1 行业篇：国内设备进口替代，行业迎来快速发展
1.1 制药企业开启新一轮固定资产投资，制药装备行业迎来拐点
制药企业进行生产所采用的各种机器设备统称为制药装备，制药装备包含八大类，分别为原料药 机械及设备、制剂机械、药用粉碎机械、饮片机械、制药用水设备、药品包装设备、药用检测设 备和其他设备。 从市场份额情况来看，药品包装设备占比超过50%，其次分别为原料药机械设备、制剂设备、饮 片设备等，药用粉碎机械和制药用水设备等占比较低。
近年来我国医药制造业资产增速开始上行。从2000年开始，我国医药制造业经历过两轮GMP认证 ，其中第二轮GMP从2011年开始，推动制药企业加大固定资产投资，2011-2015年医药制造业 总资产增速保持在15%左右。2016年增速逐步下滑，到2019年底已经从之前的15%下降到最低 的7.2%。2020年以后资产整体增速持续上行，从2019年最低的7.2%逐步上升到2021年6月的 14.7%，预计上行趋势仍在持续。
从行业整体销售情况来看，2010年开始，受益于新版GMP认证，下游制药企业加大固定资产投资 ，带动上游的制药设备行业迎来快速发展，行业增速超过20%。随着制药企业固定资产投资逐步 接近尾声，2016年起制药设备行业销售额触顶回落，2016-2019年行业增速约为15%左右， 2020年行业增速回升至20%左右。
我国制药装备行业起步于20世纪90年代，2004年的第一轮GMP认证对行业发展起到较大促进作 用，2011年开始的第二轮GMP认证再次推动行业快速发展。 近年来我国生物药行业快速发展，带动生物药企业固定资产投资加速。同时国内制药装备企业在 生物药设备的研发和生产制造上取得突破，叠加2020年的新冠疫情，国内制药装备进口替代加速 ，行业迎来第三次快速发展。
1.2 我国制药装备行业格局分散，集中度有待提升
我国制药专用设备制造企业数量逐年增多，从2000年的27家增长到2020年的147家。从趋势来看 ，2016年开始，行业进入下行周期，企业数量也逐年下行，进入到2019年年底，企业数量再次开 始增加，达到目前的147家。 目前我国制药专用设备制造行业竞争格局较为分散，我们估计2020年龙头企业东富龙、楚天科技 市占率不超过5%，整体来看，我国制药专用设备制造业竞争格局仍然较为分散，集中度仍有提升 空间。
1.3 生物药爆发，生物大分子生产设备需求持续加速
生物药毛利率在90%左右，成本占比约为10%，其中，直接材料约占25%，直接人工约占15%， 制造费用约占60%。 2020年全球生物药市场规模为3131亿美元，假设毛利率在90%，设备和耗材算在制造费用中， 则2020年全球设备和耗材市场规模为187亿美元，弗若斯特沙利文预计未来5年仍将保持8%-10% 的增长。
2020年我国生物药市场规模为3870亿元，假设国产生物药占比达到75%，毛利率在90%，设备 和耗材算在制造费用中，则2020年我国生物药设备和耗材市场规模为175亿元，考虑到目前我国 生物类似药等正处于爆发阶段，预计我国生物药设备和耗材市场规模有望保持20%以上增长。 从部分生物药企业情况来看，近几年其固定资产投资均处于快速增长的态势。生物药生产难度相 对较高，从国际情况来看，生物药企业普遍偏向自建产能。目前国内生物药产业处于爆发阶段， 小型生物药企业数量快速增加，生物药上市速度持续加快，企业固定资产投资需求快速增加，带 动我国制药装备行业发展。（报告来源：未来智库）
1.4 核心生物药装备国产化率较低，进口替代空间较大
目前我国生物药装备国产化率仍然很低，未来进口替代空间巨大。2020年，奥星生命科技、森松 国际、东富龙等企业的生物药装备收入仍然较少，其中奥星生命科技为9亿（包含海外收入），森 松国际为7.7亿，其次东富龙为2亿。 从占比来看，奥星生命科技、森松国际、东富龙等企业的生物药装备收入占我国生物药生产装备 和耗材市场总规模的比例仍然很低，大部分设备和耗材具备海外企业所垄断，未来我国企业进口 替代空间较大。
2 设备篇：国内企业生物药设备取得突破
2.1.1 传统生物药制药工艺流程
生物制品生产工艺的开发过程一般需要经历工程细胞库的构建、摇瓶工艺开发、小试工艺开发、 中试放大、生产纯化和制剂等步骤。
