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    目前我國的農(nóng)藥行業(yè)仍然是處于非專利期仿制的階段，對過專利期產(chǎn)品的選擇及開發(fā)仍然顯得至關(guān)重要。目前使用的多個農(nóng)藥品種是在上世紀(jì)80-90年代研發(fā)的，今后10年專利農(nóng)藥將集中到期，到2023年全球?qū)⒂?66個農(nóng)藥專利到期，屆時新增加的農(nóng)藥產(chǎn)品市場達(dá)110億美元，市場空間巨大……

    農(nóng)藥，是指農(nóng)業(yè)上用于防治病蟲害及調(diào)節(jié)植物生長的化學(xué)藥劑。廣泛用于農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境和家庭衛(wèi)生除害防疫、工業(yè)品防霉與防蛀等。農(nóng)藥品種很多，按用途主要可分為殺蟲劑、殺螨劑、殺鼠劑、殺線蟲劑、殺軟體動物劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等。

    這是百度百科給出的對于“農(nóng)藥”的定位，廣義的農(nóng)藥不僅僅局限于農(nóng)業(yè)用途，衛(wèi)生消殺、養(yǎng)殖業(yè)、漁業(yè)等使用的殺蟲殺菌劑都數(shù)以廣義農(nóng)藥的范疇。

    全球農(nóng)藥市場

    農(nóng)藥市場是一個保有量穩(wěn)定的市場。全球耕地總面積約為15億公頃，約占世界地表總面積134億公頃的11%，約占世界可耕土地總面積42億公頃的36%。近年來全球每年農(nóng)藥市場的銷售額穩(wěn)定在600億美元左右。

    以2019年為例，根據(jù)Phillips McDougall公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年全球作物用農(nóng)藥市場的銷售額為598.27億美元（2018年為603.04億美元），同比下降0.8%。不同年份由于全球政治、經(jīng)濟(jì)、氣候等條件帶來的影響，銷售額會略有變化。

    全球農(nóng)藥使用量自2011年首次突破400萬噸（折百）后，近年全球農(nóng)藥使用量增長放緩，基本穩(wěn)定在400~410萬噸/年（折百）。

    全球農(nóng)藥市場具有顯著的周期性特點，過去十四年全球農(nóng)藥市場出現(xiàn)了三次大幅度下滑，2006年、2009年、2015年下滑幅度分別為-2.2%、-6.9%、-8.5%；同樣對應(yīng)有三次明顯的大幅上升，分別為2004年、2008年、2011年。一個完整周期為3~6年不等。

    糧食價格和原油價格是影響和驅(qū)動農(nóng)藥價格和使用量的兩個重要因素。原油從供需兩方面驅(qū)動糧食價格，原油價格上漲直接驅(qū)動糧食成本上升，因此原油價格和糧食價格具備一定聯(lián)動性。糧食價格周期直接影響農(nóng)民耕種決定，從而影響全球農(nóng)藥市場。

    四大巨頭發(fā)展概況

    2019年全球農(nóng)藥銷售額為598.27億美元。其中，完成對孟山都收購的拜耳作物，反超先正達(dá)以103.74億美元占據(jù)榜首；排名第二的先正達(dá)農(nóng)藥銷售額為101.8億美元，先正達(dá)集團(tuán)成立后，該集團(tuán)2019年的總計銷售額高達(dá)230億美元；排名第三的是巴斯夫農(nóng)業(yè)解決方案，農(nóng)藥全球銷售額為71.23億美元；科迪華為陶氏和杜邦合并后單獨剝離出的農(nóng)藥板塊，全球銷售額為62.56億美元。可以看到四大農(nóng)藥巨頭牢牢地占據(jù)著全球57%的農(nóng)藥市場。

    四大農(nóng)藥巨頭為第一梯隊，隨后第二梯隊為富美實、印度聯(lián)合磷化、紐發(fā)姆和中國的部分企業(yè)。全球前十大農(nóng)藥公司，占據(jù)全球80%的農(nóng)藥市場份額。

