一次性生物反应器市场规模和份额
市场概述
| 研究期 | 2019 - 2030 |
|---|---|
| 市场规模 (2025) | 4.74 十亿美元 |
| 市场规模 (2030) | 8.28 十亿美元 |
| 增长率 (2025 - 2030) | 14.99% CAGR |
| 增长最快的市场 | 亚太地区 |
| 最大的市场 | 北美 |
| 市场集中度 | 中 |
主要参与者
*免责声明：主要玩家排序不分先后 图片 © Mordor Intelligence。重新使用需遵守 CC BY 4.0 并注明出处。 |
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魔多情报一次性生物反应器市场分析
一次性生物反应器市场规模在2025年达到47.4亿美元，预计到2030年将达到82.8亿美元，复合年增长率为14.99%。增长依赖于生物制药行业对灵活、快速部署设施的偏好、对无菌性的严格监管要求，以及需要较小批次生产的先进疗法激增。领先CDMO的产能扩充、基于平台技术构建的疫苗项目增加，以及投资者对模块化工厂的兴趣增强了收入前景。相对于不锈钢系统的成本效益、更低的污染风险以及更短的周转时间继续扩大采用范围。围绕生物基薄膜和循环经济回收方案的可持续发展举措也影响着采购策略。
关键报告要点
- 按规模划分，商业规模系统（500-2000升）在2024年以52.44%的一次性生物反应器市场份额领先，而中试规模单元（50-500升）以17.11%的复合年增长率增长至2030年。
- 按产品类别划分，一次性生物反应器系统在2024年占收入份额的41.45%；过滤组件预计到2030年将以16.65%的复合年增长率扩张。
- 按细胞类型划分，哺乳动物应用在2024年占一次性生物反应器市场规模的62.34%，然而酵母系统以15.89%的复合年增长率增长最快。
- 按分子类型划分，单克隆抗体在2024年占一次性生物反应器市场规模的45.21%份额；干细胞应用以16.87%的复合年增长率推进。
- 按规模划分，商业规模一次性生物反应器（500-2000升）在2024年收入中占据52.44%，而中试规模单元（50-500升）预计到2030年将实现17.11%的复合年增长率。
- 按生物反应器设计划分，搅拌槽格式在2024年以48.54%的份额领先；固定床系统代表最快的16.43%复合年增长率机会。
- 按地区划分，北美在2024年收入中控制41.45%；亚太地区预计到2030年将实现最高的15.67%复合年增长率。
全球一次性生物反应器市场趋势和洞察
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | 对复合年增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 不断增长的生物制品制造需求 | +3.2% | 全球，集中在北美和欧洲 | 中期（2-4年） |
| 一次性系统的成本和灵活性优势 | +2.8% | 全球，特别是新兴的亚太市场 | 短期（≤2年） |
| 合同制造外包的增长 | +2.1% | 北美和欧洲，在亚太地区扩张 | 中期（2-4年） |
| 加速的疫苗开发时间线 | +1.9% | 全球，专注于疫情中心 | 短期（≤2年） |
| 生物基一次性材料的可持续发展举措 | +1.4% | 欧盟领先，北美跟随 | 长期（≥4年） |
| 分散式模块化生物工艺设施 | +1.1% | 新兴市场和偏远地区 | 长期（≥4年） |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
不断增长的生物制品制造需求
