諾禾致源研究報告：全球科研測序龍頭企業，疫情后有望重回高增長1.科研測序龍頭，疫情平穩后有望恢復高速增長1.1.行業領先的科研測序龍頭十余年發展成就科研端測序龍頭。北京諾禾致源科技股份有限公司成立于2011年，主要依托高通量測序技術和生物信息分析技術，建立了通量規模領先的基因測序平臺，并結合多組學研究技術手段，為生命科學基礎研究、醫學及臨床應用研究提供多層次的科研技術服務及解決方案；同時，基于在基因測序及其應用領域的技術積累，自主開發創新的基因檢測醫療器械。經過十余年發展，公司已成為科研端測序市場全球龍頭，業務覆蓋生命科學基礎科研服務、醫學研究與技術服務、建庫測序平臺服務，為全球研究型大學、科研院所、醫院、醫藥研發企業、農業企業等提供基因測序、質譜分析和生物信息技術支持等服務。企業總部位于北京，在天津、南京、美國、英國和新加坡設有實驗室或實驗基地，并在中國香港、美國、英國、新加坡、荷蘭、日本和泰國設有子公司，業務覆蓋全球6大洲約70個國家和地區，服務客戶超過5,900家。股權結構穩定，創始人系業內知名科學家。公司控股股東、實際控制人為李瑞強博士，直接持有公司53.68%的股權，通過員工持股平臺諾禾禾谷和致源禾谷間接持有公司10.66%的股權，共計持有64.34%股權，控制公司70.57%股份。李瑞強博士曾擔任過華大基因副總裁、北京大學生物動態光學成像中心研究員，一直從事生物信息學與基因組學研究，開發了一系列新一代測序數據分析方法和軟件，相關工作發表論文100余篇，被引42000余次，2014-2020年連續7年入選中國高被引學者榜單，曾獲北京市海外高層次人才、特聘專家等多項榮譽稱號。其2012年在《Science》上聯合發表的論文首次實現了高覆蓋度的單個精子的全基因組測序，也使得公司成為最早開展單細胞測序技術應用的企業。我們認為穩定的股權結構與管理層的深厚背景，利于公司始終保持領先地位。1.2.疫情后業績有望恢復高增長，盈利能力逐步增強疫情之前業績高速增長，新冠疫情產生較大擾動。公司2021年營收18.66億元，同比增長25.3%；2022年Q1營收3.87億元，同比增長5.8%。2021年歸母凈利潤2.25億元，同比增長515.7%，利潤端的大幅增長一方面由于2020年基數較低，另一方面公司規模效應不斷凸顯，且Falcon柔性智能產線降本增效明顯；2022年Q1歸母凈利潤1886.6萬元，同比減少42.7%，扣非歸母凈利潤同比增長2.3%。公司2015-2019年業績曾保持高速增長，營收與歸母凈利潤CAGR分別為49.2%/46.1%，但2020年初新冠疫情爆發以來，下游客戶項目受疫情反復的干擾，導致公司業績增速放緩且波動較大。利潤端較收入端變化幅度更大原因主要為公司業績對測序數據量、單G測序價格敏感性較高，在其他條件不變的情況下，營業收入每變化5%，營業利潤將變化34.51%，體現出行業較強的規模效益。國內疫情得到控制，海外防疫逐步取消，業績有望提速。國內上海、北京等地疫情已經趨于平穩，6月起上海逐步復工復產，我們認為相較于生命科學服務其他賽道，測序需求有更大的彈性，主要因為測序服務具有即時性，且部分高校封閉期間，科研客戶可以去到實驗室開展部分實驗，存在部分凍存待測樣本，需求有望自6月起逐步反彈。海外自2022年Q1以來也已已逐步取消防疫政策，參考2020年疫情期間公司每周樣本收取數量，我們認為在疫情形勢向好的情況下，公司業績有望逐步重回高增長態勢。基礎科研起家，三大業務協同發展。公司主要業務板塊包括生命科學基礎科研服務、醫學研究與技術服務和建庫測序平臺服務。建庫測序平臺服務前期流程與其他業務類似，但直接將原始測序數據交付給客戶，不對上機測序的數據結果進行分析與提交報告。