IVD行業之分子診斷產業鏈分析

　　上游是原料供應商，包括診斷酶、引物、反轉酶、探針等生物制品，高純度氯化鈉、無水乙醇等精細化學品，以及提取介質材料；

　　中游是分子診斷試劑和儀器制造商，包括羅氏、賽默飛、達安基因、科華生物、之江生物、湖南圣湘等；

　　下游是使用儀器或試劑的用戶，包括醫院、 第三方醫學實驗室、血站、體檢中心等。

　　從上圖可見，國內企業主要集中在中游儀器、試劑的研發、生產和銷售環節。下面我依次分析上中下游各產業鏈的競爭格局。

　　1上游：原材料

　　能提供分子診斷試劑上游原材料的廠商少，主要是由國外幾個巨頭企業，如羅氏診斷、Meridian life science、Solulink、Surmodics等，因技術難度高，國內企業基本沒有原料的技術，只能做代理（上海起發，上海拜力生物等），我們認為原料領域國內企業短期難有突破，定價權被外資品牌牢牢把控。而在研發方面，國內分子診斷原材料研發基本空白。從主要的以分子診斷為主業的公司供應商分析，之江生物、致善生物、益善生物采購的分子診斷原材料/產品均來自于國外品牌，且采購占比均達 20%以上。

　　小結：診斷技術被國外巨頭壟斷，國內做不出來，對于上游的原料價格沒有定價權。

　　2中游：試劑和儀器

　　分子診斷中游主要是分子診斷試劑和儀器兩類產品的研發、生產和銷售，國內試劑發展較為迅速，2012 年市場占有率達 72%，而國產儀器占比相對較小，2012 年占比為 45%；在儀器和試劑的營收占比方面，各企業有所不同，2015 年達安基因試劑收入占比為 43%，而致善、之江和百傲分別達到 76%、95.6%和 96%。

　　2.1 從試劑來看：

　　從衛計委公布的《醫療機構臨床檢驗目錄》中，分子診斷項目從 2007 年28 項增加至 2013 年的 145項。2013 年分子診斷項目中，感染性疾病為 89 項，占比最大，其次依次為遺傳相關檢測 25 項，腫瘤檢測17 項，用藥指導 10 項；與生化和免疫診斷項目相比，2009 年至 2012 年，生化診斷項目僅增加了 4 項，免疫診斷項目增加了 14 項，分子診斷項目增加了 18 項。隨著第三代測序、基因芯片等新技術應用，臨床分子診斷項目的數量有望繼續增多，增速有望加快，從而帶來檢測試劑銷售的持續增長。

　　分子診斷試劑基本已經國產化。分子診斷分為核酸提取核酸檢測。整體從數量來看，HBV（乙肝病毒）、HCV（丙肝病毒）、HIV（艾滋病毒）等常見病毒的核酸檢測試劑國內生產廠家數均遠大于國外廠家。如 HBV 核酸檢測試劑國內和國外廠家數分別為 9 家和 2 家，HCV 核酸檢測試劑國內和國外廠家數分別為 16 家和 2 家。

　　分拆來看：

　　核酸提取試劑已國產化

　　在核酸提取試劑方面，CFDA一共批準了 12 家公司 15 種核酸提取試劑盒申請，其中僅生物梅里埃一家國外企業，其NucliSENS easyMAG提取試劑盒與對應的核酸提取儀配合使用，核酸提取試劑已國產化。

　　核酸檢測試劑按疾病種類分化，國內企業為主

　　在核酸檢測試劑盒方面，目前主要應用在傳染病（甲型、乙型、丙型肝炎、季節性流感病毒等）、性病（沙眼衣原體、淋球菌等）、優生優育（人巨細胞病毒、風疹病毒等）、腫瘤（高危型人乳頭瘤病毒、EB 病毒等）、遺傳病（α-地中海貧血，21-三體和性染色體多倍體等）等領域。

　　從生產廠家分析，甲型、乙型、丙型流感等常見疾病的核酸檢測試劑盒已經比較成熟，競爭廠家較多，幾乎全部為國產品牌，如丙型肝炎病毒檢測試劑盒國內廠家 16 家，國外只有 2 家；像耐甲氧西林金黃色葡萄球菌核酸檢測試劑盒，CFDA 批準的生產商只有 2 家，分別為國內企業之江生物和外企泰普生物。

