工業(yè)氣體行業(yè)研究

1.1. 工業(yè)氣體可分為大宗氣體與特種氣體

工業(yè)氣體可分為大宗氣體與特種氣體。工業(yè)氣體是用于工業(yè)生產(chǎn)制造的氣體，可根據(jù)制備技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域的不同分為大宗氣體和特種氣體兩類。大宗氣體產(chǎn)銷量較大，具體可分為空分氣體（如氧氣、氮、氬等）與合成氣體（如乙炔、甲烷等），純度要求通常低于 5N（99.999%），下游領(lǐng)域包括鋼鐵、冶金、新型煤化工等傳統(tǒng)行業(yè)；特種氣體為特定領(lǐng)域所專 用，且對純度、品種、性質(zhì)等有特殊要求，單一品種產(chǎn)銷量較小，在集 成電路、液晶面板、LED、等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。特種氣體 可分為標(biāo)準(zhǔn)氣體、高純氣體和電子特氣三類，其中電子特氣主要應(yīng)用于 半導(dǎo)體及電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

大宗氣體在工業(yè)氣體中占比較大，特種氣體占比有望提升。我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史悠久，對大宗氣體的需求量大，2021 年國內(nèi)工業(yè)氣體市場中，大宗氣體占比達(dá) 81%，特種氣體占比為 19%。特種氣體市場中，電子特氣占比較大，2021年達(dá) 63%。隨著國家新興工業(yè)的快速發(fā)展，對特種氣 體的需求也將不斷擴(kuò)張。

 大宗氣體主要通過空氣分離設(shè)備制取，低溫精餾空氣分離法目前為主要方法。低溫精餾空氣分離法先將空氣混合物冷凝為液體，再根據(jù)各組分蒸發(fā)溫度的不同完成分離，因此適用于分離沸點(diǎn)相近的不同組分。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氧、氮、氬分別在被冷卻至90.188K、77.36K、87.29K 時(shí)變?yōu)橐簯B(tài)，遇熱又可變?yōu)闅鈶B(tài)，由此可采用低溫精餾法對空氣進(jìn)行分離，制取高純度的氧氣、氮?dú)?、氬氣。低溫精餾空氣分離法得到的產(chǎn)品純度高，同時(shí)生產(chǎn)成本低、技術(shù)成熟，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)?？諝夥蛛x設(shè)備流程鏈條長，內(nèi)部操作較為繁瑣。大中型成套空氣分離設(shè)備是可視作復(fù)雜的流程系統(tǒng)，主要由壓縮系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、產(chǎn)品輸送系統(tǒng)、液體貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。空氣分離設(shè)備利用壓縮空氣膨脹制冷，并通過熱交換使原料空氣達(dá)到低溫飽和狀態(tài)，最后通過精餾分離出高純度的氧氣、氮?dú)饧皻鍤狻?/p>

  特種氣體主體生產(chǎn)流程包括氣體合成、氣體純化、氣體混配、氣瓶處理、氣體充裝、氣體分析檢測共6道工序。氣體合成是指在一定的壓力、溫度和催化劑作用下，用化學(xué)方法對原料進(jìn)行反應(yīng)，制得氣體產(chǎn)物。氣體純化是利用蒸餾和吸附等方法，把原料提純?yōu)檩^高純度的產(chǎn)物；氣體混配是指將兩種或更多的有效組分氣體，按一定的比例進(jìn)行混合，從而獲得一種多組分均勻分布的混合氣體；氣瓶處理是指按照裝載氣體的特性和要求，對氣瓶的內(nèi)部和內(nèi)壁表面和外表進(jìn)行加工，以確保在儲存和運(yùn)輸過程中產(chǎn)品的穩(wěn)定性；氣體充裝是指通過不同壓力差將氣體充入氣瓶 等壓力容器；氣體分析檢測即分析和檢測氣體的組成。不同工序組合的流程組合適用于不同特性的產(chǎn)品，從而能夠滿足客戶的不同需求。

