新分子加速迭代催化國產(chǎn)制藥上游產(chǎn)業(yè)投資新機遇

1、 全球制藥上游增長穩(wěn)健，生物藥新需求帶來高成長契機制藥設(shè)備指用于藥品生產(chǎn)、檢查、包裝等用途的機械設(shè)備。根據(jù) 2012 版國標(biāo)制藥機械產(chǎn)品分類及編碼中分類，將制藥機械分為原料藥機械及設(shè)備，制劑機械及設(shè)備，藥用粉碎機械，飲片機械，制藥用水、氣（汽）設(shè)備，藥品包裝機械，藥物檢測設(shè)備，其他制藥機械及設(shè)備 8 個產(chǎn)品類別。圖 1：制藥裝備行業(yè)的上下游價值鏈資料來源：，圖 2：制藥設(shè)備分類資料來源：制藥機械術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 15692-2008）（質(zhì)量監(jiān)察檢驗檢疫總局）制藥裝備行業(yè)一般特點和進入壁壘：1、非標(biāo)定制化：很多設(shè)備訂單為定制化開發(fā)設(shè)計交付，不同客戶對于制造設(shè)備/解決方案需求存在差異，即使對

2、相似產(chǎn)品也有具體指標(biāo)的要求差異。2、交付周期長：定制化訂單帶來更復(fù)雜的生產(chǎn)制造過程，通常訂單周期較久，短則2-3 個月，長則達(dá)一年以上；很多企業(yè)在簽訂合同時會要求 30-40%的預(yù)付款，出廠發(fā)貨、安裝調(diào)試、驗收合格后支付剩余的貨款，并在簽訂驗收報告等文件后確認(rèn)收入，后續(xù)會留 10%左右質(zhì)保金；因此行業(yè)內(nèi)公司的預(yù)收款項（合同負(fù)債）對于公司未來的收入有一定指引性。3、單位產(chǎn)品價值量較高：定制化+交付周期長，單位產(chǎn)品一般具備較高價值量，大多在百萬元以上。涉及到大型設(shè)備產(chǎn)線或者整體解決方案等，單次訂單規(guī)模能夠達(dá)到大幾百萬、千萬級別水平。4、國產(chǎn)化程度不一：在相對成熟的固體制劑、無菌注射劑等設(shè)備上，國產(chǎn)

3、化率相對較高；而在相對前沿的生物工程方面，整體上國內(nèi)市場目前仍以進口產(chǎn)品為主，在部分關(guān)鍵耗材上，國內(nèi)企業(yè)處于突破期。表 1：制藥上游供應(yīng)鏈行業(yè)進入壁壘技術(shù)和人才壁壘交付能力壁壘技術(shù)密集型行業(yè)，融合了機械制造、生物制藥、無菌技術(shù)、自動化控制、GMP 等多行業(yè)的技術(shù)，同時需要具備豐富的工藝實踐經(jīng)驗和 GMP 法規(guī)理解，復(fù)合型人才要求交付能力是藥企客戶評價供應(yīng)商的重要指標(biāo)，需要資金、生產(chǎn)、質(zhì)控、物流系統(tǒng)建設(shè)方面的大量投入，一體化的服務(wù)（比如裝備和工程打包服務(wù)）更需要大量的技術(shù)和經(jīng)驗積累。品牌壁壘下游客戶往往青睞于有大量合作案例經(jīng)驗、品牌信譽度高、技術(shù)體系成熟的供應(yīng)商隨著連續(xù)性技術(shù)，定制化、個性化需求

4、的發(fā)展，新的制藥裝備/配件/耗材會產(chǎn)生相應(yīng)的專利壁壘，專利壁壘尤其是一部分核心的設(shè)備和耗材產(chǎn)業(yè)調(diào)研，圖 3：制藥上游供應(yīng)鏈行業(yè)主要需求驅(qū)動因素資料來源：灼識咨詢，奧星生命科技投資者交流會，全球制藥裝備行業(yè)的發(fā)展歷史，伴隨下游生物醫(yī)藥治療技術(shù)的進步而不斷迭代。下游制藥行業(yè)的發(fā)展不僅驅(qū)動了制藥裝備行業(yè)的技術(shù)革新和標(biāo)準(zhǔn)提升，連續(xù)性生產(chǎn)、定制化/個性化需求、產(chǎn)能的擴容和相關(guān)耗材的持續(xù)需求，更是給予了上游行業(yè)新的成長契機：1820-1900 年：工業(yè)革命為制藥行業(yè)帶來新的契機，從藥劑師/小型藥店制藥實驗室/工廠跨國藥企的轉(zhuǎn)變，制藥工業(yè)引入機械化生產(chǎn)，手工調(diào)制基本被器械和工藝所替代。1900-1960 年

5、：國際貿(mào)易刺激了原料藥和制劑的進出口，帶動了制藥工業(yè)的發(fā)展，兩次世界大戰(zhàn)對于部分藥物(比如盤尼西林)的巨量需求同時刺激了制藥工業(yè)裝備的規(guī)?；l(fā)展，如細(xì)胞培養(yǎng)從培養(yǎng)皿到培養(yǎng)瓶再到發(fā)酵罐。1960-2000 年：藥企的重心從藥品制造往藥品研發(fā)轉(zhuǎn)移，藥品種類數(shù)量大幅度增加，同時帶動了新型制藥裝備的研發(fā)，美國 FDA 于 1978 年發(fā)布了針對藥品生產(chǎn)的 GMP標(biāo)準(zhǔn)，對藥品試驗、生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)榷甲隽嗽敿?xì)的要求，更高的生產(chǎn)要求帶動了更高的設(shè)備要求，制藥裝備行業(yè)迎來新的一輪技術(shù)革新與發(fā)展，20 世紀(jì) 80 年代全球制藥裝備市場逐漸形成了以 BOSCH、IMA、B+S 等知名企業(yè)為主導(dǎo)的格局。2000

6、年至今：進入 21 世紀(jì)后，“連續(xù)性生產(chǎn)”的概念出現(xiàn)，部分發(fā)達(dá)國家的企業(yè)開始嘗試用連續(xù)性生產(chǎn)替代批次生產(chǎn)設(shè)備，2012 年諾華和 MIT 合作成立了專門的連續(xù)性制藥技術(shù)的研發(fā)中心，連續(xù)性生產(chǎn)逐漸開始普及；2000 年以后越來越多的創(chuàng)新性靶向和免疫治療藥物獲批，2017 年第一個 CART 產(chǎn)品獲得 FDA 批準(zhǔn)后，數(shù)款細(xì)胞基因治療產(chǎn)品獲批和拓展適應(yīng)癥，一方面治療技術(shù)和領(lǐng)域的細(xì)分帶來了更多的定制化和個性化設(shè)備需求，另一方面越來越多品種的持續(xù)研發(fā)和獲批的驅(qū)動，下游企業(yè)產(chǎn)能擴容和在制藥裝備和相關(guān)耗材的投入不斷增加。全球藥機行業(yè)規(guī)模增長穩(wěn)定，以生物技術(shù)為代表的新興需求/以中國為代表的新興市場增速明顯更

7、快。根據(jù) meticulous-research 的統(tǒng)計，全球藥物制劑加工和包裝設(shè)備市場（P harmaceutical Processing and Packaging Equipment Market）2021 年的規(guī)模約為 185億美元，預(yù)計以 4.5%的 CAGR 到 2025 年達(dá)到 252 億美元；而在增長更為迅猛的生物藥市場需求帶動下，全球生物制藥工藝設(shè)備和耗材市場（Biopharmaceutical Processing E quipment and Consumables）增長明顯更快，2018 年規(guī)模為 112 億美元，預(yù)計到 2023年為 223 億美元（CAGR 為 1

