生物医疗低温存储设备专题：立法提速+物联网赋能双轮驱动，细分龙头乘势而起.pdf

行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 机械设备 证券研究报告 2020年03月18日 投资评级 行业评级 强于大市(维持评级) 上次评级 强于大市 作者 邹润芳 分析师 SAC执业证书编号：S1110517010004 zourunfangtfzq 郑薇 分析师 SAC执业证书编号：S1110517110003 zhengweitfzq 李扬 联系人 lyangtfzq 马慧芹 联系人 mahuiqintfzq 资料来源：贝格数据 相关报告 1 机械设备-行业研究周报:MASKS分析：国内疫情缓和后，哪些周期将恢复上行趋势？ 2020-03-15 2 机械设备-行业研究周报:MASKS分析：口罩机热销，工程机械或抢跑开工 2020-03-08 3 机械设备-行业专题研究:疫情有望加速制造业机器人换人趋势，国产化孕育巨大机遇 2020-03-05 行业走势图 生物医疗低温存储设备专题： 立法提速+物联网赋能双轮驱动，细分龙头乘势而起 高度专业化细分领域，下游应用场景多元，具备较高技术壁垒 生物医疗低温存储设备主要包括血液冷藏箱、医用冷藏箱、医用冷藏冷冻箱、医用低温保存箱以及液氮罐等，存储温度范围涵盖-1968。下游应用场景包括生物样本库、药品及试剂安全、血液安全、疫苗安全等，终端用户包括医院、生物制药公司、科研机构、检测中心以及疾控中心等。从技术角度而言，其具备较高的技术门槛，核心技术包括制冷系统的设计、混合制冷剂的匹配以及低温换热技术、温度保持技术等，产品竞争力主要体现在超低温的可达性、温度的均匀性以及长期使用的稳定性等方面。 立法进度加快+物联网赋能，双动能驱动行业加速增长 医疗低温存储设备需求主要包括更新需求和新增需求，其中新增需求则主要来自于样本储存量的内生增长和下游应用场景的扩容，尤其新冠疫情将生物安全推动到国家安全的高度，政府部门频频表示将尽快推动出台生物安全法，有望带动生物样本库进入快速建设期，未来多群体主导的生物样本库有望带动低温存储设备扩容，叠加冷藏生物药销售高速增长（是常温生物药增速两倍）等因素，未来行业整体规模有望加速增长，长期看物联网技术等有望不断为行业赋能，打开成长天花板。 全球生物低温存储设备加速增长，自动化+物联网大有可为 根据Global Market Insights，全球低温存储设备市场需求加速增长，中国增速更高，2018 年全球和国内市场规模分别为 7.47 亿美元和 1.45 亿美元，预计2025年分别有望达到36.5亿美元和2.1亿美元，对应 2020-2025年CAGR 分别为 5%和 6.3%。结构上低温及超低温产品占比较大，利好产品覆盖范围广的企业。从行业发展趋势角度出发，医疗低温存储设备的定位不仅是存储，更多在于保障样本质量以及实现样本信息的有效管理，因而对设备的自动化程度以及样本物联网技术提出了更高的要求。 高度专业化决定高集中度，国产龙头全球化征程值得期待 生物医疗低温储存设备作为高度专业化的细分领域，市场集中度较高，行业TOP5占据70%以上市场份额，全球龙头赛默飞世尔科技市占率达到 30%以上。国产龙头是海尔生物，建立了全温域产品体系，在国内市占率较高，部分细分领域市占率超过 50%，产品性能具备一定的国际竞争力，但在产品附加值和全球市占率方面仍有提升空间。此外，中科美菱、澳柯玛等部分公司也建立了部分或全温域产品线，积极寻求突破，但目前整体市占率较低。 投资建议：建议关注国内生物医疗低温存储设备龙头海尔生物，其他受益标的包括澳柯玛等。 海尔生物：国内生物医疗低温存储设备龙头，产品包括超低温保存箱、低温保存箱、恒温冷藏箱生物安全柜以及液氮罐等，产品全温域覆盖，市占率居国内首位，部分细分领域市占率超 50%，是世界卫生组织（WHO）、联合国儿童基金会（UNICEF）的长期采购供应商，2017年研发物联网超低温保存箱，在行业内率先开启低温存储设备物联化，有望成为新的增长点。 2015-2019年公司收入由4.68 亿元增加至 10.13 亿元，CAGR 为21.3%，归母净利润由 0.8 亿增加至 1.82 亿，CAGR 为 22.8%，经营活动现金流持续为正，毛利率保持在50%以上，2019年净利率回升至18%左右，同比提升4.4pct。 公司IPO募投10亿元，其中5亿用于产品生产和技术研发，新增4条产线，产能20万台/年，同时公司将持续加大研发投入、升级销售网络、持续为客户提供基于物联网的生物科技综合解决方案，具备一定的持续成长能力。 