預見2024:《2024年中國細胞培養基行業全景圖譜》(附市場規模、競爭格局和發展前景等)
行業主要上市公司:奧浦邁(688293),近岸蛋白(688137),中牧實業(600195),雙鷺實業(002038),通化東寶(600867),冠昊生物(300238),三生國健(688336),潔特生物(688026)等
本文核心數據:市場規模;細分產品;成本結構;區域占比;規模預測;
產業概況
1、定義及特征
細胞培養基按成分確定性分類,可劃分為含血清、低血清、無血清、無蛋白以及化學成分確定細胞培養基,其化學成分的確定性遞增。無血清/化學成分確定的細胞培養基在科研及商業領域中的應用愈加廣泛,主要由于:1)可避免因動物血清造成的病毒、支原體等污染的風險;2)特異性高,可針對特定細胞進行成分優化,進一步提高細胞表達量;3)組分穩定,可大量生產,更方便下游產物分離和純化。
2、產業鏈剖析:上游原材料及耗材設備種類豐富
從產業鏈來看,培養基產業鏈的上游主要是原料、耗材及設備供應商。培養基的組分有70-100種不同化學原料,包括氨基酸、維生素、微量元素等。上游原料的純度、穩定性會直接影響培養基的性能和批間穩定性。
中游培養基主要分為無血清培養基,無動物來源成分,但可能包含植物來源,目前應用最為廣泛;有血清培養基,血清營養價值高、但成分復雜、差異大且不穩定,來源受限,易引起外源物污染;化學限定培養基,外源物污染的可能性降至最低,保持生產批次穩定,最大限度提高懸浮培養物中細胞系的生長和蛋白質表達;以及無蛋白培養基,即利用植物來源的蛋白水解物可以降低細胞培養過程中由動物來源的蛋白水解物帶入的污染的風險。而根據客戶不同的服務需求,培養基廠商提供的產品和服務可分為:目錄培養基、定制化培養基、OEM培養基加工和銷售培養基配方。
下游則是生物制品企業及科研機構。主要包括重組蛋白/抗體藥物生產、疫苗生產、基因治療/細胞治療藥物生產。不同的應用方向需要的細胞類型不同,對于細胞培養基的性能特點和生產需求存在很大差異,包括技術難度、生產工藝、產品形式等等。
細胞培養基產業鏈上游原材料供應企業主要原料供應企業有賽輪生物、奧普邁、金迪克生物、東亞藥業等。耗材有成大生物、中糧生物、潔特生物、冠昊生物等;相關設備有濟南天宇、瑞能醫學、寧波生動、吉凱基因。中游進口品牌有賽默飛、丹納赫、默克等;國產企業有多寧生物、奧浦邁、澳斯康、源培生物、臻格生物等。
行業發展歷程:現階段細胞培養基成為生物制藥耗材需求最大的品種
誕生期:20世紀50年代,是細胞培養基的起步階段。主要使用簡單的培養基,如雞蛋白、牛血清和生理鹽水等。雖然這類培養基提供了基本的生長和營養條件,但缺乏細胞所需的復雜因子和特定的生長因子。隨著細胞培養技術的發展,Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM)和Minimum Essential Medium(MEM)等培養基被引入。細胞培養基概念首次提出,是1950年的199含血清的細胞培養基。
無血清培養基時期:20世紀60年代-80年代,科學家分別從兩個研究方向推進無血清細胞培養基的開發:一是尋找能替代血清支持細胞在體外擴增的營養成分;二,更加重視優化配方中營養物成分和濃度實現細胞的高密度培養。
化學成分確定培養基時期:20世紀80年代-90年代,這個時期,開始研制化學成分確定的培養基,并且陸續出現商業化產品。
技術優化時期:2000年至2020年,這個時期化學成分確定的細胞培養基持續優化,品牌效應出現。無動物源的化學成分確定的培養基持續優化。在這個時期,培養基的性能顯著提升,更高的細胞密度和蛋白抗體表達水平成為現實。
需求增長期:2020年,數據顯示,細胞培養基成為全球生物制藥耗材市場中占比最大的品種,占生物制藥原料35%以上。近年來,隨著三維培養和生物打印技術的發展,培養基也在不斷創新和進化。傳統的平面細胞培養已經不能滿足復雜的組織和器官工程的需求。因此,研究人員開始開發新型的細胞培養基,如支架型培養基和生物透明基質,以提供更接近體內的三維環境。這些創新的細胞培養基在組織工程、再生醫學和藥物篩選方面具有重要的應用前景。
行業政策背景:政策支撐細胞培養基產業化發展
近年來,國家出臺一系列政策支持引導我國細胞培養基行業發展。《“十四五”生物經濟發展規劃》明確了生物經濟4大重點發展領域,也為細胞培養基等原料的產業化發展營造良好的政策環境。我國細胞培養基行業主要發展政策如下:
行業發展現狀
1、下游生物藥市場超6000億元
國內生物藥占生物制藥接近一半體量,行業規模2019-2024年從2100億元增長至約6000億元,年復合增速為18%,快于全球增速,主要是受政策、資金、產業三方面因素共同促進。生物科研試劑行業受生物醫療行業需求帶動維持高增長,這也為上游細胞培養基的發展提供新的契機。