1.2. 工業(yè)氣體市場穩(wěn)步增長，下游以鋼鐵、石化等為主

工業(yè)氣體需求穩(wěn)定，市場保持穩(wěn)步發(fā)展。工業(yè)氣體作為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的基本原材料，其市場規(guī)模與產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度關(guān)系密切，其市場增長率約為產(chǎn)業(yè)增加值增長率的 1.5-2 倍。雖然自2020年來全球工業(yè)增加值略有下滑，但全球工業(yè)氣體市場需求穩(wěn)定并持續(xù)增長，市場規(guī)模自2016年的1048億美元增長至2021年的1451億美元，期間 CAGR達(dá)6.72%。我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展期，國內(nèi)工業(yè)氣體市場規(guī)模從2016 年的1082億元增長至2021年的1798億元，CAGR達(dá)10.69%，整體增速高于全球水平。

  工業(yè)氣體下游領(lǐng)域廣泛，以鋼鐵、石化為主。工業(yè)氣體的下游應(yīng)用領(lǐng)域包括了鋼鐵冶金、石油化工、機(jī)械制造、電力等傳統(tǒng)行業(yè)與集成電路、液晶面板、LED、光伏等新興行業(yè)。2021年工業(yè)氣體的下游結(jié)構(gòu)中，有 24%的份額來自于鋼鐵，剩余三個(gè)占比較大的下游領(lǐng)域分別是石化、電子產(chǎn)品及其他化學(xué)品，份額分別為18%、11.20%、11.30%。傳統(tǒng)工業(yè)需求較大的是大宗氣體，其種類較少，但純度要求不高；新興工業(yè)通常使用特種氣體，其需求總量較小，但種類眾多，且對純度要求較高。

  全球工業(yè)氣體市場集中度較高，我國工業(yè)氣體市場以外資為主導(dǎo)。國外工業(yè)氣體行業(yè)起步時(shí)間較早，幾家外資頭部企業(yè)已形成壟斷格局。2021 年全球工業(yè)氣體市場中，林德集團(tuán)、液化空氣、空氣化工、大陽日酸等 企業(yè)市場份額分別占比29%、27%、10%與 7%，市場集中度較高，CR4達(dá)到53%。我國工業(yè)氣體市場也主要由外資機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，林德集團(tuán)和液化空氣兩大企業(yè)市場占比分別為21.9%和20.7%，占比相對較高，其次是空氣化工、氣體動力和杭氧股份三大企業(yè)，市場份額分別為 10.1%、10.1%、6.3%。此外，國產(chǎn)廠商金宏氣體、華特氣體市場份額分別為 0.78%、0.62%。隨著國產(chǎn)替代加速，國產(chǎn)廠商市場份額有望逐步提升。

1.3. 三種供氣模式優(yōu)點(diǎn)各異，現(xiàn)場制氣占比較大

  根據(jù)供應(yīng)方式不同，工業(yè)氣體行業(yè)的供氣模式可分為瓶裝氣體模式、液態(tài)儲槽氣體模式、現(xiàn)場管道制氣模式。瓶裝氣體和液態(tài)儲槽氣體模式屬于零售供應(yīng)模式，供應(yīng)商通過采購、提純、分裝等工藝加工，之后向客戶銷售瓶裝供氣或儲槽氣，其中瓶裝氣體適用于小批量、多類別氣體需求用戶，如電子、醫(yī)療等領(lǐng)域，而液體槽車適用于中等批量需求客戶， 例如食品、機(jī)械、塑料等領(lǐng)域。管道供氣屬于現(xiàn)場供應(yīng)模式，氣體公司在用戶現(xiàn)場投資空分設(shè)備并用管道供氣，其目標(biāo)對象是用氣量較大的工業(yè)氣體用戶和集中在工業(yè)區(qū)的群體客戶，如化工、冶金、石油等領(lǐng)域。

  在制氣業(yè)務(wù)市場中，現(xiàn)場供應(yīng)的價(jià)值量占比最大。2021 年，以大宗氣體為主的現(xiàn)場制氣所占份額最大，達(dá)到65%，而零售供應(yīng)模式下的儲槽制氣、瓶裝制氣價(jià)值量占比分別為21%、14%。隨著新興產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展， 以瓶裝制氣為主的特種氣體需求有望持續(xù)增長，瓶裝制氣占比有望提升。