　　核酸檢測試劑盒以國內企業為主（家）

　　2.2 儀器：

　　分子診斷儀器主要包括：核酸提取儀、PCR 擴增儀、核酸分子雜交儀、基因芯片儀和基因測序儀等。 在技術相對容易攻破的中端儀器領域，如核酸提取儀、PCR 增儀、核酸分子雜交儀、基因芯片儀國產化已經成型，國產產品占據了主要市場，而基因測序儀國產化剛起步，但也有 7 款國產基因測序儀器獲得 CFDA 批準上市。核酸提取儀國產優于外資品牌核酸提取儀方面，目前 CFDA 批準的國內和國外廠家分別為 14 和 6 家，國內儀器相比于國外，在通量，處理時間方面，國產儀器普遍優于國外儀器，說明國內廠家在核酸提取儀已經走在前列，而在價格方面，國產儀器較國外品牌更為實惠，顯示出國內廠家的成本控制能力更強。

　　PCR 擴增儀國產品牌正迎頭趕上

　　PCR 擴增儀方面，目前 CFDA 一共批準了 11 家國內廠商儀器（7 家定量儀器 4 家定性儀器）和 4 家國外廠商的 PCR 擴增儀器（定量），相比于國外品牌，國內廠商儀器普遍價格更低，性能也能達到外資品牌的水平，顯示出 PCR 擴增儀器國內廠家已經迎頭趕上。

　　核酸分子雜交儀和基因芯片儀全部國產化

　　CFDA 共批準了 5 家核酸分子雜交儀廠商，全部為國內品牌，儀器價格普遍在 8000  -12000 元之間。

　　基因測序儀國產化剛起步，值得期待

　　從國際來看：全球基因測序儀主要由 Illumina、Life Tech（2013 年被賽默飛收購）和羅氏壟斷。其中，Illumina 憑借其超高通量和相對較長讀長的優勢，2013 年基因測序市場 Illumina 占有絕對的市場份額，市場占有率為 71%；賽默飛世爾(原 Life Technologies)以 16%的市場占有率居第二；羅氏排名第三，市場占有率為 10%。

　　從國內來看：國產化方面，2014 年 7 月 2 日，CFDA 公告稱“第二代基因測序診斷產品批準上市”，華大基因 BGISEQ-1000 和 BGISEQ-100 基因測序儀首被批準，基因測序設備國產化的大門被打開。截至目前，我國已經批準的國產基因測序儀共有 7 款，分別是華大基因的 BGISEQ-100 和 BGISEQ-1000、貝瑞和康的NextSeq CN500、華因康的 HYK-PSTAR-IIA、達安基因的 DA8600、博奧生物的 BioelectronSeq4000 和紫鑫藥業的 BIGIS。

　　主要的基因測序儀廠商

　　2.3 中游產品銷售模式分化，中低端儀器與試劑捆綁銷售

　　分子診斷試劑和儀器的主要銷售對象為醫院和第三方獨立實驗室，銷售模式類似于生化免疫試劑的銷售，主要是“代銷為主，直銷為輔”。

　　對于中低端試劑和儀器，銷售多采用“試劑+儀器”捆綁銷售的模式，廠商通過直接向醫院投放儀器，與醫院簽訂試劑使用協議，廠商通過試劑銷售來獲得利潤，對醫院來說成本較低，對廠商來說粘性較強，雖然前期投入大，但后期可以獲得持續的現金流。

　　對于高端的儀器銷售，因為廠商的稀缺性，廠商對終端的話語權較強，拿測序儀來說，目前銷售的二代測序儀廠商主要是Illumina、Life（被賽默飛收購）、羅氏等，廠商在 5 家以內，試劑也與儀器對應，銷售體系很封閉，廠家利潤高，醫院/第三方實驗室沒有多余選擇，不得不接受高價格；不過隨著國產廠商，如華大、紫鑫、達安等積極向測序儀領域進軍，未來國產測序儀市場份額逐步擴大，醫院將會有更多選擇。

　　銷售代理為主，“試劑+儀器”捆綁銷售增強醫院粘性

　　小結：國內廠商正迎頭趕上，中端儀器尋求突破。

　　3下游：服務

　　根據Researchandmarkets的報告，2014 年我國獨立醫學實驗室（ICL）規模占醫學診斷市場 3%，遠落后于澳洲 80%，日本 67%，歐洲 50%和北美 38%的水平，2014 年美國ICL規模達到 210 億美元，而中國只有 47 億元；按照保守、中性和樂觀的預測方法，若 2020 年ICL規模占醫學診斷市場分別提升到 5%，7% 和 9%，考慮現有醫學診斷市場規模的增長（按照中國衛生總費用 2009-2013 年CAGR=16%的增長率），2014 年醫學診斷的市場規模為 47/3%=1570 億元，2020 年醫學診斷市場規模達到 3800 億，ICL規模也將分別達到 190 億、266 億和 342 億元的水平，按照中性預測，年復合增長率達 33.5%。

