（報告出品方/作者：德邦證券，陳鐵林、王紹玲）

1. 生物制品行業(yè)蓬勃發(fā)展，上游制造產(chǎn)業(yè)鏈迎來黃金發(fā)展機遇

1.1. 單抗藥物快速增長，基因/細胞療法蓄勢待發(fā)

根據(jù)沙利文的統(tǒng)計，2020 年，全球生物藥的市場規(guī)模達到 2979 億美元， 2019年的增速為 9.7%，2020年受到疫情的影響，增速有所下降，預(yù)計疫情之后 將恢復(fù) 9-10%左右的增長。中國 2020 年的規(guī)模達到 3457 億元，2016-2019 年 維持在 19-20%的高速增長，國內(nèi)生物藥市場維持大幅高于全球市場的增速。

2010 年以來，全球處于研發(fā)階段的生物制品數(shù)量急劇增加。2010-2021 年， 處于 3 期的數(shù)量從 115 個提升至 398 個，CAGR 為 11.95%，處于 2 期/2-3 期的 數(shù)量從 98 個增加至 802 個，CAGR 為 21.06%，處于臨床 1 期/1-2 期的數(shù)量從 59 個增加至 926 個，CAGR 為 28.44%。中國來看，2010-2021 年，處于 3 期的 數(shù)量從 6 個增加至 78 個，CAGR 為 26.26%，處于 2 期/2-3 期的數(shù)量從 8 個增加 至 220個，CAGR為 35.16%，處于 1期/1-2期階段的產(chǎn)品數(shù)量從 5個增加至 237 個，CAGR 為 42.02%。無論從全球還是中國來看，處于臨床更早期的項目數(shù)量 增速更快，項目儲備充足，隨著臨床階段的推進，將有更多的項目從臨床階段走 向商業(yè)化階段。

從細分領(lǐng)域來看，國內(nèi) 3 期前的生物藥中，抗體占比 58.6%，細胞療法占比 25.4%，疫苗占比 13.1%，在 3 期及商業(yè)化的項目中，抗體類占比 71.3%、疫苗 類占比 21.7%。3 期至上市狀態(tài)的藥品中，抗體藥物占比超過 70%，疫苗占比超過 20%。從臨床進程推演產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，抗體是商業(yè)化生產(chǎn)中規(guī)模最大的種類， 其次是疫苗，細胞治療項目大多處于較早期，隨著時間的推進，預(yù)計后續(xù)細胞治 療商業(yè)化的需求將增加。

1.1.1. 抗體類藥物千億市場，國內(nèi)企業(yè)積極布局

2018 年以來，中國抗體類藥物進入蓬勃發(fā)展階段，市場規(guī)?？焖贁U大，根 據(jù)沙利文的預(yù)測，2018 年市場規(guī)模僅為 160 億元，2021 年達到 735 億元， CAGR 為 66.24%，2026 年之前仍將保持 20%以上的高速增長，預(yù)計到 2030 年 能夠達到 3678 億元。

2018 年以后，獲批藥品數(shù)量在快速增加，2021 年一年獲批的抗體藥物數(shù)量 達到 18個。在研數(shù)量來看，2018年以后，在研管線數(shù)量快速增加，2021年，處 于臨床 3 期的抗體類數(shù)量達到 54 個，2 期/2+3 期數(shù)量 168 個，臨床 1 期/1-2 期 的為 169 個，隨著在研項目的推進，更多抗體類項目將獲批上市，預(yù)計未來 2-3 年國內(nèi)上市的抗體類項目將迎來快速增長期。

藥物處于不同的開發(fā)階段，對藥品的需求量差異較大，藥物發(fā)現(xiàn)階段，需求 量在毫克級別，臨床前研究階段，需求量在克級別，臨床研究階段，需求量在千 克級別，上市后銷售后，隨著藥品銷售量的增加，需求量有望在噸級。從生產(chǎn)方 式看，藥品在上市之前，藥品在實驗室合成，進入商業(yè)化階段后，藥品需求通過 工廠合成，在新建工廠的過程中，需要進行廠房設(shè)施建設(shè)的同時，對生產(chǎn)用的設(shè) 備和耗材的需求量也會大量增加。

隨著抗體類藥物臨床及上市進程的推進，更多生物藥企業(yè)開始了大規(guī)模的產(chǎn) 能建設(shè)，以百濟神州為例，已建成產(chǎn)能 2.4 萬升，在建產(chǎn)能 4 萬升，規(guī)劃產(chǎn)能最 高可達 13.6 萬升，在建和規(guī)劃產(chǎn)能量遠遠大于現(xiàn)有產(chǎn)能。隨著藥品臨床及上市 進程的推進，我們預(yù)計，中國抗體類藥物大規(guī)模的產(chǎn)能建設(shè)剛剛開始，后續(xù)將有 更多的產(chǎn)能進入在建階段，從而拉動產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備及耗材的需求增加。

1.1.2. 細胞/基因治療蓄勢待發(fā)，國內(nèi)企業(yè)占據(jù)重要地位

國內(nèi)目前共 2 款細胞治療藥物獲批，分別是復(fù)星凱特的阿基侖賽注射液 （2021 年 6 月獲批），藥明巨諾的瑞基奧侖賽注射液（2021 年 9 月獲批）。2 款 基因治療藥物獲批， 腺病毒注射液(商品名：今又生)和重組人 5 型腺病毒注射液(商品名：安柯瑞)。

從在研數(shù)量來看，2021 年，國內(nèi)細胞治療藥物共 2 款處于臨床 3 期，8 款處 于臨床 2 期/2+3 期，30 款處于 1 期/1-2 期，基因治療領(lǐng)域有 5 款藥物處于臨床 3 期，2 款處于 1 期/1-2 期。國內(nèi)細胞和基因治療藥物實現(xiàn)了從無到有，2018 年以來，在研產(chǎn)品數(shù)量也快速增加，預(yù)計隨著在研產(chǎn)品進度的推進，國內(nèi)將迎來更多 的細胞及基因治療產(chǎn)品的上市，商業(yè)化產(chǎn)能的建設(shè)也將隨之增加。

根據(jù)沙利文的數(shù)據(jù)，2020 年全球 CAR-T 細胞療法市場規(guī)模為 11億美元，預(yù) 計中國2021年CAR-T細胞療法市場規(guī)模為2億元。預(yù)計未來全球及中國的CART 細胞療法市場規(guī)模將快速增加，2030 年全球預(yù)計達到 218 億美元，2021-2030 年 CAGR 為 31.14%，2030 年預(yù)計中國市場規(guī)模為 289 億元，2021-2030 年 CAGR 為 73.77%，中國 CAR-T 細胞治療市場規(guī)模增速遠遠高于全球。

基因治療來看，2020 年全球基因治療市場規(guī)模為 20.8 億美元，中國為 0.2 億元，預(yù)計到 2025 年，全球基因治療市場規(guī)模達到 305.4 億美元，中國達到 178.9 億元，2021-2025 年全球 CAGR 為 71.14%，中國 CAGR 為 289.33%。預(yù) 計未來幾年，全球及中國的基因治療產(chǎn)業(yè)均飛速發(fā)展，中國的景氣程度高于全球。

1.1.3. 在研疫苗品種數(shù)量豐富，商業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈需求穩(wěn)步增加

全球來看，已經(jīng)批準上市的疫苗數(shù)量為 235 個，申請上市 13 個，處于臨床 3 期 120 個，2 期 250 個。中國來看，已經(jīng)批準上市的疫苗品種數(shù)量是 50 個，申 請上市 3 個，臨床 3 期 27 個，2 期 30 個。全球及中國疫苗在研管線數(shù)量豐富， 獲批上市數(shù)量穩(wěn)步提升。與藥品不同，疫苗研發(fā)的品種選擇性難度較高，但單個 品種的銷售金額及銷售時間均長于一般的藥品，故某個疫苗品種一旦獲批，對整 個產(chǎn)業(yè)鏈的帶動作用高于一般的藥品，國內(nèi)處于 3 期的疫苗不乏大品種，一旦獲 批，對生產(chǎn)設(shè)備及耗材的帶動作用也將非常明顯。

2018 年以后，國內(nèi)陸續(xù)獲批多個抗體類藥物，百濟神州、君實生物等公司 開始大規(guī)模建設(shè)抗體產(chǎn)能，在全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的背景下，以藥明生物為代表的生物 藥 CDMO 企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃也迅速擴大，帶動抗體類生物藥生產(chǎn)制備所需的設(shè)備及 耗材產(chǎn)業(yè)鏈需求的快速增加，隨著臨床階段的推進，更多藥物完成臨床并獲批上 市，設(shè)備和耗材需求量將進一步擴容。在細胞和基因治療領(lǐng)域，國內(nèi)藥品已經(jīng)完 成了從無到有的階段，在研管線豐富，未來幾年內(nèi)潛力巨大，將為生物藥生產(chǎn)和 制備產(chǎn)業(yè)鏈帶來增量市場。多個重磅疫苗品種已經(jīng)處于 3 期階段，未來幾年將陸 續(xù)批復(fù)，非新冠領(lǐng)域的疫苗產(chǎn)業(yè)鏈需求也在增加。整體看，抗體類、細胞/基因 治療、疫苗等生物藥的持續(xù)擴容，將帶動生產(chǎn)用設(shè)備及耗材產(chǎn)業(yè)鏈需求增加。