    據(jù)Phillips McDougall 2019年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，4大跨國公司對于世界農(nóng)藥工業(yè)和市場的高度集中和壟斷，靠的是對農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的高度重視與巨額研發(fā)投入。先正達(dá)、拜耳、巴斯夫、陶氏杜邦等6家跨國公司的歷年研發(fā)投入占銷售收入的比例為9.0%~10.3%。專利產(chǎn)品以及專利到期產(chǎn)品的深度開發(fā)，一直是跨國農(nóng)藥巨頭保證其市場份額的有力武器。

    1. 拜耳

    拜耳公司，總部位于德國的勒沃庫森，在六大洲的200個地點建有750家生產(chǎn)廠；擁有120000名員工及350家分支機(jī)構(gòu)，幾乎遍布世界各國。高分子、醫(yī)藥保健、化工以及農(nóng)業(yè)是公司的四大支柱產(chǎn)業(yè)。公司的產(chǎn)品種類超過10000種。

    2018年6月7日，拜耳公司宣布完成對美國生物技術(shù)公司孟山都的收購。

    2018年12月，世界品牌實驗室編制的《2018世界品牌500強(qiáng)》揭曉，拜耳排名第294。

    拜耳作物科學(xué)主要負(fù)責(zé)拜耳公司的農(nóng)業(yè)板塊，2019年銷售額約占拜耳總體銷售額的46%左右。2019年農(nóng)業(yè)板塊（包含種子和化肥業(yè)務(wù)）的銷售額為122.19億美金，銷售額較上年增長10.3%。2019年的研發(fā)投入為7.88億美金，占總銷售額的6.4%。

    在農(nóng)業(yè)板塊的銷售額中，除草劑占到47.0%的份額，殺蟲劑占比22.3%，殺菌劑占比為28.8%。

    拜耳公司現(xiàn)代作物保護(hù)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)是在20世紀(jì)40年代末建立的，當(dāng)時拜耳公司開始研究有機(jī)磷殺蟲劑。后續(xù)隨著研究的發(fā)展，拜耳公司擴(kuò)展到除草劑和殺菌劑化學(xué)領(lǐng)域，拜耳作物科學(xué)是開發(fā)三嗪類除草劑的主要公司之一（從1970年開始），后來陸續(xù)開發(fā)了三唑殺菌劑（1976年）和擬除蟲菊酯殺蟲劑（1980年）。20世紀(jì)90年代，拜耳公司推出了新煙堿類殺蟲劑并逐漸奠定了其在殺蟲劑市場的地位。

    除草劑方面　在2018年拜耳的除草劑銷售情況中，可以看到除了常規(guī)產(chǎn)品草甘膦、草銨膦以及甲基二磺隆外。環(huán)磺酮（2019年9月9日中國專利到期）、氟噻草胺（化合物專利已于2009年到期，但其工藝專利仍處于有效期內(nèi)）為其核心專利產(chǎn)品。

    殺蟲劑方面 在2018年拜耳的殺蟲劑銷售情況中，吡蟲啉仍然是第一位的殺蟲劑，但隨著新煙堿類殺蟲劑對蜜蜂的毒性，逐步被歐盟禁止使用，其市場將會部分丟失。另外排名前五的殺蟲劑中，有兩種是仍然享受專利紅利的產(chǎn)品，即氟苯蟲酰胺（2019年專利到期）和螺蟲乙酯（專利是否到期仍然存在爭議）。

    殺菌劑方面 2018年拜耳的殺菌劑銷售排名前五名的殺菌劑（見表5），其中有三種殺菌劑仍然在專利期或剛過專利期，尚未在中國市場有成熟的開發(fā)。排名第一的丙硫菌唑已經(jīng)過了專利期，但仍然處于專利紅利期；聯(lián)苯吡菌胺是拜耳2010年上市的SDHI類殺菌劑，仍然在專利期內(nèi)；氟嘧菌酯2017年專利到期。