生命科學基礎科研是公司起家業務，2021年營收6.56億元，同比增長23.5%，業務占比35.1%，公司持續引進全球先進的高通量測序儀器，測序通量和產能不斷增加，專注于科研服務市場也為公司建立了良好的品牌形象，除2020年受疫情影響外，均保持較高增速；建庫測序平臺服務營收7.04億元，同比增長38.8%，業務占比37.7%，業務保持快速增長主要系基因測序規模效益強，集中化外包成為市場趨勢。科研客戶占據主體，海內外業務有望恢復高速增長。公司下游客戶主要包括高校科研機構、醫院、生物醫藥企業以及少量經銷商，2020年還包括政府的部分新冠檢測項目。隨著公司業務類型逐步豐富，高校科研院所營收占比從2018年的70.9%降低至2020年的56.6%，但仍占據主體地位。2021年公司國內營收11.98億，同比增長24.7%，業務占比64.2%；海外營收6.69億，同比增長26.4%，業務占比由2015年的5.2%已提升至35.8%。我們認為近期國內疫情好轉，需求自6月份起有望逐漸反彈；海外國家自2022年Q1起逐步取消防疫政策，2019年之前公司海外業務高速增長，近兩年受疫情擾動較大，我們認為目前海外防疫形勢下，業績增長更為樂觀。費用率平穩，盈利能力有望進一步提升。公司2021年毛利率為42.89%，凈利率為12.1%。受測序價格下行，行業參與者增多導致競爭加劇，毛利率較低的建庫測序平臺服務業務占比提升以及2020年初以來疫情的影響，公司毛利率與凈利率持續走低。2021年受益于疫情形式好轉，規模擴大成本攤薄效應明顯以及公司Falcon柔性交付系統自2020年3月逐步投入生產，盈利能力有較大提升，2022年Q1受疫情擾動又有所下降。公司費用率相對平穩，2022年Q1銷售與管理費用率略有上升主要系相應人員數量增加產生的職工薪酬以及股份支付、審計費用增加所致。當前國內外疫情形式向好，公司英國與美國實驗室自動化產線也在裝機調試中，產能利用率不斷提升，我們認為公司的盈利能力有望進一步提升。疫情后股權激勵兌現可能性進一步提升。公司于2021年5月29日公布股權激勵草案，業績考核要求為2021-2023年收入端相較2020年分別增長30%/69%/120%（觸發值，目標值為35%/82%/146%），即三年復合增速分別為30%和35%。根據激勵對象不同特點，第一類激勵對象的限制性股票的授予價格為19.5元/股，第二類激勵對象的授予價格不低于30.0元/股。由于2021年全年Delta、Omicron等新冠毒株導致疫情反復，公司收入未達目標，已于2022年4月13日作廢部分已授予但尚未歸屬的限制性股票。由于2022年1-5月疫情的擾動，我們認為公司2022年股權激勵目標仍具備一定挑戰，但隨著海外市場開始發力，國內疫情逐步穩定，實現目標的可能性有較大提升。2.基因測序行業高速發展，科研市場風景獨好2.1.測序技術不斷更新迭代，NGS仍為當前主流基因測序應用較為廣泛。基因測序是基因檢測的方法之一，是指通過基因測序設備對生物樣本（組織、細胞、血液樣本等）DNA分子的堿基排列順序進行測定，并進一步用于科學研究或臨床診斷。基因測序目前可應用于醫療領域及非醫療領域，非醫療領域主要包括環境治理、石油存儲探測、農牧業配種、司法鑒定、地質學、生物多樣性保護等。醫療領域應用場景又可分為科研級、臨床級和消費級三類：科研級應用面向科研機構、高等院校和藥企；臨床級應用面向患者，檢測結果應具有臨床意義，可作為醫生診斷、治療依據；消費級應用面向普通消費者，包括皮膚檢測、運動能力檢測等。其中科技服務、生育健康等細分領域市場已較成熟穩定，基因組合成、腫瘤早篩、消費級基因檢測等新領域正處于快速成長期。測序技術不斷迭代，NGS仍為當前主流。基因測序技術自第一代技術Sanger問世以來，不斷革新更迭，主要包括Sanger測序法、高通量測序技術（NGS）、單分子測序三代測序技術。