8、4.8%）。圖 4：全球制藥裝備市場規(guī)模圖 5：中國制藥裝備市場規(guī)模全球制藥裝備市場規(guī)模（單位：億元）同比中國制藥裝備市場規(guī)模（單位：億元）同比4000350030002500200015001000500014%12%10%8%6%4%2%0%1000900800700600500400300200100025%20%15%10%5%0%灼識咨詢（含預(yù)測），資料來源：灼識咨詢（含預(yù)測），根據(jù)灼識咨詢的數(shù)據(jù)，全球制藥裝備市場在 2015 年的市場規(guī)模約為 1467 億元，到2020 年增長至約 2385 億元，年復(fù)合增長率約為 10.21%，灼識咨詢預(yù)計到 2025 年，全球制藥裝備市場規(guī)模將

9、達(dá)到約 3557 億元，對應(yīng) 2020-2025 年復(fù)合增長率約為 8.32%。中國制藥裝備市場增速明顯快于全球，在 2015 年的市場規(guī)模約為 299 億元，到2020 年增長至約 538 億元（推算占同口徑全球市場的 23%），年復(fù)合增長率約為 12.47%，灼識咨詢預(yù)計到 2025 年，中國制藥裝備市場規(guī)模將達(dá)到約 875 億元，對應(yīng) 2020-2025年復(fù)合增長率約為 10.22%。國內(nèi)制藥設(shè)備/耗材行業(yè)領(lǐng)先公司收入規(guī)模，相比全球龍頭仍有明顯差距，市占率有望進一步提升。從國內(nèi)市場角度（根據(jù)灼識咨詢數(shù)據(jù)），2020 年國內(nèi)本土制藥裝備廠商制藥裝備產(chǎn)值規(guī)模約為 194 億元，市場比較分散，

10、只有兩家公司占比超過 10%（楚天科技/10.4%和東富龍/11.2%）；若考慮外資，國內(nèi)領(lǐng)先公司在本土市占率已經(jīng)超過進口品牌，達(dá)到 4%左右，隨著行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進步，同時在品牌和規(guī)模效應(yīng)影響下，市場集中度有望將進一步提升（參考賽默飛 2020 年生命科學(xué)解決方案部門的收入約 122 億美元，思拓凡 2020 年收入約 40 億美元，賽多利斯 2020 年收入約為 23 億歐元，星德科 2020 年收入約為 13 億歐元，結(jié)合上述灼識咨詢的全球市場數(shù)據(jù)2020 年全球制藥裝備相關(guān)市場 2385 億元，可推算全球制藥上游龍頭公司的市占率大約在 7%-10+%）。從國際市場角度，從下表的數(shù)據(jù)可以看

11、出，無論是在國產(chǎn)替代程度已經(jīng)相對較高的藥物制劑加工和包裝領(lǐng)域，還是相對前沿的生物制藥工藝和耗材領(lǐng)域，國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)和全球龍頭企業(yè)的收入規(guī)模差距仍然較大（3-10 倍+）。考慮到制藥設(shè)備/耗材產(chǎn)品的定制化/高合 規(guī)要求，國內(nèi)的上游供應(yīng)鏈成本/工程師效率優(yōu)勢，加上本土創(chuàng)新企業(yè)的本地化供應(yīng)需求驅(qū)動，國內(nèi)制藥設(shè)備/耗材行業(yè)領(lǐng)先公司的收入規(guī)模還有巨大的提升空間（據(jù)后文測算，預(yù)計單個企業(yè)年收入有望超過 200 億元人民幣）。圖 6：本土制藥裝備廠商制藥裝備產(chǎn)值占比（2020 年）圖 7：中國制藥裝備市場占有率（2020 年）楚天科技奧星生命科技 新華醫(yī)療迦南科技其他東富龍楚天科技SYNTEGON奧星生命科技

12、CYTIVA其他東富龍資料來源：灼識咨詢，資料來源：灼識咨詢，表 2：國內(nèi)外制藥設(shè)備/耗材行業(yè)領(lǐng)先公司相關(guān)業(yè)務(wù)2021 年相關(guān)業(yè)務(wù)營收公司名稱（億元）2021 年相關(guān)業(yè)主營領(lǐng)域（醫(yī)藥/生物制藥相關(guān)）核心應(yīng)用領(lǐng)域務(wù)毛利率賽默飛世 2499.98爾科學(xué)服務(wù)領(lǐng)域；生命科學(xué)、分析、醫(yī)療診斷和治療設(shè)備及生物制藥工藝設(shè)備50.98%服務(wù)；擠壓機、制粒機生產(chǎn)。和耗材賽多利斯 245.51生物制藥行業(yè)整體解決方案提供商；細(xì)胞培養(yǎng)、發(fā)酵、工生物制藥工藝設(shè)備53.31%業(yè)秤、生物反應(yīng)器等設(shè)備。和耗材默克 645.48化學(xué)、制藥、生命科學(xué)領(lǐng)域；超濾、層析、一次性生物反生物制藥工藝設(shè)備60.21%應(yīng)器/混合儀等。和耗

13、材博世包裝 技術(shù)/ 星德 100.49罐裝封合、流化床和包衣系統(tǒng)、高剪切造粒機、藥液工藝藥物制劑和包裝設(shè)-系統(tǒng)等全線產(chǎn)品（業(yè)務(wù)重點圍繞制藥和食品行業(yè)的智能化科IMA約66 億元人民幣（2019年 9.1 億歐元）備市場和可持續(xù)技術(shù)）液體制劑、固體制劑生產(chǎn)線（醫(yī)藥相關(guān)收入占比約 60%， 藥物制劑和包裝設(shè)36.4%其他為茶/食品、煙草包裝等）備市場（意大利）楚天科技52.60藥物制劑和包裝設(shè)藥物包材、大輸液聯(lián)動線、凍干制劑、制藥用水、后包裝、39.68%備市場/生物制藥工固體制劑、檢測儀等。藝設(shè)備和耗材森松國際13.03（制藥）傳統(tǒng)壓力設(shè)備、模塊化壓力設(shè)備；生物反應(yīng)器/發(fā)酵罐系統(tǒng)、 生物制藥工藝

14、設(shè)備30.90%無菌制劑配液系統(tǒng)、純化系統(tǒng)等。和耗材東富龍41.92藥物制劑和包裝設(shè)設(shè)備單機及系統(tǒng)、凍干機、注射劑、生物制藥裝備、醫(yī)療46.10%備市場/生物制藥工裝備與耗材。藝設(shè)備和耗材新華醫(yī)療12.49藥物制劑和包裝設(shè)26.68%無菌制劑、固體制劑、中藥制劑、生物制劑、大輸液等。備市場迦南科技7.97（制藥裝備）高端仿制藥固體制劑智能工廠業(yè)務(wù)、生物制劑創(chuàng)新藥用水藥物制劑和包裝設(shè)35.24%設(shè)備及制藥配液系統(tǒng)工程服務(wù)、粉體工藝設(shè)備、固體制劑奧星生命 科技20.17備市場設(shè)備、中藥提取設(shè)備等。藥物制劑和包裝設(shè)潔凈室及自動化、流體與生物工藝系統(tǒng)、粉體固體系統(tǒng)、23.77%備市場/生物制藥工生命科