风险提示：政策不及预期、行业竞争加剧、原材料价格波动、经营风险等。 -16%-12%-8%-4%0%4%8%2019-03 2019-07 2019-11机械设备 沪深300行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 生物医疗低温存储设备：高度专业化细分领域，下游应用场景多元，具备较高技术壁垒. 4 2. 政策加码推动生物样本库加快建设，下游需求边界扩张推动行业扩容 . 6 2.1. 生物安全法立法进程加快，生物样本库建设有望提速 . 6 2.2. 医药+疫苗+血液低温存储共振，存储设备需求不断扩容 . 8 3. 全球生物低温存储设备加速增长，自动化+物联网大有可为 . 10 3.1. 全球市场空间加速增长，低温及超低温产品价值量更高 . 10 3.2. 制冷剂及配套系统环保升级，自动化+物联网大有可为 . 11 4. 高度专业化决定高集中度，国产龙头全球化征程值得期待 . 13 5. 投资建议 . 16 5.1. 海尔生物：国内生物医疗低温存储设备龙头，拥抱物联网打开成长空间 . 16 图表目录 图1：生物医疗低温存储设备及其存储温度范围 . 4 图2：低温存储设备应用场景及其对设备要求 . 4 图3：医疗低温存储设备需求来源 . 6 图4：医疗低温储存设备应用场景占比 . 6 图5：中华骨髓库历年累计入库造血干细胞数量及其同比增速 . 8 图6：国内第三方医学检测机构低渗透度高成长性 . 8 图7：国内生物低温样本库存储市场规模（亿元） . 8 图8：全球药品规模及结构（单位：十亿美元） . 9 图9：我国各等级医院数量及同比增速（家，%） . 9 图10：全球医疗低温存储设备市场空间及同比增速 . 10 图11：中国医疗低温存储设备市场空间及同比增速 . 10 图12：2018年全球生物医疗低温存储市场格局（按产品类型，亿美元） . 11 图13：生物医疗低温存储设备与物联网技术融合的新模式 . 12 图14：2017年全球生物医疗低温存储设备市场竞争格局 . 14 图15：海尔生物在国内细分领域市占率情况 . 14 图16：赛默飞世尔科技2019年分业务收入构成 . 15 图17：海尔生物分业务主营收入构成 . 15 图18：赛默飞世尔科技2019年分地区收入构成 . 15 图19：海尔生物2019年分地区主营收入构成 . 15 图20：海尔生物历史沿袭 . 16 图21：公司收入及同比增速 . 17 图22：公司归母净利润及同比增速 . 17 图23：公司毛利率及净利率水平 . 17 图24：公司经营活动现金流净额（亿元） . 17 pOoQqNnQvNsMtMrPqNyRnRbR9R7NsQmMoMqQiNmMoNfQmNxOaQrRsNNZmPrRxNqQxP行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 表1：低温存储设备核心技术壁垒及对应产品特点 . 5 表2：生物安全法立法进程梳理 . 7 表3：制冷剂类型及其对环境影响和安全性 . 11 表4：生物医疗低温存储设备与互联网技术相结合的应用 . 12 表5：全球主要竞争者2018年财务数据梳理 . 13 表6：全球主要竞争者业务布局梳理 . 13 表7：主要竞品在指定能耗量水平范围内取得美国能源之星认证的产品数量 . 14 表8：物联网设备潜在市场规模测算 . 16 表9：海尔生物物联网应用领域 . 17 表10：公司主营产品与应用场景对应关系 . 18 表11：公司核心产品销量高增长，平均单价稳中有升 （销量单位：个，均价单位：万元）. 18 表12：公司主营业务分模式收入情况（万元） . 19 表13：联合国儿童基金会项目和印度卫生部项目关键时点梳理 . 19 表14：联合国儿童基金项目及印度卫生部项目对公司业绩贡献（万元） . 19 表15：公司IPO募投项目 . 19 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1. 生物医疗低温存储设备：高度专业化细分领域，下游应用场景多元，具备较高技术壁垒 高度专业化的细分领域，下游应用场景广泛。生物医疗低温存储设备主要包括血液冷藏箱、医用冷藏箱、医用冷藏冷冻箱、医用低温保存箱以及液氮罐等，存储温度范围涵盖-1968。