Sanger測序法的突出優勢是長讀長及高準確性，一次讀取DNA片段長度可達1,000bp，準確率可到99.99%；但測序通量低，耗時長，成本高，因此應用范圍有限，但仍是超高精度測序的金標準；NGS邊合成邊測序，且各DNA簇同時讀取，實現高通量。大幅降低了測序成本、縮短了測序時間，同時保持了較高的準確性，目前是基因測序主流技術，也是基因測序技術商業化應用普及的主要推動力；單分子測序在測序前無需進行PCR擴增，讀長增加、數據分析難度降低，但準確率較低、技術待完善，目前作為補充滿足科研機構的一些特殊研究需求。測序價格不斷下行，但近年來逐步穩定。成熟的NGS技術推動基因測序成本以超摩爾定律的速度下降。根據NationalHumanGenomeResearchInstitute(NHGRI，美國國立衛生研究院下屬)的調研數據，每兆堿基DNA序列的測序成本從2001年超過5000美元下降至2021年的不到0.01美元；單個人類全基因組的測序成本從2001年超過9000萬美元下降至2021年的500美元左右。但同時我們也注意到價格降幅較大主要在2007-2016年，正值NGS大規模推廣，至2017年Illumina推出Novaseq6000測序儀以后，NGS已相當成熟，測序技術迭代變緩，測序價格趨于穩定。2.2.產業鏈分工明確，市場迅速擴容產業鏈分工明確，格局較為穩定。基因測序產業鏈分為上中下游三部分，上游是基因測序相關儀器、耗材及試劑供應商，提供基因測序平臺和解決方案，主要為國外企業壟斷，涉及復雜的多學科交叉和大量精密儀器制造和組裝，源頭性技術及完整的專利布局也同樣構筑了較高的技術壁壘。中游是以實驗室、研究機構、測序服務公司為代表的服務提供商，其構建大規模測序平臺，并為其他用戶提供測序，開發基因測序相關應用，細分領域較多，競爭相對上游更為激烈。下游是以政府、藥企、醫院及廣大人群為代表的測序相關應用或服務的終端消費者。2.3.研究經費穩定投入，科研市場風景獨好學術研究為基因測序最大應用場景。根據GrandViewResearch數據，2020年全球基因測序市場下游應用中學術研究占比為54%，為最大應用場景。此外，根據華大智造招股說明書，基因測序儀的主要客戶類型為學術研究、臨床研究、制藥和生物技術公司、醫院和診所以及其他類型，其中學術研究依然是目前測序儀的最大市場，且保持較快增長，預計復合年均增長率為11.5%，至2027年將達到53.2億美元，占行業整體比例為50.6%。所以學術研究在較長時間內仍將是基因測序最主要的應用場景。科研經費穩定投入，行業增長性確定。科研端基因測序市場規模主要取決于高校科研院所、政府組織、醫院的經費以及生物醫藥企業的研發投入。隨著生命科學成果轉化和產品商業化的速度越來越快，全球生命科學領域的研究資金投入實現穩步增長，從2015年的1166億美元增加到2019年的1514億美元，CAGR為6.7%。中國高校、科研院所、醫院實驗室、醫藥企業等進行基礎生命科學研究、藥物發現以及藥物臨床前研究的過程中投入的資金由2015年的434億元增長至2019年的866億元，年均復合增長率為18.8%，遠高于全球生命科學領域的研究資金投入增長速度。我們認為生命科學研究資金投入將保持穩健的增長的態勢，也使得科研端測序市場具有較強的增長確定性。基因測序投融資火熱，科研市場風景獨好。根據動脈網數據，2020年國內共有62起基因檢測領域融資事件，金額共計205.9億元，在相對寬松鼓勵的政策環境下投融資火熱。但是我們也注意到31%的融資事件發生在腫瘤NGS領域，24%的融資事件發生在腫瘤早篩領域，鮮有資本進入測序服務尤其是科研端測序服務領域。同時參考基因測序全產業鏈（圖17），科技服務領域僅有諾禾致源、華大基因、安諾優達等企業，其中只有諾禾致源專注于科研端測序服務，相對其他擁擠的賽道，科研市場具備更好的競爭格局。