15、技耗材。藝設(shè)備和耗材納微科技3.90（生物醫(yī)藥）84.51% Wind，各公司官網(wǎng)及公告，聚合物色譜填料、親和層析介質(zhì)、離子交換層析介質(zhì)、硅膠色譜填料等生物制藥工藝設(shè)備和耗材制藥上游市場增長驅(qū)動力一：全球醫(yī)藥終端需求旺盛，中國市場增長更加迅猛據(jù) Frost&Sullivan 統(tǒng)計和預(yù)測(轉(zhuǎn)引自凱萊英港股招股書)，2016 年全球醫(yī)藥市場規(guī)模約為 11530 億美元，2020 年達(dá)到 12988 億美元CAGR 約為 3.02%，其中化學(xué)藥約為 1.78%，生物藥約為 7.85%；預(yù)計 2025 年能達(dá)到 17114 億美元，對應(yīng) 2020 年到 2025 年 CAGR 為 5.67%，其中化學(xué)

16、藥約為 3.37%，生物藥約為 12.22%、明顯更快。中國醫(yī)藥市場發(fā)展的總體趨勢與全球類似，但由于國內(nèi)生物藥起步較晚，增長趨勢更為迅猛2020年中國生物藥市場規(guī)模 3457 億元，F(xiàn)rost&Sullivan 預(yù)計（轉(zhuǎn)引自凱萊英港股招股書）將以 18.6%的年均復(fù)合增長率迅速增至 2025 年的 8116 億元；市場占比則由 2020 年的 24%快速提高到 2025 年的 35%，相比全球生物藥超過 50%的市場占比仍有不少提升空間。圖 8：全球醫(yī)藥市場規(guī)模（單位：十億美元）Frost & Sullivan（轉(zhuǎn)引自凱萊英港股招股書，含預(yù)測），圖 9：國內(nèi)醫(yī)藥市場規(guī)模（單位：十億元）Fros

17、t & Sullivan（轉(zhuǎn)引自凱萊英港股招股書，含預(yù)測），制藥上游市場增長驅(qū)動力二：新冠催化全球制藥供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整，中國龍頭出口規(guī)模加速擴張根據(jù)灼識咨詢的數(shù)據(jù)，目前傳統(tǒng)制藥裝備市場國內(nèi)領(lǐng)先廠家在本土市占率已經(jīng)超過外資，側(cè)面說明了國產(chǎn)廠家在一部分制藥裝備的技術(shù)和質(zhì)量上已具備國際化競爭力，以往由于國際市場品牌壁壘，在全球市場的影響力/市占率仍然有限?；诮桓吨芷诤头?wù)的優(yōu)勢，國產(chǎn)制藥裝備替代進口已成為一種趨勢；特別是新冠疫情期間，海外制藥裝備企業(yè)的響應(yīng)速度明顯受限（國產(chǎn) 3-6 個月 vs 進口 12 個月以上），無法滿足國內(nèi)外藥企快速擴大產(chǎn)能的需求。短期來看，國內(nèi)制藥裝備企業(yè)充分獲益于全球生物

18、制藥上游供應(yīng)鏈的階段性供需失衡，獲得了大量的訂單（體現(xiàn)為合同負(fù)債/預(yù)收款項）；業(yè)務(wù)也由傳統(tǒng)的單機向整體解決方案（裝 備+耗材+工程） 模式轉(zhuǎn)變，價值量預(yù)計將不斷增加。圖 10：楚天科技、東富龍預(yù)收款項和合同負(fù)債（單位：百萬元）楚天科技-預(yù)收款項及合同負(fù)債東富龍-預(yù)收款項及合同負(fù)債450040003500300025002000150010005002013/62013/92013/122014/32014/62014/92014/122015/32015/62015/92015/122016/32016/62016/92016/122017/32017/62017/92017/122018/3

19、2018/62018/92018/122019/32019/62019/92019/122020/32020/62020/92020/122021/32021/62021/92021/122022/30Wind圖 11：楚天科技、東富龍海外營收規(guī)模（單位：億元）和占比楚天科技-海外營收（億元）東富龍-海外營收（億元）楚天科技-海外營收占比東富龍-海外營收占比201510550%40%30%20%10%02012201320142015201620172018201920200%2021Wind中長期，疫情為國產(chǎn)制藥裝備的進口替代提供良好契機，有望將“短期紅利”轉(zhuǎn)化為 “長期成長動力”。一方面，

20、國內(nèi)制藥裝備企業(yè)經(jīng)過過去十幾年發(fā)展，國際化布局（例如楚天科技收購 Romaco）和競爭能力已不斷提升（體現(xiàn)為海外收入占比迅速提升），特別是在傳統(tǒng)的制劑加工和包裝領(lǐng)域；制藥企業(yè)的供應(yīng)鏈管理相對保守謹(jǐn)慎，新冠疫情給予了國內(nèi)龍頭公司切入全球客戶供應(yīng)鏈的良好契機，即便疫情后海外企業(yè)恢復(fù)供應(yīng)，客戶合作關(guān)系也已經(jīng)形成。另一方面，對于相對前沿的生物工藝設(shè)備和耗材領(lǐng)域，國內(nèi)原有市場的國產(chǎn)化率極低，疫情使得國內(nèi)生物制藥企業(yè)對于供應(yīng)鏈本地產(chǎn)生較為急切的需求，也同樣給予了國內(nèi)制藥裝備企業(yè)進入“重復(fù)耗用+增速更快”生物制藥工藝設(shè)備和耗材細(xì)分領(lǐng)域的絕佳契機。表 3：新冠疫苗產(chǎn)能需求對制藥設(shè)備行業(yè)市場空間增量的測算生產(chǎn)線

21、位置類型前端原液生產(chǎn)裝備發(fā)酵、配液、滅活、純化系統(tǒng)配液、灌裝產(chǎn) 品 線 價值（E）4000 萬單線新冠 疫苗價值單產(chǎn)線約 對應(yīng)5 千萬按照 60 億劑需求測算120 條市場規(guī)模 （E）48 億元總 市 場 規(guī)模（E）108 億元中端制劑分裝線、滅菌柜、制水系統(tǒng)3000 萬36 億元支疫苗制劑檢測 后端與包裝燈檢檢漏機、自動后包裝2000 萬24 億元資料來源：楚天科技公告，測算制藥上游市場增長驅(qū)動力三：大分子/細(xì)胞基因治療等生物藥技術(shù)崛起，驅(qū)動其上游需求快速擴張全球大分子和細(xì)胞基因藥物的持續(xù)研發(fā)和獲批，將驅(qū)動未來相關(guān)藥物生產(chǎn)和產(chǎn)能的擴增。根據(jù) BioProcess International

22、的數(shù)據(jù)，在過去的 25 年里，生物制品的銷售額和銷量以每年 12-14%的速度持續(xù)增長；2021 年全球生物工藝產(chǎn)能為 1740 萬升，其中 67.7%為哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)能。BioPlan Associates 在 2021 年的調(diào)研數(shù)據(jù)（預(yù)計未來 5 年生物醫(yī)藥/CDMO 企業(yè)的產(chǎn)能增加幅度）顯示：即使經(jīng)歷了新冠的影響，無論是生物制藥企業(yè)還是 CDMO 公司，未來 5 年在生物藥的產(chǎn)能上有較為明顯的擴張計劃，以哺乳動物細(xì)胞和微生物產(chǎn)能為例， 2 019、2020 和 2021 調(diào)查的 5 年產(chǎn)能擴張幅度分別為 43%, 57%和 43%。圖 12：全球生物藥產(chǎn)能類型（2021）圖 13：生

