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2021年我国生物科研试剂行业研发投入情况、市场规模、竞争格局及发展趋势分析

 观研报告网小站 2023-06-30 发布于湖南

根据观研报告网发布的《2023年中国生物试剂行业分析报告-行业深度研究与盈利前景研究》显示,生物试剂一般多指科研、临床诊断、医学研究用的试剂。生物科研试剂产品和服务市场包含了生物试剂产品和帮助生物研究及实验的专业技术服务。生物科研试剂有蛋白类、核酸类以及细胞类三个种类,常见的蛋白类产品包括重组蛋白和抗体等,核酸类产品包括定制化的合成核酸和克隆载体等,细胞类产品则涵盖转染试剂及培养基等。

生物试剂主要分为三大类产品

产品大类

产品种类

定义

应用领域

蛋白类

重组蛋白

以基因工程和细胞工程等技术生产的、源自生物体内的蛋白

蛋白靶点活性研究、结构生物学研究、蛋白相互作用研究;细胞增殖、分化、酶促反应等生物实验;抗体药物研发

抗体

与抗原特异性结合的免疫球蛋白,根据作用机理可分为一抗和二抗

免疫印迹、酶联免疫、组化、流式细胞、免疫荧光、免疫共沉淀等;支持靶点的定性、定量,组织细胞分布、体内外生物活性、相互作用、以及质量分析和质量控制研究

核酸类

定制化合成核酸

以核苷或单核苷酸为原料采用有机合成反应或酶促合成反应合成的寡核苷酸或核酸大分子

药物基因组学、核酸化学和反义核酸等

克隆载体

指能够通过限制性内切酶,将目的 DNA 片段整合后转入宿主细胞进行表达的生物 DNA

基因组工程、基因治疗等

细胞类

转染试剂

阳离子或非阳离子聚合物,可与核酸相互作用形成复合物将核酸转运到真核细胞内

瞬时转染、细胞培养、重组蛋白表达等

细胞培养基

指供给细胞生长繁殖,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般含碳水化合物、含氮物质、无机盐、维生素和水等几大类物质

哺乳动物和无脊椎动物细胞培养以制备抗体及重组蛋白

数据来源:观研天下
        生物试剂的处于生物医药研发的上游,其客户主要有科研机构用户和工业用户两大类;其中科研机构用户占据主流市场。根据数据显示,2019 年在全球生物试剂市场上,科研机构用户占据 63.8%的市场份额,工业客户占 36.2%的市场。国内市场也是一样,科研机构用户占据约 72.4%的市场份额,工业客户整体占比 27.6%。

        一、生命科学领域研发投入不断增长

        1、全球市场方面

        近年来随着社会的不断发展、健康意识的不断提高以及人类基因组、干细胞、克隆技术等基础研究的发展,全球对生命科学领域的研究资金投入稳步增加。据美国国家科学基金会等数据,2019年全球生命科学领域的研究资金投入从2015 年的 1166 亿美元增加到 了 1514 亿美元;其中每年约10%-15%用于生物科研试剂的投入。

2015-2019年全球生命科学领域研究投入资金情况 

数据来源:观研天下
        从地域上看,美国生命科学领域投入资金占据近半壁江山。根据2019年的数据为例,美国在生命科学研究领域投入的研究金约为 729 亿美元,占据全球的 48.2%。

全球主要国家及地区生命科学领域投入资金 

数据来源:观研天下
全球生命科学领域投入资金分布情况 

数据来源:观研天下
        2、国内市场方面

        自21世纪以来,由于国家不断鼓励生命科学领域的发展,使得我国相关研究资金投入也快速增长。虽然目前在全球市场上,生命科学领域投入资金占比较小,只有8.3%,与美国相比有着较大的差距。但预计在国内重点提出“建设科技强国,实现高水平科 技自立自强”的要求后,我国在生命科学领域的研发投入将会逐步加大,未来有着较大的增长空间。根据数据显示,2019年我国生命科学领域的研究资金投入资金由 2015 年的 434亿元增长到866 亿元,年复合增长率高达 18.8%,复合增速为全球的两倍。

