1、技术迭代推动成本降低，催生新兴领域应用需求‍

L-丙氨酸是应用最广泛的丙氨酸品种。

丙氨酸属小品种氨基酸，分为α-丙氨酸和 β-丙氨酸，其中α-丙氨酸存在 L 型、D 型两种立体镜像（L-丙氨酸和 D-丙氨酸），DL-丙氨酸为 α-丙氨酸的外消旋体。

其中，L-丙氨酸下游应用最为广泛，在丙氨酸系列中需求占比约 80%。

日化领域是 L-丙氨酸最主要的应用领域。

L-丙氨酸主要应用于日化、医药及保健品、食品添加剂和饲料等众多领域，其中日化领域 2019 年需求量占比达 55%，主要用于合成新型环保螯合剂 MGDA（巴斯夫开发的专利绿色螯合剂）；医药保健品领域 2019 年需求占比约 30%，L-丙氨酸主要作为生产维生素 B6 等产品的原料。

发酵法是当前主流制备方法。

L-丙氨酸的生产工艺上经历了从天然提取法、化学合成法（传 统化工制造）、酶法到发酵法的技术演变，前两种制备工艺存在成本过高、合成路线较长 及环保压力大等问题，目前主流工艺为酶法和发酵法。

发酵法较酶法成本优势显著。

发酵法技术以可再生资源葡萄糖为原料，减少对不可再生石油基产物的依赖，在常温常压的反应条件下、采用“一罐式”发酵、实现二氧化碳零排放的微生物发酵生产方式，使经济和环境效益得以显著提升，同时使得产品成本和酶法相比降低约 50%。

以 L-丙氨酸龙头华恒生物为例，2019年发酵法 L-丙氨酸的单吨成本为7955元（毛利率高达 49.53%），而酶法L-丙氨酸的单吨成本为17561元（毛利率仅为13.67%）。

发酵法技术革新使 L-丙氨酸成本降低，推动其在新兴领域的应用需求。行业发展初期，L丙氨酸主要以石油基产物为原料，成本高昂致市场需求量偏低，主要应用于医药及保健品和食品添加剂等领域，随着生物发酵法技术的突破，生产工艺的转型升级使 L-丙氨酸成本大幅降低，推动应用向日化领域拓展，其中典型应用即为巴斯夫和诺力昂等企业成功开拓新型、绿色、可自然降解螯合剂 MGDA 这一新兴领域在欧洲和北美市场的需求应用。

据中国生物发酵产业协会数据，2016-2019 年丙氨酸全球需求量年复合增长率约为 14%，至 2019 年全球需求量约 5 万吨；预计未来市场仍将会以约 12%的年复合增长率快速增长，到 2023 年全球市场需求预计可达 8.1 万吨。其中，2019 年 L-丙氨酸需求量约为 3.8-4.2 万吨，其中发酵法市场需求量约为 3.6-3.9 万吨，酶法需求量约为 0.2-0.26 万吨。

2、绿色新型螯合剂 MGDA 需求快速增长，L-丙氨酸是主要原料

MGDA 是新型绿色高效螯合剂。MGDA 是巴斯夫开发的高性能绿色螯合剂，能够替代洗涤剂中磷酸盐（对水污染严重），在全球推行绿色环保理念的背景下，禁磷、限磷政策的出台，使 MGDA 逐步实现对于含磷高污染洗涤助剂的替代。

洗涤剂产品主要成分包括表面活性剂、螯合剂（占比30-50%）、氧化剂、生物酶制剂等，其中螯合剂主要起协同去污、抑制水垢形成作用，是洗涤剂产品中不可缺少的组成成分。

传统的螯合剂主要包括聚磷酸盐类螯合剂、氮川三乙酸（NTA）和乙二胺四乙酸（EDTA），但这些产品均对自然环境有所危害，而 MGDA 是一种优质的新型环保螯合剂兼具自然生物降解、螯合能力强、毒理安全、洗涤残留少等多重优点，可解决传统螯合剂带来的环境问题。