1）瓶裝氣體模式：瓶裝氣體使用靈活，多服務(wù)于用量小、用氣點(diǎn)分散或作業(yè)場合特殊的客戶。受運(yùn)輸費(fèi)用限制，瓶裝氣的銷售半徑通常在100公里以內(nèi)，區(qū)域特點(diǎn)較為突出，供給市場呈現(xiàn)出零散的特點(diǎn)。由于瓶裝氣體下游用戶數(shù)量較多，且各用戶在不同行業(yè)中分布廣泛，因此單一行業(yè)變動對公司的銷售額影響有限。對于用氣量中等的客戶，專業(yè)氣體生產(chǎn)企業(yè)還可以提供匯流排、集裝格、杜瓦瓶以及其他瓶裝供氣方案。匯流排和集裝箱具有方便氣瓶集中管理的特點(diǎn)，適用于大量使用氣瓶的用戶。液體杜瓦瓶具有供氣時(shí)間長、純度高、氣源穩(wěn)定、安全可靠、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，適用于用氣量在10Nm³/h以下、對供氣可靠性有較高要求或需要冷源的用戶。

2）液態(tài)氣體模式：以自有基地生產(chǎn)液態(tài)氣體，或利用已有的大宗用氣項(xiàng)目富余的液態(tài)產(chǎn)能，通過槽車和低溫儲罐向客戶提供液態(tài)氣體。液態(tài)氣體模式為在客戶現(xiàn)場安裝低溫液態(tài)儲罐、氣化器、自動壓力控制系統(tǒng)、 輸送管道、流量計(jì)等一系列設(shè)備，用氣雙方根據(jù)稱重或流量計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行結(jié)算，一般適用于液態(tài)產(chǎn)品月用量在 50m³以上的客戶。液體氣體屬于瓶裝氣體的上游產(chǎn)品，其相比瓶裝氣體模式減少了服務(wù)環(huán)節(jié)，省去了頻繁更換空瓶，充裝及搬運(yùn)耗費(fèi)的大量人力成本，因此其運(yùn)輸成本更低、 運(yùn)輸半徑更長，適用于有一定距離但用氣數(shù)量大，或沒有管道供氣和現(xiàn)場制氣條件的用戶。液態(tài)氣體的銷售半徑通常在300公里以內(nèi)，并且有一定的區(qū)域特點(diǎn)。

3）現(xiàn)場制氣模式：在客戶的生產(chǎn)現(xiàn)場搭建空氣分離裝置或工業(yè)尾氣回收提純再利用裝置，通過現(xiàn)場生產(chǎn)一對一向客戶供應(yīng)工業(yè)氣體。該模式初期投資較大，但合作關(guān)系一般具有長期、穩(wěn)定、排他的優(yōu)勢，其特點(diǎn)是一次投資、長期受益?，F(xiàn)場制氣模式不受運(yùn)輸?shù)闹萍s，無明確銷售半徑，主要的下游客戶包括電子、鋼鐵、化工等對工業(yè)氣體有大量持續(xù)需求的行業(yè)。從事現(xiàn)場制氣有一定的資金和技術(shù)門檻，國內(nèi)市場玩家主要為外資巨頭、內(nèi)資專業(yè)氣體生產(chǎn)企業(yè)和部分空分設(shè)備制造商，其中法液空、 林德氣體等外資氣體供應(yīng)商進(jìn)入國內(nèi)市場較早，并依靠雄厚的資金實(shí)力和豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)迅速占據(jù)了國內(nèi)大規(guī)模現(xiàn)場制氣市場，具有絕對優(yōu)勢。

2. 大宗氣體外包化率有望提升，價(jià)格有望回暖

2.1. 大宗氣體市場需求穩(wěn)定，國產(chǎn)廠商份額較低

  大宗氣體是現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)原料，近年來市場規(guī)模穩(wěn)定增長。大宗氣體是一類重要的工業(yè)氣體，約占工業(yè)氣體的80%，下游應(yīng)用領(lǐng)域主要以鋼鐵冶金、石油化工等為主，近年來市場需求穩(wěn)步增長，市場規(guī)模由2017年的1036億元增長至 2021年的1456億元，期間復(fù)合年均增長率達(dá)8.88%，增長態(tài)勢良好。

  中國大宗氣體市場份額多被外國龍頭壟斷，國產(chǎn)企業(yè)的集中度較低。2020年國產(chǎn)品牌大宗氣體企業(yè)CR4為17.35%，氣體動力市占率相對較高，達(dá)12.27%，杭氧股份占比 4.12%緊隨其后，和遠(yuǎn)氣體和凱美特氣占比分別為0.58%和0.39%。