2015-2019年我国生命科学领域研究投入资金情况 

数据来源:观研天下
        二、生物试剂的市场规模

        1、全球市场

        受益于全球对生物科研试剂研发投入的增加,全球生物试剂的市场空间也逐步打开。据数据显示,2019 年全球生物试剂整体市场规模从2015 年的 128 亿美金增长到175 亿美金,年复合增长率为 8.1%;预计到 2024 年,市场规模达到 246 亿美金。

2015-2024年全球生物试剂整体市场规模预测情况 

数据来源:观研天下
        2、中国市场

        与全球市场一样,受益于对生物科研试剂研发投入的增加,我国生物试剂的市场规模也快速增长。根据数据显示,到2019年,我国生物科研试剂市场规模由 2015 年的 72 亿元增长到了136 亿元,年复合增长率高达 17.1%。预计到 2024 年,我国生物科研试剂市场规模将达到 260 亿元

2015-2024年我国生物试剂整体市场规模预测情况 

数据来源:观研天下
        从生物试剂的细分领域看,目前核酸类试剂的市场空间最大。根据数据显示,2019 年核酸类试剂的国内市场规模在 69 亿元,占生物试剂的半壁市场;其次是蛋白类试剂(包括抗体、重组蛋白等),市场规模在 40 亿元左右;细胞类试剂市场规模较小,国内整体在 27 亿元左右。

我国生物试剂市场分布情况 

数据来源:观研天下
        预计随着基础研究向分子水平深入, 核酸类试剂市场将进一步扩容。预测到 2024 年,我国核酸类试剂的市场将达到 124 亿元。

2015-2024年我国核酸类试剂市场预测情况 

数据来源:观研天下
        三、行业壁垒

        由于生物试剂处于生命科学研究产业链的上游,具有“卖水人”属性,需要紧跟行业发展趋势,及时研发并生产出相应的产品,满足客户多样化的需求,行业壁垒较高。目前行业的壁垒主要集中技术、人才、品牌和资金等几个方面。而生物试剂公司在基于技术和人才的基础上,做好新产品的开发并加强产品端的质控,逐渐在客户群里积累口碑,将有助于不断形成自身品牌的核心竞争力。

技术、人才、品牌和资金共筑行业壁垒 

数据来源:观研天下

        四、市场格局

        1、国内生物试剂市场格局分散,海外公司占据头部市场

        由于我国生物试剂行业起步较晚,于上世纪 90 年代初才开始发展,因此国产企业与海外跨国企业相比存在一定的差距。目前我国生物试剂市场格局分散,头部企业为质量占优的海外公司。

        以重组蛋白市场为例,2019年R&D 和 Pepro Tech的市占率占据行业第一、第二,分别有20%、16%。而R&D 和 Pepro Tech都是美国企业。其次才是国内的三家公司,义翘神州、百普赛斯、近岸生物,但市占率均比较低,分别只有5%、4%、2%。另外还有53%的市场被众多企业瓜分,每家企业的市占率低,可见市场格局很分散。

2019 年国内重组蛋白市场分散 

数据来源:观研天下
        核酸类试剂市场方面,在2020年,其市占率排名前四分别为赛默飞、凯杰、Takara 和BioRad 均为海外知名企业,四家企业合计市占率为 41.1%;而国产排名第一的卫诺唯赞,市占率仅为 4%。

2020 年国内核酸类试剂市场分散 

数据来源:观研天下
        整体来看,现阶段我国生物试剂行业的主要特点是种类繁多、市场分散、竞争者众多、客户需求多样以及海外企业市占率较高。

        2、国内生物试剂公司各具特色
        目前我国生物试剂市场有主要有义翘神州、百普赛斯、诺唯赞、菲鹏生物、优宁维、近岸蛋白及翌圣生物等一批代表性的国产企业。这些企业成立于 2000 年以后,发展现在已形成各自的特色。

        例如义翘神州业务包括重组蛋白、抗体、基因和培养基等产品,种类较为齐全;诺唯赞围绕酶、抗原、抗体等功能性蛋白及高分子有机材料进行技术研发和产品开发的生物科技企业,依托于自主建立的关键共性技术平台,先后进入了生物试剂、体外诊断业务领域,目前具有自主可控上游技术开发能力和终端产品生产能力。