我們認為主要原因為科研端測序企業已經構建了較深的壁壘，主要體現在①基因測序行業規模優勢明顯，單臺測序儀價格超過100萬美元，在其他條件不變的情況下，測序數據量每下降5%，營業利潤將下降34.51%，單G測序價格每下降5%，營業利潤將下降62.35%，頭部企業目前有較大產能，同時部分產線實現自動化，規模優勢明顯，行業集中度不斷提升；②新的測序應用場景不斷增加，例如單細胞測序、空間組學等，測序樣本處理、測序結果生信分析等環節難度進一步加大，需要科研測序企業擁有較為成熟的技術與追新能力來保障產品質量與交付周期。具體量化數據我們認為可以參照公司相關服務發表研究文獻數量來衡量，以諾禾致源為例，截至2021年底，公司與項目伙伴合作發表SCI文章790余篇，累計影響因子大于6120，我們認為科研端客戶對價格敏感性相對較低，客戶粘性較大，新玩家多集中于某個特定環節或測序信息分析，少有服務于科研的自建平臺，頭部企業先發優勢明顯。3.全球本土化布局，規模優勢明顯，經營持續向好3.1.規模優勢明顯，測序技術領先科研測序營收體量遙遙領先。國內規模較大并自有測序平臺的中游服務公司主要有

諾禾致源、華大基因、貝瑞基因等，其中只有諾禾致源專注科研服務領域。2021年公司建庫測序平臺服務、生命科學基礎科研服務、醫學研究與技術服務三大業務共營收16.33億元，同比增長28.3%，2020年受突發疫情影響較大，同比下滑7%。華大基因相應業務為多組學大數據服務與合成業務，營收從2018年的7.03億元下降至2021年的6.42億元，貝瑞基因相應業務為基礎科研服務，2021年營收3.15億元，同比下滑24%。公司為Illumina國內最大客戶，規模優勢保障盈利能力。Illumina為全球測序儀領導者，2019年市占率接近60%。公司2017年在Illumina的采購額占Illumina總營收的比例為1.15%，占Illumina大中華區的營收比例為10.91%，2019年進一步提升至2.32%/22.07%，為Illumina在大中華區最大的客戶。在較強的規模優勢下，公司2019年Illumina測序儀采購價格相較2018年下降19.15%，測序耗材采購價也在逐年降低，Illumina試劑1在2018年采購價格上升主要因為該試劑2017年上市，公司作為首批試用用戶獲得了較大折扣；試劑2在2019年采購價格上升主要為公司測序平臺更新換代，該試劑采購量有所下降導致，原料端成本下降的趨勢未發生改變。另外隨著華大智造及美國部分新測序儀公司的不斷成長，以及三代測序儀公司的快速發展，公司的供應商選擇進一步多樣化，我們認為成本有望進一步降低。測序終端價格的逐年降低是中游測序服務商面臨的主要壓力，但行業已過了測序價格超摩爾定律下降的時代，近年來價格趨于穩定。公司2019年單G測序收入為105.81元，相較2018年下降18.65%，單G測序成本為63元，同比下降14.95%。公司目前在國內市占率約為30%，全球市占率約為5%，我們認為公司作為規模最大的頭部企業，測序降價壓力相對較小，因而也使得公司毛利率穩中有升，2021年提至42.89%，僅2020年受疫情影響嚴重，毛利率有所下滑。我們認為隨著疫情好轉，公司測序通量和規模有望恢復，國內外產能利用率不斷提升，同時自動化系統降本增效顯著，盈利能力有望進一步提升。測序價格雖然有繼續下行可能，但我們認為利潤空間的不斷壓縮會進一步凸顯公司規模優勢，疊加新冠疫情爆發以來對于小型企業的打擊，行業集中度會隨之提升，公司龍頭地位更為穩固。文獻數量帶動品牌影響力持續提升，側面驗證公司扎實技術與豐富經驗。從客戶服務角度來講，我們認為多數科研端客戶對價格敏感性較低，更為看重測序質量、交付周期、數據分析能力、可參考文獻數量等。測序環節復雜多樣無法一一對比，但作為科研測序服務商，在國際期刊發表的文獻數量是品牌影響力的直接體現。經過檢索，2016-2020年7月，諾禾致源在國際期刊上發表文章數量168篇，領先行業，2021年全年發表79篇，再創新高。