2.2. 空分設(shè)備市場穩(wěn)步發(fā)展，下游較為集中

我國氣體分離設(shè)備工業(yè)總產(chǎn)值增長較快。據(jù)《2021年氣體分離設(shè)備行業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》披露，2020年度氣體分離設(shè)備行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值244.83億 元，同比增長 13.23%；實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入250.30億元，同比增長6.22%；利潤總額22.31億元，同比增長10.89%，氣體分離設(shè)備行業(yè)整體保持穩(wěn)步增長。

  空分設(shè)備按產(chǎn)品氧氣產(chǎn)量大小分，可分為大型、中型和小型三類。根據(jù)《2021年氣體分離設(shè)備行業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2020年全年各類空分設(shè)備總產(chǎn)量為163套，數(shù)量同比2019年減少了31.51%；折合制氧量約392.01萬m³/h，同比2019年增長 10.93%，空分設(shè)備數(shù)量下降但制氧量提升。2020年大型空分設(shè)備（6000m³/h 以上）95套、中型空分設(shè)備（1000-6000m³/h）15套、小型空分（1000m³/h 以下）16套及制氮設(shè)備37套。

  空分項(xiàng)目主要由空分主裝置、空氣壓縮機(jī)、分子篩純化系統(tǒng)等組成。杭氧股份于 2020年6月與德潤鋼鐵廠簽署了供氣合同，并通過已有空分裝置向德潤鋼鐵廠供應(yīng)氧氣、氮?dú)夂蜌鍤獾忍烊粴猱a(chǎn)品和服務(wù)。我們以該項(xiàng)目建設(shè)投資進(jìn)行估算，空分主設(shè)備的費(fèi)用占比為27.64%，空氣壓縮機(jī)與分子篩純化系統(tǒng)的費(fèi)用占比分別為 13.68%和12.22%。

  空分設(shè)備下游市場主要為鋼鐵、石化、煤化工等產(chǎn)業(yè)?？辗衷O(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域較為集中，按制氧容量計(jì)算，2020年鋼鐵、石化、煤化工領(lǐng)域分別占空分設(shè)備制氧容量的38.02%、29.82%、12.96%，為三大主要下游，其次化肥及合成氨占比達(dá)到 8.01%，新興產(chǎn)業(yè)中多晶硅等化工材料占比達(dá)2.48%，有色占比達(dá)0.93%，電子領(lǐng)域占比達(dá)0.39%。

  依靠技術(shù)經(jīng)驗(yàn)及資金等優(yōu)勢，杭氧等龍頭在空分設(shè)備市占率較高。據(jù) 《2021年氣體分離設(shè)備行業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，2020年空氣分離設(shè)備氧容 量市場占有率排名前三位分別為杭氧股份（43.21%）、林德杭州（17.04%）、 液空杭州（7.58%）。杭氧股份、四川空分、開封空分等成立時(shí)間較長， 為國有企業(yè)，林德杭州、液空杭州為跨國公司在華設(shè)立的子公司。隨著國有國有大型冶金、石化等項(xiàng)目在招投標(biāo)時(shí)更加關(guān)注國產(chǎn)廠商，國產(chǎn)空分設(shè)備企業(yè)有望加速發(fā)展。

2.3. 空分氣體占比較高，價(jià)格有望逐步回暖

大宗氣體根據(jù)制備方式的不同可分為空分氣體和合成氣體?？辗謿怏w是利用空分設(shè)備得到的工業(yè)氣體，多通過分離空氣或工業(yè)廢氣制取，主要產(chǎn)品包括氧氣、氮?dú)狻鍤獾龋ㄔ诳諝庵械捏w積占比分別為 20.95%、78.08%、0.93%），可運(yùn)用于冶金、石油、機(jī)械加工、食品、環(huán)保、醫(yī)療、 化肥等眾多領(lǐng)域。合成氣體則是由化學(xué)反應(yīng)制取的工業(yè)氣體，包括乙炔、氨氣、二氧化碳等，可用于石油、機(jī)械加工、食品等領(lǐng)域，例如二氧化碳可應(yīng)用于制取碳酸飲料等。

  空分氣體占據(jù)主要市場，合成氣體占比逐步增加。在大宗氣體市場中， 空分氣體市場占比超 90%，其中氧氣、氮?dú)?、氬氣市場份額分別為 45%、36%和2%，而合成氣體中，二氧化碳、氫氣所占市場份額分別為1.6%和2.3%。隨著傳統(tǒng)工業(yè)的不斷發(fā)展，以氧氣、氮?dú)鉃榇淼目諝夥蛛x氣體在未來有望穩(wěn)步發(fā)展，同時(shí)在新能源等產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)張下，有望帶動合成氣體需求快速走高，中國合成氣體市場規(guī)模占大宗氣體市場規(guī)模比例由2017年的4.2%上升至2021年的7.2%。未來隨著二氧化碳等合成氣體的需求不斷增長，合成氣體將發(fā)揮更加重要的角色。