1.2. 中國貢獻全球生物藥產(chǎn)能主要增量，成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移主要承接地

根據(jù) BPI 的數(shù)據(jù)，2017 年，全球生物藥的產(chǎn)能為 1671.94 萬升，2020 年達 到 1738.09 萬升，產(chǎn)能增加了 3.96%。分地區(qū)來看，北美、歐洲、中東生物藥產(chǎn) 能下降，其中，北美是產(chǎn)能減少最多的地區(qū)，占 2017-2020 年全球生物藥減少產(chǎn) 能的 87%。日本及亞洲其他國家、中國、印度、俄羅斯及東歐、南美/中美、非 洲產(chǎn)能增加，中國生物藥產(chǎn)能增加了 97.5 萬升，是全球產(chǎn)能增加最多的地區(qū)， 占 2017-2020 年全球生物藥新增產(chǎn)能的 77%。

從產(chǎn)能分布看，2017 年，北美、歐洲產(chǎn)能合計占比超過 69%，日本及亞洲 其他國家占比 12.53%，中國、印度分別占比 5.19%、5.63%。2020 年，北美、 歐洲產(chǎn)能合計占比為 63.07%，中國產(chǎn)能占比已經(jīng)達到 10.60%。從產(chǎn)能建設(shè)來看， 2017-2020 年，中國是全球生物藥產(chǎn)能建設(shè)量最大的國家，貢獻了全球新增產(chǎn)能 的絕大部分。從產(chǎn)業(yè)趨勢上看，生物藥產(chǎn)能從歐美發(fā)達國家地區(qū)向中國、印度等 制造能力較強的國家和地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢明顯。同時，歐美、中東外的其他地區(qū)生 物藥產(chǎn)能也在逐漸增加。

產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢下，國內(nèi) CDMO 企業(yè)產(chǎn)能也在快速增加，以藥明生物為例， 現(xiàn)在產(chǎn)能 15 萬升，在建產(chǎn)能達到 28 萬升，國內(nèi)其他 CDMO 企業(yè)也在陸續(xù)新建 或者擴建產(chǎn)能。CDMO企業(yè)承接的國外訂單數(shù)量在增加，中國化的生產(chǎn)進一步增 加了產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備和耗材的需求。

1.3. 生物制品生產(chǎn)與傳統(tǒng)小分子差異巨大，對應(yīng)設(shè)備及耗材不同

1.3.1. 小分子生產(chǎn)工藝以化學(xué)合成為主，可拆解成多個中間體

典型的小分子生產(chǎn)工藝繁瑣，有多步中間體生成，多個中間體合成原料藥， 再加以輔料最后合成制劑，中間步驟可拆解，中間體與原料藥合成多以化學(xué)合成 為主。以近期熱門的瑞德西韋為例： 根據(jù)吉利德公司公布的第二代瑞德西韋合成方法，共六步反應(yīng)，得率分別為 40%，85%，86%，90%，70%，69%，其中合成所需的原料和關(guān)鍵中間體基本 是化工原料通過化學(xué)合成，具體種類如下：

化合物 1，CAS：55094-52-5，原料中間體可購買。

化合物 2，使用原料（CAS：159326-68-8）合成 6。

中間體 6，經(jīng)過兩步合成，得率分別為 80%和 39%，所需原料化合物 8 （CAS：946511-97-3），4-硝基苯酚（CAS：100-02-7），二氯化磷酸 苯酯（CAS：770-12-7）。

得到化合物 GS-5734（即瑞德西韋原料藥）后，需要進行制劑化：注射用瑞 德西韋凍干制劑是一種不含防腐劑的白色至灰白色或黃色凍干固體，除藥物活性 成分外，凍干制劑還包含注射用水、磺丁基倍他環(huán)糊精(SBECD）和鹽酸和氫氧 化鈉等非活性成分。

1.3.2. 生物藥生產(chǎn)以發(fā)酵為主，整個過程連續(xù)

生物藥生產(chǎn)過程以發(fā)酵為主，整個過程連續(xù)，生產(chǎn)用的設(shè)施和設(shè)備與小分子 藥物完全不同。

從生物藥的生產(chǎn)流程來看，主要包括上游發(fā)酵、下游純化和制劑灌裝三個主 要流程。上游一般從細胞株的培養(yǎng)到大規(guī)模生物反應(yīng)器生產(chǎn)，主要包括搖瓶培養(yǎng) -波浪式生物反應(yīng)器-生逐級放大培養(yǎng)-生物反應(yīng)器發(fā)酵幾個環(huán)節(jié)，得到細胞及其產(chǎn) 物。下游純化是將生物反應(yīng)器出來的細胞及產(chǎn)物進行分離了純化，得到制劑原液 的過程，主要環(huán)節(jié)包括收獲-層析捕獲 -低 PH 病毒滅活及深層過濾-兩步層析-除 病毒過濾-濃縮超濾-無菌過濾等環(huán)節(jié)，得到藥品原液。制劑灌裝主要是將純化獲 得的原液進行制劑化處理，經(jīng)過配置-除菌過濾及灌裝-凍干-軋蓋-燈檢-貼簽與包 裝后，最終獲得產(chǎn)品。整個生產(chǎn)過程連續(xù)，中間環(huán)節(jié)較少，生產(chǎn)過程中所使用的 設(shè)備、耗材與小分子藥物有很大的不同。

2. 生物制品生產(chǎn)工藝拆解

2.1. 上游發(fā)酵：從細胞株到大規(guī)模生物反應(yīng)器生產(chǎn)的一系列細胞放大培養(yǎng) 過程

以抗體生產(chǎn)為例，對生物藥生產(chǎn)流程進行拆解，上游發(fā)酵需要經(jīng)過細胞復(fù)蘇、 常規(guī)傳代、搖瓶放大培養(yǎng)等逐步放大培養(yǎng)階段，最后接種到生物反應(yīng)器中進行大 規(guī)模細胞培養(yǎng)等一系列過程。

發(fā)酵過程需要控制溫度、溶氧等參數(shù)指標，由于細胞發(fā)酵過程中會產(chǎn)生較多 的氣泡，需要加入消泡劑，整個過程需要 3-4 周的時間，進入生物反應(yīng)器后，細 胞進行大規(guī)模的生產(chǎn)和繁殖，經(jīng)過大約 13-14 天的培養(yǎng)后，細胞可以進行收獲。 該過程需要控制的參數(shù)有 CO2、溫度、空氣、氧氣、攪拌、PH、消泡劑，同時 還需要進行培養(yǎng)基補料。

上游發(fā)酵主要用到的耗材包括細胞凍存管、培養(yǎng)基、不同規(guī)格的搖瓶，一次 性細胞培養(yǎng)袋、培養(yǎng)基進入反應(yīng)器前需要進行除菌過濾，需要用到除菌濾器；主 要用到的設(shè)備及系統(tǒng)包括細胞凍存階段用到的細胞液氮罐、二氧化碳培養(yǎng)箱、搖 床、波浪式生物反應(yīng)器、生物反應(yīng)系統(tǒng)、培養(yǎng)基配置系統(tǒng)、生物反應(yīng)器等。上游 發(fā)酵過程中，價值量較大的耗材是培養(yǎng)基及一次性反應(yīng)袋。

2.1.1. 上游發(fā)酵主要耗材之培養(yǎng)基：為細胞生長提供營養(yǎng)物質(zhì)

培養(yǎng)基是為細胞生長提供所需營養(yǎng)成分的物質(zhì)，其進化歷程是配方不斷改進 和優(yōu)化的過程。

1950-1960s 年代，培養(yǎng)基通常添加 10-20%血清，血清含有上千種不同成分， 為細胞體外培養(yǎng)提供廣泛而豐富的營養(yǎng)和各種因子，但動物血清的使用存在引進 外源病毒的風險，因此減少血清濃度甚至完全去除血清在培養(yǎng)基前期培養(yǎng)基改進 的主要方向。