    可以看到，在拜耳的主力農(nóng)藥產(chǎn)品中，接近50%的產(chǎn)品仍然處于專利期或剛過專利期的狀態(tài)。

    2. 先正達(dá)

    2000年11月13日，阿斯特拉捷利康的農(nóng)化業(yè)務(wù)——捷利康農(nóng)化公司以及諾華的作物保護(hù)和種子業(yè)務(wù)分別從原公司中獨立出來，合并組建全球最具實力的專注于農(nóng)業(yè)科技的企業(yè)——先正達(dá)，2017年被中國化工集團(tuán)收購。2020年6月18日，先正達(dá)集團(tuán)股份有限公司宣布新的全球農(nóng)業(yè)科技與創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者——先正達(dá)集團(tuán)正式成立。

    先正達(dá)集團(tuán)擁有全球領(lǐng)先的專利和非專利農(nóng)藥研發(fā)實力，以及先進(jìn)的種業(yè)生物技術(shù)及育種技術(shù)，是全球第一大植保公司和第三大種子公司，在全球100多個國家和地區(qū)擁有48000名員工，擁有15個主要生產(chǎn)基地，年銷售額達(dá)230億美元。

    全球農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域，先正達(dá)擁有最具實力的運(yùn)作和管理模式。跨作物、跨地區(qū)的市場營銷能力使其在全球市場游刃有余，雄厚的研發(fā)實力使其在瞬息萬變的業(yè)界保持創(chuàng)新優(yōu)勢。

    先正達(dá)集團(tuán)在2019年農(nóng)化板塊總銷售額為105.88億美金，研發(fā)投入的成本為5.46億美金，占總銷售額的5.2%。

    在先正達(dá)整體的業(yè)務(wù)板塊中，作物保護(hù)板塊銷售額占總銷售額的77.4%，種子和其他業(yè)務(wù)占比為22.6%。在先正達(dá)的作物保護(hù)板塊中，除草劑占比34.1%，殺蟲劑占比27.5%，殺菌劑占比37.1%。

    除草劑方面 在2018年，先正達(dá)排名前5的除草劑包括硝磺草酮、異丙甲草胺、唑啉草酯、草甘膦和百草枯。其中唑啉草酯雖然專利到期，但由于國內(nèi)企業(yè)合成工藝方面仍然不成熟，唑啉草酯仍然處于專利紅利期。

    殺蟲劑方面 2018年，先正達(dá)銷售額第一的殺蟲劑是噻蟲嗪，在排名前五的殺蟲劑中，氯蟲苯甲酰胺是仍然在專利期的產(chǎn)品。

    殺菌劑方面 2018年的先正達(dá)殺菌劑銷售中，排名第一的是嘧菌酯，在排名前五的殺菌劑中苯并烯氟菌唑仍然在專利期內(nèi)。

    先正達(dá)目前銷售的產(chǎn)品中，唑啉草酯、氯蟲苯甲酰胺以及苯并烯氟菌唑是處于專利期或剛過專利期的產(chǎn)品。

    3. 巴斯夫

    巴斯夫股份公司（縮寫B(tài)ASF）是由以前的全名Badische Anilin-und-Soda-Fabrik（巴登苯胺蘇打廠）而來。巴斯夫集團(tuán)在歐洲、亞洲、南北美洲的41個國家擁有超過160家全資子公司或者合資公司。公司總部位于萊茵河畔的路德維希港，它是世界上工廠面積最大的化學(xué)產(chǎn)品基地。

    2018年7月19日，《財富》世界500強(qiáng)排行榜發(fā)布，巴斯夫位列第112位。同年12月，世界品牌實驗室編制的《2018世界品牌500強(qiáng)》揭曉，巴斯夫公司排名第231位。2019年7月，《財富》世界500強(qiáng)排行榜發(fā)布，巴斯夫位列第115位。

    巴斯夫2019年總銷售額為664.23億美金，相較于2018年上漲3.8%；巴斯夫整個農(nóng)化板塊的銷售額為71.22億美金。巴斯夫2019年的研發(fā)方面的投入為6.22億美金，占總銷售額的8.7%。