2.1.2 我国生物药生产设备和耗材市场情况汇总
总体来看，2020年我国生物药设备和耗材市场规模约为175亿元，其中反应器系统、一次性反应 袋、层析设备及耗材等占其中主要份额。
2.2.1 不锈钢反应器：研发生产壁垒较低，成为国内企业突破点
不锈钢反应器发展历史悠久，在19世纪 不锈钢反应器发展历史 50年代就已经问世，发展到现在，技术 已经非常成熟，研发和生产壁垒相对较低 ，我国制药装备企业近几年在此领域也逐 步取得进展，有望率先实现国产替代。 目前不锈钢反应器的主要发展方向是多功 能化、大型化和智能化。
2.2.2 一次性反应系统：实现成本的大幅下降，生产更加灵活
相比于传统的不锈钢反应罐，一 次性反应系统成本大幅下降，从 早期的资本投入到后面的安装、 消毒、运营人力等等均实现了成 本的下降，总成本下降接近50% ，且一次性反应器前期建设周期 也相对较短。从具体使用场景来看，针对临床 前、临床阶段以及体量相对较小 的商业化项目，一次性反应器优 势十分突出，企业可以更加灵活 安排生产，降低成本的同时，产 能利用率可以得到一定程度的提 升。
一次性生物反应器主要有摇动式、波浪混合式和搅拌式，其中摇动式、波浪混合式体积相对较小 ，搅拌式反应体积则较大，目前最大的一次性反应器由ABEC开发，体积达到6000L。一次性反应系统主要由一次性反应器（包括反应袋）、一次性储液袋和一次性过滤组件等共同组 成，从成本占比来看，一次性反应器占比约为50%，一次性储液袋和反应袋等占比约为40%，是 一次性反应系统成本占比最高的两项。总体来看，一次性反应系统的技术壁垒在于反应袋、储液 袋等的设计。
3 耗材篇：国产耗材逐步突破，进口替代大势所趋
3.1 多层共挤膜及一次性袋：原料和工艺是核心壁垒，国内企业逐步突破
多层共挤膜，即多层共挤出复合膜，是将不同功能的树脂原料如PA/PE/PP/EVOH等分别熔融挤 出，通过各自流道汇合在同一模头后再经过进一步加工处理（吹胀成型冷却法）制得而成的多层 复合薄膜。 多层共挤膜一般由基层、功能层和粘合层组成，基层在内外表面，用于提供保护和支撑，功能层 起到阻隔作用，粘合层在基层和功能层中间，从而形成一体化的复合薄膜。 体积越大的一次性袋对膜和工艺的要求也就越高，目前一次性反应系统的反应体积主要也是受限 于一次性袋子的性能。
多层共挤膜的核心壁垒在于原材料的开发、选择以及复合的工艺，而一次性反应袋的壁垒则在于 焊接工艺。 原材料和工艺之外，稳定的上下游供应链也至关重要，以赛多利斯为例，其一次性反应袋从原材 料供应到最终产品生产涉及到较多环节，稳定的生产供应链对于提供质量稳定的产品至关重要。 一次性反应袋价格较高，根据我们草根调研结果，2000L一次性反应袋在15万元左右，1000L为 7~8万元，500L为4万元，200L为3万元，50L为1~2万元。
3.2 色谱填料及层析柱：研发生产壁垒相对较低，国内企业有望快速突破
海外的层析柱生产企业主要有GE、Millipore、Pall和Repligen等少数几个企业，产品均可用于试 验阶段和大规模生产阶段。对比来看，GE的产品种类较多，在全球处于领导地位，市场份额也最 大。 层析柱最重要的是几个品质是重现性、寿命和选择性，其涉及到柱子本身的原材料选材、键合工 艺、装柱工艺和出厂质量检测等多个环节，整体来说，层析柱研发生产壁垒相对较低，国内企业 如月旭科技、纳微科技等企业均已经实现突破。
色谱技术是公司产品制作的基础原理，有两大应用领域，分别是工业分离纯化的制备色谱以及实验 室分析检测所用的分析色谱。制备色谱的主要应用领域主要是生物医药，且客户相对集中，单采量 大。分析色谱因为应用范围较广，所以客户数量多但是单采量少。
色谱填料作为色谱“芯”的研发难度较大。在生物医药领域的下游生产环节中，因为生物分子的结 构各异、复杂且对外界环境的要求很高，所以对于企业的研发能力来说，要求极高，目前对于色谱 填料性能的主要评价指标有形貌、结构、粒径大小和分布、孔径大小和分布、材质组成及表面功能 基团等。
4 他山之石：从赛多利斯成长路径看药机企业核心竞争力
4.1 赛多利斯
