中国蛋氨酸国产替代加速，海外产能收缩。
蛋氨酸可提高饲料利用率，其中液体蛋氨酸市场规模逐渐提高。蛋氨酸 （Methionine），化学名为甲硫氨酸，下游主要用于饲料，能够调节动物的生 长发育和改善肉质品质，提高畜禽饲料的利用率，是禽类动物的第一限制性氨 基酸，猪的第二限制性氨基酸。饲料工业上目前使用的蛋氨酸源包括 L-蛋氨酸 （L-MET）、D,L-蛋氨酸（D-MET 和 L-MET 各占 50%的混合物）和蛋氨酸羟 基类似物（DL-HMTBA、MHA-FA 和 MHA-Ca），羟基蛋氨酸属于蛋氨酸的前 体物，在生物体中也可以被转化为 L-蛋氨酸从而与 D,L-蛋氨酸具备相同的生物 学功能。按照产品形态，可分为液体蛋氨酸和固体蛋氨酸，固体蛋氨酸占据主 要市场，但液体蛋氨酸效价更高，当前全球渗透率为 40%，规模较大且自动化 程度高的下游厂商倾向于液体蛋氨酸，例如美国、墨西哥等成熟市场的液体蛋 氨酸渗透率已超过 60%。
目前生产工艺主要为化学法，下游主要用于禽类饲料。蛋氨酸生产方式主 要采用化学合成法，韩国希杰采用发酵法生产蛋氨酸，但是提取率低，成本偏 高，所以没有大规模应用。化学法中海因法为传统方法，只能生产固体蛋氨 酸，但最大的问题是环保方面，反应中间产物和终产物中蛋氨酸钠和硫酸钠不 能完全分离，所以会产生难闻气味，影响周围环境。氰醇法使用氢氰酸代替海 因法中氰化钠，生成氰醇后可以直接水解生产液态羟基蛋氨酸。氰醇法工艺路 线短、副产物少，整个生产过程中废水废渣外排较少，比海因法更为清洁且生 产成本低。从下游来看，根据百川盈孚，蛋氨酸下游 90%用于饲料，而在各类 畜禽饲料中，蛋禽和肉禽饲料合计占全部饲料应用量的 60%。
L-蛋氨酸比固体蛋氨酸和液体蛋氨酸的吸收效率高，生物发酵工艺有望取 代化学合成法。目前主流的蛋氨酸工艺分为氢醇法、海因法、生物发酵法。氢 醇法工艺既可以生产固体蛋氨酸，即 DL-蛋氨酸，又可以生产液体蛋氨酸，即蛋氨酸羟基类似物，但生产固体蛋氨酸的成本比海因法的成本高，所以主要用 来生产液体蛋氨酸。海因法则主要生产固体蛋氨酸，而生物发酵法产物为晶体 L-蛋氨酸，其成本高于化学合成法。但是，从吸收效果来看，L-蛋氨酸的吸收 效率最高，根据希杰的《不同来源蛋氨酸生物学利用率的比较》，若要起到固 体蛋氨酸同样的效用，只需要其量 67.5%的 L-蛋氨酸，若要和液体蛋氨酸起到 同样作用，只需要其量 90.5%的 L-蛋氨酸，所以 L-蛋氨酸吸收效率高，生物发 酵工艺有望取代化学合成法。
生物合成蛋氨酸路径较长，合成路径存在分支，副产物抑制了关键酶的活 性。在不同微生物中，蛋氨酸代谢通路存在类似的途径。蛋氨酸为天冬氨酸族 氨基酸，所以生物体内葡萄糖首先转化为蛋氨酸的结构前体，天冬氨酸。第二 步，首先在三种天冬氨酸酸激酶（Aspartate Kinase, AK）的作用下转化为天 冬氨酰磷酸，并在天冬氨酸半醛脱氢酶的作用下进一步转化为天冬氨酸半醛。 该阶段反应出现分支，天冬氨酸半醛既是赖氨酸合成的底物，又可以在两种高 丝氨酸脱氢酶（Homoserine Dehydrogenase, HSDH）作用下转化为高丝氨 酸，作为蛋氨酸合成下一阶段的底物。然而，转化为高丝氨酸后，反应再次出 现分支，部分高丝氨酸为苏氨酸，另一部分在高丝氨酸酰基转移酶的作用下生 成酰基高丝氨酸。第三步，酰基高丝氨酸与半胱氨酸作为底物经过数个步骤后 合成蛋氨酸。 微生物发酵生产蛋氨酸过程有严格的自我调控机制，氨基酸合成满足自身 需求后，过多的产物会对合成过程产生抑制或阻遏效果。在蛋氨酸合成途径 中，AK I 受苏氨酸和异亮氨酸的抑制和阻遏；AK II 受蛋氨酸阻遏；AK III 受赖 氨酸的抑制和阻遏。HSDH I 受苏氨酸抑制；HSDH II 受蛋氨酸抑制。所以， AK 和 HSDH 为合成蛋氨酸的限速酶，也是工业化合成生物制备蛋氨酸的主要 难题。另外，高丝氨酸酰基转移酶（Met A）热敏感度高，发酵温度高于 25℃ 时，Met A 活性降低，温度超过 44℃时发生不可逆的聚集沉淀。因此，增强 Met A 的热稳定性也是蛋氨酸合成途径增加碳流的方向。