　　3.1 獨立診斷實驗室

　　對獨立診斷實驗室進行波特五力模型分析，分析如下：

　　在競爭者端：4 大獨立診斷實驗室（金域、迪安、艾迪康和達安）市場占有率超過 65%，綜合流通服務商包括潤達醫療、賽力斯等；

　　在上游端：原材料基本被外資占領，試劑基本國產化，儀器層級分化，高端儀器進口中低端儀器國產化；

　　在下游端：醫改背景下，醫院對價格敏感，因此連鎖化能統一定價、降低成本，優勢明顯；在替代者端：醫療衛生機構檢驗科本身是診斷實驗室，醫院更愿意將“三高一新”（高投入、高成本、高風險以及新項目）的檢驗外包；

　　在潛在進入者端：因涉及生命安全壁壘較高，美康生物等還在繼續新設獨立實驗室，但短期無法撼動 4 大巨頭的地位，而在專業分子診斷領域競爭剛剛開始。

　　因此，國內獨立診斷實驗室目前已基本形成“4+X”格局，短期來說 4 大 ICL 地位難以撼動，新的機會 產生于分子診斷等高端檢測領域。

　　獨立診斷實驗室的波特五力分析

　　我國獨立實驗室發展落后于國外，年復合增長率超 30%。獨立醫學實驗室（ICL）可集中標本檢測，降低成本，提高診斷效率和質量，降低診斷的錯誤發生率，是醫學診斷服務行業發展的重要方向之一。

　　對標國外：相比美國，我國獨立實驗室（ICL）發展較晚，市場規模小，占醫學診斷市場比例低，其中檢測項目以普檢為主，高端檢測比例低。在檢測項目上，國內只有 1500 項左右，也低于美國 4000 項，發展空間大。在監管模式上，美國CLIA（臨床實驗室改進修正案）模式極大地促進了ICL的發展。在美國，只要有 CLIA執照的實驗室，其研發的產品和技術服務就可以合法進入臨床，合理收費。由于CLIA認證的是實驗室，所以并不需要對每個新服務或產品作出審批申請，同時FDA可以選擇FDA認為真正好的診斷方法做進一步認證，并以FDA的名義發布認證，以加速FDA認為好的診斷方法在市場上的應用。政策給了第三方實驗室極大的自由空間，得到了患者、醫院、第三方臨檢中心、保險公司的廣泛認可，CLIA實驗室也得到了長足的發展，目前美國有 25 萬個CLIA實驗室。

　　中美第三方診斷實驗室對比

　　市場被前 4 大企業主導，連鎖綜合獨立診斷實驗室優勢凸顯

　　目前國內 ICL 市場形成了廣州金域、迪安診斷、艾迪康和高新達安四大綜合診斷實驗室巨頭主導市場的格局，2014 年 CR4（前四份額集中度）超過 65%，市場份額最大的廣州金域占比為 30%（廣州金域和杭州艾迪康因為財務數據未公開，因此使用的是 2012 年的數據，按照實際擴張速度，兩家巨頭 2014 年營收將遠超 2012 年的水平，因此 CR4 必定超過 65%，廣州金域市場份額也超過 30%）。

　　國內分子診斷相關獨立實驗室形成了金域、達安、迪安診斷和艾迪康 4 大連鎖綜合診斷實驗室和各單體專業實驗室并存的格局。單體專業實驗室包括廣州銀華醫學、華大醫學、凡迪生物、安諾優達、貝瑞和康等，主要集中在廣東、上海、北京、江浙等東部沿海地區。因為檢驗標本的保存有著嚴格的溫度（4-8 度）和時間限制，而且受制于保存條件和物流水平，醫學獨立實驗室的服務半徑相對較小（400 公里左右）。因此，與單體專業診斷實驗室相比，4 大連鎖綜合診斷實驗室在資金實力、網絡布局、品牌、試劑儀器產品等方面具有明顯優勢，在分子診斷領域更具競爭力。