        近岸蛋白是国内首家专门从事重组蛋白质制备工艺开发及生产的高科技企业,免疫检查点、CD 抗原/分子、FC 受体、细胞因子、重组蛋白、分子生物学试剂、蛋白研究相关产品、诊断抗原抗体等。

内生物试剂公司百花齐放

名称

成立时间

公司简介

义翘神州

2007 年

从事重组蛋白、抗体、cDNA 克隆、ELISA 试剂盒等的研发与生产,也致力于生物技术药物如单克隆抗体、重组蛋白药物、病毒疫苗、快速诊断等的研发与技术服务。

百普赛斯

2010 年

专业提供重组蛋白等关键生物试剂产品及技术服务的高新技术企业,助力全球生物医药公司、生物科技公司和科研机构等进行生物药、细胞免疫治疗及诊断试剂的研发与生产。

诺唯赞

2012 年

围绕酶、抗原、抗体等功能性蛋白及高分子有机材料进行技术研发和产品开发的生物科技企业,依托于自主建立的关键共性技术平台,先后进入了生物试剂、体外诊断业务领域。

菲鹏生物

2001 年

主营业务为体外诊断试剂核心原料的研发、生产和销售,并为客户提供体外诊断仪器与试剂整体解决方案。

优宁维

2004 年

国内专业全面的抗体供应商和抗体专家,并已努力发展成为生命科学一站式服务商。

近岸蛋白

2004 年

国内首家专门从事重组蛋白质制备工艺开发及生产的高科技企业,免疫检查点、CD 抗原/分子、FC 受体、细胞因子、重组蛋白、分子生物学试剂、蛋白研究相关产品、诊断抗原抗体等。

翌圣生物

2014 年

是一家专注于工具酶原料及抗原抗体研发与生产的高新技术型企业,产品涵盖科学研究相关PCRqPCRRT-PCR、克隆、细胞培养与检测、支原体预防与检测、抗原抗体等基础生物学试剂,以及精准医疗领域相关核心酶类制剂产品、高通量测序类试剂盒、分子诊断检测类试剂盒、药物生产原料与检测等多种试剂和试剂盒。

数据来源:观研天下
        3、国内头部生物试剂公司盈利能力较强

        头部生物试剂公司盈利能力较强, (剔除以代理为主的优宁维)的毛利率均在 80%以上。这主要是一方面,头部公司持续加强研发能力建设,整体研发费用率较高。根据2019年的数据为例, 菲鹏生物的研发费用率达到 35.92%。就算在 2020 年高收入基数下,诺唯赞的研发费用率持续维持在 8%左右。另一方面,头部公司销售费用率较高。2019 年诺唯赞的销售费用率达 35.99%,在 2020 年高收入基数下,销售费用率仍达到 12%。

2019 年生物试剂公司核心经营数据对比(单位:百万)


诺唯赞

义翘神州

百普赛斯

菲鹏生物

优宁维

营业总收入

268.38

180.83

103.29

289.06

786.93

yoy

57.13%

29.88%

47.90%

30.61%

30.29%

营业总成本

247.99

140.04

87.31

215.20

714.38

营业利润

24.32

39.27

12.58

67.25

73.61

yoy

4522.32%

9.79%

5.51%

105.08%

45.75%

利润总额

24.37

39.27

12.63

66.82

73.60

yoy

5764.53%

9.79%

5.13%

103.38%

45.66%

净利润

25.79

36.41

11.05

57.45

57.94

yoy

2383.35%

0.16%

-2.58%

133.53%

45.34%

归母净利润

25.79

36.41

11.10

59.43

57.94

yoy

2383.35%

0.16%

-2.11%

48.72%

45.34%

毛利率

84.32%

83.99%

88.46%

92.70%

22.27%

净利率

9.61%

20.14%

10.70%

19.88%

7.36%

总人数

796

318

176

516

490

研发人员

221

89

68

268

-

研发费用

62.30

23.28

21.31

103.82

8.63

销售费用率

35.99%

24.37%

26.14%

12.82%

8.42%

管理费用率

17.04%

23.45%

26.75%

18.41%

2.95%

研发费用率

23.21%

12.87%

20.63%

35.92%

1.10%

财务费用率

0.08%

-0.53%

-0.75%

-0.60%

0.26%

数据来源:观研天下

2020 年生物试剂公司核心经营数据对比(单位:百万)