23、物藥產(chǎn)能擴張計劃哺乳動物細(xì)胞 微生物血制品 植物基細(xì)胞治療基因治療細(xì)胞治療-CDMO細(xì)胞治療-生物醫(yī)藥企業(yè)基因治療-CDMO31.029.241.0基因治療-生物醫(yī)藥企業(yè)微生物-CDMO微生物-生物醫(yī)藥企業(yè)哺乳動物細(xì)胞-CDMO哺乳動物細(xì)胞-生物醫(yī)藥企業(yè)20.835.036.145.642.3BioProcess InternationalBioPlan Associates 全球生物藥商業(yè)化潛力巨大，上游需求有望顯著提升全球生物藥技術(shù)研發(fā)進入快速迭代階段，驅(qū)動其市場終端占比穩(wěn)步提升生物藥，又稱為大分子藥，指的是使用活的微生物、植物、動物細(xì)胞或上述物質(zhì)的糖、蛋白質(zhì)、核酸為原料制造的復(fù)雜藥物，包

24、括疫苗、單抗、基因治療、細(xì)胞治療、再生治療等多種產(chǎn)品。相較化學(xué)藥物（注：化學(xué)藥物一般指小分子藥物、寡核苷酸、多肽、多糖等），生物藥擁有顯著的優(yōu)點和缺點：一方面，相比小分子藥物的化學(xué)合成，從活細(xì)胞生產(chǎn)/以活細(xì)胞作為有效成分的生物藥開發(fā)過程更復(fù)雜難度更大、生產(chǎn)所需步驟更多、環(huán)境要求嚴(yán)格，導(dǎo)致生物藥生產(chǎn)難度和成本的明顯提升；另一方面，生物藥的優(yōu)點也十分顯著，不僅整體上相對一般化學(xué)藥物（小分子為主）擁有更好的靶向效果和更低的副反應(yīng)，還能夠治療部分腫瘤、免疫性疾病、先天性疾病等化學(xué)藥難以有效治療的病癥。全球醫(yī)藥行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，生物制藥技術(shù)快速迭代。全球人口老齡化等因素推動下，全球醫(yī)藥市場規(guī)模處于持續(xù)穩(wěn)

25、健增長態(tài)勢。生物藥作為新興的治療技術(shù)，呈現(xiàn)出了更快的增長動能從單抗開始，ADC、CAR-T、多特異性抗體、TILs、干細(xì)胞、基因編輯等新一代生物技術(shù)層出不窮，每個新的技術(shù)路徑經(jīng)歷“概念驗證”“技術(shù)改進以克服重大挑戰(zhàn)”“適應(yīng)癥擴展和重磅炸彈藥物的激增” “進一步改進擴展到更多領(lǐng)域”的不同階段，不同程度地顛覆了以往的傳統(tǒng)治療手段，也獲得了商業(yè)成功。圖 14：新興生物醫(yī)藥技術(shù)正在快速崛起B(yǎng)CG 咨詢，2021 年藥明生物投資者交流日演示材料全球終端市場生物藥整體占比穩(wěn)步提升，重磅產(chǎn)品潛力更大。2021 年全球暢銷藥TOP10 中，生物藥占據(jù) 6 席，其中 Comirnaty（輝瑞/BioNTech

26、聯(lián)合開發(fā)的新冠 mRNA疫苗）全年銷售額達(dá)到 368 億美元，位居全球第一（數(shù)據(jù)來源：Top 200 Brand Name Drugs by Retail Sales in 2021，歸屬 Njardarson Group (The University of Arizona)）。另根據(jù)Evaluatepharma World Preview Report 2021的數(shù)據(jù)，全球處方藥和 OTC 市場整體銷售額中，生物藥占比由 2012 年的 38%提升至 2020 年的 52%，并預(yù)計 2026 年將進一步提升至 57%；而 TOP100 銷售額的藥物中，生物藥數(shù)量則由 2021 年的 32

27、個提升至 2020 年的 44 個（由此可推算，平均單個生物技術(shù)產(chǎn)品，貢獻(xiàn)了比傳統(tǒng)藥物更多的銷售額，52%/44 個 vs 48%/65 個），并預(yù)計 2026 年將提升至 51 個。圖 15：全球生物制藥/傳統(tǒng)藥物市場占比變化趨勢（2016-2026E）EvaluatePharma（含預(yù)測）管線占比提升 + 更高研發(fā)成功率，有望一齊驅(qū)動生物藥商業(yè)化潛力爆發(fā)過去近十年，國內(nèi)外批準(zhǔn)生物藥的數(shù)量都在明顯增加。2021 年，盡管受到了新冠疫情對于臨床試驗、供應(yīng)鏈等諸多影響，全球市場新上市藥物活性成分（NAS，New ActiveSubstance）和疫苗的數(shù)量達(dá)到 97 個（84 個 NAS+13

28、個疫苗），相比 2020 年的 49 個實現(xiàn)了接近翻倍的增長（根據(jù) Pharmaprojects 數(shù)據(jù)）。即使考慮到上述的 13 個疫苗產(chǎn)品中有 11 個是新冠疫苗，剔除疫苗產(chǎn)品的影響，2021 年的 84 個 NAS 相比 2020 年的 74 個同比增長了 10 個，再創(chuàng)歷史新高；從 NAS（不包含疫苗）的五年平均值來看，2017-2021年為 63.0，相比 2012-2016 年的 41.6 提升超過 20 個。圖 16：全球市場新藥和疫苗獲批情況（2001-2021 年）NAS疫苗合計97826368485446493629313132373741404123302712010080

29、604020020012003200520072009201120132015201720192021Pharmaprojects從 FDA 的年度批準(zhǔn)新藥（NDA+BLA）數(shù)據(jù)來看，2017 年后維持每年至少 10 個以上 BLA 獲批的水平2017-2021 年批準(zhǔn)的大分子藥物（BLA）年平均數(shù)量為 13.0 個，而 2012-2016 年的年平均數(shù)量僅為 7.6 個；受國內(nèi)的藥監(jiān)政策改革正面促進，國內(nèi)生物藥的趨勢更加顯著NMPA 受理的中國大分子藥物數(shù)量從 2019 年起基本保持每年近一倍的增幅，由 2019 年的 58 個增長至 2021 年的 197 個。圖 17：FDA 獲批上市的

30、小分子藥物/生物藥數(shù)量（2013-2021）圖 18：中國大分子藥物研發(fā)獲批進展數(shù)量（2013-2021）NMEBLA17 101313111212225303371534424037377060504030201002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021250200150100500197995841402044122013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021FDA 注：FDA2011- 2021 年間的 NME（新分子實體）中大多數(shù)可以視為小分子藥物NMPA圖 19：全球研發(fā)管線數(shù)量（單位：個）管

31、線數(shù)量YoY250002000015000100005000025%20%15%10%5%0%-5%Pharmaprojects研發(fā)管線占比穩(wěn)步提升，疊加相對小分子藥物更高的上市成功率，未來生物藥商業(yè)化市場需求規(guī)模有望超預(yù)期。Pharmaprojects 的數(shù)據(jù)顯示，全球研發(fā)管線數(shù)量（包括臨床前和臨床階段）在 2022年達(dá)到 20109 個，歷史上首次突破 2 萬，同比增速 8.22%相比 2021 年的 4.76%接近翻倍（2018-2022 年 CAGR5.7%）；其中，生物藥占整體管線數(shù)量的 44.7%，而過去十年管線數(shù)量增長最為明顯的技術(shù)領(lǐng)域是細(xì)胞和基因治療，分別都實現(xiàn)了由 2013