19 世紀 80 年代，科學(xué)家通過在培養(yǎng)基里面添加蛋白（如胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白 和白蛋白等），可以很大程度上替代血清，無血清培養(yǎng)基逐漸發(fā)展起來。 1997 年，第一個完全化學(xué)成分的培養(yǎng)基推出，培養(yǎng)基開發(fā)從此進入了一個 全新的時代，2000 年后，無動物源 CDM 持續(xù)優(yōu)化，支持高密度培養(yǎng)和高產(chǎn)物表 達。

生物制品的制備和生產(chǎn)均需要依賴細胞培養(yǎng)基，培養(yǎng)基是生物制品生產(chǎn)的關(guān) 鍵耗材。細胞培養(yǎng)基通常包含培養(yǎng)細胞的能量來源和調(diào)節(jié)細胞周期的化合物。培 養(yǎng)基的基本組分包括緩沖系統(tǒng)、無機鹽、氨基酸、糖類、脂肪酸/脂質(zhì)、維生素、 微量元素。補料培養(yǎng)基還包括補充氨基酸、維生素、無機鹽、葡萄糖和血清等。

培養(yǎng)不同類型的細胞，對培養(yǎng)基的成分需求均有較大的不同，CHO 細胞、 HEK293、雜交瘤細胞在無動物來源成分、化學(xué)合成、無蛋白成分、重組蛋白、 生長因子等方面的需求都不一樣。培養(yǎng)基技術(shù)難度在于培養(yǎng)基的配方保密且培養(yǎng) 基需要根據(jù)細胞種類進行優(yōu)化以獲得較高的產(chǎn)物表達量。

培養(yǎng)基主要的國外生產(chǎn)企業(yè)主要有 Cytiva、賽默飛、賽多利斯、默克等企業(yè)， 國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)主要有健順生物、奧浦邁、澳斯康、多寧生物等，同時，由于培 養(yǎng)基在使用過程中需要調(diào)節(jié)較多，不同的細胞株對培養(yǎng)基適用情況也不一樣，國 內(nèi)也有較多的企業(yè)存在自配培養(yǎng)基的情況。（報告來源：未來智庫）

2.1.2. 上游發(fā)酵主要耗材之生物反應(yīng)器：細胞大規(guī)模繁殖的場所

生物反應(yīng)器是指利用生物反應(yīng)機能的系統(tǒng)或場所，主要作用是為生物體代謝 提供一個優(yōu)化的物理、化學(xué)環(huán)境，使生物體能更快更好的生長，以獲得更多所需 要的生物量或代謝產(chǎn)物。傳統(tǒng)的攪拌式生物反應(yīng)器以不銹鋼罐子為主，經(jīng)過多年， 發(fā)展，一次性技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴充。

一次性生物反應(yīng)器的最初起源是因 Hyclone（目前為 Cytiva 旗下品牌）需要 大量供應(yīng)血清，因此購買了一條大規(guī)模的食品袋生產(chǎn)線，用塑料袋包裝血清并進 行運輸，后逐漸發(fā)展為在儲液、生物反應(yīng)器領(lǐng)域應(yīng)用。第一臺一次性生物反應(yīng)器 袋子被稱為“波浪袋”，至今還在被廣泛使用，而這個袋子的限制在于體積，為 了做得更大，人們回歸到傳統(tǒng)的攪拌槽設(shè)計，里面放置袋子作為襯墊，于是第一 代大型攪拌槽一次性生物反應(yīng)器誕生了。

與不銹鋼設(shè)備相比，一次性生物技術(shù)可以提供更高的速度、效率和經(jīng)濟性。 一次性設(shè)備每批的生產(chǎn)成本可能更高，但批量吞吐量也更大。根據(jù) Cytiva 對 50L 設(shè)備的經(jīng)濟模擬數(shù)據(jù)得出，由于不銹鋼設(shè)備每次發(fā)酵完成后需要 CIP、SIP 的清 潔和驗證環(huán)節(jié)，該過程所需時間大約 7 天左右，一次性不存在產(chǎn)品轉(zhuǎn)結(jié)的清洗和 驗證工作，故生產(chǎn)批次增加?；?300 天的發(fā)酵，不銹鋼每三天可以收獲一批， 每年最多生產(chǎn) 100批，一次性發(fā)酵批次完成時間減少 33%，可以每隔一天收獲一 次，每年最多收獲 150 批。無論在單產(chǎn)品設(shè)備還是多產(chǎn)品設(shè)備生產(chǎn)中，一次性的 生產(chǎn)批次均高于不銹鋼。

在成本方面，一次性生物反應(yīng)器消耗的成本更高，單一產(chǎn)品設(shè)施中每批一次 性使用的成本比不銹鋼高出 29%，在多產(chǎn)品設(shè)施中高出 25%。但是，不銹鋼的 資本投入，認證周期和年度維護成本更高，無論設(shè)備利用率如何，維護成本基本 不變，在設(shè)備利用率不高的情況下，不銹鋼的綜合性價比不高。

不銹鋼設(shè)備更多用于 2000L 以上大規(guī)模生產(chǎn)，廣譜抗體藥物（如 PD-1 等） 生產(chǎn)量大，生產(chǎn)集中，商業(yè)化階段使用不銹鋼設(shè)備生產(chǎn)具有較高的性價比。在臨 床階段及小規(guī)模生物藥的生產(chǎn)過程中，由于無菌 GMP 環(huán)境的構(gòu)建成本高，不銹 鋼設(shè)備需要進行 SIP、CIP 清洗，造成清洗成本的同時停留時間較長，提高生產(chǎn) 效率帶來的成本降低效應(yīng)顯著。

在藥品治療的精準化趨勢下，單個藥品生產(chǎn)規(guī)模逐步降低。此外，基因細胞 治療與mRNA等新技術(shù)的發(fā)展，對于非標準環(huán)境下的潔凈區(qū)提出要求，一次性反 應(yīng)器在小批量生產(chǎn)中更具優(yōu)勢。一次性生物反應(yīng)器在靈活性、便利性、快捷性等 方面具有優(yōu)勢，在小規(guī)模生產(chǎn)中將被廣泛使用，大規(guī)模生產(chǎn)中不銹鋼的成本優(yōu)勢 比較明顯，更傾向于使用不銹鋼設(shè)備，所以，在較長的時間周期內(nèi)，一次性生物 反應(yīng)器仍將與不銹鋼罐共存。

2.2. 下游純化：從發(fā)酵液中獲得制劑原液的一系列純化行為

上游發(fā)酵經(jīng)過大規(guī)模細胞發(fā)酵后，獲得細胞及其代謝產(chǎn)物，其中含有制劑原 液所需要的目標蛋白。細胞及代謝產(chǎn)物從生物反應(yīng)器出來后，進入下游分離純化 環(huán)節(jié)，主要涉及收獲、層析捕獲、低 PH 病毒滅活及深層過濾、層析、除病毒過 濾、濃縮超濾、無菌過濾等環(huán)節(jié)。主要目的是從復(fù)雜的本體基質(zhì)中分離、純化和 濃縮先前合成過的產(chǎn)物，從中分離出目標產(chǎn)物，得到制劑原液。

下游分離純化的第一步是離心，是實現(xiàn)液體與固體顆?；蛞后w與液體混合物 分離的主要方式。離心機通常分為過濾式離心機和沉降式離心機，主要使用進口 品牌阿法拉伐。整個過程中需要使用多種過濾器、膜包、親和填料、離子交換填 料、一次性儲液袋等多種耗材，需要使用超濾系統(tǒng)、除病毒過濾系統(tǒng)等多種過濾 系統(tǒng)及層析系統(tǒng)。下游純化的兩個核心環(huán)節(jié)分別為過濾及層析。

2.2.1. 下游純化核心環(huán)節(jié)之過濾：實現(xiàn)多種物質(zhì)的分離和去除

在生物藥生產(chǎn)過程中，培養(yǎng)基過濾、深層過濾、澄清、細菌過濾、病毒過濾 等多個環(huán)節(jié)會使用到不同的孔徑大小的過濾膜或者過濾器來實現(xiàn)不同尺寸顆粒的 過濾，來實現(xiàn)分離和純化。由于整個生產(chǎn)過程均需要在無菌的環(huán)境中進行，因此 培養(yǎng)基、緩沖液、進入生物反應(yīng)器的空氣等任何進入生產(chǎn)流程的物質(zhì)均需要進行 減菌過濾，發(fā)酵液從生物反應(yīng)器出來后需要進行澄清過濾，層析之后需要進行除 病毒過濾、除菌過濾，濃縮置換過程中也需要通過 TFF 過濾完成。

多項過濾中涉及不同的過濾原理。發(fā)酵液從生物反應(yīng)器出來，經(jīng)過離心后， 需要進行深層過濾，實現(xiàn)初步的固液分離。深層過濾的基本原理是通過篩分、攔 截、吸附的方式去除細胞、碎片以及其他顆粒。深層過濾是細胞固液分離后進行 的第一步過濾，需要將離心后的含有眾多雜質(zhì)的液體進行分離，在這個過程中可 以去除顆粒、亞微顆粒、膠質(zhì)物以及可溶物質(zhì)，理論上，粒徑大于過濾器孔徑的 污染物可以很容易地通過機械過濾去除。