诺唯赞

义翘神州

百普赛斯

菲鹏生物

优宁维

营业总收入

1,564.45

1,596.29

246.32

1,067.51

849.08

yoy

482.92%

782.77%

138.47%

269.31%

7.90%

营业总成本

554.16

275.69

109.9

306.46

756.22

营业利润

973.02

1,315.22

133.53

744.62

95.78

yoy

3901.05%

3,249.36%

961.85%

1007.29%

30.12%

利润总额

959.26

1,313.11

133.63

744.47

95.74

yoy

3836.40%

3,243.99%

958.39%

1014.07%

30.07%

净利润

821.73

1,127.61

115.69

633.12

76.49

yoy

3085.62%

2,996.89%

947.08%

1001.95%

32.01%

归母净利润

821.73

1,127.61

115.88

633.34

76.49

yoy

3085.62%

2996.89%

943.79%

965.76%

32.01%

毛利率

91.46%

96.88%

91.91%

93.95%

22.77%

净利率

52.52%

70.64%

46.97%

59.31%

9.01%

总人数

1,224

364

245

595

445

研发人员

416

102

69

258

42

销售人员

520

77

59

86

288

产品数

基因工程重组酶 200+

抗原和单克隆抗体

1000+

终端产品 500+

重组蛋白 6256

抗体试剂 13000+

基因产品 28000+

重组蛋白 1781

诊断试剂原料1200+

SKU448 万+

研发费用

125.53

26.06

30.65

112.23

8.73

销售费用率率

12.00%

5.83%

14.51%

5.43%

7.94%

管理费用率率

5.87%

2.89%

8.15%

5.79%

2.80%

研发费用率率

8.02%

1.63%

12.44%

10.51%

1.03%

财务费用率率

0.28%

2.25%

1.24%

0.57%

-0.39%

数据来源:观研天下

        五、发展趋势

        1、政策红利带来广阔市场空间

        近年来国务院、发改委以及地方政府出台系列政策鼓励基础科学研究水平的提升以及加强基础科研条件建设。例如上海市在2019 年明确提出“全社会研发经费支出相当于全市生产总值的比例保持在 4%以上,基础研究经费占全社会研发经费支出比例逐步提高”; 国务院在2018 年提出“到 2035年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力大幅跃升”。在此背景下,我国生物试剂市场长期发展可期。

多项政策鼓励基础科学研究及生物试剂发展

时间

政策文件

发布机构

核心内容

2020/1/1

《产业结构调整指导目录(2019 年本)》

发改委

行业为国家鼓励类产业,包含在第十一项石化化工中的“16、生物高分子材料、填料、试剂、芯片、干扰素、传感器、纤维素生化产品开发与生产和第三十一项科技服务业中的“6、分析、试验、测试以及相关技术咨询与研发服务为第三十一大类科技服务业

2019/3/20

《关于进一步深化科技体制机制改革增强科技创新中心策源能力的意见》

上海市人民政府

 2020 年,上海科技创新中心建设重点领域和关键环节的体制机制改革取得实效,全社会研发经费支出相当于全市生产总值的比例保持在 4%以上,基础研究经费占全社会研发经费支出比例逐步提高。创新治理能力明显提升,多样性、协同性和包容性的创新生态加快形成,科技创新策源能力全面提升,在全球创新网络中发挥关键节点作用。

2018/1/19

《关于全面加强基础科学研究的若干意见》

国务院

到 2020 年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力显著提升;到 2035 年,我国基础科学研究整体水平和国际影响力大幅跃升,在更多重要领域引领全球发展,产出一批对世界科技发展和人类文明进步有重要影响的原创性科学成果,为基本实现社会主义现代化、跻身创新型国家前列奠定坚实基础。