32、年的 200+到 2022年的 2000+的躍升，研發(fā)管線占比也由 2012 年的 3%左右提升至 10%+。（注：占比根據(jù) Informa 發(fā)布的Pharma R&D Annual Reveiew 2022中整體管線數(shù)量歷史數(shù)據(jù)和細(xì)胞基因治療管線數(shù)據(jù)推算，考慮到細(xì)胞基因治療管線計算時可能會有重合，故單獨計算占比；若根據(jù) Informa 和美國細(xì)胞基因治療協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的Gene，Cell， & RNA Therapy Landscape-2021Q4 Quarterly Data Report的數(shù)據(jù)，2021Q4 末基因、細(xì)胞、RNA 治療的全球臨床前和臨床管線數(shù)量合計達(dá)到 3483 個，推測

33、超過 2021 年全球新藥管線的 15%）。根據(jù) Informa Pharma Intelligence 的數(shù)據(jù)，2011-2020 年期間全球藥物臨床階段管線中，復(fù)雜生物藥產(chǎn)品的整體占比由 25%穩(wěn)步提升至 40%，同時展現(xiàn)出了相比傳統(tǒng)藥物更高的上市成功率（LOA, Likelihood of Approved, 從臨床I期開始到獲批上市的概率）。作為生物藥的代表，單抗藥物的 LOA 達(dá)到 12.1%，相比面世更早的小分子（7.5%）、多肽（8.0%）、蛋白（9.4%）等藥物類型明顯更高；相對更新的生物藥新分子類型，比如基因治療（10.0%）和 ADC（10.8%），（即使考慮到處于所在技術(shù)

34、路徑生命周期的早期階段）也體現(xiàn)出了相對小分子藥物更高的 LOA，而近期取得了技術(shù)突破的 CAR-T（17.3%）和 siRNA/RNAi（13.5%），則成為了行業(yè)內(nèi)上市成功率領(lǐng)先的技術(shù)路徑。圖 20：不同新分子模式的研發(fā)成功率（LOA，2011-2020）17.313.512.110.810.09.79.48.07.55.2CAR-TsiRNA/RNAi Monoclonal antibodyADCsGene therapyVccine Protein PeptideSmall moleculeAntisense0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%Imforma更高的研發(fā)

35、管線占比，疊加更高的上市成功率，生物藥/治療技術(shù)未來的商業(yè)化潛力巨大，也有望帶來巨量的上游（制藥裝備+耗材）需求釋放；而生物藥相比傳統(tǒng)化學(xué)合成藥物迥異的研發(fā)和生產(chǎn)模式（特別是細(xì)胞基因治療），預(yù)計將驅(qū)動生物制藥整體上游行業(yè)的變革。 生物藥上游行業(yè)發(fā)展趨勢：一次性+規(guī)?；?集成化生物藥工藝復(fù)雜，核心設(shè)備/耗材復(fù)雜程度相比小分子明顯提升生物藥工藝開發(fā)/生產(chǎn)前端，主要應(yīng)用的設(shè)備為細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)、生物反應(yīng)器、發(fā)酵罐、過濾系統(tǒng)、純化系統(tǒng)和中間料存儲系統(tǒng)等，主要應(yīng)用的耗材為培養(yǎng)基、色譜填料/層析介質(zhì)、吸附分離樹脂、一次性反應(yīng)袋等?？贵w藥物的工藝開發(fā)階段主要包含細(xì)胞系開發(fā)和培養(yǎng)、發(fā)酵與收獲、分離純化以及儲存轉(zhuǎn)運

36、，核心研發(fā)環(huán)節(jié)為細(xì)胞培養(yǎng)與純化，差異化需求為大體積液體培養(yǎng)基及相關(guān)配液和細(xì)胞工廠等（抗體藥是生物藥各類型中細(xì)胞培養(yǎng)量最高的）；細(xì)胞治療藥物的工藝開發(fā)階段主要包含 T 細(xì)胞擴增與洗滌，核心研發(fā)環(huán)節(jié)是 T 細(xì)胞擴增，差異化需求主要為 T 細(xì)胞擴增所需要的血清、細(xì)胞因子等耗材；基因治療藥物工藝開發(fā)階段主要包含細(xì)胞裂解、過濾和純化，由于基因治療產(chǎn)品存在工藝即產(chǎn)品（產(chǎn)品產(chǎn)量較少，定制化程度高，差異性大）的特性，相關(guān)廠商會根據(jù)產(chǎn)品特點靈活選用設(shè)備和耗材，通常來說高端設(shè)備及耗材如超濾膜、細(xì)胞懸浮培養(yǎng)系統(tǒng)及耗材等更受到廠商偏好；再生醫(yī)學(xué)藥物工藝開發(fā)階段主要是干細(xì)胞擴增和誘導(dǎo)分化，核心環(huán)節(jié)是干細(xì)胞誘導(dǎo)分化，差異

37、化需求是各類細(xì)胞分化酶、細(xì)胞維持劑以及細(xì)胞因子；其它生物藥工藝開發(fā)階段主要為上游產(chǎn)品的擴增、過濾分離純化和儲存，較少設(shè)備與耗材差異化需求。圖 21：抗體生物藥生產(chǎn)流程圖ScienceDirect繪制生物藥工藝開發(fā)/生產(chǎn)后端，主要應(yīng)用的設(shè)備為連接管路、凍干機、控溫機、配液系統(tǒng)、灌裝系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)（取樣機、燈檢機、分析儀）、冷鏈儲存系統(tǒng)等，主要應(yīng)用的耗材為藥品制劑包裝常用耗材（鋁蓋、膠塞、西林瓶）、標(biāo)簽、藥用輔料等。由于細(xì)胞治療、基因治療、再生醫(yī)學(xué)三類藥物當(dāng)前多使用工藝即產(chǎn)品生產(chǎn)模式，生物藥大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)目前主要應(yīng)用于抗體藥物和以滅活病毒疫苗為代表的傳統(tǒng)生物藥。當(dāng)前生物藥工業(yè)化后端主要

38、環(huán)節(jié)有原液分流罐裝、封裝、質(zhì)檢、包裝與冷鏈運輸，其中凍干機、一次性工藝容器、罐裝運輸常用耗材（凍融袋、內(nèi)腔袋）等設(shè)備與耗材生產(chǎn)難度較大，價值量較高。圖 22：抗體藥物生產(chǎn)工藝復(fù)雜，涉及設(shè)備與耗材種類相比小分子藥物明顯增多資料來源：制藥設(shè)備網(wǎng)，東富龍官網(wǎng)，楚天科技官網(wǎng)，繪制國內(nèi)生物藥上游國產(chǎn)化程度仍然較低，中高端產(chǎn)品有較大的替代空間。由于中國生物制藥上游設(shè)備及耗材產(chǎn)業(yè)起步較晚，相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)工藝、客戶驗證情況等仍與國外有較大差距。根據(jù)我們測算：實驗室研發(fā)階段，一般的通用儀器設(shè)備的國產(chǎn)化率在 30%-50%，而高端儀器如細(xì)胞篩選分析儀等國產(chǎn)化率小于 5%，高端實驗室耗材如細(xì)胞工廠等國產(chǎn)化率在