在除菌、除病毒過濾中使用的是超濾。超濾是一種加壓膜分離技術(shù)，即在一 定壓力下，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的膜，是對溶質(zhì)中極小顆粒及可溶 性分子進行分離的方法。這種分離主要基于分子的大小，濾膜介質(zhì)的通透性也會 受到樣品的化學(xué)、分子及電荷特性的影響。超濾通常只能分離大小相差 3-5 倍以 上的分子，而不適合分離大小相似的分子。

通常，糖類、氨基酸、鹽、抗生素、寡核苷酸等分子量較小的介質(zhì)用反滲透 /納濾的方式進行分離，蛋白質(zhì)、部分疫苗、哺乳類病毒等用超濾的方式進行分 離，細菌、大腸桿菌等用微濾的方式進行分離。

超濾過程用到的過濾耗材主要有中空纖維膜和超濾膜包。 中空纖維采用切向流過濾的方式，把一定孔徑的膜（如 0.45μm）制成纖維 狀的膜管結(jié)構(gòu)，細胞培養(yǎng)液在膜管內(nèi)部流過形成切向流，目標抗體透過膜孔，而 細胞和細胞碎片被截留，收集透過端即得到澄清的培養(yǎng)液。

超濾膜包是一種使用親水性聚醚砜超濾膜的半透膜，它既保持了傳統(tǒng)的纖維 素材料蛋白非特異性吸附的優(yōu)點，又克服了纖維素材料化學(xué)兼容性差的缺點，可 在 PH2-14 的范圍內(nèi)使用，非常適合用于單克隆抗體和治療用蛋白藥物的分離。

超濾膜包具有較高的技術(shù)壁壘，默克旗下的密理博、Pall、賽多利斯是全球 知名的廠商，產(chǎn)品質(zhì)量和性能受到廣泛認可，也是現(xiàn)有生產(chǎn)中使用最多的品牌。 國產(chǎn)企業(yè)中，科百特在濾膜、過濾器等方面具有技術(shù)優(yōu)勢，有微電子事業(yè)部、生 命科學(xué)事業(yè)部、工業(yè)過濾事業(yè)部、醫(yī)療事業(yè)部、實驗室應(yīng)用五大部門，產(chǎn)品在各 個領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。

2.2.2. 下游純化核心環(huán)節(jié)之層析：實現(xiàn)蛋白捕獲的重要環(huán)節(jié)

深層過濾后的液體經(jīng)過澄清后進入親和層析環(huán)節(jié)。親和層析是整個下游純化 工藝的核心環(huán)節(jié)，目標蛋白在該環(huán)節(jié)中被捕獲。 根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的不同，層析填料的分離原理也不相同。親和層析是通過配基 特異性識別來實現(xiàn)分離，主要在抗體領(lǐng)域應(yīng)用。離子交換層析是利用分子所帶電 荷的不同，通過正負電荷相互吸引來實現(xiàn)分離，在抗體、蛋白等領(lǐng)域有應(yīng)用。體 積排阻層析主要利用分子大小的不同，在填料中滯留時間的長短來實現(xiàn)分離，在 胰島素及小分子分離中應(yīng)用較多。疏水層析利用分子表面極性的不同，來實現(xiàn)分 離，在抗體和蛋白中應(yīng)用較多。

常用的大分子分離純化技術(shù)有凝膠過濾層析、疏水層析、離子交換層析、親 和層析等，小分子常用分離方法為反相層析?？贵w生產(chǎn)過程中使用量最大的是親 和層析，也是填料中價值量最大的種類。

親和層析：一種通過分子間的特異性識別并相互作用來分離純化物質(zhì)的層析 方式，主要利用的是抗體的 Fc 片段與 Protein A 配基具有天然的特異性結(jié)合的特 點，來實現(xiàn)蛋白捕獲。Protein A 是金黃色葡萄球菌的一個株系細胞壁蛋白，它通過 Fc 區(qū)與哺乳動物的 IgG 結(jié)合，含有四個 Ig Fc 結(jié)合位點，重組的 protein A 含 有 5 個 Ig Fc 區(qū)域結(jié)合位點，故帶有 protein A 配基的親和層析是用于特異性捕獲 抗體蛋白的理想方法。

體積排阻過濾層析：利用復(fù)雜的孔徑結(jié)構(gòu)，對應(yīng)不同大小的分子或離子在填 料內(nèi)的停留時間長短來達到分離的目的。 疏水層析：高度有序的水殼圍繞著配體和蛋白質(zhì)的疏水表面，疏水物質(zhì)被迫 合并，達到分離的效果。

在實際生產(chǎn)過程中，通常需要經(jīng)過多步層析，一般有一步純化、兩步純化、 三步純化，達到捕獲、中度純化、精細純化等不同的目的。 一步純化：親和層析；兩步純化：親和+凝膠過濾；親和+離子交換；三步純 化：離子交換層析+疏水層析+凝膠過濾層析；疏水層析+離子交換層析+凝膠過 濾層析。

填料選擇規(guī)則：粒徑越小，分辨率越高，反壓越高，流速越低。第一步追求 流速的載量的時候通常選擇高流速的填料作為捕獲的第一步。通常，在捕獲階段， 填料粒徑大小在 75-90 微米，較多的使用親和層析和離子交換層析；中度純化粒 徑大小 34-75 微米，使用離子交換層析、疏水層析、親和層析和反相層析填料； 精度純化粒徑大小 3-34 微米，常用的純化方式有體積排阻、離子交換等。

主流的層析填料生產(chǎn)企業(yè)為 Cytiva、Merck、Purolite等，他們在產(chǎn)品性能、 渠道、客戶粘性等方面均具有較大的優(yōu)勢，在全球的市場份額占比較高。國內(nèi)企 業(yè)中，藥明生物參股的博格隆、以硬膠見長的納微科技、以色譜柱起家的賽分科 技等是知名的企業(yè)。在胰島素為代表的小分子純化領(lǐng)域，納微科技、賽分科技已 經(jīng)進行了一定程度的替代，是國內(nèi)廠家率先實現(xiàn)國產(chǎn)替代的領(lǐng)域。國產(chǎn)企業(yè)的親 和層析產(chǎn)品在臨床階段已經(jīng)進行了廣泛的試用，其中，納微科技的親和層析填料 已經(jīng)有商業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)品。

2.3. 制劑灌裝：實現(xiàn)原液到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變

經(jīng)過下游純化后，藥品原液生產(chǎn)流程已經(jīng)完成，原液經(jīng)過配制后，經(jīng)過除菌 過濾及灌裝后，進行凍干、扎蓋、燈檢、貼簽與包裝后，最后制成產(chǎn)品。 制劑灌裝過程中，在除菌過濾及灌裝環(huán)節(jié)需要使用到過濾相關(guān)的耗材、設(shè)備 和系統(tǒng)，同時需要灌裝使用的西林瓶、膠塞、注射器、針頭器等設(shè)備及耗材，凍 干階段需要使用凍干機，扎蓋階段需要使用鋁蓋、包裝機等。

凍干是制劑灌裝的核心工藝環(huán)節(jié)，凍干機是凍干環(huán)節(jié)的主要設(shè)備，其料液凍 干的過程為：先將裝載液體物料的容器放到凍干機板層上，然后通過制冷，使其 形成具有冰晶的固態(tài)結(jié)構(gòu)，然后在真空環(huán)境下將固態(tài)結(jié)構(gòu)中的水分進行升華脫水， 達到干燥的目的。

凍干技術(shù)的優(yōu)勢主要為1：①彌補原有干燥技術(shù)應(yīng)用缺陷，提高產(chǎn)品干燥效 果，確保最終產(chǎn)品處理質(zhì)量；②傳統(tǒng)干燥技術(shù)應(yīng)用很容易會使藥品在干燥過程中 出現(xiàn)褶皺以及破損等方面的問題，而真空冷凍干燥技術(shù)主要采用固體升華為氣體 的方式，所以并不會對物料形成過大破壞，會對生物結(jié)構(gòu)形成提供有效保護；③ 全真空環(huán)境不會對藥品造成污染且避免出現(xiàn)多余雜質(zhì)，方便運輸，為生物藥品廣 泛運用奠定良好基礎(chǔ)。

相比于上游發(fā)酵和下游純化，制劑灌裝是整個生物制品生產(chǎn)過程中國產(chǎn)化程 度最高的環(huán)節(jié)，國內(nèi)企業(yè)東富龍和楚天科技是該環(huán)節(jié)的主要的設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，在 凍干機及其系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)有較高的市占率，同時整個后包生產(chǎn)線也具備較強的能 力。