2024年单克隆抗体销售额超过2040亿美元，促使制造商增加一次性产能，以处理高滴度、多产品组合[1]《生物工程和生物技术前沿》，"全球单克隆抗体市场"，frontiersin.org。富士胶片Diosynth的全球80亿美元项目正在安装多条20000升生产线，将产量与污染控制相结合。个性化疗法加深了对快速转换的需求，一次性格式能够在几天内而不是几周内实现，同时保持GMP无菌性。CDMO通过提供交钥匙产能抓住机会，这反过来加速了中小型生物技术公司的项目时间线。
一次性系统的成本和灵活性优势
一次性平台消除了反应器清洗、验证和资本密集型管道，在绿地工厂中将项目启动时间缩短12-18个月。AGC Biologics在迁移到2000升一次性生产线后，将哥本哈根的产量翻了一倍，每年增加150个药物产品批次。Rentschler的全一次性设施记录了40%的固定成本降低以及20%的产能提升。成本优势在临床和早期商业阶段最为显著，但混合模式的混合工厂保持一次性反应器在线，用于需要敏捷性的后期活动。
合同制造外包的增长
全球生物制药CDMO行业预计将从2023年的198.9亿美元增长到2032年的319.2亿美元。隆萨12亿美元收购基因泰克的Vacaville工厂，配备了330000升的大规模产能，突出了对灵活资产的溢价。一次性配置通过削减交叉污染风险和允许新客户的快速安排，支撑多租户运营。因此，外包在新型模式中加速发展，创新者往往缺乏内部专业知识或资本支出意愿。
加速的疫苗开发时间线
COVID-19强化了模块化工厂的紧迫性，这些工厂可以在几个月而不是几年内开始批次生产。Takara Bio采用赛默飞的DynaDrive反应器来扩大用于疫苗和细胞治疗项目的病毒载体规模。政府资助平台设施以确保疫情准备，偏好快速调试和无需冗长周转即可交换活动的一次性套件。这种灵活性只是短暂地承担资本风险，这是公共卫生预算的关键关切。
制约因素影响分析
| 制约因素影响分析 | 对复合年增长率预测的影响百分比（约） | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 高额经常性耗材支出 | −2.3% | 全球，成本敏感的新兴市场 | 短期（≤2年） |
| 可提取物和可浸出物的监管审查 | −1.8% | 美国和欧盟 | 中期（2-4年） |
| 对一次性塑料废料的环境关切 | −1.5% | 全球，欧盟关注更强 | 长期（≥4年） |
| 高容量商业生产中的放大限制 | −1.2% | 全球，大规模商业场所 | 中期（2-4年） |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
高额经常性耗材支出
在高容量、单产品工厂中，袋子、过滤器和管路可能超过不锈钢运营费用。经济拐点通常出现在年利用率超过20000升之后，引导制造商转向混合或不锈钢资产进行稳定的商业运行。工具供应商现在提出回收倡议和可再加工聚合物，但相对于耗材物料清单的节约仍然有限。随着药物产量上升，CFO重新评估总拥有成本，偶尔逆转早期的一次性迁移。
可提取物和可浸出物的监管审查
FDA和EMA要求一次性接触表面的详细可提取物和可浸出物（E&L）档案，特别是用于肠外产品。行业正在从USP VI级转向新章节<87>和<665>，2026年5月生效，要求更深入的塑料兼容性分析证明。较小的生物技术公司在生成完整E&L库方面面临资源瓶颈，面临项目延迟风险。供应商通过标准化数据包和认证的低E&L薄膜来回应，但验证责任仍然在最终用户。
细分分析
按产品：一次性系统驱动创新
一次性生物反应器系统在2024年贡献了41.45%的收入，巩固了它们作为一次性生物反应器市场支柱的地位。然而，过滤组件记录了最快的16.65%复合年增长率，因为监管机构加强了对颗粒和病毒清除的审查。这一势头反映了上游和下游一次性产品更广泛地整合到封闭、无菌生产线中。培养基袋实现稳定增长，使现成的培养基配方能够将交付时间缩短几周。传感器从可重复使用的探针迁移到直接嵌入反应器袋中的预校准一次性格式，增强了自动化。旭化成的Planova™ FG1过滤器，渗透性比先前版本高七倍，强调过滤突破可以在不重新设计工艺的情况下解锁更高的滴度。