39、5%-10%。生物藥工藝開發(fā)和生產(chǎn)階段，所需通用設(shè)備如灌裝系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)等硬件國產(chǎn)化率較高（我們估計在 30%以上），軟件和耗材如所需的培養(yǎng)基、層析介質(zhì)等國產(chǎn)化率約為 10%-20%；高端設(shè)備和國產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較晚的耗材比如濾膜等國產(chǎn)化率低于 5%。表 4：生物藥上游核心設(shè)備和耗材的市場規(guī)模及競爭格局分類產(chǎn)品內(nèi)容描述培養(yǎng)基是指人工模擬細(xì)胞在體內(nèi)生長的營養(yǎng)環(huán)境，供給微生物、植物或動物（或培 養(yǎng) 組織）生長繁殖的，由不同營養(yǎng)物質(zhì)組基合配制而成的營養(yǎng)基質(zhì)，是提供細(xì)胞營養(yǎng)和促進細(xì)胞生長增殖的物質(zhì)基礎(chǔ)生物藥生產(chǎn)過程中需要深濾/納濾/超濾等步驟進行雜質(zhì)清楚。生物藥對于收獲的原液純度要求非常高，因此對于濾膜技術(shù)

40、壁壘抗體和 CGT 相關(guān)技術(shù) 難度較 高2020 年中國本土市場規(guī)模約 25-30 億元國產(chǎn)化率測算10%-20%（臨床前 50%，中 試 生 產(chǎn) 15%-20%，臨床階段10%）國內(nèi)代表性企業(yè)澳斯康、奧浦邁、多寧生物等外資代表性企業(yè)Cytiva、 ThermoFish er、MerckMillipore、 Pall、濾膜生物藥生色 譜 產(chǎn)階填料/段層 析 介質(zhì)一 次 性 生 物 反 應(yīng)器/袋不 銹 鋼 生 物 反 應(yīng)器和濾器的質(zhì)量和水平要求同樣有很高要求。根據(jù)精度不同， 可以分為微濾（0.1-1m）、超濾（0.01-0.1m）、納濾（0.001m）.具有納米孔道結(jié)構(gòu)的功能性微球材料，可滿足色

41、譜/層析分離純化的要求，是色譜/層析技術(shù)的核心；由于可以對復(fù)雜組份進行分離，在生物制藥領(lǐng)域，色譜技術(shù)幾乎是生物制藥分離純化的唯一手段生物反應(yīng)器是指用于微生物和細(xì)胞體外培養(yǎng)，通過生化反應(yīng)或生物自身的代謝等來獲得各種目標(biāo)產(chǎn)物、藥物的裝置，在生物制藥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中扮演不可或缺的角色，可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。目前國內(nèi)一次性生物反應(yīng)器生產(chǎn)的瓶頸在于反應(yīng)袋規(guī)格的擴大等較高-國產(chǎn)化率較低科百特等納微科技、博格隆、賽分科較高約 30 億元10%-20%技、藍(lán)曉科技Tosch國產(chǎn)化率東富龍、Cytiva、較低楚天科技、森ThermoFish松國際、多寧er、生物、樂純生Sartorius、國產(chǎn)化率物

42、、金儀盛世、石四藥等ABEC、Merck較高等較高約 20 億元中等-Cytiva、 RepligenCytiva、 ThermoFish er、Merck、Frost&Sullivan（引自義翹科技、諾唯贊招股說明書，含預(yù)測），Research and Markets，新思界，納微科技、優(yōu)寧維招股說明書，SDI 等，部分市場規(guī)模數(shù)據(jù)（一次性生物反應(yīng)器/袋等）系測算（詳見醫(yī)藥行業(yè)每周醫(yī)覽藥聞（2021.10.11-2021.10.17）生物醫(yī)藥上游供應(yīng)鏈“賣水者”空間廣闊，疫情催化下國產(chǎn)替代有望加速）生物藥細(xì)胞培養(yǎng)與制備設(shè)備市場規(guī)模：根據(jù)灼識咨詢數(shù)據(jù)，全球生物藥細(xì)胞培養(yǎng)及制備設(shè)備市場在 201

43、5 年的市場規(guī)模約為 67 億元，到 2020 年增長至約 164 億元，預(yù)計到 2025 年，將達(dá)到約 404 億元（對應(yīng) 2015-2020 年 CAGR 約 19.6%，2020-2025 年 CAGR 約 19.8%）；中國生物藥細(xì)胞培養(yǎng)及制備設(shè)備市場在 2015 年的市場規(guī)模約為 9 億元，到 2020 年增長至約 39 億元，預(yù)計到 2025 年，中國生物藥細(xì)胞培養(yǎng)及制備設(shè)備市場規(guī)模將達(dá)到約 114 億元（對應(yīng) 2015-2020 年 CAGR 約 34.1%，2020-2025 年 CAGR約 23.9%）；生物藥細(xì)胞培養(yǎng)及制備設(shè)備市場規(guī)模較大，為相關(guān)企業(yè)發(fā)展奠定良好的發(fā)展空間。

44、40416467圖 23：全球生物藥細(xì)胞培養(yǎng)及制備設(shè)備市場（億元） 450400350300250200150100500201520202025E圖 24：中國生物藥細(xì)胞培養(yǎng)及制備設(shè)備市場（億元）114399120100806040200201520202025E資料來源：灼識咨詢（含預(yù)測）資料來源：灼識咨詢（含預(yù)測）一次性生物反應(yīng)器越來越多被全球生產(chǎn)商使用，膜材是國產(chǎn)替代關(guān)鍵在生物制藥生產(chǎn)過程中，細(xì)胞培養(yǎng)是最為重要的步驟之一。在抗體藥物、基因治療、細(xì)胞治療、疫苗及其他生物藥生產(chǎn)過程中都會用到細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)，細(xì)胞培養(yǎng)過程中最重要 的設(shè)備是生物反應(yīng)器。根據(jù)藥物所需細(xì)胞量級不同及細(xì)胞擴增方式不同，

45、所用設(shè)備也不同。生產(chǎn)生物反應(yīng)器是用于細(xì)胞培養(yǎng)工藝的最終罐，其尺寸取決于所需的產(chǎn)品數(shù)量和工藝產(chǎn)量。生產(chǎn)生物反應(yīng)器通常以補料分批模式操作，其通常用于 11-18 天，最終的產(chǎn)量、生產(chǎn)動力 學(xué)、細(xì)胞活性以及其它操作條件限制決定了培養(yǎng)的持續(xù)時間。此外，也有工藝采用更傳統(tǒng) 的批次，或者現(xiàn)在的灌流模式，以實現(xiàn)工藝強化或連續(xù)生產(chǎn)。圖 25：生物反應(yīng)器分類圖資料來源：頭豹研究院，繪制一次性反應(yīng)器核心是一次性反應(yīng)袋，膜材技術(shù)壁壘高，適合研發(fā)到中試階段小批量生產(chǎn)。一次性反應(yīng)器憑借其前期投入少、投產(chǎn)快的優(yōu)勢更適用于研發(fā)到中試階段的小批量生產(chǎn)。一次性生物反應(yīng)器系統(tǒng)主要由類發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)（通常是不銹鋼夾套）、一次性塑料生物