3. 國內(nèi)市場空間廣闊，新冠加速國產(chǎn)企業(yè)崛起

隨著藥品商業(yè)化進程的推進，無論是自建或者委托 CDMO 企業(yè)生產(chǎn)，都要 進行大規(guī)模的產(chǎn)能建設(shè)。根據(jù) Cytiva 的測算，在 2*2000L 的單抗生產(chǎn)線的運行 中，廠房設(shè)施設(shè)備占比 28%，生產(chǎn)過程中使用的各種設(shè)備占比也超過 20%，同 時，培養(yǎng)基、填料、一次性袋子、過濾耗材等也占據(jù)重要部分。

設(shè)備的投產(chǎn)周期與興建產(chǎn)能的周期基本同步，且設(shè)備運行周期一般可以長達 20 年左右，投產(chǎn)之后更換周期較長，所以設(shè)備市場變動與新建產(chǎn)能相關(guān)性更大。 根據(jù)君實生物科創(chuàng)板招股說明書，公司位于上海臨港的 30000L 產(chǎn)業(yè)化項目投資 金額為 18 億元，其中用于設(shè)備購置及安裝的費用約 9.84 億元。根據(jù) BPI 數(shù)據(jù)， 2017-2020 年全球發(fā)酵產(chǎn)能從 1672 萬升左右增長至 1738 萬升左右，帶來的設(shè)備 市場空間約為 216 億元，中國發(fā)酵產(chǎn)能從 87 萬升左右增長至 184 萬升左右，帶 來的設(shè)備市場空間約為 318 億元。

3.1. 四大耗材全球及中國市場空間測算

與設(shè)備需求周期不同的是，生物藥生產(chǎn)對耗材的需求量是實時的，耗材的需 求量則與生產(chǎn)量有較大的關(guān)系。根據(jù) BPI 的統(tǒng)計，全球發(fā)酵產(chǎn)能中，哺乳動物細 胞、微生物、血制品分別占比 67.7%、25.8%、4.6%。通常情況下，哺乳動物細 胞的發(fā)酵與生物類藥物生產(chǎn)相關(guān)性較高，微生物發(fā)酵中，小分子藥物較多。我們 以抗體生產(chǎn)用耗材消耗量為計算依據(jù)，不考慮基因治療、細胞治療用量的差異， 對一次性袋子、培養(yǎng)基、過濾耗材、填料四大類生產(chǎn)價值量較大的耗材市場規(guī)模進行了測算。全球約 68.9%的產(chǎn)能是哺乳動物細胞+細胞治療+基因治療，2020 年合計產(chǎn)能約為 1197 萬升。

根據(jù)榮昌生物的環(huán)評報告中披露的原輔材料消耗情況，6*2000L 產(chǎn)能在細胞 培養(yǎng)階段使用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基為 427.53 噸/年，細胞培養(yǎng)袋為 1005 個/年，儲液袋、 配液袋合計 1608 個/年，膜包 1206 個/年，在蛋白純化階段，需要使用一次性袋 子 4154 個/年，過濾器濾芯 2010 個/年，預(yù)濾膜包和納濾膜包 134 個/年。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，我們了解了相關(guān)產(chǎn)品的單價情況，基于得到的產(chǎn)品價格信息， 進行了市場空間的測算。根據(jù)測算，生物藥生產(chǎn)所涉及的一次性袋子中，細胞培 養(yǎng)袋價值量最大，2020 年全球市場空間約為 571 億元，中國市場空間接約 61 億 元，其次是 SD 配液袋，全球市場空間約 75 億元，中國市場空間約 8 億元。全球 生物藥生產(chǎn)使用的一次性袋子市場空間在 711 億元左右，中國市場空間為 75 億 元左右。

2020 年，全球培養(yǎng)基市場空間約為 1621 億元，中國為 172 億元。深層膜 包、超濾膜包、納濾膜包 2020 年全球市場空間分別約為 34 億元、53 億元、67 億元，三濾合計全球市場空間約為 154 億元，中國市場空間約為 16 億元。

在 3 期及商業(yè)化項目中，生物藥中抗體項目占比最大，約占全部生物藥產(chǎn)能 的 70%左右。親和填料作為用于抗體分離純化最重要的物質(zhì)，在整個填料市場中 的用量最大，且因為其單價高，所以占據(jù)了填料市場的絕大部分份額。根據(jù)測算， 2020 年全球及中國的抗體用填料市場空間分別為 1107 億元、117 億元，再加上 疫苗、小分子領(lǐng)域的填料用量，預(yù)計中國填料市場空間超過 120 億元。

根據(jù)上述測算，中國 2020 年約 127 萬升（哺乳動物+基因治療+細胞治療） 發(fā)酵產(chǎn)能對應(yīng)的培養(yǎng)基、一次性袋子、過濾耗材、填料四大耗材對應(yīng)的每年市場 空間合計約達 383 億元，加上設(shè)備投資帶來的約 318 億元左右，國內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)能將 貢獻設(shè)備及耗材市場空間約 701 億元。2017-2020 年，在生物藥 CDMO 產(chǎn)能向 中國轉(zhuǎn)移和國內(nèi)抗體藥物產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)能增加的雙重拉動下，中國新增發(fā)酵產(chǎn)能超過 97 萬升，貢獻了全球發(fā)酵產(chǎn)能的主要增量。中國的低成本優(yōu)勢下，生物藥 CDMO 產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移趨勢長期存在，國內(nèi)的生物藥 CDMO 產(chǎn)能還將持續(xù)增加。 隨著更多歸國人才的加入，國內(nèi)生物藥欣欣向榮的產(chǎn)業(yè)趨勢下，更多藥物進入商 業(yè)化階段，產(chǎn)能仍將持續(xù)增加，對應(yīng)設(shè)備和耗材市場規(guī)模仍將增加。

3.2. 生物制品生產(chǎn)用設(shè)備及耗材進口替代空間廣闊

全球生物制品生產(chǎn)設(shè)備及耗材生產(chǎn)企業(yè)主要是丹納赫、賽多利斯、賽默飛及 德國默克。丹納赫旗下的 Cytiva 和 Pall，Cytiva 具備產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品閉環(huán)，與 pall 較強的過濾耗材形成較好的協(xié)同，2021 年預(yù)計 Cytiva&Pall 合計收入達到 75 億 美元。賽多利斯以過濾產(chǎn)品起家，后在一次性生物反應(yīng)器領(lǐng)域取得突破，在多個 領(lǐng)域均具備較強的技術(shù)實力，2020年實現(xiàn)銷售收入 28.73億美元。賽默飛在實驗 室領(lǐng)域具備超強的能力，2021 年預(yù)計工業(yè)及應(yīng)用領(lǐng)域的銷售收入為 45.89 億美 元。德國默克同樣強于實驗室領(lǐng)域，旗下的 Sigma Aldrich 是全球化學(xué)試劑的領(lǐng) 導(dǎo)者，旗下密理博在過濾領(lǐng)域具有較強的技術(shù)實力，同時在填料等領(lǐng)域均有布局。 國內(nèi)來看，上市公司納微科技主要布局填料領(lǐng)域，2021 年的預(yù)告收入在 4.2-4.5 億元，整體收入規(guī)模與進口企業(yè)還有較大的差距，產(chǎn)品和技術(shù)實力均有不足。

縱觀生物制品生產(chǎn)用的系列設(shè)備及耗材生產(chǎn)廠家，設(shè)備和耗材領(lǐng)域依然是進 口企業(yè)占據(jù)主要市場份額，在整個產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)中均有國產(chǎn)企業(yè)的身影，從產(chǎn) 品上實現(xiàn)了從無到有。

上游發(fā)酵中使用的細胞凍存管、搖瓶的主要進口生產(chǎn)廠家有賽默飛、康寧等， 國產(chǎn)實驗室品牌也有產(chǎn)品生產(chǎn)，整體技術(shù)含量不高，國產(chǎn)品牌有生存空間。培養(yǎng) 基的主要進口廠家有 Cytiva、賽多利斯、賽默飛等，國產(chǎn)品牌有奧浦邁、健順、 多寧生物等，進口廠家產(chǎn)品使用標準化程度高，調(diào)試和配置難度低，國產(chǎn)品牌在 使用過程中需要針對不同細胞株進行調(diào)試，調(diào)試后基本滿足使用要求，同時也有 較多企業(yè)使用的培養(yǎng)基是自行配置。一次性生物反應(yīng)器主要的進口廠家有 Cytiva、 賽多利斯、賽默飛等，國產(chǎn)廠家有東富龍、金儀盛世等廠家已經(jīng)有產(chǎn)品銷售，不 銹鋼生物反應(yīng)器的進口廠家有 Applikon 、ABCE 等，國產(chǎn)森松國際能夠提供整體 解決方案。

