内耗材市场规模达到100.3 亿元，2023 年达 150.8 亿元，复合增速达 14.56%。国内常规耗材整体规模或达 330 亿，市场空间庞大。除一次性塑料耗材以外，生命科学领域的常用耗材还包括大宗的生化试剂、耐用塑料耗材、其他材料耗材产品等多个细分品类。根据中国医疗器械信息统计，2020年全球生命科学实验全部耗材市场规模有望达到 445.51 亿美元，预计2023 年将达到 677.57 亿美元，其中中国市场预计 2020 年国内耗材市场规模达 333.03 亿元，2023 年达 575.46 亿元。由此可见，耗材市场同样具有良好的品类延

22、展性，未来成长天花板有望持续抬高。耗材进口依赖度达 95%，国产品牌有望加速替代国内耗材市场进口依赖度较高，2018 年国产化率大约 5%。沙利文数据显示，我国一次性生物实验室耗材市场仍然由进口品牌主导，2018 年进口品牌市场份额占据整体市场的 94.5%，2016 年至 2018 年间均保持 95%左右的市场份额。其中规模最大的国产企业洁特生物 18 年市占率仅为0.61%。由于进口品牌先发优势明显，行业品牌效应和先发优势较为明显，整体来看，国内耗材市场还有很大的替代空间。从种类齐全度、产品性能角度比价国产和进口品牌，耗材产品或领先于试剂产品。相比于生物试剂，耗材产品的品类需求量更少，实验

23、常用耗材也具有较强的通用属性，国产头部品牌如洁特生物 2020 年大约有 700多种产品，与试剂品牌动辄上万种的品类相比品类布局相对简单，因此从品类拓展的角度来看，国内耗材产业的发展领先于试剂行业；而从开发角度分析，实验耗材的研发壁垒更多体现于工艺设计和生产环节，工程师红利的优势更加凸显，目前国产企业的技术沉淀已然成熟，以洁特生物为代表的国产品牌在性能方面已经达到行业领先水平，产品种类也基本完备，品牌影响力是目前限制行业发展的核心要素。国产替代大势所趋，头部公司有望凭借高性价比优势实现快速增长。对比上游试剂和耗材，可以发现试剂行业相关企业增速高于耗材企业。我们认为这是产品本身的属性所决定的。科研用塑料耗材大部分属于低值耗材，相比分子酶、高端化学品等动辄上千元的高附加值试剂，耗材本身定价较低，而头部国产品牌和进口品牌的价差较为接近，因此从绝对额上看，试剂产品的性价比更加明显，因此耗材产品的国产化速度可能落后于试剂。但整体而言，国产耗材性价比优势显著，产品质量卓越，伴随国产企业持续推进新品研发、产能扩张以及品牌渠道建设，产业链下游认可度势必逐渐提高，中长期来看耗材行业有望迎来加速替代。重点公司分析诺唯赞：分子试剂国产龙头，品牌替代前景广阔诺唯赞是国内生命科学上游解决方