報告名稱: 生物固氮技術(shù)重塑現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氮循環(huán)體系

報告類型: 行業(yè)報告

報告日期: 20250324

研究員: 肖亞平

行業(yè): 基礎(chǔ)化工

投資評級：強于大市(維持)

【內(nèi)容摘要】

生物固氮重塑農(nóng)業(yè)氮循環(huán)，國內(nèi)潛在市場規(guī)模超百億。全球糧食安全壓力下，糧食單產(chǎn)提升需求迫切，且傳統(tǒng)化肥依賴導(dǎo)致的能耗及環(huán)境問題亟待解決。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)，2021年全球23億人面臨糧食不安全，疊加耕地資源約束（中國人均耕地面積僅0.088公頃），糧食增產(chǎn)亟需高效、可持續(xù)的氮源替代方案。當(dāng)前生物固氮產(chǎn)品已突破傳統(tǒng)共生固氮效率瓶頸，通過定向優(yōu)化菌種實現(xiàn)“節(jié)肥+增產(chǎn)”，經(jīng)濟性與生態(tài)溢價兼?zhèn)?。根?jù)我們的測算，2024年全國耕地面積約19.29億畝，按照固氮產(chǎn)品單位價格15元/畝計算，其潛在的市場空間約289.35億元，未來隨著固氮產(chǎn)品滲透率的不斷提升，其國內(nèi)市場規(guī)模有望持續(xù)擴大。
氮肥減量政策倒逼替代加速，固氮技術(shù)兼具經(jīng)濟與環(huán)保價值。近十年來我國相繼出臺了一系列的化肥減量增效政策：2015年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺了《到2020年化肥使用零增長行動方案》，2021年全國農(nóng)用化肥施用量較2015年減少了13.8%；2022年又出臺了《到2025年化肥減量化行動方案》，著力減少化肥用量，并制定了水稻、小麥、玉米、油菜等作物氮肥定額用量。使用生物固氮產(chǎn)品替代氮肥，可以有效緩解氮肥施用面臨的剛性需求與生態(tài)、能耗約束雙重矛盾。生物固氮技術(shù)通過重構(gòu)氮循環(huán)體系，可減少約30%左右的氮肥用量，同時解決化肥施用引發(fā)的土壤板結(jié)、溫室氣體排放（占全球2.5%）及高能耗問題（據(jù)我們測算，尿素生產(chǎn)年耗煤量約0.96-1.12億噸）。對比美國企業(yè)PivotBio，其固氮產(chǎn)品已在3%美國玉米田（總玉米田面積約3600公頃）應(yīng)用，畝均增產(chǎn)25-92公斤玉米，驗證了產(chǎn)業(yè)化的可行性。
成本敏感度低+增產(chǎn)效果顯著，固氮產(chǎn)品經(jīng)濟效益可觀，國內(nèi)廠商加速技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。按照我們測算，固氮產(chǎn)品替代尿素可降低約成本7.0-11.7元/畝（替代率20%），且種植端對化肥價格敏感度低、固氮產(chǎn)品增產(chǎn)效果顯著，因此固氮產(chǎn)品整體的經(jīng)濟效益良好。據(jù)測算，畝均增產(chǎn)10%即可帶來約101元增值收益（以玉米為例），投入產(chǎn)出比達(dá)1:10以上。國內(nèi)企業(yè)如富邦科技已布局12省萬畝級田間試驗，通過菌種篩選與基因編輯提升耐銨泌銨能力（固氮效率提升3-5倍），疊加政策示范推廣（2025年化肥減量行動方案），有望復(fù)刻海外技術(shù)路徑，搶占農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型先機。
固氮行業(yè)仍處產(chǎn)業(yè)化初期，技術(shù)路線分化與成本優(yōu)勢并存。當(dāng)前全球固氮行業(yè)仍然處于產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入期，技術(shù)成熟度與商業(yè)模式仍在探索：先正達(dá)、科迪華、拜耳等國際農(nóng)化巨頭憑借其技術(shù)研發(fā)、全球市場布局和品牌影響力積極布局市場；美國PivotBio占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，其改造菌株已覆蓋約1620萬畝美國玉米田。國內(nèi)固氮菌行業(yè)發(fā)展落后于海外進展，主要通過產(chǎn)品創(chuàng)新、本土渠道優(yōu)勢等積極布局，部分企業(yè)致力于固氮菌行業(yè)發(fā)展和推廣，但仍沒有達(dá)到海外初創(chuàng)企業(yè)PivotBio的應(yīng)用程度和場景。興播生物制品、AzoticTechnologies、麗豪生物、湖北氮能農(nóng)業(yè)、富邦科技等眾多國內(nèi)企業(yè)在固氮菌相關(guān)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)與推廣方面積極探索。我們認(rèn)為，未來行業(yè)或?qū)⒀亍熬甑?區(qū)域適配-作物延展”三階段升級，具備本土化菌種庫與發(fā)酵工藝的企業(yè)有望突圍。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同打開增值空間，有機農(nóng)業(yè)與碳交易或成第二增長曲線。展望未來，我們認(rèn)為生物固氮不僅可以替代氮肥，更有望重塑農(nóng)業(yè)投入品價值鏈：1）上游菌劑發(fā)酵成本隨規(guī)模擴張持續(xù)下行（國內(nèi)大型發(fā)酵產(chǎn)線成熟，在成本上或?qū)⒕邆涓髢?yōu)勢）；2）中游產(chǎn)品可與種衣劑、生物農(nóng)藥復(fù)配形成綜合解決方案（溢價率提升）；3）下游有機農(nóng)業(yè)需求提升（2022年全球有機農(nóng)地達(dá)9640萬公頃）驅(qū)動產(chǎn)品高端化，疊加碳交易機制（參照PivotBio通過N-OVATOR計劃將減氮量轉(zhuǎn)化為碳信用，反哺農(nóng)戶收益），固氮行業(yè)的發(fā)展有望迎來持續(xù)的推動力。
投資建議：緊握合成生物學(xué)農(nóng)業(yè)應(yīng)用主線，優(yōu)先布局技術(shù)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先的本土菌種龍頭。固氮技術(shù)兼具“節(jié)肥剛性替代+作物增產(chǎn)溢價”雙重邏輯，疊加政策強驅(qū)動與有機農(nóng)業(yè)滲透率提升（2021-2028預(yù)計CAGR10.9%），行業(yè)有望迎來爆發(fā)拐點。重點推薦國內(nèi)固氮菌產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先企業(yè)富邦科技（300387.SZ）。
風(fēng)險提示：政策變動風(fēng)險；市場需求波動風(fēng)險；技術(shù)更新風(fēng)險；原材料價格波動風(fēng)險；報告中數(shù)據(jù)測算結(jié)果受到假設(shè)條件影響等