百年历史的制药机械供应商：赛多利斯是全球著名的制药机械供应商，公司成立于1870年，最早生产、销售短臂分析天平，20 世纪70年，逐步进入制药机械行业，通过不断外延收购，目前已经成为了生物制药全工艺流程设 备耗材供应商。
营业收入和净利润进入加速增长通道：赛多利斯营业收入从2011年的60亿元增长到2020年的187.4亿元，复合增速为15.5%；净利润从 2011年的3.4亿元增长到2020年的18.2亿元，复合增速为20.5%。 2018年开始，随着全球生物药市场的逐步加速，以及公司全球化策略的逐步推进，加之一次性反 应系统应用的加速推广，公司收入和利润进入加速增长状态，2020年收入增速超过30%，利润增 速超过45%，预计未来2-3年仍将保持快速增长。
公司产品覆盖制药工艺全流程：公司业务主要包括生物过程解决方案和实验室产品与服务两大板块，生物工艺解决方案板块主要 包括过滤、发酵、细胞培养、纯化、存储等产品，实验室产品和服务主要包括制药行业实验室用 的仪器和耗材，并提供相关的服务。
两大业务板块齐头并进，生物过程解决方案增速显著：公司两大业务分别由两家子公司来开展，其中Sartorius Stedim Biotech S.A主要承接生物过程解 决方案业务，Sartorius Lab Holding GmbH主要承接实验室产品和服务业务。 从收入端来看，公司两大块业务呈现齐头并进的趋势，其中生物过程解决方案板块从2013年的 5.5亿欧元增长到2020年17.8亿欧元，复合增速为18.3%，实验室产品和服务板块从2013年的2.7 亿欧元增长到2020年5.5亿欧元，复合增速为10.7%。
4.2 跟随制药行业发展，成为一体化服务提供商是药机企业的核心竞争力
紧密跟随药物研发趋势，不断提供新装备。整体来看，目前药物研发持续加速，新的药物种类不 断出现，对制药机械行业也提出更高要求，制药装备企业需要追赶研发趋势，不断提供新装备， 才能实现长久发展。
丰富产品种类，制药装备一体化提供商。制药装备企业需要能够提供从研发到生产全流程的装备 和耗材，更好满足药企多样化需求，增加客户粘性。（报告来源：未来智库）
实现国际化布局，享受全球广阔市场。国际化布局可以在降低成本的同时，更加方便的服务客户 ，更快相应需求，增强客户粘性，全球制药装备市场空间广阔，北美、亚洲市场发展空间巨大。
5 重点公司分析
5.1 楚天科技：制药机械行业拐点已至，公司加速发展可期
楚天科技股份有限公司成立于2000年，现已成为世界医药装备行业的主要企业之一。主营业务为 医药装备及其整体技术解决方案，并率先推动智慧医药工厂的研究与开发。公司于2014年上海， 目前旗下拥有德国ROMACO集团、楚天华通、四川医药设计院、楚天飞云、楚天源创、楚天华兴 、楚天智能机器人等多家全资或控股子公司，全球员工总数超过4500人，合作客户超过2600家， 产品已经出口40多个国家和地区，全球市场占有率持续快速提升。
5.2 东富龙：制药机械龙头，长期发展值得期待
上海东富龙科技股份有限公司成立于1993年，并于2011年实现上市，公司是为全球制药企业提供 制药工艺、核心装备、系统工程整体解决方案的综合化制药装备服务商。 目前公司加速在新领域设备布局，其中在细胞治疗、生物样本、消毒灭菌方面已具备整体解决方 案能力，2020年公司的医疗装备及耗材板块收入超过2个亿，同比增长超过500%，公司的生物工 程单机及系统板块收入超过2个亿，同比增长超过200%。
5.3 纳微科技：国产纳米微球制备技术的领导者
公司作为国产纳米微球材料制备领域龙头，在医药产业升级扩容、研发企业降本增效需求旺盛以 及复杂国际关系、海外疫情反复的催化下，核心原材料自主可控重要性日益提升的大背景下，国 产品牌进口替代趋势正盛。公司凭借底层技术自主掌握、产品质量比肩国外、综合服务性价比高 的核心竞争力未来有望成为全球纳米微球制备头部厂商。 业绩实现大幅增长。2017-2020年，营业收入从0.57亿元增长到2.05亿元，CAGR为53%， 2021Q1-3实现收入2.82亿元，同比增长121%。2021Q1-3实现归母净利润1.15亿元，同比增长 192%。