下游使用的設(shè)備及耗材中，Pall、德國默克、賽多利斯在過濾領(lǐng)域具有較高 的技術(shù)壁壘，是過濾器及膜包的主要供應(yīng)商，國產(chǎn)企業(yè)科百特在多項過濾技術(shù)領(lǐng) 域均有突破，樂純生物也有在研發(fā)中的產(chǎn)品，僅在少數(shù)領(lǐng)域還有待突破。層析中 使用的親和填料和離子交換填料均有廠家生產(chǎn)，層析系統(tǒng)目前主要使用進口。 制劑灌裝領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)東富龍及楚天科技已經(jīng)具備較高的市占率，可以完 全實現(xiàn)國產(chǎn)化。

3.3. 疫情期間的供應(yīng)鏈緊張及貿(mào)易摩擦帶來的管制為國產(chǎn)替代提供了契機

3.3.1. 新冠疫情期間，進口企業(yè)產(chǎn)品供應(yīng)周期延長

生物藥生產(chǎn)過程中所使用的設(shè)備型號及耗材廠家，一般在上市審批過程中就 已經(jīng)進行了工藝綁定，如果需要更換供應(yīng)商，需要走重大工藝變更程序，該工藝 有審批時限且存在較大不確定性，所以一個藥品一旦確定供應(yīng)商后，一般不會輕 易進行供應(yīng)商的更換。相應(yīng)的，如果生產(chǎn)用耗材出現(xiàn)供應(yīng)緊張或者斷供情況，將 對藥品生產(chǎn)企業(yè)造成更大的威脅，所以通常情況下生物藥生產(chǎn)用耗材的供應(yīng)安全 性要求非常高。

新冠疫情及全球政治局勢的不確定性，加上海運成本的上升，跨國企業(yè)的供 貨周期普遍延長。以 Cytiva 為例，其填料產(chǎn)品在全球共有 2 個策略性庫存位置， 分別位于美國及瑞典，在疫情期間，Cytiva 在中國的供應(yīng)周期大幅延長，同時國 外新冠疫苗大規(guī)模新建產(chǎn)能，占用供應(yīng)鏈產(chǎn)能，雙重因素影響下，傳導(dǎo)到國內(nèi)企 業(yè)，面臨的是供應(yīng)周期大幅延長甚至一度缺貨，為國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品驗證和試用提供 了契機，國產(chǎn)品牌相關(guān)產(chǎn)品在需求端得以“真實”呈現(xiàn)，產(chǎn)品達到了空前的曝光 度。

國內(nèi)新冠疫苗企業(yè)設(shè)備供應(yīng)基本都選擇國產(chǎn)或本土化生產(chǎn)的設(shè)備。森松國際 在為沃森生物建設(shè)的 mRNA 疫苗工廠項目中提供從前期設(shè)計、詳細建造、FAT、 運輸、現(xiàn)場安裝及調(diào)試的“一站式”服務(wù)，項目建設(shè)周期從設(shè)計開始是 7 個月。 項目的工藝階段包括了mRNA疫苗質(zhì)粒生產(chǎn)、原液制備、制劑、產(chǎn)品灌裝等全過 程。整個工程 2.5 個月內(nèi)完成了運輸、安裝、調(diào)試，整體工廠 7.5 個月內(nèi)交付。 楚天科技為國藥、科興、康希諾等主要新冠疫苗生產(chǎn)商提供制藥裝備。

在新冠疫情之前，國內(nèi)制藥裝備企業(yè)較少參與到疫苗生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)線中， 在新冠疫苗生產(chǎn)線建設(shè)中的快速響應(yīng)及質(zhì)量控制能力，使得國內(nèi)企業(yè)的認可度提 升，產(chǎn)品質(zhì)量得到認可，新冠疫情使得國產(chǎn)設(shè)備“被看見”，并且得到了認可， 為國產(chǎn)替代提供了良好的契機。

3.3.2. 國內(nèi)生物制品生產(chǎn)用部分耗材仍存在卡脖子現(xiàn)象

2022 年 2 月，美國商務(wù)部工業(yè)與安全局（BIS）最新掛網(wǎng)了更新的未經(jīng)核實 名單 Unverified List，簡稱 UVL），藥明生物在列。而 Commerce Control List 中 涉及的 2B350 和 2B352 兩個目錄中，反應(yīng)器不銹鋼架子及部分超濾膜包可能存 在供應(yīng)安全問題，如果美國商務(wù)部最終對這類設(shè)備或者耗材出口進行限制，藥明 生物可能面臨供應(yīng)鏈安全問題，會對公司業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。對于以 CDMO 為例的 生物制品生產(chǎn)企業(yè)而言，設(shè)備及耗材的穩(wěn)定供應(yīng)才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性，國產(chǎn)設(shè) 備及耗材經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，在產(chǎn)品性能上已經(jīng)有一定的進展，已經(jīng)達到可 以滿足使用的狀態(tài)，在供應(yīng)鏈安全的考慮下，國內(nèi)生物制品生產(chǎn)企業(yè)及 CDMO 公司會積極試用國產(chǎn)產(chǎn)品并培育相應(yīng)的供應(yīng)商，這也為國內(nèi)企業(yè)實現(xiàn)進口替代創(chuàng) 造了契機。

在供應(yīng)鏈安全的考慮下，培育國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，儲備供應(yīng)商已經(jīng)成為必然趨 勢，國產(chǎn)產(chǎn)品目前已經(jīng)實現(xiàn)了從無到有的過程，國產(chǎn)替代的進程已經(jīng)開啟，經(jīng)過 不斷的磨合與調(diào)試改進，隨著國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品性能的不斷提升，國產(chǎn)滲透率將在未 來幾年內(nèi)實現(xiàn)快速滲透。（報告來源：未來智庫）

4. 國內(nèi)外對比：國內(nèi)企業(yè)正在從產(chǎn)品型企業(yè)向平臺型企業(yè)追趕

全球生物藥設(shè)備及耗材主要生產(chǎn)企業(yè)有丹納赫、賽默飛、默克、賽多利斯等 企業(yè)，丹納赫旗下的 Cytiva&Pall 是全球最大的生物藥設(shè)備及耗材供應(yīng)商，賽多 利斯在一次性生物反應(yīng)器及過濾領(lǐng)域具有較高的知名度，我們對業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)較純， 拆分清晰的 Cytiva 和賽多利斯兩家公司進行復(fù)盤，以了解國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在產(chǎn)品能 力和平臺能力上的差異。

4.1. Cytiva：深耕填料領(lǐng)域，逐漸從產(chǎn)品型向平臺型公司轉(zhuǎn)變

4.1.1. 多年積累，Cytiva 在填料領(lǐng)域具備較高的技術(shù)壁壘

Cytiva 是全球生命科學(xué)領(lǐng)域的先行者，在全球 40 余個國家有 8000 多名員 工，專注于在生命科學(xué)和生物技術(shù)的研究，用以開發(fā)創(chuàng)新型疫苗、生物藥以及新 型細胞和基因療法。公司原來是 GE 生命科學(xué)事業(yè)部的一部分，擁有百年歷史， 2020 年并入丹納赫旗下。

Cytiva 是全球領(lǐng)先的填料生產(chǎn)商，層析設(shè)備、耗材、系統(tǒng)一直都是公司的優(yōu) 勢業(yè)務(wù)。創(chuàng)新性的療法的不斷推出，也不斷刷新著生命科學(xué)領(lǐng)域的認知，填補著 生命領(lǐng)域疾病治療的空白。除了在同一系列及用途的產(chǎn)品中不斷改進，提高產(chǎn)品 質(zhì)量，提升客戶滿意度外，作為生命科學(xué)領(lǐng)域的賦能者，層析填料生產(chǎn)商也需要 不斷進行技術(shù)革新，以適應(yīng)治療方式的快速發(fā)展。

抗體純化的蛋白 A 親和捕獲步驟一直是抗體藥物生產(chǎn)的限速步驟。作為與復(fù) 雜料液直接接觸的填料，protein A 的耐堿性決定了填料的載量，壽命以及抵抗生 物負荷風險的能力大小。Cytiva 的 protein A 填料從最早 1978 年推出后，載量從 5-10g/L 提升到 80g/L，流速、產(chǎn)率等指標都在不斷提升，在 protein A 填料領(lǐng)域， Cytiva 一直在進步。

經(jīng)典的 MabSelect 系列產(chǎn)品性能在不斷提高，耐堿性能從最初的 15 mM NaOH 提升至 0.5-1 M NaOH，動態(tài)載量從 30mg/ml 提升至 80mg/ml，最新一代 MabSelect PrismA 可用于單抗、雙抗、抗體片段、納米抗體等領(lǐng)域的純化，性 能遠超現(xiàn)有市場上的其他產(chǎn)品。

