医药实验服务行业分析

逆天飞扬

　　一、助力科技创新研发，科学服务行业方兴未艾
　　根据Statista机构统计，2019年全球研发总支出约2.37万亿美元，2010-2019年复合增速6%左右。另一方面，考虑到全球各国研发经费仍主要以企业为主，并且考虑到生命科学、生物医药企业是科学服务行业的主要客户，伴随全球生命科学领域研究资金的持续投入、生物医药企业研发投入的不断增加，以及全球医疗健康领域投融资额的快速增长，将进一步推动全球科学服务行业市场规模的扩容。
　　全球科学服务行业市场规模预计超过1500亿美元，未来仍有望保持稳定增长。根据全球科学服务行业龙头赛默飞2020年官网提供的投资者交流材料数据中，赛默飞预计其主要业务（生命科学解决方案、分析仪器、专业诊断、实验室产品和服务）所对应的全球市场空间为1650亿美元（赛默飞市占率约15%）。根据德国默克2021年官网提供的投资者交流材料数据中，德国默克预计全球整个生命科学市场空间约为1700-1800亿欧元，并且预计未来5年仍能够保持5%-6%的稳定增长；具体来看，其中实验消耗品市场约占55%，约935-990亿欧元，预计未来保持5%-6%的稳定增长；分析仪器市场约占15%，约255-270亿欧元，预计未来保持4%-5%的稳定增长；服务市场约占30%，约510-540亿欧元，预计未来保持7%-8%的中高个位数增长。
　　根据国家统计局《2019年全国科技经费投入统计公报》数据，2019年全国共投入研究与试验发展（R&D）经费22144亿元，比上年增加2466亿元，同比增长12.53%，2010-2019年均复合增速13.54%；研发支出占GDP比重也由2010年的1.70%上升到2019年的2.23%。
　　具体来看，国内科研投入活动主体以企业为主，占比超过四分之三。2019年全国科技经费投入分活动主体来看，各类企业研究与试验发展（R&D）经费支出16921.8亿元，比上年增长11.1%；政府属研究机构经费支出3080.8亿元，增长14.5%；高等学校经费支出1796.6亿元，增长23.2%。企业、政府属研究机构、高等学校经费支出所占比重分别为76.4%、13.9%和8.1%；分类型看，全国基础研究经费1335.6亿元，比上年增长22.5%；应用研究经费2498.5亿元，增长14.0%；试验发展经费18309.5亿元，增长11.7%。基础研究、应用研究和试验发展经费所占比重分别为6.0%、11.3%和82.7%。
　　与发达国家相比，中国研发投入占比仍有明显提升空间。根据Wordbank数据，2018年中国研发支出约3184亿美元，研发经费总额仅次于美国的5730亿美元，位列全球第二；但从研发投入强度来看（即研发经费投入/GDP的比例），中国与发达国家还存在不少距离，2018年中国研发投入强度约2.19%，低于世界平均水平的2.27%，而美国为2.84%，德国为3.09%，日本为3.26%，韩国超过4%、达到4.85%，以色列全球最高为4.95%
　　根据国务院2016年发布的《国家创新驱动发展战略纲要》，纲要预计“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%”。据上，假设到2030年中国研发投入强度达到2.8%，参考国际货币基金组织IMF的预测到2030年中国GDP总值将超过25万亿美元，则2030年中国研究与试验发展（R&D）经费支出有望达到约50000亿元，2019-2030年复合增速预计约为8%。
　　因此总体来看，中国科研经费投入近年保持增长，未来投入强度则预计仍将稳步提高——中国科研经费，特别是在生物医药和新材料等领域的持续增长，将带动市场对科研实验用品需求的增加，预计科学服务行业市场将进一步扩容。
　　以赛默飞为例，中国是其收入增长最快的区域，赛默飞2020年中国区收入约27.97亿美元，同比增长1.64%（2020年收入放缓，主要系海外疫情影响进口产品使用及国内高校开学较晚所致，参考2019年赛默飞中国区收入同比增长9.90%），2011-2020年收入复合增速为19.57%；中国市场占赛默飞全球收入的比例也由2011年的5%提升到2020年的9%（2019年占11%）。
