合成生物产业化加速，关注行业龙头凯赛生物、华恒生物

系列文章两点说明：

只看逻辑、不谈估值。本系列文章主要从各大券商研报中取其精华，一起了解题材的主要逻辑。
随机选择研报，主题不确定。如果大家有感兴趣的行业或题材，请留言。

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一、合成生物学是什么

合成生物学是“第三次生物技术革命”，使人类的认知从“格物致知”提升到“建物致知”。合成生物学以生物科学为基础，汇集化学、物理、信息技术、工程技术等学科而形成，利用基因技术与工程学概念设计改造现有的或合成新的生物体系，揭示生命运行规律，变革生物体系工程化应用为医药健康、工业、农业、能源等行业的生产、改进提供新的解决方案。

合成生物学通过构建高效的细胞工厂来实现制造，生产步骤主要分为四块，底盘细胞筛选、生产细胞设计与构建、发酵生产、分离纯化。底盘细胞是合成生物学生产的基础，目前底盘细胞主要包括三个体系：真核细胞、原核细胞和通用植物底盘细胞，研究人员根据具体的研究和应用选择不同的生产体系。

二、政策和技术发展推动合成生物学市场规模快速提升

目前全球已有40多个国家、500多个机构资助合成生物学研究。美国、英国、欧盟、日本、加拿大、澳大利亚、新加坡等国家均有引导扶持合成生物学发展的政策。

2015年以来，合成生物学行业政策的陆续出台助推了我国生物经济的快速发展，也推动了国内从事合成生物学领域的公司发展。国内各地也陆续出台合成生物学相关政策鼓励生物制造产业的发展。

在政策支持和技术进步的推动下，合成生物学市场规模有望快速提升。根据中商产业研究院数据，2023年全球市场规模约为151亿美元，预计到2026年，市场规模有望达到307亿美元。

三、合成生物学化工领域的关键是选品

1、生物基材料

生物基材料有望逐步替代石油基材料，原料端植物油、淀粉、木质素和蔗糖来源广泛，理论上绝大多数的化工材料都可以借助合成生物技术从生物原料中得到，同时，传统化工新材料的创新相对缓慢，合成生物技术有望带来创新机会。

生物基材料是以淀粉、木质纤维素、蔗糖和植物油等为原料，通过生物合成等方式形成脂肪酸等有机酸、生物醇、烯烃和烷烃等生物基化学物质，再经过进一步得到生物基塑料和生物基纤维等终端产品。

生物基化学产品主要有聚酰胺（PA）、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚羟基烷酸酯（PHA）等。

2、限塑令推动PHA、PLA、PBS等高速发展

多数国家出台限塑禁令，生物基可降解塑料PHA、PLA和PBS有望迎来高速发展。生物塑料材料有望广泛替代传统塑料，PLA、PHA、PA 以及 PP 等生物基材料将在未来几年快速发展，其产能将在 2028 年前快速提升：目前生物塑料约占全球每年生产的塑料的0.5%，2022年全球生物塑料产能达到181.3万吨，预计至 2028年将快速增长至743.2万吨，年均复合增长率达26.51%。

3、选品关键是显著降低能耗且具备替代价值

全球绿色高质量发展已经成为不可逆转的趋势，不同行业中，以石化资源为原料的化工行业碳排放量位居前列，因此石化产业的绿色低碳转型比其他行业更为紧迫。

合成生物有望成为我国石化行业低碳转型的重要路径。我国的“十四五”规划中，对于石化行业及其重点领域、重点产品、重点企业实施绿色低碳转型的要求、目标和措施、路径也非常明确。

生物基化学品对于传统化工材料的替代价值体现在工艺降本、原料替代等方面。原料替代以聚酰胺为例，聚酰胺66是需求量最大的聚酰胺品种之一，但由于其原材料己二腈长期受到欧美企业供应制约，规模化生产受限，开工率持续低迷。聚酰胺56是我国自主开发的材料，由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成，其化学结构与聚酰胺66类似，且具有高强耐磨、本体阻燃、吸湿快干、轻量柔软等独特优势，预计可替代聚酰胺66当前的部分应用场景。2023年7月，招商局与凯赛生物签订合约，保障2023-2025年向后者采购生物基聚酰胺数量分别不低于1万吨、8万吨和20万吨。生物基聚酰胺规模放量可期。

工艺降本方面以氨基酸为例，生物法制氨基酸可以提高生物资源利用率，显著降低成本。对氨基酸合成关键酶、代谢网络等进行定向改造，可增加原料转化率，提高氨基酸产量。