同时，其下游应用场景非常广泛，包括生物样本库、药品及试剂安全、血液安全、疫苗安全等，对应终端用户包括医院、生物制药公司、科研机构（高校等）、检测中心以及疾控中心等。 图 1：生物医疗低温存储设备及其存储温度范围 资料来源：Wind，海尔生物招股说明书，天风证券研究所 图 2：低温存储设备应用场景及其对设备要求 资料来源：Wind，海尔生物招股说明书，天风证券研究所 从技术角度而言，生物医疗低温存储设备具有较高的技术门槛，其核心技术包括制冷系统的设计、混合制冷剂的匹配以及低温换热技术、温度保持技术等，产品竞争力主要体现在以下几方面： 1）超低温的可达性。通常普通及家用制冷设备采用单级制冷系统，一般最低只能达到-30，而生物医疗低温存储设备通过双级复叠或自复叠制冷系统，配合制冷剂的精确混合配比、换热技术的优化与控制等，从而实现对生物样本的长期可靠存储。对于生物样本库等需要长期保存的样本而言，其对存储的温度要求甚至达到-150-196，以降低样本内的生化反应； 2）温度的均匀性。生物样本库的某一个设备则要存储多达 6 万份样本，要求设备每个点的温度都一致，否则会造成样品损坏； 应用场景 机构 储品类型 储品温度存储 所需设备 存储周期 细菌、细胞、骨髓、组织、核酸 - 1 4 0 至 - 1 5 0 骨髓、细胞、病毒、 组织、受精卵 - 5 0 至 - 8 6 血浆、蛋白质、临床样品 - 2 5 至 - 4 0 细菌、细胞、骨髓、组织 - 1 5 0 至 - 1 9 6 液氮罐药品安全药品生产、流通企业，医院、药店需要低温冷藏的药品：胰岛素制剂、生物制品、靶向肿瘤药、部分抗菌注射用药、部分维生素2 至 8 医用冷藏箱药品周转量及保质期决定存储周期，通常为数月疫苗 2 至 8 医用冷藏箱弱毒活疫苗 - 1 5 以 下 医用冷藏冷冻箱血站及医疗机构 全血、红细胞 2 - 6 血液冷藏箱含 A C D - B 的全 血保 存期 为2 1 天； 含 C P D A - 1 的全 血保存 期 3 5 天血浆站，血液制品企业及医疗机构血浆 - 1 8 以 下 低温保存箱 自血液采集之日起 1 年使用周期决定存储周期，存储周期相对较长，可达数年或数十年生物样本库国家级研究机构、高校、医药研发企业、第三方检测中心、医院低温保存箱疫苗安全血液安全疫苗生产、流通企业，终端接种单位不同疫苗的有效期不同，通常为数月行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 3）长期使用的稳定性。生物医疗低温存储讲究持久、稳定，样本要存放510年甚至更久，且长时间保持低温，否则将导致生物样本活性降低或失效。 表 1：低温存储设备核心技术壁垒及对应产品特点 核心技术 功能 对应产品特点 制冷系统的设计 决定了产品能否匹配高效智能至指定温度区间、能否长期稳定运行以及能否具有良好的节能性，制冷剂还对产品的环保性能具有决定影响 超低温的可达性 混合制冷机的匹配 低温换热技术 决定了制冷效率与温度恒定性、均匀性 温度的均匀性 温度保持技术 提升产品存储恒温性能，决定了产品应对间歇电力供应、无电力供应场景的存储能力 长期使用的稳定性 资料来源：wind，海尔生物招股说明书、公司公告综合整理，天风证券研究所 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 2. 政策加码推动生物样本库加快建设，下游需求边界扩张推动行业扩容 医疗低温存储设备需求主要包括更新需求和新增需求两部分，其中更新需求来自于存量设备的定时更换，新增需求则主要来自于样本储存量的内生增长和下游应用场景的扩容，尤其伴随生物安全法等法律法规立法进程的完善，叠加高校、第三方检验中心等下游应用主体日益增加，未来行业整体规模有望加速增长。长期来看，物联网技术等有望不断为行业赋能。 图 3：医疗低温存储设备需求来源 资料来源：海尔生物招股说明书等，天风证券研究所 2.1. 生物安全法立法进程加快，生物样本库建设有望提速 当前生物样本库是主要应用下游，预计未来占比有望进一步提高。医疗低温储存设备的主要应用场景包括生物样本库、药品与试剂安全、血液安全、疫苗安全、第三方实验室产品等，其中生物样本库和冷藏药储存设备市场规模所占份额较高，2019 年分别达到 44.9%和 42.6%。预计未来生物样本库和疫苗场景下储存设备份额将进一步提高，预计2027年分别有望达到50.1%和7.7%，分别较2019年提升5pct和1pct。 