　　实验试剂——是指具有一定纯度标准的各种单质和化合物（也可以是混合物），是工农业生产、文教卫生、科学研究以及国防建设等多方面进行化验分析的重要试剂，包括通用试剂、高纯试剂、生化试剂、特种试剂、分析专用试剂等。试剂分类方法较多，按制造难易程度和用途可分为高端试剂（专用试剂）、通用试剂；按状态可分为固体试剂、液体试剂；按类别可分为无机试剂、有机试剂；按性能可分为危险试剂、非危险试剂等；按纯度可分为工业级化学试剂、实验纯、化学纯、分析纯、优级纯和高净超纯。其中实验纯、化学纯、分析纯、优级纯为通用化学试剂，一般应用于科研、教学、分析检测、工业生产等领域，超净高纯试剂是化学试剂中纯度最高的试剂，其杂质含量较优级试剂低几个数量级，主要用于高端精密器件等制造领域。
　　化学试剂作为典型的精细化工品，应用广泛，品类繁多，部分高端科研试剂用量少，但附加值高。化学试剂目前广泛应用于医疗卫生、生物技术、检验检疫、国防军工、工农业生产等国民经济的各行各业，在生物医药、电子、微电子、航空航天、新材料等先进制造业领域的作用尤为重要，甚至是部分行业的关键性基础化工材料，客户主要以科研院所、高校市场、企业市场、检测中心为主。从数量上看，全球化学试剂品种已超过20万种（若包括生命科学试剂则超过百万种），经常流通的化学试剂品种约5万种，而国内经常使用的各类化学试剂达到2万种，且随着科学技术的发展，试剂种类还在不断增加。此外，部分高端科研试剂用量较小，个别品种每年用量只有几微克或几毫克，但由于其质量标准要求极高，并具备关键的基础化工材料属性，因此具有较高的附加值。
　　根据Wiseguy研究报告预测，全球实验室试剂市场规模将从2017年的183亿美元增加到2025年的298亿美元，预测期内的复合年增长率为6.3%，行业增长空间较大。而根据中国试剂信息网披露的数据，目前高校、科研机构和研发企业有超过30000家实验室，中国实验试剂市场规模已破千亿大关——化学试剂行业发展迅速，2018年中国化学试剂行业市场规模约1243.17亿元，同比增长18.3%，预计到2024年，中国化学试剂行业市场规模或将达到2495.75亿元，年均复合增速为12.3%；其中，预计高纯化学及生命科学试剂，是实验试剂中发展最快、技术含量及附加值最高的产品——根据《国内实验试剂供应链现状、问题与对策》（刘海龙，卢凡）估计，国内生物实验试剂行业市场规模的年增长率目前基本保持在20%-30%左右。
　　同时根据中国石油和化学工业联合会公布数据，近几年来中国主要化学品增长保持平稳，其中2019年中国化工行业经济运行企稳向好态势得到进一步巩固，全国化学试剂总产量2360.7万吨，相比2018年总产量增长12%。
　　生命科学试剂——生命科学试剂作为实验试剂的重要组成，是生命科学研究和开发的基础材料，具有种类繁多、专业性强、规格小、质量要求严格、价值高等特点，主要包括免疫学试剂（如抗体、抗体相关试剂）、分子生物学试剂（如基因编辑调控试剂、基因测序试剂）、细胞生物学试剂（如细胞培养、各类细胞系）、生化试剂（如小分子化合物、荧光染料和各种缓冲液）等。目前随着全球生物技术的不断发展以及生命科学研究的持续投入，生命科学试剂的使用范围不断扩展，市场规模持续快速增长。根据Frost&Sullivan（引自诺唯赞招股说明书）数据，2019年全球生命科学试剂市场规模约175亿美元，预计2024年达到246亿美元，2019-2024年复合增速为7.1%。近年来随着中国对生物、医疗、药物开发和卫生健康等生物基础产业的支持力度不断加大，国内生命科学试剂市场规模快速增长，2019年中国市场规模约126亿元，预计2024年达到260亿元，2019-2024年复合增速为13.8%。
　　国内实验试剂市场上，高端科研试剂产品基本被国际巨头垄断，特别是涉及生命科学、分析色谱、高端化学、材料科学等领域的高端试剂，有相当一部分品种尚属空白，只能长期依赖进口解决。根据泰坦科技招股说明书披露，国际巨头占国内超过80%的市场份额。而国产企业则由于起步较晚、技术研发落后、资金匮乏、规模较小等原因，销售产品主要集中在中低端试剂品种和以代理品种为主，完全自主开发的原创性试剂较少。根据《国内实验试剂供应链现状、问题与对策》（刘海龙，卢凡）估计，国产试剂销售规模所占比例约为10%。随着国内中高端国产试剂公司加快研发，伴随国家政策对进口替代大力支持，未来国产化学试剂将逐步实现高端产品的进口替代，国产企业进口替代空间巨大。