　　對獨立診斷實驗室而言，連鎖化是降低檢測成本的最好方法，其在 2 個方面可降低成本，一是診斷儀器試劑集中采購帶來成本節約（30%以上）；二是檢驗規模效應，大量樣本集中檢驗減少了單次檢驗的儀器、試劑、實驗室人員成本等固定成本（降低 40-60%）。從迪安診斷連鎖化擴張分析，在新開設 ICL 需要大量資金（新設一個體檢中心需投入 3000-3500 萬）投入的情況下，2009、2012 和 2013 年迪安分別新增了 3、3 和 2 家連鎖實驗室，卻帶動診斷服務毛利率分別同比提升了 8.8、2.3 和 1.9 個百分點，2014 年在新增 5家獨立實驗室成本大量增加（增加了1.1億元成本）的情況下，同時因為診斷實驗室毛利率存在天花板（2014 年 Quest 和 Labcorp 毛利率分別只有 37.6%和 36.7%），迪安服務板塊毛利率仍能保持 2013 年的水平，可見連鎖化、規模化的擴張能帶動毛利率的提升。

　　特檢項目利潤率高，占比有望提升

　　從檢測項目分類，生化免疫檢測屬于普檢，而病理和 PCR 診斷屬于特檢。目前我國醫學獨立實驗室主要提供的是常規檢測，以 PCR、病例檢測為代表的特殊檢測項目不多，而美國醫學獨立實驗室以特殊檢測項目為利潤重點。迪安診斷 2012 年特檢比例為 5.5%，而 2014 年美國Labcorp 和 Quest 公司特檢比例已經分別達到 33%和 34%，國內企業特檢比例遠遠低于美國，空間巨大。

　　從產能和毛利潤分析，特檢項目毛利率高。普通檢測盈利能力一般，但市場需求較大，可以形成盈利基礎，如杭州迪安 2010 年生化檢測項目產能達 233 萬個，而PCR檢測項目（特殊檢驗）只有 21 萬個，相差 10 倍；而特殊檢測毛利率較高，是ICL之間爭奪利潤的重點競爭市場，2011 年迪安診斷各種檢驗的毛利率分別為：生化 32.71%，免疫 39.41%，病理 54.41%，PCR 55.77%，綜合 55.96%，PCR診斷項目毛利率遠高于生化免疫。

　　從檢測單價分析，特檢的單價顯著高于普檢。從迪安診斷檢驗服務單價分析，PCR、病理檢驗單價遠高于免疫生化，因此 2008-2010 年杭州迪安（迪安診斷最先設立的規模最大的實驗室）PCR、病理檢驗產能呈明顯增長趨勢，PCR 檢驗產能從 2008 年 12.9 萬個增長至 2010 年 20.9 萬個，因此企業有足夠動力提供特檢服務。

　　從醫院的角度分析，醫保控費環境下，醫院有動力將特檢項目包給獨立實驗室。首先，從醫療機構檢驗試劑的采購情況分析，2013 年國內醫院檢驗試劑采購總額約 45 億美元，化學發光與酶聯免疫試劑占比最高，分別占試劑使用量的 23%和 20%，血液監測占比 19%，常規生化 18%，分子診斷 4%，醫院特檢樣本量相對較少；其次，醫院自建和運營特檢科室經濟壓力大，尤其是三級以下醫院，在取消藥品加成和醫保控費背景下，醫院更有動力將前期成本高昂、單個樣本利潤低（樣本量少）的特殊檢驗外包給獨立第三方，而 ICL 正好可以發揮其規模化、連鎖化的優勢兩條腿走路，第一，可以與三甲型大型醫院“補缺式”合作，承包/共建實驗室來接受其特檢業務；第二，可以與中小醫院“承包式”合作，承包其特檢業務。

　　從 Labcorp 發展歷程看，獨立實驗室發展趨勢是特檢項目。2002-2015 年 LabCorp 公司并購標的主要分布在病理診斷（US labs、PA labs ）、基因檢測（Bode、Lipo、Genzyme、Path、Esoterix）等，涉及金額數億美元，公司布局方向為特檢業務為主導的公司。

　　小結：增長率超30%，特檢比例有望提高。下游服務看獨立第三方實驗室檢驗。

　　3.2 血液篩查核酸檢測

　　血篩核酸檢測高效靈敏，替代酶聯免疫法成趨勢

　　血篩核酸檢測（NAT）因可以大大縮短“窗口期”并提高檢測靈敏度，在全球主要發達國家普遍推廣。推廣NAT之前，血站使用的血篩試劑是酶聯免疫法試劑，由于NAT法可以大大縮短“窗口期”（人體感染病毒初期，病毒在血液中已經存在但無法被檢出的時間段，窗口期期間病毒經輸血可傳播疾病，目前無法根治），降低輸血傳播疾病風險。如HBV（乙肝病毒）的檢測，單人份核酸檢測和混樣核酸檢測窗口期分別縮短了 29%和 22%；且檢測靈敏度大幅提高，PCR檢測可達 10-12級別(ELISA靈敏度為 10-9級別)，相當于提高了 103倍。

