2016年中国生物产业行业市场现状分析及行业市场供需状况分析

　　1、生物产业对经济发展具有重大战略意义

　　我国推动生物技术研发和产业发展已有 30 多年的历史，近年来，我国生物产业产值每年保持 20%以上的增长率，2014 年达到 3.16 万亿元，在 GDP 中的比重由 30 年前的 1.28%上升到 2014 年的 4.63%，在国民经济中占有较高的比重。

　　近年来，中国政府对生物技术的研发投入持续增加，年均增长率达到 28%。我国生物技术发展取得了一批标志性的新成果，生物产业在支撑引领经济发展中的作用日益显现。根据《生物产业发展规划》，到 2020 年生物产业将发展成为国民经济的支柱产业，其重点领域为生物医药、生物医学、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保以及生物服务等七大产业。

　　2、现代生物技术推动生物制造技术体系的形成与发展

　　在《“十二五”现代生物制造科技发展专项规划》中指出，随着生物科技的进步及其向现代工业领域的快速渗透，现代生物制造正在引发一场新的工业革命。世界各主要经济强国都把生物制造作为保障能源安全、环境质量和经济发展的国家战略，促进形成与环境协调的战略产业体系，抢占未来生物产业的竞争制高点。美国已经明确将生物制造技术作为战略技术领域，并列为 2020 年制造技术挑战的 11 个主要方向之一，期望通过应用生物技术，降低经济发展对化石能源的依赖和人类社会活动的碳足迹。欧洲已经制定规划，计划通过大幅度降低对化石资源的依赖，于 2025 年取得向基于生物技术型社会转变的实质进展。OECD经济合作与发展组织发布的《面向 2030 生物经济施政纲领》战略报告预计，到2030 年将有大约 35%的化学品和其他工业产品来自生物制造，生物经济将初步形成。

　　随着基因组学、系统生物学、合成生物学的飞速发展，工业微生物分子育种、工业酶分子改造等新技术不断促进生物制造行业的进步，生物炼制与生物质转化、生物催化与生物加工、现代发酵等现代生物制造技术不断取得重大创新和产业应用，对工业基础原材料的化石原料路线替代、传统工业的工艺路线替代以及生物产业升级产生了巨大的推动作用。

　　3、生物发酵产业的发展

　　作为生物制造技术领域中的重要部分，我国的生物发酵产业虽然起步较晚，但发展速度很快，目前生物发酵产业产品总量已居世界第一位，在生物基化学品、生物基材料、酶制剂、大宗发酵产品、精细化学品等领域已经掌握一批关键技术，成为名副其实的生物发酵大国。

　　“十二五”期间，我国生物发酵产业规模继续扩大，主要产品产量从 2011年的 2,230 万吨增加到 2014 年的 2,420 万吨，年总产值接近 2,800 亿元；主要产品出口量从 2011 年的 286 万吨增加到 2014 年的 333 万吨，2014 年出口额达 43亿美元。与此同时，我国生物发酵产品在以味精、赖氨酸、柠檬酸、结晶葡萄糖等大宗产品为主体的基础之上，逐渐出现了小品种氨基酸、功能糖醇、低聚糖、微生物多糖等高附加值产品快速发展的产业格局。产品质量及安全水平也在不断提高，产品标准已与国际接轨，发酵行业资源综合利用水平也在逐步提升，节能减排取得显著成效。

　　目前，我国传统生物发酵产业仍面临局部产能结构性过剩，微生物工程菌与新型酶制剂的开发、产业化和工业规模应用明显落后于先进国家，核心技术水平与国外具有较大差距等问题。改造和优化传统生物发酵产品工艺技术，不断提高发酵产品的生产技术水平，提升我国生物发酵产品分离和提纯技术，大规模开发生物化工装备等，迫切需要以微生物基因组学与系统生物学、合成生物学为基础的现代生物制造技术相互结合，从而提高产业科技水平，增强国际竞争力。

