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江南官方网站:氨基酸深度研究：助益粮食安全借力合成生物

　　区别于市场的观点：1、我们看好氨基酸行业的长期成长性；2、我们看好合成生物技术进步驱动氨基酸行业发展及估值重塑；3、我们提出未来国内转基因玉米推广有望推升氨基酸替代豆粕性价比的观点；4、我们认为市场对于大品种氨基酸行业格局优化的投资价值有所忽视。

　　氨基酸是构建蛋白质的基础物质，23年全球需求超千万吨。我们认为，中长期：①粮食安全背景下，氨基酸替代豆粕需求有望持续增长；②合成生物技术助力小品种氨基酸成本下降和需求扩张；③未来转基因玉米推广或助力氨基酸成本下降，推升氨基酸替代豆粕性价比。短中期：①赖/苏/蛋氨酸等大品种竞争格局优化，支撑产品盈利中枢；②伴随下游养殖领域存栏持续去化，未来猪价有望回升带动存栏恢复，助力氨基酸需求；③当前豆价低位或抑制种植利润，叠加天气等扰动，未来豆粕价格存回升预期助力氨基酸提价；④赖/苏氨酸出口占比高，海外需求亦有支撑。

　　粮食安全背景下，全球氨基酸（主要以玉米为原料）替代豆粕用于养殖需求持续增长，尤其我国大豆自给率低（进口依赖度常年高于80%），据博亚和讯，11-23年全球赖/苏/蛋氨酸需求CAGR达7%/12%/7%，未来伴随低蛋白日粮饲料技术持续推广，氨基酸需求仍有望快速增长。另一方面，氨基酸替代豆粕的关键要素之一系玉米较大豆种植的土地利用效率更高，目前全球主要玉米/大豆产区的玉米亩产多数是大豆的2-4倍，由于海外转基因大豆/玉米推广已久，而国内转基因玉米仍在推广初期，未来国内转基因玉米种植效率有望提升，进而推升氨基酸替代豆粕的性价比。

　　合成生物可以再生资源或CO2等为原料，通过生物代谢等方式替代传统化工合成，具备节能降碳、高效及低成本等优势，全球各国资本与政策关注度显著提升并加快部署，近年全球合成生物技术在基因编辑和代谢路径调控、计算机辅助和工程化能力等方面持续进步。生物发酵是目前氨基酸生产的主要工艺，缬/色/异亮/精/苯丙氨酸等小品种氨基酸由于生产壁垒较高，其应用推广主要受成本和价格约束，未来伴随行业企业加码布局并推动生产成本持续下降，小品种氨基酸需求有望非线性扩大，打开市场增长的天花板。

　　大品种氨基酸经历长周期行业洗牌，竞争格局显著优化，据博亚和讯，22年赖/苏氨酸全球产能CR3达55%/80%，伴随国内能繁母猪/生猪产能持续去化，未来猪价有望上行带动存栏恢复，同时当前大豆/豆粕价格已处于2020年以来低位或抑制种植利润，叠加天气等扰动，未来豆粕价格或回升，支撑氨基酸需求侧，且出口亦较好，未来供需共振或助力大品种景气；中长期而言，缬/异亮/色/精氨酸等小品种氨基酸因替代豆粕需求的长期增长潜力，行业企业争相布局，未来有望依托合成生物技术驱动成本/价格下降，小品种氨基酸需求有望持续扩张，长期成长潜力显著。

　　1、我们看好氨基酸行业的长期成长性：一方面，由于我国大豆长期依赖进口，粮食安全背景下，低蛋白日粮饲料技术推广成为长期命题，且氨基酸配方替代豆粕使用对于养殖效率提升亦有显著效果，未来在政策推动及养殖企业饲料配方使用率逐步提升等背景下，氨基酸需求仍有望保持快速增长；另一方面，养殖领域所需氨基酸包括赖/苏/蛋/缬/色/异亮氨酸等近10种氨基酸，而目前大规模使用的仅赖/苏/蛋氨酸3种，其余品类使用较少主要系成本和价格相对较高等因素，但这些品类多数是替代豆粕和提升养殖效率必须的品种，其理论需求空间广阔，未来伴随行业企业加码布局和推动成本下降，行业成长潜力显著。