46、容器（通常為一次性反應(yīng)袋）、管道組件和其它可丟棄的一次性組件構(gòu)成。一次性反應(yīng)器 的生物反應(yīng)主要發(fā)生在一次性反應(yīng)袋中，一次性反應(yīng)袋性能直接決定一次性反應(yīng)器的性能，所有主流生命科學(xué)服務(wù)商都選擇自產(chǎn)一次性反應(yīng)袋以達(dá)成與一次性反應(yīng)器的最佳適配。一次性反應(yīng)袋技術(shù)壁壘最高的部分是膜材，由于大規(guī)模生產(chǎn)中不僅需要保證膜的高堅固耐磨性、生物相容性（不包含動物來源物質(zhì)）、低內(nèi)毒素水平、高可溶血性以及高無菌性，還要根據(jù)客戶需求定制一次性反應(yīng)袋的規(guī)格（客戶特殊需求如可經(jīng)受伽馬射線照射），一次性反應(yīng)袋膜材研發(fā)生產(chǎn)難度較大：比如 Cytiva 一次性反應(yīng)袋 ReadyCircuit 系列產(chǎn)品膜材具有十層結(jié)構(gòu)，擁有多項專利

47、保護，可以覆蓋 1L-1000L 的主流容量規(guī)格；賽默飛世爾一次性反應(yīng)袋 Flexsafe 系列產(chǎn)品采用新型聚乙烯薄膜 S80，被 Dechema 證明能夠應(yīng)用于最敏感的細(xì)胞系，可以定制 20mL-3000L 任意容積。圖 26：一次性和不銹鋼反應(yīng)器的優(yōu)缺點比較資料來源：多寧生物微信公眾號，繪制不銹鋼反應(yīng)器工藝較為成熟，相對更適合商業(yè)化大型生產(chǎn)。不銹鋼反應(yīng)器系統(tǒng)主要由發(fā)酵罐、攪拌器、電機及其它細(xì)胞培養(yǎng)支持模塊構(gòu)成，智能化程度高，相較一次性反應(yīng)器 人工參與度低。不銹鋼反應(yīng)器規(guī)模通常為 30L-10000L（最高可達(dá) 20000L），不銹鋼反應(yīng) 器需要原位清洗（CIP）、原位滅菌（SIP）等步驟以

48、通過 GMP 檢驗，其中 CIP 主要去除 不銹鋼反應(yīng)器及管路中的殘留物質(zhì)和有機物，SIP 主要消滅微生物以創(chuàng)造無菌環(huán)境?？蛻?選擇生物反應(yīng)器的核心指標(biāo)是經(jīng)濟性：2000L 規(guī)模以下，一次性反應(yīng)器與不銹鋼反應(yīng)器很接近，2000L 以上不銹鋼反應(yīng)器優(yōu)勢更大；固定成本不銹鋼反應(yīng)器通常大于一次性反應(yīng)器；可變成本主要是一次性反應(yīng)器更換一次性反應(yīng)袋與不銹鋼反應(yīng)器清潔步驟，據(jù) Cytiva 計算，不銹鋼反應(yīng)器單批次成本比一次性反應(yīng)器少 33%。通常情況下，不銹鋼反應(yīng)器適用于反應(yīng)規(guī)模大，反應(yīng)環(huán)境要求不高，可自動化連續(xù)反應(yīng)的產(chǎn)品，如大腸桿菌、植物細(xì)胞和動物細(xì)胞培養(yǎng)，抗體藥物、重組蛋白藥物和抗生素的中試和規(guī)模化

49、生產(chǎn)；一次性反應(yīng)器適用于經(jīng)常更換反應(yīng)細(xì)胞系、生產(chǎn)線或反應(yīng)規(guī)模較低、反應(yīng)環(huán)境需求較高的產(chǎn)品生產(chǎn)，如 CGT 生物藥產(chǎn)品。在新的生物藥生產(chǎn)設(shè)施中，越來越多的一次性技術(shù)被使用。BioPlan 在 2021 年初的報告數(shù)據(jù)顯示，全球新不銹鋼生物反應(yīng)器的安裝數(shù)量在減少，而更多的一次性生產(chǎn)工廠將上線。目前使用的一次性生物反應(yīng)器的標(biāo)準(zhǔn)通常為 2000L，而 BioPlan 的數(shù)據(jù)工廠中2,000L 生物反應(yīng)器的總體百分比呈下降趨勢（基本上所有2000L 的生物反應(yīng)器都可以假定為不銹鋼）。生產(chǎn)現(xiàn)場使用的最大的不銹鋼生物反應(yīng)器的體積，顯示平均體積為 3502L（2018 年報告為 3694L）。最大不銹鋼生物反

50、應(yīng)器1000L 的工廠數(shù)量和比例一直在增加，目前已達(dá)到 38%。一次性生物反應(yīng)器現(xiàn)在更廣泛用于研發(fā)和早期臨床生產(chǎn)，BioPlan 估計截至 2021 年初有85% 的前期和臨床生物工藝使用一次性系統(tǒng)，伴隨這些項目逐漸進展到臨床后期和商業(yè)化生產(chǎn)階段，預(yù)計未來更多的一次性生產(chǎn)設(shè)施將投產(chǎn)。一次性化、集成化與大規(guī)?；羌?xì)胞基因治療生產(chǎn)設(shè)備和工藝發(fā)展趨勢細(xì)胞基因治療（Cell and Gene Therapy，CGT），是指廣義的細(xì)胞治療和基因治療。細(xì)胞治療是指應(yīng)用人自體或異體來源的細(xì)胞經(jīng)體外操作后輸入（或植入）人體，用于疾病治療的過程。體外操作包括但不限于分離、純化、培養(yǎng)、擴增、活化、細(xì)胞（系）的建立

51、、凍存復(fù)蘇等。細(xì)胞治療主要可分為免疫細(xì)胞治療、干細(xì)胞治療和其它體細(xì)胞治療?；蛑委熓侵竿ㄟ^基因添加，基因修正，基因沉默等方式修飾個體基因的表達(dá)或修復(fù)異?；?，達(dá)到治愈疾病目的的療法?；蛑委熤饕煞譃橐圆《緸檩d體的基因替代和非病毒載體的基因編輯。圖 27：細(xì)胞治療流程（以慢病毒為載體的 CAR-T 細(xì)胞治療為例）資料來源：森松國際微信公眾號質(zhì)粒與病毒制備是 CGT 治療藥物產(chǎn)品的第一步：質(zhì)粒制備是指培養(yǎng)細(xì)胞（大腸桿菌等）并從中提取出所需要的 DNA 質(zhì)粒，質(zhì)粒制備需要從細(xì)胞培養(yǎng)開始，將制備好的細(xì)胞裂解并進一步過濾與提純；病毒載體是指培養(yǎng)細(xì)胞并使其感染特定病毒（包括慢病毒、腺病毒載體等），作為轉(zhuǎn)

52、染 DNA 的載體。細(xì)胞治療藥物需要細(xì)胞成品制備。如 CAR-T 藥物制備流程中，需要將患者的自體 T 細(xì)胞抽出且分離，并在體外對細(xì)胞做出修飾并重新輸入回患者體內(nèi)。圖 28：細(xì)胞基因治療發(fā)展歷史及所處階段資料來源：中國細(xì)胞與基因治療產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（Frost & Sullivan），繪制流行性疾病 CGT 重磅品種有望在未來 3-5 年出現(xiàn)，帶來商業(yè)化生產(chǎn)相關(guān)需求快速增加?，F(xiàn)階段細(xì)胞治療目前的適應(yīng)癥主要是（自體細(xì)胞）治療血液腫瘤，基因治療目前主要獲批用于地中海貧血、脊髓性肌肉萎縮癥、遺傳性視網(wǎng)膜疾病等罕見病。近年來，隨著技術(shù)的不斷改進，細(xì)胞基因治療臨床試驗的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴大，對于糖尿病、心血管