2、細胞培養基市場規模增長勢頭迅猛
據Frost & Sullivan數據顯示,2022年中國細胞培養基市場規模超過30億元,2017-2022年復合增速超過40%。中國細胞培養基市場規模增長勢頭迅猛。初步預計,2023年細胞培養基市場規模同比增長25%,接近40億元。
2、無血清培養基占比最高
無血清培養基是細胞培養基的一種。無血清培養基內部可降低疫苗企業生產成本和分離純化成本,并提高疫苗產品質量,外部更容易獲得藥政部門、大眾輿論的支持,是目前應用頗為廣泛的培養基。無血清培養基應用范圍涵蓋疫苗生產、抗體與重組蛋白生產、細胞及基因治療、原代細胞培養等。中國無血清培養基占比逐年提升,2022年無血清培養基市場規模為21.8億元,初步核算2023年預計為27.5億元。
無血清培養基和試劑被廣泛的應用于培養哺乳動物和無脊椎動物細胞以制備單克隆抗體,病毒抗原和重組蛋白等。根據無血清培養基在細胞培養基的市場規模占比來看,中國無血清培養基市場規模最大,2022年占比69%。
3、細胞培養基行業成本結構
大規模生產和穩定上游供應鏈管理能力是核心競爭力之一。培養基的規模化生產,在制造費用攤薄的情況下,每(單)升細胞培養基成本會明顯下降。以奧浦邁的細胞培養基數據為例,2019到2021年,細胞培養基銷量從7萬升漲到43萬升,制造費用占比從31.1%降到15.3%;與此同時,單升成本從79元降到48元,降幅接近40%。2021年,奧浦邁直接材料占比接近60%,是成本最高的組成部分,其次是直接人工費用,占比26%,超過了制造費用。
注:2022年公司年報暫未披露成本結構具體數據
4、細胞培養基進口替代情況
近年來,國產細胞培養基技術不斷提升,代表性企業奧浦邁等,已經建立了大規模符合 GMP 要求的培養基生產基地,開發了多種經客戶確認能夠替代進口品牌的培養基產品,并已實現商業化銷售。其次,醫保談判的實施,部分被納入目錄的藥品價格降幅明顯 (例如 PD-1抗體被納入醫保后價格大幅度下降) ,對生產成本也提出了考驗。上游生產的控費是降低成本的重要方式,是包括細胞培養基在內的藥企供應鏈國產化的動力之一。此外,進口產品的供貨風險也是進口替代的主要原因之一。
根據應用領域分布顯示,傳統人用和獸用疫苗國產程度較高,抗體藥物、蛋白藥物兩種嚴重依賴進口,而細胞及基因治療完全依賴進口。
行業競爭格局
1、區域競爭:前四個地區企業數量占全國比重過半
根據企查貓查詢數據顯示,截至2024年2月細胞培養基注冊企業主要分布在廣東、江蘇、北京、上海等地,分別占比18%、12%、11.8%和11%,上述四地占比超過52%。這些地區生物制藥產業基礎較好,人口密集,下游產品需求廣闊,相關產業政策出臺較多,細胞培養基企業分布較多。
2、企業競爭:國產企業競爭力不斷提升
進口企業賽默飛(Gibco)、被丹納赫收購的Cytiva(HyClone)、默克(Millipore)在中國市場占據絕對優勢。2021年澳斯康超越Merck躍居第三,主要與新冠疫苗相關培養基需求增加相關。奧浦邁在蛋白及抗體藥培養基領域優勢突出,澳斯康在疫苗應用領域領先。
從競爭梯隊上看,頭部梯隊企業為賽默飛、丹納赫,這兩家進口企業生物技術全球領先,收購了細胞培養基的業內頂尖企業,具有較好的全球市場布局體系,在中國市場產品銷量大。此外,第一梯隊是澳斯康、奧浦邁以及默克,這些企業在細胞培養基產品上具有穩定性、成活度高、細胞數量多、抗體表達好的優勢。
第二梯隊是源培生物、倍諳基以及海外兩家企業在中國市場表現較好。倍諳基專在無血清培養基方面的技術和產品取得了重要突破,能夠支持細胞的高密度培養和高效擴增,并且產品質量和技術服務水平在國際上具有競爭力。第三梯隊是市場份額較小的沃美生物以及其他企業。
產業發展前景及趨勢預測:定制化開發培養基將成為重要發展趨勢
細胞培養基行業市場規模將隨著生物藥和科研需求的增強而迅速增長;競爭格局來看,國產替代進口將不斷加速。此外,廠商通過采取定制化開發培養基的策略,能夠更加符合客戶的需求和達到提高生物藥產率及降低藥物生產成本的目的,將成為非常重要的趨勢。最后,從產品類型來看,無血清、化學成分確定的培養基逐漸成為主流。初步預計,2024-2029年將保持40%的增速增長,2029年將破400億元。
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前瞻產業研究院 - 深度報告 REPORTS
本報告前瞻性、適時性地對細胞培養基行業的發展背景、供需情況、市場規模、競爭格局等行業現狀進行分析,并結合多年來細胞培養基行業發展軌跡及實踐經驗,對細胞培養基行...
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