  氧氣下游主要以鋼鐵冶煉、機(jī)械制造、化工領(lǐng)域?yàn)橹?。氧的密度大于空氣，若要?shí)現(xiàn)量產(chǎn)則需要對液化空氣進(jìn)行分餾：首先將空氣壓縮，待其膨脹后又冷凍為液態(tài)空氣，并通過不同氣體的沸點(diǎn)差異將液氧分餾出來， 可貯存在高壓鋼瓶中。氧氣可用于所有的氧化反應(yīng)和燃燒過程，也可用 于鋼鐵的焊接和切割、玻璃制造、水泥生產(chǎn)、礦物焙燒、烴類加工等， 更是低成本的火箭燃料。據(jù)億渡數(shù)據(jù)，2021年氧氣下游應(yīng)用領(lǐng)域主要為鋼鐵冶煉，占比高達(dá)57%，機(jī)械制造、化工占比均超 10%。

   氮?dú)庀掠沃饕曰?、采礦、電子、食品醫(yī)藥、鋼鐵冶金等領(lǐng)域?yàn)橹鳌８鶕?jù)純度不同，氮?dú)饪梢员粍澐譃榧兊?、高純氮和超純氮。在化工工業(yè)中，氮?dú)獗挥米鞅Ｗo(hù)氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體；在自動化系統(tǒng)半導(dǎo)體、電子元件等電子工業(yè)生產(chǎn)中，氮?dú)獗挥米鞅Ｗo(hù)氣、稀釋氣、攜帶氣；高純氮?dú)饪勺鳛樯V儀等儀器的載氣，也可作為銅管的光亮退火保護(hù)氣，與高純氦氣、高純二氧化碳能夠共同作為激光切割機(jī)的激光氣。2021 年氮?dú)庠诨ゎI(lǐng)域的應(yīng)用比例高達(dá)23%，在采礦、電子、食品醫(yī)藥、鋼鐵冶金、機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用比例為分別為18%、16%、 15%、10%、9%。

   二氧化碳主要以碳酸飲料、保護(hù)焊等領(lǐng)域?yàn)橹饕掠巍６趸嫉挠猛究珊唵蝿澐譃楣I(yè)、食品和化工三類，工業(yè)上的應(yīng)用包括焊接、殺菌、 水處理酸堿值控制等；食品上的應(yīng)用包括碳酸飲料和啤酒添加劑、加工過程中的惰性保護(hù)、冷凍食品飲料、低溫輸送等；化工上的應(yīng)用包括生產(chǎn)尿素、二氧化硅、碳酸二甲酯（可用于鋰電池電解液溶劑）等，并已廣泛用于半導(dǎo)體芯片制程中的刻蝕和清潔。2021 年，二氧化碳用于碳酸 型飲料、啤酒的占比達(dá)51%，用于保護(hù)焊的占比達(dá)20%，而用于鋼絲膨化、碳酸二甲酯與降解塑料加工、油田注壓采油的占比為5%、5%、4%， 其他行業(yè)占比15%。

   制造業(yè)逐步復(fù)蘇，大宗氣體價(jià)格有望回升。截至2023年9月15 日，氧氣、氮?dú)狻鍤?、二氧化碳價(jià)格分別為517元/噸、600元/噸、117元/噸、 305元/噸，過去四年內(nèi)，氧氣、氮?dú)?、氬氣、二氧化碳四種大宗氣體價(jià)格價(jià)格走勢較為相近，均已跌至相對低位，隨著制造業(yè)的緩慢復(fù)蘇，大宗氣體價(jià)格有望隨市場需求好轉(zhuǎn)而逐步回升。