我們認為高水平文獻的發表對公司的品牌影響力、客戶口碑、獲客能力均有重要意義。把握行業動態，新技術持續領先。隨著NGS技術壁壘逐漸降低，相應服務的附加值也在降低。但隨著科學研究的深入，新的研究熱點和技術也在不斷涌現。諾禾致源天津、新加坡實驗中心均完成了三代測序平臺擴產，并于2021年11月正式成為PacBio官方認證測序服務商。此外，公司在多組學集成解決方案、單細胞測序、空間組學等相對較新的應用領域也在緊跟熱點。例如公司在2014年即開始布局單細胞測序，積累了豐富的經驗；空間組學方面，公司引進了FFPE樣本的空間轉錄組測序技術，并可實現空間轉錄組、空間蛋白組技術手段的聯合使用等。通過回顧NGS技術發展與發表文獻數量，我們認為目前的新測序技術正處于快速發展階段，公司憑借規模效應、數據分析能力、品牌影響力等優勢持續布局，能夠持續保持行業領先地位。3.2.Falcon降本增效成果顯著，盈利能力仍存提升空間自動化為行業發展必然，Falcon系統搶占先機。我們認為自動化為測序行業的必然發展方向，相較人工操作，自動化系統能夠保障產品質量，避免操作失誤與樣品污染，縮短交付周期。公司為業內首家開展全流程自動化嘗試的企業，公司經過三年時間于2020年3月完成了Falcon柔性智能交付系統，主要特點為：①全流程自動化：集成集成66臺精密設備，實現從樣本提取、檢測、建庫、庫檢、文庫pooling及生物信息分析的全流程自動化作業；②柔性產線：借助系統自動化任務規劃提供的智能解決方案可滿足四大標準化產品類型（WGS、WES、RNAseq、建庫測序產品）共線并行生產，未來將擴容更多產品類型；③高效率：相比人工協作或單環節人工半自動化生產線，可將人工投入降低70%、產品交付周期平均壓縮60%，24h高效率運轉；④穩定可靠：基于高效數據傳輸和機器識別，對各生產單元的精準控制、實時監測和動態優化，通過機器自動判別和分析，減少人工介入，最大化保證了檢測過程的無污染和數據準確性，建庫庫檢合格率提升5%，準確率可達99.99%。自動化壁壘高筑，持續保持業內領先。業內存在小規模、單環節自動化先例，公司Falcon系統是首條實現從提取到終端數據交付全流程自動化的產線，主要難點為：①操作環節多：基因檢測服務流程包括樣本預處理、核酸提取、建庫、上機測序、生物信息分析及報告生成等近百個操作環節，各環節的溫度控制、操作次數等對于不同類型的樣本有不同的組合要求，且主要均為經驗值；②精密度要求高：樣本系毫升或微升級別，對自動化設備的精密度要求極高，無法直接參照汽車等自動化生產較為成熟的行業的經驗。降本增效顯著，海外裝機有望進一步提高經營效率。自動化系統的推進最直接表現為公司成本中直接人工的降低。公司單G測序人工成本從2017年的13.73元降至2020年的7.84元，2021年略有提升主要系2021年疫情影響減弱，公司經營向好，實驗室新建、擴產加快，生產人員從2020年的624人增長至721人。公司Falcon系統目前主要用于天津實驗室，FalconII（小型自動化系統，更節省空間且靈活性更高）已與2022年6月入駐英國實驗室，美國實驗室目前在安裝調試中，我們認為隨著越來越多實驗室逐步實現自動化，公司單G測序人工成本仍有較大下降空間。此外公司人均創收從2018年的55萬元穩步增長至2021年的86萬元，ROE也由疫情下的3.32%迅速提高至14.73%，高于疫情前水平，我們認為Falcon自動化系統為其中的重要影響因素，降本增效顯著。3.3.持續推進全球本土化布局，海外產能利用率有望進一步提升全球化布局，海外營收占比逐步提升。公司于2013年即成立中國香港子公司開始布局海外市場，目前在中國境內、新加坡、美國、英國建有本地化運營的實驗室，于中國大陸及香港、新加坡、美國、英國、荷蘭、日本等國家和地區設有子公司，業務覆蓋全球六大洲約70個國家和地區，實現對中國、北美、歐洲、東南亞等本地科研需求的快速響應，服務客戶超過5600家。