MGDA 是目前最高效，环保优势最强的螯合剂，可替代性较小。

MGDA 具有传统螯合剂所没有的优势，在保证相同清洗效力的情况下，可以有效解决传统螯合剂带来的环境、健康问题；是目前最优质的新型绿色螯合剂之一。

巴斯夫是 MGDA 行业内规模最大的生产企业，其产品生产工艺具有行业代表性（巴斯夫 MGDA 专利将于2030年5月19日到期），目前该公司没有改变现有 MGDA 生产工艺的计划。同时，根据巴斯夫的测试报告显示， MGDA 在同类型产品中显示出最高的螯合效率和最强的去污性能，有其不可替代性。

MGDA 行业增速显著，目前需求主要在海外。

目前，MGDA 主要使用在欧美国家的家用自动洗碗机专用洗涤剂中，少部分应用于如家用衣物洗涤剂、洗手液、果蔬洗涤剂等产品中，由于食品餐具、衣物与人体的卫生健康密切相关，人们通常对餐具、衣物洗涤剂的清洗效力、安全性和环境友好程度具有较高的要求，因此属于高附加值高端洗涤应用领域。

此外，随着生产工艺的提升和成本的下降，MGDA 具备向其他高端和中低端洗涤领域渗透的可能性，包括商业和工业洗涤、造纸纺织等领域。根据中国生物发酵产业协会出具的《关于丙氨酸、缬氨酸市场现状和发展趋势研判》，2019 年全球 MGDA 的需求量约为 16 万吨，预计到 2023 年全球 MGDA 的需求量将达约 39 万吨。

总体而言，我们认为驱动市场 MGDA 需求增长的因素主要有 3 点：

1）全球洗碗机行业增速显著，中国为最主要增量市场。

中国自动洗碗机 2018-2020 年同比增速均在 20%以上，至 2020 年销量为 192 万台，同比增长 27.2%，但国内渗透率仅为 1%，远低于美国的 78%，即使和日本的 28%渗透率相比仍有较大的市场空间。

根据中国洗涤用品工业杂志《工业与公共设施清洁》的预测数据，到 2023 年我国洗碗机市场有望达到年销售 1000 万台的规模。

2）各国对绿色环保和可持续发展相关政策的不断推行。

在各国政策的推动下，国内外洗涤剂市场正朝着绿色化、健康化方向发展。

3）上游行业技术创新使产品成本大幅下降。

根据前文所述生物法发酵法 L 丙氨酸技术突破使单吨成本较酶法时期下降 50%，MGDA 成本亦应明显下降，进一步增加了其向其他领域延伸拓展的可能性。

BASF 是 MGDA 主要生产商，国内企业亦积极布局 MGDA 产品。

MGDA 自 2010 年 BASF 在德国路德维希港建立了第一座世界级的生产装置，市场需求迅速增长，之后 BASF 又在美国、巴西以及赢创位于美国的阿拉巴马州生产基地设立了装置，持续扩产应对快速增长的需求，预计待美国俄亥俄州立马市和巴西瓜拉廷格达产后，巴斯夫的螯合剂产能将达到 17 万吨。

而国内多家企业也陆续开始生产 MGDA，其中，石家庄杰克化工有限公司是国内知名的螯合剂生产企业，主要产品包括 EDTA 螯合剂、螯合微量元素等，为迎合市场需求导向，目前也进一步拓展了新型螯合剂 MGDA 的业务，开始向华恒生物采购丙氨酸产品。同时，重庆紫光化工股份有限公司已获得多项关于 MGDA 制备方法的发明专利授权，福建蒙正生物科技股份有限公司亦有相关在审的发明专利。

L-丙氨酸是合成新型绿色螯合剂 MGDA 的主要原料，且可替代性较小。

根据《新型绿色螯合剂 MGDA 合成研究进展》中显示，1985克MGDA水溶液需使用270克 L-丙氨酸，L-丙氨酸占比大约为13.6%。根据华恒生物公告，目前巴斯夫没有比 L-丙氨酸的更优替代产品。

另一方面，L-丙氨酸不仅具备成本优势，同时采用发酵法生产工艺，符合欧美市场的生态标签要求，是目前最为优质的上游原材料选择。

2019年6月以前，诺力昂向公司采购DL-丙氨酸用来生产MGDA，但其在当年6月改变了MGDA 生产工艺，也开始采用 L-丙 氨酸生产 MGDA，主要系相比于DL-丙氨酸而言，L-丙氨酸的产品成本更低。