    巴斯夫的作物保護(hù)業(yè)務(wù)，只占總業(yè)務(wù)的10%。其中除草劑業(yè)務(wù)占比41.1%，殺蟲劑占比15.0%，殺菌劑占比39.0%，其他占比4.9%。

    除草劑方面 2018年巴斯夫銷售前五的除草劑分別是二甲戊靈、草銨膦、甲氧咪草煙、苯嘧磺草胺和喹草酸。其中苯嘧磺草胺專利將于2021年4月30日到期。

    殺蟲劑方面　2018年巴斯夫銷售前五的殺蟲劑均為非專利產(chǎn)品。

    殺菌劑方面　在巴斯夫排名前五的殺菌劑中，氟唑菌酰胺為專利產(chǎn)品，其專利在2026年到期。

    在巴斯夫的主要產(chǎn)品中，有苯嘧磺草胺和氟唑菌酰胺為專利產(chǎn)品。

    4. 科迪華

    2019年6月3日，美國科迪華農(nóng)業(yè)科技（Corteva）宣布完成從陶氏杜邦公司的拆分，獨立上市成為專注于農(nóng)業(yè)科技的公司，覆蓋種子和作物保護(hù)兩大市場領(lǐng)域。

    科迪華結(jié)合了杜邦的種子業(yè)務(wù)與陶氏的化學(xué)產(chǎn)品和生物技術(shù)部門，業(yè)務(wù)范圍覆蓋全球130多個國家和地區(qū)，并設(shè)立了150多個研發(fā)機(jī)構(gòu)。2018年，科迪華凈銷售額為140億美元。

    2019年科迪華的農(nóng)業(yè)方面的總銷售額為138.46億美元，相比2018年略有下降（-3.2%），其中農(nóng)化板塊的銷售額為62.56億美元，研發(fā)投入為4.01億美元，占全年銷售額的6.4%。

    在科迪華2019年全年的銷售額中，54.8%是種子和其他產(chǎn)品，作物保護(hù)產(chǎn)品占45.2%。在整個作物保護(hù)市場，除草劑占52.3%的銷售額，殺蟲劑占26.4%，殺菌劑占17.3%，其他占4.0%。

    除草劑方面 2018年科迪華除草劑的銷售情況中，第一仍然為常規(guī)滅生性除草劑草甘膦。在排名前五的除草劑品種中，五氟磺草胺是由美國陶農(nóng)科公司（Dow Agro Sciences）所開發(fā)的苗后用除草劑，是剛過專利期的產(chǎn)品；啶磺草胺專利將于2021年到期。

    殺蟲劑方面　在2018年科迪華銷售前五的殺蟲劑中，多殺菌素已經(jīng)過了專利期，但其生物發(fā)酵菌株專利仍然有效；乙基多殺菌素為專利期產(chǎn)品；氟啶蟲胺腈為陶氏益農(nóng)2010年發(fā)布的新煙堿類殺蟲劑，仍然在專利期內(nèi)。

    殺菌劑方面 在2018年科迪華銷售前五的殺菌劑中，吡噻菌胺為專利到期，在中國沒有布局，但在北美為使用普遍的殺菌劑。

    在科迪華的主流農(nóng)化產(chǎn)品中，乙基多殺菌素和氟啶蟲胺腈為專利期內(nèi)產(chǎn)品。

    專利產(chǎn)品對市場的影響

    從跨國公司的主要產(chǎn)品分析，除了大宗除草劑，其銷售額增長的動力都為專利產(chǎn)品，或是其曾經(jīng)的專利產(chǎn)品，仍然享受的專利帶來的市場紅利，以及不同復(fù)配和新劑型的研發(fā)帶來的非專利活性成分“第二春”，典型產(chǎn)品為嘧菌酯、噻蟲嗪以及吡唑醚菌酯。