2.4. 外包供氣占比相對較低，具有較大提升空間

根據(jù)供應(yīng)主體的不同，工業(yè)氣體業(yè)務(wù)模式可分為自建裝置供氣和外包供氣兩種。自建裝置供氣指下游企業(yè)自行購買并運(yùn)營空分設(shè)備以滿足自身需求，而外包供氣指下游企業(yè)出于成本和專業(yè)化分工的考量，將非主業(yè)的供氣業(yè)務(wù)外包給專業(yè)氣體供應(yīng)商，從而獲取全方位的用氣服務(wù)的運(yùn)營模式。由于具有高穩(wěn)定性、低風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)，外包供氣模式逐漸成為了國內(nèi)主要的供氣模式。與發(fā)達(dá)國家相比外包化率較低，國內(nèi)外包供氣市場尚存在較大的提升空間。我國傳統(tǒng)的大型鋼鐵冶煉、化工企業(yè)偏好自行建造空氣分離裝置，但隨著專業(yè)化分工的快速發(fā)展，外包氣體供應(yīng)商能夠更高水平地滿足客戶對氣體種類、純度和壓力等的個(gè)性化需求、提供綜合氣體解決方案等有利于減少客戶在設(shè)備、技術(shù)、研發(fā)上的巨額投入，因此工業(yè)氣體外包逐漸成為趨勢。2020年中國工業(yè)氣體外包率約為56.5%，預(yù)計(jì)到2021年第三方現(xiàn)場制氣在整體現(xiàn)場制氣中的占比將達(dá)到57.8%，但相比發(fā)達(dá)國家工業(yè)氣體外包比例，我國外包供氣市場尚存在較大的提升空間，市場發(fā)展前景廣闊。

3. 特種氣體高速發(fā)展，國產(chǎn)替代有望加速

3.1. 特種氣體高速增長，電子特氣高成長性

  中國特種氣體發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)未來將延續(xù)增長態(tài)勢。2017-2021年間，中國特種氣體市場規(guī)模從175億元增至342億元，期間CAGR達(dá)18%。特種氣體是集成電路、液品面板、光伏等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的關(guān)鍵材料，在下游行業(yè)快速發(fā)展、國家政策用力推動的環(huán)境下，中國特種氣體市場將繼續(xù)保持增長。據(jù)億渡數(shù)據(jù)預(yù)測，到 2026年中國特種氣體行業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)到808億元，2021-2026年CAGR將達(dá)到 18.76%。

  電子特氣附加值高，成長性強(qiáng)。電子特氣是特種氣體的重要分支，是半導(dǎo)體、LED 等電子工業(yè)生產(chǎn)的支撐性原材料，廣泛應(yīng)用于光刻、刻蝕、摻雜、外延沉積等工藝中。2016-2021年間，國內(nèi)電子特氣的市場規(guī)模從103億元上升至216億元，期間 CAGR達(dá)15.96%，2020-2021年增速均超20%。隨著國內(nèi)半導(dǎo)體、面板等新興產(chǎn)業(yè)的投資加速和國產(chǎn)化替代進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)，疊加解決“卡脖子”問題等政策的定向支持，電子特氣的需求將不斷上升。

3.2. 特種氣體以半導(dǎo)體等下游為主，稀有氣體價(jià)格有望回暖

   特種氣體指被應(yīng)用于特定領(lǐng)域，對純度、品種、性質(zhì)有特殊要求（純度大于等于 99.999%）的工業(yè)氣體，可分為標(biāo)準(zhǔn)氣體、高純氣體和電子特氣。根據(jù)用途、純度的不同，其對有害雜質(zhì)允許的最高含量、產(chǎn)品的包裝儲運(yùn)等都有極其靈活及嚴(yán)格的要求，屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品。在國家政策指引和技術(shù)水平進(jìn)步的帶動下，國內(nèi)企業(yè)在特種氣體領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，但相對外資企業(yè)而言，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品品類仍比較單一，而且質(zhì)量水平存在差距。2021年特種氣體下游的電子半導(dǎo)體、化工、醫(yī)療環(huán)保產(chǎn)業(yè)的占比分別達(dá)到43%、38%、9%。

  半導(dǎo)體、顯示面板、光伏等為電子特氣主要下游。2018年半導(dǎo)體行業(yè)在全球電子特氣需求中的占比高達(dá)近70%，其次是顯示面板（占比約20%）。由于我國的晶圓產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后，中國電子特氣需求結(jié)構(gòu)與全球存在一定差異，2021年我國半導(dǎo)體行業(yè)占電子特氣需求的比例僅為43%，而顯示面板占比為21%。未來隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速向我國轉(zhuǎn)移，國內(nèi)電子特氣需求結(jié)構(gòu)有望與全球市場結(jié)構(gòu)趨近，預(yù)計(jì)未來三年我國半導(dǎo)體行業(yè)的電子特氣需求占比將持續(xù)提升。