隨著mRNA技術(shù)的快速發(fā)展，對于質(zhì)粒純化的商業(yè)化需求快速擴大。質(zhì)粒純 化的難點在于性質(zhì)高度類似的超螺旋質(zhì)粒與開環(huán)的分離，同時質(zhì)粒 DNA 的高粘 度特點對于填料的剛性提出較大的挑戰(zhàn)。Cytiva 的 capto plasmidselect 線性流速 可達 220cm/h，載量大于 3mg/ml scDNA，可以實現(xiàn) scDNA 和 ocDNA 的精準分 離。

腺相關(guān)病毒在基因治療中應(yīng)用越來越快，2017 年 Spark 上市的 Luxturna 使 用了 AAV2 病毒載體。AAV 病毒純化的捕獲階段可以采用親和層析 Capto AVB。 其配基是專為 AAV 純化而設(shè)計的一種親和填料。 Cytiva 不僅在 protein A 經(jīng)典層析填料中不斷的突破自己，在 mRNA、細胞 治療、AAV 等新技術(shù)中的賦能能力也非常突出。

4.1.2. 多次收購，不斷擴充自己的產(chǎn)品線，現(xiàn)已具備生物藥生產(chǎn)耗材閉環(huán)能力

生物制品生產(chǎn)過程中的每個環(huán)節(jié)設(shè)備及耗材均有較高的技術(shù)壁壘，單一企業(yè) 難以在短時間內(nèi)獲得多產(chǎn)品的技術(shù)突破，并購?fù)峭晟飘a(chǎn)品線的重要方式。 2003-2014 年間，Cytiva 進行了多次收購，不斷擴充自己的產(chǎn)品線，逐步向 平臺型企業(yè)邁進。

2003 年，收購了 Amersham，完善了其在蛋白分析技術(shù)方面的能力，2006 年，收購了 Biacore，完善了在表面等離子共振（SPR）技術(shù)方面的能力。2010 年后，隨著全球生物藥技術(shù)的快速發(fā)展，逐步完善了在生物反應(yīng)器（2012 年收 購 Xcellerex）、過濾耗材等（2013 年收購 Whatman）、培養(yǎng)基（2014 年收購 Hyclone）等重要耗材領(lǐng)域的能力，形成了生物制藥領(lǐng)域耗材的閉環(huán)能力，向平 臺型公司邁進。

生物制藥生產(chǎn)過程是一系列復(fù)雜的生產(chǎn)工藝的組合，全球快速發(fā)展的生物制 藥行業(yè)對生產(chǎn)的快速推進有較高的要求，能夠幫助客戶快速建立生產(chǎn)線，滿足客 戶的完整需求，提供產(chǎn)品的同時，讓客戶具有良好的服務(wù)體驗，真正賦能生物藥 的全流程生產(chǎn)。具備整體解決方案的企業(yè)能夠更好的利用渠道資料，減少客戶的 溝通成本，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。如今，Cytiva 在整個生物藥 生產(chǎn)中已經(jīng)形成了耗材全產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)，具備提供整體解決方案的能力，并入丹 納赫體內(nèi)后，與旗下 pall 的協(xié)同效應(yīng)更加明顯，在全球生物藥耗材產(chǎn)業(yè)中的龍頭 地位更加穩(wěn)固。

4.2. 賽多利斯：一次性生物反應(yīng)器為長，逐步打造多產(chǎn)品矩陣

賽多利斯成立于 1927 年，在全球有 60 多家分支機構(gòu)，超過 9000 名員工。 公司做膜過濾產(chǎn)品起家，在 90 年代定位為生物制藥供應(yīng)商，并在全球率先推行 一次性產(chǎn)品在生物制藥過程中的應(yīng)用。目前是全球權(quán)威的一次性生物反應(yīng)器、一 次性生物耗材生產(chǎn)商。

憑借在生物反應(yīng)器及過濾耗材領(lǐng)域的能力，公司建立了從培養(yǎng)基制備、細胞 建庫、生產(chǎn)、澄清、收獲、病毒滅活、濃縮/滲率、捕獲、精制、病毒過濾清除 等多方面的能力?？傮w來說，公司在上游生產(chǎn)和下游過濾兩個方面具備較強的能 力，但生物藥的生產(chǎn)過程中層析捕獲是主流的方式，賽多利斯在填料方面的短板 目前還不支持公司具備真正的整體解決方案能力。

公司業(yè)務(wù)一共分為兩個部分，生物工藝解決方案貢獻主要銷售收入，2016- 2020 年，占比均在 70%以上，銷售額從 9.75 億歐元增長至 17.83 億歐元， CAGR 為 16.28%，實驗室產(chǎn)品和方案部門銷售收入從 2016 年的 3.25 億歐元增 長至 5.53 億歐元，CAGR 為 14.19%。從訂單情況看，生物工藝解決方案訂單量 持續(xù)增加，整體增速快于實驗室產(chǎn)品部門。

分地區(qū)來看，2016-2020 年，歐洲、中東、非洲地區(qū)銷售與占比從 43.8%下 降至 40%，CAGR 為 13.22%，美國地區(qū)銷售額占比從 2016 年的 31.1%提升至 2020 年的 32.3%，CAGR 為 16.92%，中國地區(qū)銷售額從 2016 年的 7720 萬歐 元增長至2020年的2.24億歐元，占比從5.9%提升至9.6%，CAGR為30.53%， 中國地區(qū)是全球增速最快的地區(qū)。

4.3. 國產(chǎn)替代正當時，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)具備產(chǎn)品能力

2018 年 12 月，國產(chǎn)首個 PD-1 獲批，開啟了國內(nèi)生物藥大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的進 程。以單抗為例的生物藥生產(chǎn)流程在歐美已經(jīng)有幾十年的歷史，國內(nèi)生產(chǎn)線投產(chǎn) 沿用了歐美的體系，相應(yīng)的設(shè)備及耗材也主要由歐美供應(yīng)商提供。過去幾年，中 國貢獻了全球生物藥產(chǎn)能的主要部分，快速崛起的產(chǎn)業(yè)鏈需求，也為 Cytiva、賽 多利斯等全球企業(yè)貢獻了主要的業(yè)績增量，相關(guān)企業(yè)對中國市場的重視程度超過全球任何一個國家和地區(qū)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，跨國企業(yè)為中國培養(yǎng)了本土化人才， 同時產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的公司如雨后春筍一般開始冒出，現(xiàn)已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品“從無到 有”，幾乎已經(jīng)覆蓋了產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，隨著產(chǎn)品試用與反饋的不斷磨合，預(yù)計 未來幾年將進入產(chǎn)品“從有到優(yōu)”的過程，同時伴隨著國產(chǎn)滲透率的提升。

4.3.1. 國內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)品性能差異：產(chǎn)品性能正在快速追趕中

與進口企業(yè)相比，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品性能仍有一定的差距。在生物反應(yīng)器領(lǐng) 域，國內(nèi)一次性生物反應(yīng)器目前在規(guī)模上還難以做大，多寧生物具備搖床式生物 反應(yīng)器的能力，但目前還沒有大規(guī)模的生物反應(yīng)器生產(chǎn)和制造能力，在儲液袋、 配液袋等一次性袋子領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)供貨。國外企業(yè)賽多利斯和 Cytiva 均有 50L2000L 規(guī)模的生物反應(yīng)器生產(chǎn)能力，且產(chǎn)品經(jīng)過多次迭代，伴隨著控制系統(tǒng)也在 逐步迭代，對生產(chǎn)過程中的溫度、溶氧等條件的控制能力均強于國內(nèi)企業(yè)，在系 統(tǒng)性解決方案上還有進步空間。在不銹鋼生物反應(yīng)器方面，森松國際、東富龍均 具備整體打包方案的設(shè)計和生產(chǎn)能力，整體與國外的差距較小。

在過濾耗材方面，國內(nèi)企業(yè)科百特已經(jīng)在某些技術(shù)方面取得突破。以超濾膜 包為例，國產(chǎn)科百特的 Consieve? UET 超濾膜包與進口默克密理博相比，工作 溫度范圍更大，進液承受壓力更大，工作流速也高于進口產(chǎn)品，整體性能與進口 差距不大。但在更加精細化的納濾、TFF 膜包等領(lǐng)域，國產(chǎn)品牌仍有差距，目前灌流用的 ATF 膜包還不能實現(xiàn)國產(chǎn)化，國內(nèi)企業(yè)還不具備在過濾領(lǐng)域形成完整的 解決方案的能力。