    我們從專利的角度基本上可以將農(nóng)藥產(chǎn)品分為三類：專利產(chǎn)品、專利到期產(chǎn)品和非專利產(chǎn)品。2011年全球作物保護(hù)市場市值約為440億美元，而這三類農(nóng)藥基本是三分天下的局面。農(nóng)藥研發(fā)期在8~10年時間，其后就是長達(dá)20年左右的專利保護(hù)期，專利過期后，仿制企業(yè)通過工藝優(yōu)化、規(guī)模化生產(chǎn)大幅降低成本，大大提高產(chǎn)品使用量。專利過期農(nóng)藥通常有15~20年的黃金周期，之后隨著替代產(chǎn)品的出現(xiàn)需求趨于穩(wěn)定。

    一個新化合物的上市，有著近10年的研發(fā)過程，需要花費近3億美元。隨著新發(fā)現(xiàn)活性化合物數(shù)量的減少， 其研發(fā)成本也不斷提高。在2010-2014年間，發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和登記1個農(nóng)藥有效成分的平均研發(fā)成本增加了3000萬美元，增長了11.7%，達(dá)2.86億美元。而在2005~2008年間，農(nóng)藥研發(fā)的平均成本才為2.56億美元，比2000年增長了39%。

    農(nóng)藥化合物申請的數(shù)量2010年后在全球范圍內(nèi)也不斷下降，2010年全球申請的新化合物專利為2325件，而2015年就只有1495件，2018年為1244件，2019年只有641件，新化合物開發(fā)難度的增加是其申請量下降的主要原因。

    當(dāng)然，跨國公司申請的農(nóng)藥專利并不是只有化合物專利，不同的專利組合也可以在化合物到期后仍然保證對市場的優(yōu)勢。如吡唑醚菌酯9%微囊懸浮劑的制劑專利，多殺菌素的菌株專利，以及唑啉草酯的合成專利等，在活性成分專利到期后仍然保證其市場優(yōu)勢。

    下面以噻蟲嗪為例來看看專利產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍＠�產(chǎn)品的過程。

    噻蟲嗪是由瑞士汽巴嘉基公司（現(xiàn)先正達(dá)公司）于1997年成功開發(fā)的新煙堿類殺蟲劑。噻蟲嗪是目前全球使用最廣泛、銷量最大的新煙堿類殺蟲劑，近年來全球銷量均位于10億美金以上，主要用作葉面殺蟲劑和種子處理劑。

    噻蟲嗪于1997年上市，得益于替代有機(jī)磷殺蟲劑和吡蟲啉抗藥性的產(chǎn)生，市場迅速擴(kuò)大；1997年進(jìn)入新西蘭市場，用于玉米種子處理；1998年在阿根廷、巴西上市，用于馬鈴薯、煙草、桃樹、棉花、大豆、玉米、水稻等作物；1999年在南非上市，用于玉米和小麥；2000年在加拿大、美國登記上市；2001年在澳大利亞上市。目前噻蟲嗪已在50多個國家、100多種作物獲得登記。2007年2月1日，噻蟲嗪作為新有效成分列入歐盟農(nóng)藥登記指令（1107/2009）附錄1；2017年1月31日，其資料保護(hù)期滿。

    2017年8月，歐盟對新煙堿類殺蟲劑噻蟲胺、吡蟲啉及噻蟲嗪限制使用，其原因在于這三種殺蟲劑的高蜂毒，禁止吡蟲啉、噻蟲胺及噻蟲嗪3種新煙堿類農(nóng)藥在露地環(huán)境中使用，這些農(nóng)藥的使用范圍限制于永久性溫室，即作物整個生命周期都在溫室內(nèi)才能使用上述3種農(nóng)藥。此外，經(jīng)含有吡蟲啉、噻蟲胺及噻蟲嗪農(nóng)藥有效成分處理過的種子也不得投放市場或使用（永久性溫室環(huán)境中內(nèi)使用的種子除外）。