2017/5/31

十三五国家基础研究专项规划》

科技部

加强科研条件研发,增强基础支撑能力。鼓励和培育具有原创性学术思想的探索性科研仪器设备研制,聚焦高端通用和专业重大科学仪器设备研发、工程化和产业化;注重研发具有自主知识产权的通用试剂和高端高纯专用试剂。

2016/11/29

十三五国家战略性新兴产业发展规划》

国务院

深化生物医学工程技术与信息技术融合发展,加快行业规制改革,积极开发新型医疗器械,构建移动医疗、远程医疗等诊疗新模式,促进智慧医疗产业发展,推广应用高性能医疗器械,推进适应生命科学新技术发展的新仪器和试剂研发,提升我国生物医学工程产业整体竞争力。

2016/8/8

十三五国家科技创新规划》

国务院

以提升原始创新能力和支撑重大科技突破为目标,加强大型科学仪器设备、实验动物、科研试剂、创新方法等保障研究开发的科研条件建设,夯实科技创新的物质和条件基础,提升科研条件保障能力。

2016/5/20

《国家创新驱动发展战略纲要》

国务院

科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。到 2020 年进入创新型国家行列,研究与试验发展(R&D)经费支出占国内生产总值比重达到 2.5%;到2030 年跻身创新型国家前列,研究与试验发展(R&D)经费支出占国内生产总值比重达到 2.8%;到 2050 年建成世界科技创新强国,成为世界主要科学中心和创新高地。

2014/10/9

《关于加快科技服务业发展的若干意见》

国务院

加快科技服务业发展,是推动科技创新和科技成果转化、促进科技经济深度融合的客观要求,是调整优化产业结构、培育新经济增长点的重要举措,是实现科技创新引领产业升级、推动经济向中高端水平迈进的关键一环,对于深入实施创新驱动发展战略、推动经济提质增效升级具有重要意义。

数据来源:观研天下
        2、新冠疫情后国内生物试剂行业迎来发展拐点
        2020年新冠疫情的爆发对新冠检测试剂生产原料的生物试剂市场需求迅速扩大。在此背景下,国内公司经营业绩迅速增长。以义翘神州为例,2020 年义翘神州收入 15.96 亿, 同比增长 782.77%,归母净利润 11.28 亿元,同比增速更是高达 2996.89%。具体如下:

成长能力指标

2021/9/30

2021/6/30

2021/3/31

2020/12/31

2020/9/30

2020/6/30

2020/3/31

营业总收入()

8.129亿

6.347亿

4.566亿

15.96亿

10.69亿

4.952亿

1.110亿

归属净利润()

5.564亿

4.427亿

3.322亿

11.28亿

7.506亿

3.347亿

6414

扣非净利润()

5.199亿

4.215亿

3.224亿

11.22亿

7.474亿

3.335亿

6269

营业总收入同比增长(%)

-23.92

28.18

311.16

782.77

--

--

--

归属净利润同比增长(%)

-25.88

32.26

417.92

2996.89

--

--

--

扣非净利润同比增长(%)

-30.44

26.37

414.19

2469.65

--

--

--

营业总收入滚动环比增长(%)

-22.76

-10.61

21.65

--

--

--

--

归属净利润滚动环比增长(%)

-24.46

-11.47

23.77

--

--

--

--

扣非净利润滚动环比增长(%)

-26.08

-12.43

23.15

--

--

--

--

盈利能力指标

2021/9/30

2021/6/30

2021/3/31

2020/12/31

2020/9/30

2020/6/30

2020/3/31

净资产收益率(加权)(%)

26.45

29.1

22.67

157.53

142.38

105.21

35.28

净资产收益率(扣非/加权)(%)

--

27.9

22.07

156.69

141.78

--

34.48

总资产收益率(加权)(%)

13.66

26.67

20.59

136.5

121.77

85.82

28.36

毛利率(%)

95.01

95.63

96.83

96.88

96.56

95.69

90.1

净利率(%)

68.44

69.74

72.76

70.64

70.25

67.59

57.76

数据来源:观研天下
        (1)集中度提升将加速推进

        在受新冠疫情的影响下,叠加多家头部公司先后上市,募集资金用来加强研发中心、营销渠道建设,内生物试剂市场头部公司将凭借资金和销售渠道的优势,加速行业整合,提升行业集中度。