希杰公司首先利用发酵-酶法量产蛋氨酸，目前国内正在突破发酵工艺， 或将为产业注入新活力。针对蛋氨酸合成过程中的难点，希杰公司利用合成生 物学技术削弱苏氨酸合成路径，并强化酰基高丝氨酸的合成基因，从而实现过 表达酰基高丝氨酸。其采用生物发酵技术生产酰基高丝氨酸，另外添加甲硫醇， 二者在硫化氢解酶的作用下生成蛋氨酸和琥珀酸盐或者乙酸盐。2015 年希杰采 用生物法在马来西亚建设 L-蛋氨酸工厂，产品的生物利用率高出其他产品 30%-40%。 合成生物技术仍在不断突破，浙江工业大学郑国裕院士团队将蛋氨酸合成 路径中生成 L-赖氨酸的启动子替换为动态调节启动子，在满足细胞生长发育所 需 L-赖氨酸的基础上减少多余 L-赖氨酸，从而降低其对天冬氨酸激酶的抑制和 阻遏效果。另外也强化了蛋氨酸相关的合成基因，已经实现了在5L生物反应器 中产量达到 17.74g/L。随着蛋氨酸生物合成路径的不断突破，发酵法工艺逐渐 投入量产，2023 年 10 月华恒生物与优泽生物成立合资公司，从事高丝族氨基 酸的中试平台搭建，或将实现包括蛋氨酸在内的多种氨基酸生物合成工艺的量 产。合成生物学法相对于化学合成法，原料端为葡萄糖，降低了环境污染和安 全风险，另外也有广阔的降本空间，随着蛋氨酸合成路径的不断改善，发酵法 蛋氨酸或将为产业注入新活力。
蛋氨酸行业壁垒高，头部企业集中度高。蛋氨酸合成工艺复杂、技术壁垒 高（关键中间体甲硫基丙醛（MMP）的制备及对制备过程含硫恶臭废气和高含 盐恶臭废液处理以达到环保标准）、固定投资额巨大，行业进入壁垒高，目前 行业内主要企业只有 9 家。蛋氨酸产能长期集中在德国贏创、蓝星安迪苏和美 国诺伟司、日本住友等少数跨国公司。
国内蛋氨酸陆续投产，中国从进口依赖逐渐转变为出口国。受国内广阔市 场吸引国内企业加速蛋氨酸生产线投资，新和成、紫光、和邦等公司陆续实现 投产。国内企业不断突破技术降低成本，自 2015 年蛋氨酸进出口差价不断减 少，年均进出口差价由 15 年的 2842.10 美元/吨降至 23 年的-42.33 美元/吨， 23 年在海外公司减产的情况下，国内产品出口大幅上升，国内蛋氨酸产品质量 受到国际认可，打破原有供需格局。
企业控制产品扩张节奏，国内产能占比持续提升，需求端扩张持续提高产 能利用率。近年来海外赢创、国内安迪苏、新和成持续扩产，行业产能扩张叠 加需求增速缓慢，供应持续宽松。在国内企业不断入局情况下，原有寡头议价 能力有所下降，蛋氨酸价格在 15 年后持续低迷，但由于供应商较为集中，中 小企业因壁垒过高无法进入市场，目前企业扩产有所控制。从当前和未来新产 能投放的情况来看，23 年需求占产能比为 73.01%，新和成计划于 23 年 6 月 份投产的 15 万吨/年二期固体蛋氨酸项目有所推迟，紫光天化规划在 23 年的 二期蛋氨酸项目近期也没有新进展，23 年核心企业没有产能更新进展。如下表 所示，未来在 2024 年下半年及 2027 年，仅新和成、赢创和安迪苏预计有共 34 万吨/年产能释放，需求自 23 年按照 5.5%的增速测算，需求占比将持续向 好，有望回归供需平衡状态。
海内外企业扩产节奏放缓，蛋氨酸供给端对价格的支撑力较强。根据历史 复盘，自 19 年以来，企业扩产速度的下缓会对第二年蛋氨酸的价格向上产生 积极影响，19 年价格持续低迷情况下，诺伟司宣布取消其长期以来规划的 12 万吨/年新产能，19 年较低的产能增速推动了 20 年价格上升。2022 年企业产 能增速达到了 8.35%，23 年上半年蛋氨酸价格持续低迷，下半年： （1）海外希杰 5-6 月进行蛋氨酸工厂检修，并且在三季度宣布产线转产 其他氨基酸，影响到其下半年 30%-40%蛋氨酸产能； （2）住友 11 月宣布蛋氨酸工厂检修； （3）赢创计划在 24 年下半年于新加坡工厂增产 4 万吨/年，本次增产将 导致其新加坡工厂第四季度和 2024 年上半年分别减产三个月。 本次供应端缩紧对 23 年下半年蛋氨酸的价格形成了有力支撑，使得本次 因产能扩张导致的价格低迷期提前结束，叠加需求刚性，短期供需关系边际改 善。23 年的产能零扩张叠加 23 年上半年供给端缩紧对蛋氨酸的高价位形成支 撑。