十年的扩张显示渗透率从2020年的约35%跃升至2030年预计的75%。赛默飞的5升DynaDrive反应器将生产力提高27%，并线性扩大到5000升，连接实验室到工厂并加速技术转移周期。新的生物基多层薄膜减少垃圾填埋负担，同时保持氧气和CO₂渗透性。总的来说，这些创新保证一次性生物反应器市场将在预测期内维持两位数扩张。
备注: 购买报告后可获得所有个别细分市场的份额
按细胞类型：哺乳动物主导地位与新兴机会
哺乳动物平台在2024年占营业额的62.34%，以中国仓鼠卵巢（CHO）生产单克隆抗体为支撑。然而，酵母培养以15.89%的复合年增长率上升，因为糖基优化菌株以更低成本匹配哺乳动物糖基化模式。细菌发酵在重组酶和质粒供应方面保持相关性。干细胞处理并行成熟，由封闭灌流格式支持，为自体疗法保障无菌性。
大熊生物的华城工厂增加微生物产能，在CHO之外多样化并获得生物类似物需求。最近的灌流运行达到4900万细胞/毫升和5.2克/升的滴度，巩固了哺乳动物产出增益。因此，归因于哺乳动物生产线的一次性生物反应器市场规模将会攀升，即使利基细胞类型在新兴模式中瓜分份额。
按分子类型：抗体领先，干细胞激增
单克隆抗体获得了2024年一次性生物反应器市场规模的45.21%，得到新的肿瘤学、自身免疫和传染性疾病发布的支持。干细胞疗法，由基因编辑和iPSC方法推动，以16.87%的复合年增长率扩张，依赖于最小化污染风险的封闭、一次性反应器。疫苗在疫情准备资金中保持突出地位，而重组蛋白在内分泌、代谢和酶替代专营权中保持弹性。
Believer Meats与GEA合作为培养肉工程25升反应器，显示了生物反应器设计知识如何溢出到非制药领域。因此，一次性生物反应器市场将在未来十年扩展到治疗性生物制品之外的食品技术、化妆品和工业生物技术应用。
按生物反应器设计：搅拌槽系统主导
搅拌槽格式在2024年获得48.54%的收入，通过平衡混合、氧转移和放大保真度。固定床单元以16.43%的复合年增长率增长最快，为基因治疗或疫苗载体生产中所需的贴壁细胞系量身定制。波浪混合袋为剪切敏感细胞保持利基，而轨道摇动容器服务于分析和种子培养职责。
Cytiva的iCELLis固定床系统通过专利瀑布供氧提高贴壁培养密度，在更小的洁净室占地面积内产生更高的体积生产力[2]Cytiva，"iCELLis固定床生物反应器情况说明书"，cytivalifesciences.com。增量设计收益将使搅拌槽保持领先地位，但替代拓扑结构将在一次性生物反应器市场内雕刻出特定应用的增长口袋。
按规模：商业规模领导地位与中试增长
商业容量（500-2000升）代表2024年营业额的52.44%，提供规模经济与多产品灵活性相遇的最佳点。中试规模单元以17.11%的复合年增长率扩张最快，因为生物技术公司验证工艺，CDMO标准化200-500升套件进行并行试验。实验室规模系统仍然是发现和临床前运行的基础，而大规模（>2000升）反应器支撑传统重磅抗体。
富士胶片Diosynth决定安装20000升单元阵列而不是一个巨型容器，允许随着需求展开的模块化构建。该策略说明了产能规划者如何优化利用率并避免与巨型上游设备相关的停机时间。
备注: 购买报告后可获得所有个别细分市场的份额
按最终用户：生物制药领先，CDMO加速
生物制药和制药公司在2024年占收入的58.54%，反映了直接产品商业化。CDMO/CRO图表最快的17.65%复合年增长率，为选择轻资产模式的公司提供交钥匙产能。学术机构和政府实验室吸收用于工艺开发的系统，但容量仍然有限。
AGC Biologics在横滨引入Cytiva FlexFactory套件支持mRNA疫苗和抗体，确认CDMO选择标准化一次性占地面积在模式之间转换。随着外包进展，一次性生物反应器行业将进一步巩固CDMO作为关键产能持有者的地位。
地理分析