募集资金发力研发及营销网络

公司

募集资金主要用途

募集资金规模

义翘神州

1)生物试剂研发中心项目;(2)全球营销网络建设项目

9 亿

百普赛斯

1)研发中心建设项目;(2)营销服务升级项目

9.37 亿

诺唯赞

1)公司总部及研发新基地项目;(2)营销网络扩建项目

12.02 亿

菲鹏生物

1)体外诊断试剂核心原料建设项目;(2)体外诊断仪器及配套试剂解决方案研发、生产项目;(3)研发中心技术平台建设项目;(4)营销网络建设项目

25.06 亿

优宁维

1)线上营销网络与信息化建设项目;(2)线下营销及服务网络升级项目;(3)研发中心建设项目

2.83 亿

数据来源:观研天下
        (2)国产替代持续推进

        虽然我国生物试剂行业发展较晚,但近年来随着研发投入不断加大,国产企业凭借价格、快速相应以及稳定供应等优势,竞争力不断提升。尤其是2020年新冠疫情的爆发,使得国产试剂有进入下游客户采购名单的机会,进一步加速国产替代。

        到目前国内头部试剂公司已进入全球 Top 20 生物医药企业、全球生物科学服务行业及科研机构供应链。例如百普赛斯,已对全球 TOP20 企业全覆盖,并且已完成对美国国立卫生研究院、德国癌症研究中心、MD Anderson 癌症研究中心、哈佛大学医学院、宾夕法尼亚大学、耶鲁大学等科研院所的覆盖。此外专注上游生物试剂的百普赛斯和义翘神州的国际化程度较高,疫情前海外营收的占比已超过 50%。

百普赛斯客户结构多样

类别

客户名称

全球 Top50 生物医药企业

罗氏、辉瑞、诺华、拜耳、默沙东、葛兰素史克、强生、赛诺菲、艾伯维、礼来等Top20 医药企业全覆盖,Top50 医药企业覆盖率高达 80%

国内知名生物医药企业

恒瑞医药、药明生物、信达生物、传奇生物、君实生物、百济神州、再鼎医药、康希诺生物、丽珠集团、复宏汉霖、贝达药业、甘李药业、国药中生

全球生物科学服务行业龙头

Thermo Fisher Scientific 、VWR International 、Abcam、Covance、药明康德、康龙化成、昭衍新药

科研机构

美国国立卫生研究院、德国癌症研究中心、MD Anderson 癌症研究中心、哈佛大学医学院、宾夕法尼亚大学、耶鲁大学、普林斯顿大学、 哥伦比亚大学、达特茅斯学院、布朗大学、康奈尔大学、牛津大学、剑桥大学、伦敦大学学院、清华大学、北京大学、中国医学科学院、中国科学院

政府部门

美国食品药品管理局(FDA)、美国疾病控制与预防中心(CDC)、欧洲药品管理局(EMA)、中国疾病预防控制中心、中国食品药品检定研究院

数据来源:观研天下
        3、企业向下游延伸,拓展发展空间

        在生物试剂长期发展可期的背景下,国内头部企业依托在上游生物试剂研发、生产等优势,在不断开发生物试剂产品种类的同时,纷纷向下游市场延伸,进一步打开公司的发展空间。

        例如义翘神州向CRO服务市场延伸,给科研单位及医药研发、生物技术企业提供重组蛋白表达纯化、抗体开发与生产等定制化服务;百普赛斯向检测服务延伸;诺唯赞向POCT试剂、抗体药物市场延伸;菲鹏生物向诊断试剂、诊断仪器等终端产品市场延伸。

国内试剂公司向下游拓展发展空间 

数据来源:观研天下
        以诺唯赞积极拓展的下游业务 POCT 来看,近年来市场规模呈现稳定增长态势。数据显示,到2019 年,我国 POCT 市场规模从2015年的43 亿元增长至 112 亿元,年均复合增长率为 27.0%;预计 2024 年市场规模将达到 290 亿元。由此可见,下游业务 POCT市场的稳定增长进一步打开公司的成长空间。

2015-2024年中国 POCT 试剂的市场规模预测情况 

数据来源:观研天下

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