　　4、氨基酸行业介绍

　　目前世界上氨基酸的主要生产国家有日本、美国、德国、韩国、中国等。世界氨基酸工业从十九世纪初以来先后开发了蛋白质水解抽提法、化学合成法、酶法和生物发酵法等氨基酸生产方法。蛋白质水解法是最传统的氨基酸生产方法，从 1910 年日本味之素公司采用酸水解大豆蛋白提取谷氨酸开始，到 1957 年发酵法生产谷氨酸成功前，全部氨基酸产品都是采用蛋白质水解抽提法制备的；化学合成法是 20 世纪 50 年代逐步发展起来的方法；酶法生产氨基酸始于 20 世纪 70年代，日本 1973 年用固定化菌体成功进行了天冬氨酸的生产，开创了应用酶法生产氨基酸的先例；发酵法生产氨基酸始于 20 世纪 50 年代，日本 1956 年成功分离谷氨酸棒状杆菌，并于次年成功利用发酵法生产谷氨酸。随着遗传学、生物化学与分子生物学和生物工程技术的发展，发酵法已成为目前全球生产氨基酸的主要方法。

　　从氨基酸产业的发展历程来看，谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸等大品种氨基酸大都经历了从传统的蛋白质水解法、化学合成方法向现代生物发酵法的演变过程。氨基酸产品在转向生物发酵法生产过程中的核心技术突破，会带来生产规模的大幅度提升和生产成本的大幅度降低，带来更广泛的应用市场，从而推动所在细分行业的快速发展。行业中的企业一旦掌握了某项核心技术，自身竞争力将明显提升。

　　5 、氨基酸行业竞争格局和市场化程度随着全球消费者对天然、健康理念的追求，绿色、环保的氨基酸及衍生产品的市场需求快速增长。由于新品种的不断开发，特别是新应用的不断挖掘，行业整体正处于快速增长的阶段，除了少数大品种氨基酸应用已达到饱和，各类氨基酸品种在医药、日化、食品、饲料等领域的大规模的应用有极大的发展空间。预计到 2030 年，世界氨基酸行业将以每年 4.7%的速度增长，而中国氨基酸行业每年的增长速度将超过 7%。由于氨基酸需求量大，世界各大氨基酸生产国的厂商均在增加产量以提升市场份额，竞争十分激烈。

　　（1 ）少数大品种氨基酸市场趋于饱和

　　随着多年来的快速发展，我国大品种氨基酸产量和水平均已居世界前列，呈现出产量高、价格低等特点，主要品种有谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等。大品种氨基酸厂家通过产能扩张促进行业整合，已经基本形成稳定的竞争格局。

　　目前，受到生产成本提高、全球经济低迷以及环保标准进一步提升等多方面的影响，我国氨基酸行业发展受到了一定程度的制约，企业盈利空间进一步压缩，大部分企业根据市场情况调整产量，生产基地逐步向原料供应地及能源价格较低、运输便捷的地区转移。但是，随着世界氨基酸需求的扩大和氨基酸应用领域的不断拓展，氨基酸行业仍存在巨大的商机，整个行业将呈现出基地化、规模化的发展趋势。

　　（2 ）小品种氨基酸前景看好

　　当前市场上发展前景较好的小品种氨基酸主要有丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸、精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸、丝氨酸等。随着生物科技的进步，应用领域的不断开发，高附加值小品种氨基酸呈现出蓬勃发展的态势。

　　虽然小品种氨基酸发展较快，但受限于现阶段的生产技术水平，小品种氨基酸的生产规模较小、成本较高，较小的产能与较高的成本阻碍了其在日化、食品等领域的应用，目前多数局限于医药及保健品领域。

　　随着现代生物制造技术的发展，现有小品种氨基酸的技术水平不断提高，生产成本不断降低，持续推动下游应用领域的拓展。丙氨酸作为小品种氨基酸的代表，由于公司在发酵法生产工艺上的突破，已实现规模生产，在成本方面优势明显，新的应用领域正在被不断开发，前景广阔。