北美在2024年保持41.45%的收入，因为CDMO和制药巨头扩大一次性产能。富士胶片Diosynth的12亿美元北卡罗来纳扩建和诺和诺德的41亿美元克莱顿工厂强调了该地区对敏捷生物制品供应的承诺。学术界-产业联盟和可靠的风险投资补充了支持性基础设施。
亚太地区展现最快的15.67%复合年增长率。中国的生物制造自给自足计划资助大规模一次性生产线，而印度利用既定的配方专业知识瞄准生物类似物出口。韩国大熊生物增加了GMP微生物套件，反映了更高的区域专业化。人才发展和本地试剂供应链仍然是维持势头的优先事项。
随着可持续发展立法推动生产商转向可回收袋和生物基薄膜，欧洲稳步推进。勃林格殷格翰8.11亿美元的维也纳设施集成端到端数字孪生和智能传感器，展示了对工业4.0范式的遵守。德国Rentschler投资于缓冲液-培养基基础设施以加强供应弹性，提高了欧洲外包对全球药物赞助商的吸引力。
竞争格局
赛多利斯、赛默飞世尔科技和Cytiva合计持有2024年收入的略高于45%，反映了捆绑反应器、袋子、传感器和验证服务的广泛投资组合。这些公司通过收购和区域制造中心深化全球足迹，缩短交付时间。赛多利斯收购Biological Industries获得了补充其袋子和过滤器目录的内部培养基能力。
技术差异化围绕利基模式加剧。Ever After Foods与Bühler合作开发可食用填料床反应器，将培养肉产出的培养基需求削减90%[3]FoodNavigator-USA，"Ever After Foods与Bühler合作"，foodnavigator-usa.com。因此，竞争延伸到经典制药之外，进入食品和化妆品生物处理，扩大可寻址市场。
设备制造商和药物赞助商之间的战略联盟加速商业规模验证。GEA与Believer Meats在定制反应器上的合作体现了减少风险并加速设计最终确定的共同创新。销售生态系统式包装的供应商--硬件加上数字孪生、分析和维护--建立转换成本和经常性耗材收入，支撑利润弹性。
一次性生物反应器行业领导者
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赛多利斯股份公司
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赛默飞世尔科技公司
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丹纳赫（Cytiva和颇尔）
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默克集团
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艾本德股份公司
- *免责声明：主要玩家排序不分先后
最近的行业发展
- 2025年1月：富士胶片Diosynth生物技术报告投资超过80亿美元，将希勒勒产能翻倍并增加六个哺乳动物生物反应器。
- 2025年1月：Rentschler生物制药宣布其马萨诸塞州生产线全面运营，扩大一次性GMP产量。
- 2024年11月：赛多利斯Stedim生物技术在马尔伯勒开设生物工艺创新中心，配备两个GMP套件。
- 2024年11月：Avid生物服务公司接受GHO Capital和Ampersand Capital的11亿美元收购，以扩展CDMO服务。
- 2024年10月：Rentschler生物制药开始在德国劳普海姆建设34000平方米的缓冲液-培养基工厂。
全球一次性生物反应器市场报告范围
根据报告范围，一次性生物反应器（SUB），也称为一次性生物反应器，现已成为生物技术制造设施的组成部分。一次性生物反应器市场按产品类型（一次性生物反应器系统、培养基袋、过滤组件和其他产品）、细胞类型（哺乳动物细胞、细菌、酵母和其他细胞类型）、分子类型（疫苗、单克隆抗体、干细胞、重组蛋白和其他分子类型）、最终用户（制药和生物制药行业、合同研究组织（CRO）和其他最终用户）和地理位置（北美、欧洲、亚太、中东和非洲、南美）进行细分。市场报告还涵盖全球17个不同国家主要地区的估计市场规模和趋势。报告为上述细分市场提供价值（百万美元）。