2020年國內、美洲、歐洲、新加坡營收分別為9.61/2.27/1.65/0.97/0.39億元，2021年海外營收占比進一步提升至36%，我們預計隨著公司持續推進全球本土化布局，海外營收占比將持續提升。海外產能利用率有望帶動盈利能力進一步提升。公司海內外毛利率目前較為接近，海外總產能在2020H1時也已達到國內同等水平，但由于海外實驗室多處于需提前購入相關設備的運營早期，市場處于培育階段，所以客戶、訂單增長慢于產能增長，進而導致單位產能收入及產能利用率低于國內。但我們認為公司海外產能利用率有較大的提升空間且有足夠的確定性，主要邏輯在于海外科研測序外包率的提升。全球市場來看科研端測序體量較大的主要為諾禾致源、美國金唯智、韓國Macrogen等，根據BCCResearch數據，基因測序服務領域2021年市場規模約為82.38億美元，下游應用中學術研究+醫院診所占比約為68%，則三家頭部企業市占率僅為10%左右，諾禾致源體量最大，占比也僅為5%，行業集中度較低，海外外包滲透率也不足20%。我們認為主要原因為基因測序興起于歐美市場，早期技術壁壘和數據保密性要求均較高，所以多數實驗室自行購置儀器與耗材測序。隨著技術不斷進步，基因測序壁壘降低，逐漸成為生命科學研究的常態化工具；而且研究復雜程度加深所產生的測序數據量急劇增加，部分先進實驗室的小型測序平臺難以滿足需求，或購置新測序儀后樣本量難以達到所需通量；此外研究生等科研工作者培養成本增加，科研機構學生更希望專注于數據的個性化分析，進而選擇將測序服務外包。基于以上原因，參照中國市場目前幾乎100%的外包率，我們認為未來海外測序外包滲透率將有大幅提升空間。諾禾致源作為目前體量最大、盈利能力更強的公司，有望享受滲透率提升帶來的紅利。定向增發加速全球布局，經營有望持續向好。公司于2022年3月公布定向增發預案，擬向特定對象發行不超過發行前總股本的20%的股票募集資金22.92億元，來進一步推進國內及全球本土化實驗室的建設，增加檢測能力，解決產能瓶頸，進一步把握行業發展機遇，滿足下游客戶需求。另外，我們認為公司新建實驗室對于新一代測序儀的采購數量必然多余上一代，以IlluminaHiSeqX和NovaSeq為例，NovaSeq單次測序時間約為HiSeqX的61.11%，但單次測序的數據產出約為HiSeqX的3倍，且兩種型號設備采購價格差距較小，根據公司2019年測算數據，HiSeqX單G折舊費用為9.65元/G，而NovaSeq單G折舊費用僅為1.40元/G。我們認為隨著公司新建實驗室規模與產能利用率的提升，公司經營狀況有望持續向好。3.4.積極開拓臨床應用，促進業務多元發展基于科研市場優勢，積極開拓臨床應用。公司業務重心在于科研服務，但臨床級基因測序服務市場受資本青睞，也具有較大的發展潛力。公司在生命科學和醫藥生物的基礎、轉化和臨床研究形成了跨領域的協同優勢，并基于該優勢積極向下游臨床應用領域開拓。諾禾致源為國內第一批獲批上市的高通量腫瘤基因檢測試劑盒生產商之一，除華大基因和艾德生物在臨床診斷領域開展業務的時間較長，醫療器械注冊證數量較多外，公司及其他同業者持有的產品注冊證數量相當。公司腫瘤六基因檢測試劑盒領先行業。2018年8月公司第三類醫療器械“人EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA、ALK、ROS1基因突變檢測試劑盒（半導體測序法）”通過CFDA創新醫療器械特別審評通道審批上市，是國內第一批獲批的高通量腫瘤基因檢測試劑盒之一，且為國內唯一基于ThermoFisher測序技術平臺的腫瘤基因檢測試劑盒。通過多個環節創新，達到在樣本質量受限、微量DNA水平下的高靈敏度突變豐度的穩定產出，降低檢測結果的假陽性和假陰性，靈敏度高于競品，樣