　　6、市场供求状况及变动原因

　　近年来，氨基酸行业获得了长足的发展，其主要应用领域为医药行业、日化行业、食品行业和饲料行业等。

　　（1 ）医药领域

　　氨基酸参与生物体的代谢和生理活动，是合成蛋白质、维生素、激素、酶及抗体的原料。氨基酸及其衍生物可作为合成活性药物的中间体，在医药行业有着十分广阔的市场前景。

　　丙氨酸在医药及保健品领域的主要用途是作为生产维生素 B6、氧氟沙星、丙谷二肽等产品的原料。随着一些以丙氨酸为原料的新药的面世，丙氨酸的需求将会出现大幅增长。如用于治疗多发性硬化症的药物醋酸格拉替雷，于 1996 年获得 FDA 批准，2013 年销售额高达 43 亿美元；如治疗丙型肝炎的突破性药物索非布韦，2013 年 12 月获得 FDA 批准，2014 年 1 月经欧洲药品管理局批准在欧盟各国上市，2014 年全年销售额超 120 亿美元。随着消费者对健康要求的提高，丙氨酸作为合成人体蛋白质的主要组成部分，在医药、营养品和保健品方面的需求还将进一步增加。

　　（2 ）日化领域

　　氨基酸可参与合成表面活性剂、抗菌剂和螯合剂，在洗涤用品、化妆品等方面用途广泛，正在逐步进入护理用品这一巨大的消费市场领域。

　　温和氨基酸表面活性剂在日常的洗护化妆品中已经开始广泛使用，在面霜、润肤乳和精华液等保养美容类化妆品中，此类表面活性剂主要起到乳化的作用，在洗面奶、洗发水和沐浴露等清洁类日化品中，此类表面活性剂主要起到去除油污的作用，如椰油酰-L-丙氨酸是以天然氨基酸和椰子油为基础的表面活性剂，安全性高，降解产物为氨基酸和脂肪酸，可被微生物直接利用。含有椰油酰-L-丙氨酸的护理品具有温和不刺激、去污能力强及杀菌的特点，绿色环保，在市场上认可程度逐步提高。

　　L-丙氨酸的工业级应用，特别是可降解绿色螯合剂领域，未来将有较大的增长。L-丙氨酸可用于生产新型螯合剂如 MGDA，该螯合剂可在新型高性能环保洗涤剂中替代含磷螯合剂的成分，可以在水中自然降解，而传统的螯合剂由于含磷，进入湖泊和河流会导致水体富营养、藻类大量繁殖，从而破坏整个水体生态系统。MGDA 避免了传统磷酸盐对环境的负面影响，避免对人体和环境造成危害。2010 年，美国已有 16 个州禁止销售磷酸盐含量超过 0.5%的家用洗碗机洗涤剂，从 2017 年起欧盟成员国将磷酸盐在洗碗机和洗涤剂中使用量限制为不得超过 0.3 克每标准剂量的物质，这都有利于这种新型螯合剂 MGDA 的发展，从而推动丙氨酸的需求大幅增长。为应对 MGDA 快速增长的需求，巴斯夫目前在美国阿拉巴马州建成的采用发酵法 L-丙氨酸作为原材料的世界级规模螯合剂工厂已于 2015 年四季度投产，并已经向发行人采购；巴斯夫正在投资的德国路德维希港 MGDA 生产设施扩张计划将于 2016 年底完成，巴斯夫在阿拉巴马州和路德维希港的额外生产能力将使巴斯夫螯合剂的产能提高至 17 万吨/年。

　　（3 ）食品领域

　　食品领域是氨基酸的传统应用领域，主要运用于增味剂、营养剂、甜味剂和香精香料等方面，食品领域中的氨基酸运用以谷氨酸钠、甘氨酸等为主。L-丙氨酸作为一种天然的食品添加剂，在越来越多的食品中开始使用。国外市场如日本、东南亚各国已有成熟的使用 L-丙氨酸、DL-丙氨酸作为呈味剂等食品添加剂的经验，我国已于 2010 年将 L-丙氨酸纳入食品添加剂的国家标准。随着市场对丙氨酸功能的深入了解和挖掘，以及全球消费者对天然、健康、绿色、环保理念的追求，L-丙氨酸作为一种天然、绿色的食品添加剂，其市场规模有望不断扩大。

　　（4 ）其他领域

　　氨基酸在饲料、农化、新材料及化工等领域也被广泛运用。随着 L-丙氨酸的规模化生产，更多下游的高效环保的新产品、新应用正在出现。如 L-丙氨酸已在国外被作为高端宠物饲料的添加剂；在农药领域以 L-丙氨酸为原材料合成的 S-2-氯丙酸，是绿色可降解除草剂高 2,4-滴丙酸的中间体，在国际市场上具有广泛的应用；丙氨酸还可以用于生产新型可降解聚合材料。