　　根据中国海关总署数据，2019年中国诊断相关实验用试剂（诊断代表一部分实验试剂应用场景）进口金额为19.28亿美元，而出口金额仅为3.14亿美元，出口金额远远低于进口金额；而2019年中国诊断相关实验用试剂出口量为2.97万吨，远高于2019年进口量的1.18万吨。因此，通过上述进出口产品金额和量的结构性的差异，当前国产化学试剂仍集中在低端市场，价值含量低，高端化学试剂依赖于进口。
　　二、高端实验室分析仪器技术壁垒极高，中国与国外仍具有显著差距
　　实验分析仪器的制造水平是衡量一个国家高端制造能力的重要指标之一，中国与发达国家在科研领域上核心差距即实验分析仪器和实验室能力的差距。实验分析仪器集成多个现代科学与专业技术领域，包括分析化学、自动化技术、计算机科学技术、材料化学技术及机械设计制造技术等，此外涉及各个下游应用领域的专业知识，是典型的高附加值、技术密集型行业。另一方面，下游应用领域的不断发展也对仪器产品的性能、精度、效率提出更高，要求；这也意味着实验分析仪器供应商需要具备深厚的技术储备、丰富的经验积累、完善成熟的研发机制和研发模式。相较于发达国家，中国实验分析仪器行业起步较晚，在研发技术、质量和规模等方面均存在较大的差距，特别是在精密仪器等高精尖领域内尚难与技术实力雄厚的国外厂商竞争，全球的高端产品市场基本被赛默飞、安捷伦、默克、岛津等国际巨头所垄断，而国内高端仪器、精密设备基本依赖进口。
　　但随着国家相关产业政策的支持，下游行业需求的不断释放，国内企业自主研发实力的逐步增强，中国实验分析仪器行业正逐步步入高速度、高质量发展时期，未来市场潜力巨大。近年来，中央和地方各级政府也出台了一系列产业政策，大力扶持实验分析仪器领域的发展，提升中国高端装备制造能力。在国家统计局颁布的《战略性新兴产业分类（2018）》中，实验分析仪器被列入高端装备制造产业，是国家重点鼓励发展的领域。根据SDI数据，2020年中国实验分析仪器市场规模约75亿美元，2015-2020年复合增速为6.80%，高于同期北美（5.20%）、欧洲（3.10%）、日本（2.90%）。
　　中国分析仪器行业发展趋势良好，盈利能力逐渐提高。从收入规模和盈利能力方面，根据上海仪器仪表行业协会发布的数据，2020年中国分析仪器行业实现主营业务收入285.2亿元，同比增长9.72%，2015-2020年复合增速为7.03%；实现利润总额49.65亿元，同比增长31.91%，2015-2020年复合增速为15.50%，营业利润率由2015年的9.32%提升至2020年的17.41%。而从生产数量来看，2020年中国分析仪器产量约238.53万台，增速有所下滑，主要系疫情原因部分企业停产所致；2017-2020年中国分析仪器产量基本维持在250万台上下。
　　收购整合成就一站式行业巨头，全球科学服务行业竞争格局，目前仍以跨国外企垄断为主。目前美国、欧洲等发达国家或地区相关行业发展已基本成熟，市场竞争较为平稳。行业内公司，已经在资本的推动下，规模化发展，完成了从家族化中小型企业向巨无霸企业过渡的阶段，跨国企业构建了产品全系列生态圈并以兼并收购作为主要竞争策略，通过收购竞赛，快速扩增新型科研用品品类和相关专利，筑高行业壁垒、消除竞争，进而利用垄断地位控制产品价格，攫取高额利润，也诞生了一批具有世界影响力的公司——从单一领域到一站式科研服务提供商，行业集中度也随之上升。2006年以前国际科学服务行业家族企业盛行，以中小型企业居多，行业内企业仅有能力在科研试剂、实验耗材或者仪器设备中的某一领域从事业务。而随着全球科研领域的蓬勃发展，世界科学服务行业开启了跨国公司垄断、收购和比拼，行业集中度呈上升趋势。
　　国内科学服务企业与国外仍有一定差距，但成长空间巨大。科学服务行业涉及范围较为广泛，市场规模较大，国际巨头几乎垄断高端产品，占据市场主导地位。国内科学服务行业发展相对滞后，表现为企业数量多、技术相对落后，以中小型企业为主，并在中低端领域激烈竞争。多数企业采取作坊式加工生产，不具备严格的工艺流程和检测程序，质量难以保证，与美国、欧洲等企业的同类产品存在较大差距；同时，由于技术储备不足，资金匮乏、规模较小，国内企业仅能专注于生产科研试剂、实验耗材或者仪器设备中的某一类产品，并在上述产品上展开价格竞争，尚未形成具有垄断地位的大型企业，与国际巨头相比仍有较大的差距。根据《国内实验试剂供应链现状、问题与对策》（刘海龙，卢凡），在2016年统计的55家国内试剂生产企业中，有18家企业销售额突破了1亿元。与德国默克、赛默飞世尔科技、丹纳赫等全球龙头相比，国产试剂在品种数量、客户数量、覆盖市场、收入利润规模等多个维度还存在较大差距，但未来的成长空间也更大。