　　政策支持血液篩查核酸檢測技術的意志堅定，國產品牌值得期待

　　2012 年，國務院《中國遏制與防治艾滋病“十二五”行動計劃》便要求積極推進血液篩查核酸檢測（NAT）技術推廣工作，到“十二五”末基本覆蓋全國，2013 年 5 月衛計委發布了關于印發全面推進血站核酸檢測工作實施方案（2013—2015 年）的通知（方案），提出了NAT推廣的具體時間表，強調 2015 年實現基本覆蓋全國。2015 年 2 月，衛計委和財政部聯合印發《關于做好血站核酸檢測工作的通知》，要求全面推進血站 NAT工作，確保 2015 年血站核酸檢測覆蓋全國，在集中招標采購方面，優先選擇國產核酸檢測系統及試劑，政策支持血液篩查核酸檢測的意志堅定，國產品牌值得期待。

　　根據 2013 年 5 月的時間表，2015 年，血站 NAT 技術覆蓋率，東部地區應達到 80%以上，省會城市應達到 90%以上，其中北京和上海應達到 100%；中部地區應當達到 70%以上；西部地區應達到 60%以上，省會城市應達到 70%以上。而到 2013 年 7 月，北京地區已經 100%實現了 NAT 覆蓋，比計劃提前 2 年。而從全球主要國家和地區血篩核酸檢測推廣情況分析，主要發達國家美、德、英、法、日本、意大利、澳大利亞等，部分發展中國家南非、泰國、拉脫維亞等早于 2010 年前已使用了 NAT 技術檢測臨床用血，我國明顯滯后，而隨著政策的不斷推進和國內廠商在核酸檢測領域技術的不斷進步，NAT 技術提速推廣將是大概率事件。

　　隨著技術和產品的不斷提升，國產核酸檢測試劑盒的穩定性和靈敏度等得到了有效提升，發表于《中國衛生檢驗雜志》和《社區醫學雜志》等刊物的文章表明，國產核酸檢測試劑能有效保證用血安全。

　　市場空間達十億級，科華、達安有望最先受益

　　血液分為血站和血漿站兩個系統，血站是衛計委下屬事業單位，采集全血，而血漿站是市場化運作，有償采集血漿，再分離成蛋白質制作成血液制品。2014 年我國采漿量約為 5200 噸，按照每人份(200ml)檢測成本 40 元推算，2014 年血液篩查核酸檢測市場規模為 8 億，2016 年有望達到 11 億元。由于我國總人口數量較為龐大，2014 年千人口單采血漿量僅為 3.7L/100 人，距離基本保障水平（10L/1000 人）仍有 63%的巨大缺口，而 2014 年美國千人口單采血漿量為 83.9L/1000 人，因此采血漿量存在巨大的空間，從而帶動核酸血篩市場。

　　目前 CFDA 批準的 HBV/HCV/HIV 病毒核酸檢測試劑盒情況，公司包括達安基因、科華生物、上海復星長征（復星醫藥子公司）、東北制藥、艾康生物、珠海麗珠（麗珠醫藥子公司）、上海浩源等試劑生產企業，因為血站每年的試劑使用量大，對產品的質量要求高，達安、科華從技術、研發、產品線等方面都領先于其他企業，因此有望最先享受血站血液篩查 NAT 推廣帶來的利好，且 2015 年 10 月某些地區的招標結果也正說明了這點。其中科華生物 2013 年市場占有率已達 25%，憑借其從酶免血篩時期便建立的與血站的良好合作關系，我們認為未來其市場份額能繼續保持。而達安憑借其豐富的產品線和較強的研發技術實力，也將逐步分割血篩 NAT 市場。

　　2015 年 9 月以來，相繼有國產血液篩查核酸檢測試劑/檢測系統中標各省市中心血站的招標，包括科華生物、達安基因、蘇州華益美生物等試劑/儀器生產公司，響應衛計委和財政部《關于做好血站核酸檢測工作的通知》的要求，同時在國產試劑安全性保證的情況下，血站采購向國內廠商傾斜已成必然趨勢，未來相關擁有 NAT 檢測產品的企業將逐步享受血篩篩查核酸檢測帶來的利好。