　　2、我们看好合成生物技术进步驱动氨基酸行业发展及估值重塑：生物发酵是氨基酸主要的生产工艺，我们认为，目前氨基酸板块或是合成生物领域率先兑现业绩的板块之一。目前缬/色/异亮/精/苯丙氨酸等小品种氨基酸由于生产壁垒较高，其应用推广主要受成本和价格约束，因替代豆粕需求的长期增长潜力，近年来行业企业争相布局，未来依托合成生物技术有望驱动成本/价格持续下降，小品种氨基酸需求有望持续扩张，长期成长潜力显著。同时，未来伴随小品种氨基酸市场需求持续增长，以及相应企业合成生物技术实力得到验证，或将有利于行业和企业的估值提升。

　　3、我们提出未来国内转基因玉米推广有望推升氨基酸替代豆粕性价比的观点：我们认为，目前氨基酸的主要生产工艺为玉米为原材料发酵，氨基酸替代豆粕的关键要素之一是全球主产区玉米对于大豆种植的土地利用效率差异，根据美国农业部的数据，目前全球主要玉米/大豆产区的玉米亩产多数是大豆的2-4倍，由于海外转基因大豆/玉米推广已久，而国内转基因玉米仍在推广初期，未来国内转基因玉米种植效率或进一步提升（目前国内转基因大豆获批证书仍较少），进而驱动氨基酸生产成本下降，推升氨基酸替代豆粕的性价比。

　　4、我们认为市场对于大品种氨基酸行业格局优化的投资价值有所忽视：2020年之前，大品种氨基酸（尤其赖/苏氨酸）行业处于洗牌阶段，行业格局不佳导致企业盈利较差，导致市场给予了行业企业较低的估值。事实上，伴随着国外企业和国内小产能逐步退出，2020年以来大品种氨基酸行业格局显著优化（据博亚和讯，22年赖/苏氨酸全球产能CR3达55%/80%），头部企业定价权和盈利稳定性已显著增强，叠加国内氨基酸头部企业多数具备高股息的特性，我们认为格局优化、盈利稳定性提升及高股息率的特性，一定程度上将支撑行业企业的价值重估。

　　氨基酸是分子内含有氨基和羧基的一类有机化合物，是构建生物体蛋白质的基础物质，氨基酸/蛋白质几乎参与生物体内的每个化学反应，被机体用于制造抗体蛋白、血红蛋白、酶和激素等，以维持和调节新陈代谢。按照是否可自主合成，氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类，其中必需氨基酸主要包括赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸和亮氨酸，由于机体无法自主合成或者合成效率无法满足正常代谢需要，必须通过外界摄取的方式补充，非必需氨基酸主要包括谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸等。按照市场规模和是否为蛋白类氨基酸分类，则可分为大品种氨基酸、中小品种氨基酸和非蛋白类氨基酸及衍生物，其中大品种氨基酸主要系赖氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和甘氨酸，目前全球需求规模在百万吨及以上，小品种氨基酸包括缬氨酸、色氨酸、丙氨酸、精氨酸和异亮氨酸等，由于生产成本和价格相对偏高等因素，目前全球需求规模相对较小，非蛋白类氨基酸及衍生物则主要包括鸟氨酸、瓜氨酸等。

　　据Imarc Group和Polaris Market Research，2023年全球氨基酸需求量预计超过1100万吨，市场规模近300亿美元，受益于下游养殖、医药等需求增长，近年全球氨基酸需求保持增长态势，且预计2025年全球氨基酸需求量和市场规模将分别增长至约1260万吨和344亿美元，24-25年CAGR分别约4.7%和7.5%。

　　由于氨基酸的主要终端为构建生物体的蛋白质，目前已规模化应用的品种，如赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸等，其直接下游主要是用作养殖领域，少量用于医药和食品添加剂等领域，氨基酸主要通过养殖、医药和食品添加剂等用途，最终去向主要被所吸收。

　　由于氨基酸对维持和调节生长代谢的必要性，近年在养殖领域用于替代豆粕等需求持续增长，全球诸多企业均积极布局。国内方面，代表企业包括梅花生物、星湖科技、阜丰集团和华恒生物等，欧美企业如德国赢创等，日韩企业主要包括日本味之素和韩国希杰等。

　　氨基酸在饲料中添加能更好地发挥饲料功效，可提升养殖效率，同时具备节约蛋白资源、提升氮利用效率和环保等功能，目前全球用量较大的品类主要包括赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸等品种。更为关键的是，部分氨基酸是动物生长过程中的必需氨基酸，但不能由动物体自身合成（也称为限制性氨基酸），必须依靠饲料添加的方式提供动物生长所需的营养，例如仔猪生长过程的第1-5类限制性氨基酸分别为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸，蛋鸡生长过程的第1-4类限制性氨基酸为蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸。