图 4：医疗低温储存设备应用场景占比 资料来源：中国产业信息网，天风证券研究所 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 新冠疫情将生物安全推动到国家安全的高度，生物安全法立法进程有望加快。2018年9月，生态环境部率先表示正在积极开展对生物安全法（讨论稿）的研究；2019年10月，生物安全法（草案）首次提请全国人大常委会审议；2020年2月，中央全面深化改革委员会议明确将生物安全纳入国家安全体系，系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设，全面提高国家生物安全治理能力；2020年3月，高层再次表示中国将尽快推动出台生物安全法，加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系。生物安全法聚焦生物安全领域主要问题，既将积极应对国家生物安全挑战，构建国家生物安全体系，又将国家生物安全能力安建设纳入法律，有望推动生物样本库进入快速建设期。 表 2：生物安全法立法进程梳理 时间 政策内容 2018年9月 生态环境部对十三届全国人大一次会议第008、150号议案的答复意见中表示“制定一部生物安全法将有助于从法律层面解决我国生物安全管理领域存在的问题，对于确保生物技术健康发展、保护国民身体健康、维护国家生态安全等具有十分重要的意义。”“目前我部正在根据职责，积极开展对生物安全法（讨论稿）的研究。” 2019年10月 我国生物安全法草案首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。草案共计七章75条，聚焦生物安全领域主要问题，重点保护我国生物资源安全，促进和保障生物技术发展，防范和禁止利用生物及生物技术侵害国家安全。 2020年2月 中央全面深化改革委员会第十二次会议明确，要从保护人民健康、保障国家安全、维护国家长治久安的高度，把生物安全纳入国家安全体系，系统规划国家生物安全风险防控和治理体系建设，全面提高国家生物安全治理能力。要尽快推动出台生物安全法，加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系。 2020年3月 国务院联防联控机制举行新闻发布会，国防部新闻局局长、新闻发言人吴谦在发布会上指出，加强国家生物安全是各国的普遍做法，国际上对生物安全问题向来十分重视。这次疫情的发生，更加凸显了生物安全的重要性。中国将尽快推动出台生物安全法，加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系。 资料来源：网易新闻、光明网等，天风证券研究所 未来多群体主导的生物样本库有望带动低温存储设备需求。国内的生物样本库主要包括中华骨髓库、国家基因库等，其中中华骨髓库是国内跨越地域最广、民族多样性最丰富、规模最大的健康人血液生物银行，截至 2018 年底，累计入库造血干细胞数据达到 265 万人份，同比增加 9.50%，2018 年新增入库造血干细胞数量 23 万人份，同比增加 187.5%。未来伴随高校、政府等众多群体主导的生物样本库进入大规模建设或扩建阶段，将对低温存储设备产生持续需求。尤其第三方医学检验机构目前低渗透度高成长性，有望成为未来生物样本库建设的重要力量。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 图 5：中华骨髓库历年累计入库造血干细胞数量及其同比增速 资料来源：Wind，中华骨髓库，天风证券研究所 图 6：国内第三方医学检测机构低渗透度高成长性 图 7：国内生物低温样本库存储市场规模（亿元） 资料来源：Wind，海尔生物招股说明书，天风证券研究所 资料来源：Frost & Sullivan，天风证券研究所 2.2. 医药+疫苗+血液低温存储共振，存储设备需求不断扩容 冷藏生物药销售增幅是常温生物药销售增幅的两倍，提振终端冷链物流设备需求。生物药多由各类生物大分子组成，因而需要冷藏存储，根据Pharmaceutical Commerce 数据，2018年 FDA 批准的 66 种新药中，29 种是冷链产品，占比达到 44%，预计 2019 年全球生物制药冷链物流市场规模为157亿美元，同比增长4.5%。同时Pharmaceutical Commerce指出，预计 2017-2023 年全球医药销售增幅为 33%，其中冷链产品销售增幅为 59%，非冷链产品销售增幅为 25%，对应冷藏生物药销售增幅是常温生物药销售增幅的两倍以上，势必对药品终端存储设备产生更大的需求。 