3、L-丙氨酸供给格局稳定，华恒生物龙头优势显著

丙氨酸产能主要集中在中国，华恒生物全球市占率接近 50%。全球丙氨酸产能主要集中在中国，国内丙氨酸生产企业主要包括华恒生物、丰原生化、烟台恒源等，国外丙氨酸生产企业主要为武藏野。

华恒生物作为全球范围内规模最大的丙氨酸系列产品生产企业之一，现拥有 L-丙氨酸产能 2.3 万吨/年，2019 年全球市占率接近 50%。

华恒生物作为 L-丙氨酸龙头计划扩产共 2 万吨产能，预计到 2023 年产能将达到 4.3 万吨/年；此外，安徽丰原拥有 3 万吨/年 L-丙氨酸产能（2017 年 8 月正式投产试车，但实际建设、运营、投产情况未公开披露），烟台恒源拥有 3000 吨 L-丙氨酸产能，同时浙江梦家园生物、江苏杰成生物、山东金朗生物、山东凯翔生物、宁夏伊品生物等部分企业涉及小规模开展 L-丙氨酸业务或正在建设相关生产线的情况。

华恒生物全球丙氨酸龙头+多年沉淀优质客户资源，有充分实力抓住 MGDA 行业增长机遇。

华恒生物作为全球 L-丙氨酸产能市占率接近 50%的龙头，与 MGDA 行业内规模最大的生产企业巴斯夫自 2013 年起即建立了长期稳定的合作关系，同时亦与包括诺力昂在内的多家境内外知名企业合作。考虑到这些企业对于供应商的认证需耗费较大时间和成本，使公司自然形成较高的客户壁垒。

另一方面，公司同时拥有发酵法和酶法生产丙氨酸系列产品的技术，亦已成为全球范围内规模最大的丙氨酸系列产品生产企业之一。在技术规模优势和客户资源壁垒的加成下，公司 L-丙氨酸有望受益于 MGDA 需求的快速增长。

华恒生物拥有独特 L-丙氨酸生产技术。华恒生物独有的厌氧发酵法生产 L-丙氨酸可以使经济和环境效益得以显著提升。

据中国轻工业联合会出具的科学技术成果鉴定书显示，公司的厌氧发酵法生产 L-丙氨酸的关键技术已达到国际领先水平。

此外，2017-2019 年在发酵法 L-丙氨酸单位售价逐步降低的情况下，公司凭借其领先的厌氧发酵法所带来的技术成本优势，使单位成本降幅更大。

4、公司介绍。 ‍

华恒生物以合成生物技术为核心，专注于氨基酸及其衍生物产品的研发、生产和销售，主要产品包括丙氨酸系列产品（L-丙氨酸、DL-丙氨酸、β-丙氨酸）、D-泛酸钙和α-熊果苷等，可广泛应用于日化、医药及保健品、食品添加剂、饲料等众多领域。公司现已成为全球领先的通过生物制造方式规模化生产小品种氨基酸产品的企业之一，其中丙氨酸系列产品生产规模位居国际前列。

后续，公司将以发酵技术为核心发展新品，包括缬氨酸、医药级三支链氨基酸等，持续推进公司产品树的丰富化、多元化。

预计：

2021/2022/2023年净利润分别为1.66/2.35/3.48亿元，对应PE34.81/24.59/16.60倍

5、风险提示 ‍

1）L-丙氨酸市场需求放缓及容量有限风险：

若未来市场容量增长不及预期，或出现可替代以 L-丙氨酸生产 MGDA 螯合剂的新技术则存在市场需求放缓及容量有限风险；

2）L-丙氨酸产品销售价格下降风险：

若 L-丙氨酸行业内新增产能的竞争将加剧，未来 L-丙氨酸产品价格存在持续下降风险；

3）MGDA 市场渗透率低于预期：

若 MGDA 市场需求和供给发生不利变动，MGDA 在日 化领域的存在渗透率将低于预期风险；

4）MGDA 被替代风险：

若市场中出现比 MGDA 的更优替代产品或技术，亦或 MGDA 的 主流生产工艺改换配方则存在被替代风险。

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作者：天风证券 唐婕 李辉

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