　　目前国内科学服务企业仍以代理经销商为主。实验试剂、耗材及仪器的源头供应商都是国外大型厂商，如Sigma、Qiagen、Coring、赛默飞等，这些国外源头供应商通过直销、授权给独家代理或区域代理等形式把实验试剂销售给国内市场——目前国内90%的实验试剂、生物实验耗材都源自国外源头供应商。尽管国际源头供应商较为集中，但国内的市场销售与服务主体仍以小经销商和中介公司为主。极少规模较大的独家代理或一级代理能够做到1-2亿元的年销售额，但由于代理商市场门槛较低，还存在着数以万计的中小型经销商和中介公司，他们的年销售额很少能够达到100万元。根据阿拉丁招股说明书，国内试剂代销企业的毛利润率在12%-15%，而净利润率则低于6%——一方面，绝大多数试剂产品的品牌和技术都掌握在国际大型试剂企业手中，因此留给国内代销企业的利润本就不高；另一方面，代销企业提供的不仅仅是试剂，还包括了大量的服务，例如实验前咨询（实验怎么安排）、实验结果讨论（出现问题怎么处理）、技术培训（新技术新方法）等，这些成本进一步降低了国内试剂代销企业的利润。因此，整体来看，目前国内科学服务行业的主要市场被国外知名企业所占据，国内企业以代理经销商为主。但与此同时，在国家产业规划调整及市场自然淘汰的双重影响下，国内科学服务行业正由粗放式经营向规范化经营转变，已有部分技术实力较强、生产规模较大、具备一定品牌影响力的本土企业借助于国家技术转型升级的契机快速发展，凭借地缘优势及较高性价比抢占了少量市场份额；通过多年积累，部分国内领先企业已经在科研试剂产品、设备上实现了进口替代，同时也具备了一定收入规模，加快追赶国际行业龙头的步伐。
　　一方面，近年来一些国内领先企业开始尝试自主创新，持续增加技术研发投入，经过多年的技术改进和经验积累，涌现出如阿拉丁、阿达玛斯（泰坦科技旗下高端试剂品牌）、麦克林、JETBIOFIL（洁特生物）等国产科研试剂和耗材的自主品牌，部分产品质量已经达到甚至超过进口产品，并且具有价格优势。在科研试剂领域，以泰坦和阿拉丁为例，根据泰坦招股说明书披露，目前Adamas在产品纯度、杂质控制等技术规格方面甚至优于国外试剂品牌的产品，并且相同质量相同规格产品价格低于国外品牌20%左右，自主品牌SKU数量已从2015年约6万余种增长到2019年10万余种；根据阿拉丁招股说明书披露，部分试剂如苯甲醇（用于GC顶空测试，≥99.9%）、双酚A分析标准品（>99.8%，HPLC）、钨酸（99.999%，metalsbasis）、金胺O（90%，用于生物染色）等40余种产品技术指标达到或超过国际先进企业西格玛奥德里奇（Sigma-Aldrich）同类产品，公司整体SKU数量从2017年的5.8万多种增加到2019年的8.8万多种，同时预计未来3年每年新增1万个SKU。而在生物耗材领域，洁特生物以ODM模式为主，ODM客户包括VWR、ThermoFisher、GEHealthcare、GeneseeScientific、CelltreatScientific等知名生物实验室用品综合服务商，ODM产品质量性能符合国际品牌标准；而在实验分析仪器领域，如莱伯泰科部分产品的性能参数已达到海外水平。
　　另一方面，中国科学服务企业大多小而散（代理商为主），以代理外资品牌和价格竞争作为主要竞争策略，从整体上拉低了行业利润水平；而自主品牌则是高毛利率的保证。如泰坦科技虽然综合毛利率不到25%（主要系自主品牌与第三方品牌相结合，代理产品拉低毛利率），但其自主高端试剂毛利率超过60%，始终保持较高水平，而自主通用试剂毛利率也在40%上下；阿拉丁自成立以来就坚持打造自主科研试剂品牌“阿拉丁”及实验耗材品牌“芯硅谷”，2012-2019年公司毛利率基本维持在70%以上；洁特生物专注于生物实验室一次性塑料耗材，以ODM销售为主，配有少量试剂、小型实验仪器，其中耗材类毛利率基本维持在45%上下；莱伯泰科则主要从事实验分析仪器的研发、生产和销售，其中自产产品收入占比基本超过60%，而自产的实验分析仪器产品毛利率也接近50%。