53、等慢性疾病以及艾滋病等傳染性疾病的應(yīng)用也在增加，為這類疾病的治愈帶來希望。根據(jù) ARM（Alliance for regenerative medicine）2021 年報數(shù)據(jù)，2021 年 CGT 藥物臨床管線中流行疾病領(lǐng)域（心血管疾病、糖尿病等領(lǐng)域）藥物占比已經(jīng)達(dá)到 59%以上；臨床 I 期、II 期和 III 期管線中流行疾病占比都已經(jīng)超過罕見病，分別達(dá)到 59%/59%/63%。假設(shè)未來 3-5年 CGT 在流行性疾病領(lǐng)域能夠有所突破，更大的患者基數(shù)則意味著潛在重磅的商業(yè)化品種，預(yù)計將驅(qū)動上游需求快速增加。圖 29：全球細(xì)胞基因治療實體瘤和血液腫瘤管線占比圖 30：全球細(xì)胞基因治療臨床

54、階段管線流行性疾病和罕見病占比實體瘤血液瘤流行性疾病罕見病100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%41%41%37%59%59%63%臨床1期臨床2期臨床3期ARM2021 年報，ARM2021 年報，全球細(xì)胞基因治療存在大量未滿足的產(chǎn)能需求。根據(jù) BioPlan2020 年的報告數(shù)據(jù)，當(dāng)年細(xì)胞基因治療相關(guān)產(chǎn)能的短缺達(dá)到了 500%（即如果存在現(xiàn)有產(chǎn)能的 5 倍設(shè)施，也將被使用），并且預(yù)計這一缺口再未來 5 年將進一步增加；大部分的開發(fā)者和 CMO 將建設(shè)重點放在了早中期的臨床試驗階段的產(chǎn)能，很少有人開發(fā)商業(yè)化 GMP 的設(shè)施（66.7% 的受訪企業(yè)細(xì)胞基因治療相關(guān)反

55、應(yīng)器產(chǎn)能不超過 500L ）。圖 31：細(xì)胞和基因治療藥物生產(chǎn)流程質(zhì)粒和病毒載體核心設(shè)備和國內(nèi)外部分代表性企業(yè)資料來源：制藥設(shè)備網(wǎng)，各公司官網(wǎng)，繪制圖 32：細(xì)胞和基因治療藥物生產(chǎn)流程細(xì)胞成品制備核心設(shè)備和國內(nèi)外部分代表性企業(yè)資料來源：制藥設(shè)備網(wǎng)，各公司官網(wǎng)，圖 33：全球細(xì)胞基因治療產(chǎn)能體積分布（2020）圖 34：Miltenyi 的細(xì)胞制備設(shè)備 CliniMACS Prodig100L100-499L500-999L 1000-4999L5000-9999LARM2021 年報，資料來源：Miltenyi 公司官網(wǎng)細(xì)胞基因治療設(shè)備和工藝發(fā)展趨勢：一次性化、集成化與大規(guī)?；?。CGT 和抗體

56、/重組類蛋白類生物藥的生產(chǎn)工藝有著明顯的差異，伴隨 CGT 藥物的研發(fā)和生產(chǎn)需求逐漸增大，CGT 藥物生產(chǎn)工藝也隨之進步，并呈現(xiàn)了以下幾種趨勢：病毒載體生產(chǎn)一次性化：在 CGT 藥物制備中，由于不同病毒載體所需量不同，生產(chǎn)線需要保持其靈活性與輕量化，因此一次性生產(chǎn)設(shè)備對與 CGT 藥物制備意義尤其重要，一次性病毒載體生產(chǎn)設(shè)備可以靈活改變生產(chǎn)規(guī)模與病毒種類，降低污染風(fēng)險與清潔要求。細(xì)胞制備集成化：分散式生產(chǎn)需要大規(guī)模的無菌生產(chǎn)車間，成本較高，而集成化細(xì)胞制備裝備可以用一個設(shè)備基本覆蓋全部步驟，可以有效降低制備成本，以德國美天旎開發(fā)的 CAR-T 細(xì)胞制備設(shè)備 CliniMACS Prodigy

57、為代表，整合了包括 T 細(xì)胞分離、轉(zhuǎn)導(dǎo)、激活、富集等所有功能。生產(chǎn)大規(guī)模化：隨著 CGT 藥物需求逐漸增加，病毒載體的生產(chǎn)需求同時有大量提升；病毒載體是 CGT 藥物的生產(chǎn)瓶頸，其可以大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢使 60%的基因治療公司已從傳統(tǒng)貼壁培養(yǎng)發(fā)展為懸浮培養(yǎng)（BioPlan Associate）。細(xì)胞基因治療進口生產(chǎn)設(shè)備/耗材成本高企，未來國產(chǎn)化替代需求預(yù)計較強。生物藥制藥企業(yè)和 CDMO 在建立生產(chǎn)線時目前仍然以主要使用進口廠商的設(shè)備以保證生產(chǎn)質(zhì)量，主要成本集中于生物反應(yīng)器、細(xì)胞工廠、無菌灌裝線、凍干機等高價值設(shè)備和對應(yīng)耗材上；無菌灌裝線、凍干機等部分設(shè)備因為國產(chǎn)質(zhì)量可達(dá)到國際水準(zhǔn)，國產(chǎn)化率較高

58、（成本預(yù)計是進口產(chǎn)品的 50%以下），而在一次性生物反應(yīng)器、細(xì)胞工廠等技術(shù)壁壘更高的領(lǐng)域，目前國產(chǎn)化率仍然較低，有很大提升空間。我們測算細(xì)胞基因治療藥物，其生產(chǎn)設(shè)備及耗材成本可占到價格的 20%以上（測算過程見后），若未來需要拓展患者可及性，預(yù)計會有很強的國產(chǎn)化訴求。表 5：質(zhì)粒和病毒制備主要設(shè)備的進口廠家品牌質(zhì)粒制備病毒載體制備設(shè)備進口廠商設(shè)備進口廠商培養(yǎng)箱NA培養(yǎng)箱ThermoFisher,Infors,Kuher一次性反應(yīng)器Cytiva,ThermoFisher,ABEC細(xì)胞工廠ThermoFisher，Merck，Cytiva不銹鋼生物反應(yīng)器PG,ABEC,Sartorius,ZETA

59、,固定床生物反應(yīng)器Pall,Univercell離心機AlfaLaval,GEA流式懸浮生物反應(yīng)器Cytiva,ThermoFisher,Sartorius超濾/深濾Merck,Pall,Repligen,Cytiva,一次性懸浮生物反應(yīng)器Cytiva,ThermoFisher,Sartorius層析系統(tǒng)Cytiva,Pall,Merck離心機AlfaLava,GEA層析柱Cytiva,Pall,Merck超濾/深濾Merck,Pall,3M,Cytiva,AsahiKASEI高壓釜Steris,Fedegari,Getinge,BMT層析系統(tǒng)Cytiva,Pall,Merck配液系統(tǒng)NA層析

60、柱Cytiva,Pall,Merck無菌灌裝線Optima,IMA,B+S,Syntegon高壓釜Steris,Fedegari,Getinge,BMT凍干機GEA,IMA,Klee配液系統(tǒng)NA資料來源：各公司官網(wǎng)及公告， 制藥工業(yè)技術(shù)新浪潮，催化制藥上游供應(yīng)鏈投資機遇新興技術(shù)引領(lǐng)制藥工業(yè)新浪潮 ，上游企業(yè)迎來加速成長契機根 據(jù) Nature 雜 志 發(fā) 表 的 文 章 “ Multispecific drugs herald a new era of biopharmaceutical innovation”（Raymond J. Deshaies，Nature volume580, pag