  電子特氣主要應(yīng)用于刻蝕用氣、摻雜用氣等。電子特氣廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，2021年電子特氣在刻蝕用氣、摻雜用氣、外延 沉積用氣、光刻用氣占比分別為36%、34%、24%、18%。

  稀有氣體價(jià)格跌至低位，有望逐步提升。由于2022年俄烏沖突導(dǎo)致的供給緊張，稀有氣體價(jià)格自2022年Q1末開始飆漲，隨著國內(nèi)產(chǎn)能提高、 供應(yīng)得到保障，2022Q4開始稀有氣體價(jià)格逐漸回歸正常水平。截至2023年9月22日，氖氣、氪氣、氙氣、氬氣價(jià)格分別為250元/立方米、675元/立方米、62500元/立方米、1217元/噸，較高位已有大幅下跌，未來隨著下游需求改善，價(jià)格有望穩(wěn)步提升。

3.3. 突破技術(shù)、客戶、服務(wù)壁壘，國產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

四大跨國巨頭通過行業(yè)整合，壟斷全球電子特氣市場。電子特氣源于歐美國家，歐美日公司生產(chǎn)歷史悠久，品種豐富，生產(chǎn)基地遍布全球。進(jìn)入21世紀(jì)后，跨國氣體公司加快了產(chǎn)業(yè)整合。法國液化空氣于2004年收購了歐洲第四大氣體供應(yīng)商梅塞爾，并于2016年收購美國氣體企業(yè) Airgas；德國林德集團(tuán)于2006年收購了歐洲第五大氣體供應(yīng)商英國氧氣公司，2018年末又與同為前五家頭部企業(yè)的美國普萊克斯氣體公司完成了900億美元的對等合并。至此，全球氣體行業(yè)形成了以美國空氣集團(tuán)、 法國液化空氣、德國林德集團(tuán)、日本大陽日酸四家巨頭公司壟斷的格局， 2018年四家氣體巨頭占據(jù)了全球電子特氣市場約91%的份額。2020年我國電子特氣市場國產(chǎn)化率約14%，國產(chǎn)化率有望加速提升。由于我國電子特氣行業(yè)起步較晚，國內(nèi)氣體公司與國外巨頭相比存在較大技術(shù)代差，國內(nèi)市場被四家跨國氣體公司壟斷，其中德國林德集團(tuán)最早進(jìn)入中國市場，并與中國臺灣聯(lián)合實(shí)業(yè)公司合資成立聯(lián)華林德，主攻中國大陸和中國臺灣的大宗與特種氣體供應(yīng)。2020年，美國空氣集團(tuán)、 德國林德、法國液化空氣、日本大和日酸在我國電子特氣市場的市占率合計(jì)達(dá)86%，而國產(chǎn)化率僅為14%，預(yù)計(jì)未來三年國內(nèi)氣體企業(yè)份額將加速提升。

  國產(chǎn)企業(yè)突破核心技術(shù)壁壘，已自主掌握氣體純化、混配、處理、檢測等工藝。特種氣體的生產(chǎn)過程涉及合成、純化、混合氣配制、充裝、分析檢測、氣瓶處理等多項(xiàng)工藝，同時(shí)客戶對氣體的純度、精度等方面有著復(fù)雜要求，由此形成了較高的技術(shù)壁壘，而國產(chǎn)企業(yè)歷經(jīng)多年技術(shù)積累，已經(jīng)在氣體純化、氣體混配、氣瓶處理、分析檢測等方面實(shí)現(xiàn)突破。在氣體純化環(huán)節(jié)，國產(chǎn)氣體企業(yè)已能夠?qū)⒉糠蛛娮犹貧獾募兌忍嵘?N （99.9999999%）級別；在氣體混配環(huán)節(jié)，國產(chǎn)企業(yè)可將配氣誤差縮小至±2%以內(nèi)；在氣瓶處理環(huán)節(jié)，國產(chǎn)企業(yè)已將粗糙度壓至0.2μm以下；在 氣體分析檢測環(huán)節(jié)，國產(chǎn)企業(yè)對多種氣體的檢測精度可達(dá)0.1ppb。國產(chǎn)氣體企業(yè)已掌握了部分特種氣體上的自主核心技術(shù)，為推進(jìn)國產(chǎn)替代進(jìn) 程打下了良好的工藝基礎(chǔ)。