    噻蟲嗪自1997年上市以來，2003年便取得了2.15億美元的銷售額；2005年，噻蟲嗪產(chǎn)品的銷售額為3.46億美元；2006年，Cruiser（先正達(dá)噻蟲嗪商品名）在所有地區(qū)強(qiáng)勢增長，至2008年，噻蟲嗪的銷售額更是高速攀升至7.29億美元；2009年上半年，Cruiser在所有地區(qū)的銷售額均以兩位數(shù)的增幅巨幅增長；至2011年突破10億美元大關(guān)，達(dá)到10.7億美元，反超同類產(chǎn)品吡蟲啉成為全球第一大殺蟲劑。到2012年，噻蟲嗪的銷售額更是達(dá)到11.4億美元新高度。

    2013年噻蟲嗪在中國專利過期，中國噻蟲嗪產(chǎn)能迅速擴(kuò)張；2013年，噻蟲嗪的全球銷售額穩(wěn)定在12.00億美元的水平上，其后市場份額逐步下降，主要原因是歐洲和巴西等國對噻蟲嗪的禁限用政策的實行（高蜂毒）。

    2014年，噻蟲嗪的銷售額同比略降1.7%，至11.80億美元；2015年為11.00億美元，同比下降6.8%。2016年，噻蟲嗪的全球銷售額為10.60億美元，同比再降3.6%；2011-2016年的復(fù)合年增長率為-0.2%。2018年噻蟲嗪全球銷售額為10.50億美元。

    雖然近年來由于歐盟等國政策的限制，噻蟲嗪銷售額略有下降，但由于中國參與該產(chǎn)品的生產(chǎn)，導(dǎo)致原藥價格大幅下降，中國生產(chǎn)噻蟲嗪占據(jù)的比重也大幅上升，2019年中國噻蟲嗪產(chǎn)能約為1.4萬噸/年，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。2019年我國噻蟲嗪出口量為2700噸（折百），相比2018年900噸，同比增長近300%，出口增長的前提是我國整體供應(yīng)上升，需求旺盛，價格下行。2019年中國出口金額近4000萬美元，相比2018年的1500萬美元，增加2500萬美元；相比全球市場，中國的噻蟲嗪出口市場增長依然迅速，全球市場份額也不斷擴(kuò)大。

    可見專利到期產(chǎn)品在中國市場仍然會是未來十年增長的主要動力。

    我國農(nóng)藥行業(yè)專利發(fā)展

    目前我國的農(nóng)藥行業(yè)仍然是處于非專利期仿制的階段，對過專利期產(chǎn)品的選擇及開發(fā)仍然顯得至關(guān)重要。目前使用的多個農(nóng)藥品種是在上世紀(jì)80-90年代研發(fā)的，今后10年專利農(nóng)藥將集中到期，到2023年全球?qū)⒂?66個農(nóng)藥專利到期，屆時新增加的農(nóng)藥產(chǎn)品市場達(dá)110億美元，市場空間巨大。

    對于專利將要到期的產(chǎn)品，如何選擇、開發(fā)、提前布局將是國內(nèi)企業(yè)面臨的第一個挑戰(zhàn)。對于專利到期的產(chǎn)品，首先需要關(guān)注的是其潛在風(fēng)險，例如丙硫菌唑潛在的致癌風(fēng)險，新煙堿類高蜂毒的風(fēng)險以及氯蟲苯甲酰胺易產(chǎn)生抗藥性的風(fēng)險。另外一方面是生產(chǎn)端對于合成工藝的研究，中間體來源，中間體代工可能性及同系列產(chǎn)品開發(fā)的可能性。在登記端，需要了解登記工作的拓展渠道，綁定客戶及豐富產(chǎn)品性的可能性。在銷售端要結(jié)合跨國公司的推廣模式，了解市場開發(fā)的可能性和客戶用藥習(xí)慣，如五氟磺草胺等因高溫會影響其使用效果，要謹(jǐn)慎推廣。

    可以預(yù)見的是，新化合物開發(fā)數(shù)量將持續(xù)減少，那么現(xiàn)有活性成分的深層開發(fā)，已有產(chǎn)業(yè)鏈的完善以及新劑型的開發(fā)將會是未來農(nóng)藥創(chuàng)新的側(cè)重點。