　　据博亚和讯，22年国内养殖业饲料消费量约4.54亿吨，19-22年CAGR约4%，受益于人均肉禽蛋消费量提升等因素，预计至25年将提升至4.96亿吨左右，23-25年CAGR约3%。从饲料消费结构来看，18-22年能量/蛋白饲料消费平均占比约69%/25%，且较为稳定，其中22年分别为3.2/1.2亿吨，占比70/26%。我国能量饲料以玉米、小麦为主，21年国内玉米类能量饲料消费量1.7亿吨，约占能量饲料消费量的55%，而蛋白饲料则以豆粕为主，21年豆粕类蛋白饲料消费量约6900万吨，占蛋白饲料的比重达60%。

　　由于气候条件和土壤状况等原因，我国用作能量饲料的玉米自给率高，而用作蛋白饲料的豆粕的原料大豆进口依赖度居高不下。据汇易网，13-23年国内大豆进口依赖度维持80%以上。由于大豆进口依赖度高，我国饲料原料的结构性短缺成为亟待解决的重要课题。

　　据联合国粮农组织，2019年全球玉米和大豆进口区域分布中，中国占全球玉米进口贸易量比重约5%，而大豆进口贸易量则占全球比重达62%。另据海关总署，2023年国内大豆进口来源中，转基因大豆主要来自巴西和美国进口，占比分别约70%和27%，非转基因大豆主要来自俄罗斯，占比约76%。

　　为应对外部供应的不确定性和保障粮食安全，同时促进养殖行业降本增效等需求，近年来我国农业农村部不断推进豆粕减量替代工作，推广低蛋白质日粮饲料技术。据中国畜牧兽医报，2022年我国饲用豆粕在饲料消耗中的占比已下降至14.5%（较2017年减少3.3pct），相当于节省豆粕1400万吨（折合大豆约1800万吨）。2023年4月，农业农村部发布《饲用豆粕减量替代三年行动方案》，进一步明确豆粕减量替代的目标和路径，23-25年饲料中豆粕用量占比每年需下降0.5pct以上，至25年需下降至13%以下，由于豆粕中氨基酸含量占比较高，豆粕使用量的下降将促进饲料氨基酸需求的增长。

　　参考华泰研究23年11月6日的研报《氨基酸景气向上，平台化驱动成长》测算，假设23/24/25年豆粕占饲料用量比重逐年降0.5pct，分别为14.0%/13.5%/13.0%，将有望驱动赖氨酸/苏氨酸/缬氨酸/异亮氨酸/色氨酸/蛋氨酸等氨基酸产品的需求持续增长，6种氨基酸产品23-25年的理论需求量合计每年将新增近10万吨，且若未来豆粕实际用量占比每年下降超过0.5pct，或者考虑杂粕用量亦可由氨基酸部分替代等因素，豆粕减量替代对氨基酸实际需求增量带动将更显著。但阶段性而言，由于小品种氨基酸成本高企等因素，一定程度上制约氨基酸对豆粕替代的进程。

　　据美国农业部，全球主要玉米和大豆产区15/16年度-23/24年度的玉米亩产普遍高于大豆，其中阿根廷、中国和美国玉米亩产多数是大豆的2-4倍，玉米具备更高的种植效率，而目前全球工业化生产的氨基酸，均主要通过玉米为原材料发酵获得，因此玉米和大豆种植效率的差异，是支撑氨基酸替代豆粕可行性的关键要素之一。

　　上世纪90年代以来，随着转基因作物在美国的大面积推广，全球转基因作物的商业化进程逐步开启。1996年至2013年，全球转基因作物推广国家数量的增加及单个国家的渗透率提升带动转基因作物种植面积持续保持高速扩张；据ISAAA，截至2013年，全球转基因作物的种植面积约26.3亿亩；2013年以来，欧盟、俄罗斯等国家/地区对待转基因作物的种植限制较多，导致转基因作物拓展新市场的难度提高，而固有市场的渗透率已至高位，转基因作物的种植面积增长放缓，2013年至2021年间的复合增速约1.38%。截至2021年，全球转基因作物总种植面积达到约29.3亿亩。

　　据ISAAA，2019年种植转基因作物的29个国家/地区中，12个为美洲国家/地区、占比约41%。从种植面积。