  電子特氣行業(yè)長認(rèn)證周期與強(qiáng)客戶粘性特征明顯，客戶壁壘深筑。電子特氣下游多為大規(guī)模集成電路、液晶顯示面板等高精密行業(yè)，客戶對特氣供應(yīng)商的選擇極為審慎，開發(fā)高端領(lǐng)域客戶需經(jīng)過審廠和產(chǎn)品認(rèn)證2輪嚴(yán)格的審核，其中光伏能源領(lǐng)域的審核認(rèn)證周期通常為0.5-1年，顯示面板通常為1-2年，集成電路領(lǐng)域長達(dá)2-3 年，如華特氣體耗時(shí)4年才成功打入臺積電供應(yīng)鏈。同時(shí)為了保持氣體的穩(wěn)定供應(yīng)，客戶在與氣體企業(yè)建立合作關(guān)系后不會輕易更換供應(yīng)商，且會設(shè)立反饋機(jī)制加強(qiáng)溝通、滿足客戶的個(gè)性化需求，客戶粘性水平較高。國產(chǎn)企業(yè)成功打入主流客戶供應(yīng)鏈，突破客戶認(rèn)證壁壘。華特氣體率先通過了ASML和GIGAPHOTON的認(rèn)證，其產(chǎn)品在8英寸及以上芯片生產(chǎn)企業(yè)中的覆蓋率超80%，并成為英特爾、中芯國際、臺積電、長江存儲等主流集成電路公司的供應(yīng)商；金宏氣體已獲得了聯(lián)芯集成、華潤微電子、京東方、三星光電、通威太陽能等知名企業(yè)的認(rèn)可。電子特氣產(chǎn) 品通過客戶認(rèn)證后將帶來一定協(xié)同優(yōu)勢，公司其他品類氣體在后續(xù)認(rèn)證過程中大幅節(jié)省前期溝通、廠商資質(zhì)考察等環(huán)節(jié)的時(shí)間耗費(fèi)，認(rèn)證時(shí)間可節(jié)省約 50%。

   電子特氣行業(yè)物流配送要求與一站式服務(wù)需求較高，服務(wù)壁壘顯著。特氣客戶用氣具有多品種、小批量、高頻次的特點(diǎn)，供氣模式以零售氣體模式為主，因此需要?dú)怏w供應(yīng)商具有高水平配送能力，并在保證服務(wù)高效的同時(shí)對成本進(jìn)行合理控制。另外，客戶大多希望單一氣體供應(yīng)商能夠銷售多類別產(chǎn)品，并提供包裝容器處理、檢測、維修及供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝等專業(yè)化配套服務(wù)，從而滿足其一站式的用氣需求，這對氣體公司的綜合服務(wù)能力提出了較高要求。區(qū)位優(yōu)勢疊加向氣體綜合服務(wù)拓展，國內(nèi)企業(yè)突破特氣服務(wù)壁壘。在零售氣體模式上，海外氣體企業(yè)將產(chǎn)品銷往國內(nèi)存在進(jìn)口周期長、容器周轉(zhuǎn)難、運(yùn)輸成本高、售后服務(wù)不及時(shí)等問題，而國產(chǎn)企業(yè)具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢，且通過并購方式拓展全國銷售網(wǎng)絡(luò)、自建物流供應(yīng)鏈、采用智能物流運(yùn)營平臺等方式突破了物流配送服務(wù)壁壘。在現(xiàn)場制氣模式上， 海外企業(yè)進(jìn)入國內(nèi)市場較早，已攫取了國內(nèi)大宗氣體的現(xiàn)場制氣市場較多的份額，而國產(chǎn)企業(yè)另尋發(fā)力點(diǎn)，通過拓展TGCM模式為半導(dǎo)體制造商提供整套氣體及化學(xué)品的綜合服務(wù)，已在國內(nèi)招投標(biāo)項(xiàng)目中取得一定競爭成效，如金宏氣體已中標(biāo)北方集成、芯粵能的電子大宗氣體現(xiàn)場制氣項(xiàng)目。國內(nèi)企業(yè)逐步向氣體綜合服務(wù)模式邁進(jìn)，不斷突破一站式服務(wù)需求壁壘，未來有望繼續(xù)蠶食外資品牌市場份額。