| 一次性生物反应器系统 |
| 培养基袋 |
| 过滤组件 |
| 其他产品 |
| 哺乳动物 |
| 细菌 |
| 酵母 |
| 其他细胞类型 |
| 单克隆抗体 |
| 疫苗 |
| 干细胞 |
| 重组蛋白 |
| 其他分子类型 |
| 搅拌槽 |
| 波浪混合 |
| 轨道摇动 |
| 固定床 |
| 实验室规模（<50升） |
| 中试规模（50-500升） |
| 商业规模（500-2000升） |
| 大规模（>2000升） |
| 生物制药和制药制造商 |
| CDMO/CRO |
| 学术和研究机构 |
| 其他最终用户 |
| 北美 | 美国 |
| 加拿大 | |
| 墨西哥 | |
| 欧洲 | 德国 |
| 英国 | |
| 法国 | |
| 意大利 | |
| 西班牙 | |
| 欧洲其他地区 | |
| 亚太地区 | 中国 |
| 日本 | |
| 印度 | |
| 澳大利亚 | |
| 韩国 | |
| 亚太其他地区 | |
| 中东和非洲 | 海湾合作委员会 |
| 南非 | |
| 中东和非洲其他地区 | |
| 南美 | 巴西 |
| 阿根廷 | |
| 南美其他地区 |
| 按产品 | 一次性生物反应器系统 | |
| 培养基袋 | ||
| 过滤组件 | ||
| 其他产品 | ||
| 按细胞类型 | 哺乳动物 | |
| 细菌 | ||
| 酵母 | ||
| 其他细胞类型 | ||
| 按分子类型 | 单克隆抗体 | |
| 疫苗 | ||
| 干细胞 | ||
| 重组蛋白 | ||
| 其他分子类型 | ||
| 按生物反应器设计 | 搅拌槽 | |
| 波浪混合 | ||
| 轨道摇动 | ||
| 固定床 | ||
| 按规模 | 实验室规模（<50升） | |
| 中试规模（50-500升） | ||
| 商业规模（500-2000升） | ||
| 大规模（>2000升） | ||
| 按最终用户 | 生物制药和制药制造商 | |
| CDMO/CRO | ||
| 学术和研究机构 | ||
| 其他最终用户 | ||
| 地理位置 | 北美 | 美国 |
| 加拿大 | ||
| 墨西哥 | ||
| 欧洲 | 德国 | |
| 英国 | ||
| 法国 | ||
| 意大利 | ||
| 西班牙 | ||
| 欧洲其他地区 | ||
| 亚太地区 | 中国 | |
| 日本 | ||
| 印度 | ||
| 澳大利亚 | ||
| 韩国 | ||
| 亚太其他地区 | ||
| 中东和非洲 | 海湾合作委员会 | |
| 南非 | ||
| 中东和非洲其他地区 | ||
| 南美 | 巴西 | |
| 阿根廷 | ||
| 南美其他地区 | ||
报告中回答的关键问题
到2030年一次性生物反应器市场的预计价值是多少？
预计市场将以14.99%的复合年增长率轨迹到2030年达到82.8亿美元。
哪个地区在一次性生物反应器方面增长最快？
预计亚太地区将基于中国和印度的产能建设，到2030年实现最高的15.67%复合年增长率。
为什么CDMO偏爱一次性反应器？
CDMO服务多个客户和产品，一次性系统最小化交叉污染风险，同时实现快速转换，最大化资产利用率。
监管机构如何影响技术选择？
更严格的可提取物和可浸出物标准推动买家转向认证的低E&L薄膜，并推动对分析验证能力的投资。
哪个产品子细分市场扩张最快？
过滤组件以16.65%的复合年增长率增长，这是由于加强了病毒和颗粒清除要求。
一次性反应器是否可持续？
供应商正在引入生物基薄膜和回收项目，尽管耗材废料仍然是一个关切，生命周期评估通常显示比不锈钢系统更低的水和能源足迹。
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