填料來看，Cytiva 最新一代 Protein A 親和填料 MabSelect PrismA 系列在載 量和耐堿性方面均強于國內(nèi)納微科技、博格隆等廠家在售的同類型產(chǎn)品。載量和 耐堿性作為填料捕獲能力及使用壽命的重要考量因素，在經(jīng)過多年的積累和摸索 后，國產(chǎn)填料在性能上與進口廠家仍有一定的差距。但國產(chǎn)填料在某些領(lǐng)域已經(jīng) 開始滿足使用要求，胰島素領(lǐng)域已經(jīng)完成部分替代，Protein A 填料也已經(jīng)在應(yīng)用， 納微科技為例，親和填料的銷售量正在快速增加。

整體來看，因培養(yǎng)基的特異性較強，且在實際生產(chǎn)過程中需要進行較多的調(diào) 試，以適應(yīng)細胞生產(chǎn)環(huán)境，目前標準化的培養(yǎng)基產(chǎn)品的使用場景不算廣泛，從國 內(nèi)來看，由于外購培養(yǎng)基的成本及適用性的考量，實際生產(chǎn)過程中仍有較多的自 配培養(yǎng)基的情況。就國產(chǎn)化率而言，培養(yǎng)基是幾種耗材產(chǎn)品中國產(chǎn)化率較高，且 難以標準化的產(chǎn)品。在生物反應(yīng)器、過濾耗材、層析填料等方面，均有賽多利斯、 默克、Cytiva 等國際知名廠商在產(chǎn)品質(zhì)量、客戶粘性等方面均具備優(yōu)勢，國內(nèi)企 業(yè)在產(chǎn)品上還有一定差距。但部分國產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品也在逐步取得突破，下游客戶 的接受度正在逐漸提高。

4.4. 差距：由產(chǎn)品型企業(yè)向平臺型企業(yè)的追趕

生物藥的生產(chǎn)中，所使用的設(shè)備及耗材關(guān)系到產(chǎn)品最終的質(zhì)量及安全性，所 以在臨床階段，小試、中試和放大工藝中，會對生產(chǎn)過程中使用的設(shè)備和耗材不 斷進行調(diào)試，以確保相應(yīng)的設(shè)備及耗材在大規(guī)模生產(chǎn)階段的穩(wěn)定性，同時與工藝 具有相對較高的適配性。一般情況下，產(chǎn)品在進入商業(yè)化之前，已經(jīng)對大規(guī)模生 產(chǎn)和制備所需要的設(shè)備和耗材進行了綁定。所以從實驗室階段所使用的耗材開始 進行綁定，客戶認可度和接受度更高，客戶粘性更強。產(chǎn)品能力足夠強，能夠賦能試驗和生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)的企業(yè)，對客戶的服務(wù)能力更強，同時設(shè)備和耗材的使 用過程中，需要不斷幫助客戶進行工藝調(diào)試，直到工藝穩(wěn)定滿足客戶生產(chǎn)所需， 對于客戶來說，具備整體解決方案能力的企業(yè)更加方便快捷。

在全球企業(yè)中，丹納赫旗下有 Cytiva 和 pall 兩大品牌，在生物反應(yīng)器、層析 填料、過濾耗材等方面具備全球領(lǐng)先的能力，加上原有強勢的實驗室耗材能力， 公司具備生物藥完整的產(chǎn)品閉環(huán)，是全球領(lǐng)先的平臺型企業(yè)。賽默飛、德國默克、 賽多利斯等企業(yè)也在各環(huán)節(jié)正在加強布局，多年經(jīng)驗的積累，在生產(chǎn)工藝的調(diào)試 和解決方案中，具備較強的解決問題的能力，基本實現(xiàn)了產(chǎn)品閉環(huán)，逐步向平臺 型企業(yè)邁進。

相比跨國企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)僅在某一領(lǐng)域有產(chǎn)品能力，如東富龍的生物反應(yīng)器、 多寧生物的生物反應(yīng)器和培養(yǎng)基、納微科技的層析填料等，均在某一耗材領(lǐng)域有 產(chǎn)品，憑借價格優(yōu)勢在下游中逐步獲得使用，但產(chǎn)品滲透率仍較低，預(yù)計隨著國 產(chǎn)產(chǎn)品性能的改善，國產(chǎn)滲透率將進一步提升。同時，國內(nèi)企業(yè)也在向著平臺型 企業(yè)發(fā)展，東富龍、楚天科技、多寧生物等企業(yè)已經(jīng)在多個產(chǎn)品線中有布局，預(yù) 計隨著產(chǎn)品矩陣的完善，平臺化能力也將逐步增強。（報告來源：未來智庫）

5. 行業(yè)欣欣向榮，國產(chǎn)設(shè)備耗材滲透率提升，國產(chǎn)企業(yè)迎來業(yè)績快速增長期

2020 年之前的新增產(chǎn)能中，進口企業(yè)占據(jù)了設(shè)備耗材的幾乎所有份額，同 時也為行業(yè)培養(yǎng)了人才，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)了“從無到有”。新冠疫情之后，國 內(nèi)產(chǎn)品的曝光度提升，客戶認可度和粘性大幅提升，國產(chǎn)產(chǎn)品邁入了“從有到優(yōu)” 的階段，隨著產(chǎn)品能力的不斷提升，在供應(yīng)鏈安全和低成本需求的驅(qū)動下，國產(chǎn) 設(shè)備耗材的滲透率將逐步提升，國產(chǎn)企業(yè)的業(yè)績增速將快于行業(yè)增速，迎來快速 增長期。

上市公司來看，截止 2021Q3，東富龍和楚天科技的合同負債金額分別為 33.13 億元和 25.34 億元，大幅高于 2020 年全年的水平。2021 年，受到新冠疫 苗生產(chǎn)線快速建設(shè)的影響，楚天科技及東富龍訂單金額較大，但從新冠疫苗的建 設(shè)周期來看，基本建設(shè)應(yīng)在 2021 年上半年已經(jīng)完成，但 2021 年第三季度，兩家 公司的合同負債水平仍然快速增加，景氣程度沒有受到新冠疫苗建設(shè)的高基數(shù)效 應(yīng)影響，說明整個生物藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的行業(yè)增量足夠支持國產(chǎn)企業(yè)快速擴容。

制藥裝備行業(yè)上一輪景氣周期主要是 2012-2015 年間的 GMP 實驗室建設(shè)中， 新的需求拉動行業(yè)增長。從預(yù)收賬款/合同負債的情況看，2018 年以來國內(nèi)創(chuàng)新 藥景氣周期的建設(shè)對制藥裝備行業(yè)的需求拉動，強度遠遠大于 2012-2015 年間的 GMP 實驗室建設(shè)拉動的需求。從本輪景氣周期拉動因素來看，隨著更多生物藥 獲批上市，新的生產(chǎn)線投產(chǎn)對設(shè)備耗材的需求量遠遠大于實驗室階段，且對于耗 材而言，新的藥品獲批將帶來新的增量，本輪景氣周期帶來的需求增量預(yù)計不會 出現(xiàn)快速萎縮的情況。

競爭格局來看，生物制藥生產(chǎn)用設(shè)備及耗材當前仍然是進口企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地 位，但國內(nèi)企業(yè)在部分耗材領(lǐng)域已經(jīng)取得突破，國產(chǎn)替代的進程已經(jīng)開啟，從長 周期的時間維度來看，生物藥的生產(chǎn)過程是不斷進行成本優(yōu)化的過程，國內(nèi)企業(yè) 的產(chǎn)品質(zhì)量在不斷提升，具備價格優(yōu)勢的產(chǎn)品將逐步替代進口產(chǎn)品。

國內(nèi)企業(yè)來看，東富龍、森松國際等企業(yè)在基于不銹鋼生物反應(yīng)器的生產(chǎn)線 上已經(jīng)具備整體解決方案的能力，但在基于一次性生物反應(yīng)器的生產(chǎn)線中，國內(nèi) 企業(yè)在部分耗材領(lǐng)域與國際大型平臺型企業(yè)仍有一定的差距，多寧生物、樂純生 物、納微科技、科百特等企業(yè)均只在相應(yīng)的 1-2 種耗材上具備產(chǎn)品能力，目前還 沒有企業(yè)具備整體解決方案的能力。

中長期維度上，隨著國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品能力的逐步發(fā)展，不斷在設(shè)備和耗材產(chǎn)品 能力上進行深化，在產(chǎn)品種類上進行豐富，國內(nèi)快速發(fā)展的生物藥行業(yè)有望孕育 平臺型的企業(yè)。中短期來看，2018 年以來國內(nèi)創(chuàng)新藥行業(yè)的快速發(fā)展，隨著更 多產(chǎn)品從臨床階段向商業(yè)化進程的推進，新的產(chǎn)能建設(shè)帶來的設(shè)備耗材的需求量 足夠維持未來幾年的增量需求。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。