0204060801001201400501001502002503002002-012003-012004-012005-012006-012007-012008-012009-012010-012011-012012-012013-012014-012015-012016-012017-012018-01入库数:造血干细胞:中华骨髓库:历年累计（万人份） YOY（%，右轴）30%5%0%5%10%15%20%25%30%35%欧美等发达国家 中国大陆CAGR=17.7% 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 图 8：全球药品规模及结构（单位：十亿美元） 资料来源：Pharmaceutical Commerce，天风证券研究所 医院和连锁药房数量的增加以及存储设备规范化程度提高，也将对低温存储设备需求起到一定提振。根据卫健委数据，截至 2019 年 11 月，全国合计医院数量 23,173 家，近三年CAGR6.61%，其中一级医院、二级医院和三级医院分别为 11,014 家、9478 家和 2681 家，近三年CAGR分别为6.68%、6.48%和6.78%，而三级医院作为具有全面医疗、教学、科研能力的医疗预防技术中心，各项医疗基础设施配置比例较高，也将推动对生物医疗低温存储设备的需求。 图 9：我国各等级医院数量及同比增速（家，%） 资料来源：Wind，卫计委，天风证券研究所 1140126813891520283 338392 449857930 9971071020040060080010001200140016002017 2019 20201E 20203E全球药品销售规模 冷链药品规模 非冷链药品规模0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%020004000600080001000012000机构数:医院:一级医院 机构数:医院:二级医院 机构数:医院:三级医院YOY:一级医院 YOY:二级医院 YOY:三级医院行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 3. 全球生物低温存储设备加速增长，自动化+物联网大有可为 3.1. 全球市场空间加速增长，低温及超低温产品价值量更高 全球生物低温存储设备需求加速增长，中国市场增速更高。根据Global Market Insights发布的Global & China Biomedical Refrigerators and Freezers Market Estimates & Forecast，全球生物医疗低温存储市场规模从2008年的17.75亿美元增长到2018年的27.47亿美元，预计在2025年有望达到36.5亿美元，2020-2025年CAGR为5%；国内生物医疗低温存储市场规模从2008年的0.86亿美元增长到2018年的1.45亿美元，预计在2025年有望达到2.1亿美元，2020-2025年CAGR为6.3%。 图 10：全球医疗低温存储设备市场空间及同比增速 资料来源：Global Market Insights，海尔生物招股说明书，天风证券研究所 图 11：中国医疗低温存储设备市场空间及同比增速 资料来源：Global Market Insights，海尔生物招股说明书，天风证券研究所 低温及超低温产品占比较大，利好产品覆盖范围广的企业。结构上来看，根据产品类型划分，2018年恒温产品占比为43.26%，低温及超低温产品占比为56.74%，未来在技术进步、创新药发布等多重因素推动下，预计低温及超低温产品占比将进一步提升，利好产品覆盖范围更广的企业。 3.5%3.6%3.7%3.8%3.9%4.0%4.1%4.2%4.3%05101520253035402018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E全球市场空间（亿美元） YOY（右轴）4.5%4.6%4.7%4.8%4.9%5.0%5.1%5.2%5.3%5.4%0.00.51.01.52.02.52018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E中国市场空间（亿美元） YOY（右轴）