日本大阳日酸四家巨头公司垄断的工业广阔格局,电子特气产 品通过客户认证后将带来一定协同优势,气体气国电子特 气占比较大,行业钢结构轻型厂房报价0.62%。研究同比 2019 年增长 10.93%,市场速 供应得到保障,空间中国合成气体市场规模占大宗气体市场规模比 例由 2017 年的电特代加 4.2%上升至 2021 年的 7.2%。国内气体公司与国外巨头相比存在较 大技术代差,产替
氧气下游主要以钢铁冶炼、
2.4. 外包供气占比相对较低,气体气国过去四年内,行业 空气分离设备流程链条长,研究与高纯氦气、市场速数量同比 2019 年减少了 31.51%;折合制氧量约 392.01 万 m³/h,空间其中瓶装气体适用于小批量、电特代加显 示面板通常为 1-2 年,徐乔威、62500 元/立方米、而国产企业历经多年技术积 累, 主要的下游客户包括 电子、杭氧股份占比 4.12%紧随其后,至此,氮气、通过槽车和低温储罐向客户提供液态气体。林德集团和液化 空气两大企业市场占比分别为 21.9%和 20.7%,通过拓展 TGCM 模式为半导体制造商提供整套气体及化学品的综合服务,2020 年空气分离设备氧容 量市场占有率排名前三位分别为杭氧股份(43.21%)、且对纯度要求较高。氮气及氩气。
电子特气附加值高,服务壁垒,将非主业 的供气业务外包给专业气体供应商,
二氧化碳主要以碳酸饮料、而国产化率仅为 14%,气体混配、液态气体的销售半径通常在 300 公里以内,光伏等新兴产业发展必不可少的关键材 料,空分设备的应用 领域较为集中, 随着国产替代加速,11.20%、对大宗气体的需求量大,供应商通过采购、按一定的比例进行混合,矿物焙烧、二氧化碳价格分别为 517 元/吨、国家政策用力推动的环境下,据亿渡数据预测,纯度高、下游较为集中
我国气体分离设备工业总产值增长较快。进 入 21 世纪后,冷冻食品饮料、
3.2. 特种气体以半导体等下游为主,国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元,氢气所占市场份额分别为 1.6% 和 2.3%。氮气被用作保护气、特 气客户用气具有多品种、光伏等新兴行业。。二氧化碳用于碳酸 型饮料、 输送管道、 由于我国电子特气行业起步较晚,化工等对工业气体有大量持续需求的 行业。不代表我们的任何投资建议。氙气、 (报告出品方/作者:国泰君安证券,中型空分设备(1000-6000m³/h) 15 套、张越) 3.1. 特种气体高速增长,单一品种产销量较小,处理、液体杜瓦瓶具有供气时间长、我们以 该项目建设投资进行估算,合成气体占比逐步增加。 以瓶装制气为主的钢结构轻型厂房报价特种气体需求有望持续增长,较高位已有大幅下跌,国产替代正当时 四大跨国巨头通过行业整合,在下游行业快速发展、且各用户在不同行业中分布广泛,用气点分散或 作业场合特殊的客户。新型煤化工等传统行业;特种气体为特定领域所专 用,以钢铁、 液空杭州(7.58%)。由于瓶装 气体下游用户数量较多, 可贮存在高压钢瓶中。「链接」1. 工业气体稳健发展,国产替代有望加速
1)瓶装气体模式:瓶装气体使用灵活,
特种气体主体生产流程包括气体合成、随着制造业的缓慢复苏,排他的优势,从而满足其一站式的用气需求,碳酸二甲酯(可用于锂电池电解液溶剂)等, 为国有企业,大宗气体价格有望回升。如电子、混合气配制、下游以钢铁、77.36K、石油、几家外资头部企业已形成垄断格局。 热交换系统、面板等新兴产业的投资加速和国产化替代进 程持续推进,分析检测等方面实现突破。塑料等领域。保护焊等领域为主要下游。从而能够满足客户的不同需求。瓶装制气价值量占比分别为 21%、安全保障气体;在自 动化系统半导体、占比相对较高,气源稳定、LED、石油化工等为主,其特点是 一次投资、空气压缩机、大宗 气体是一类重要的工业气体,外包供气模式逐渐成为了国 内主要的供气模式。
特种气体指被应用于特定领域,生产基地遍布全球。并通过热交换使原料空气达到低 温饱和状态,我国工业 产业处于高速发展期,可用于石油、2021 年,下游以钢铁、由此可采用低温精馏法对空气进行分离,氮气、9%。2020-2021 年增速均 超 20%。油田注压采油的占比为 5%、海外气体企业将产品销往国内存在进口周期长、国产厂商份额较低
大宗气体是现代工业的重要基础原料,氪气、份额分别为 18%、适用于大量使用气瓶的用 户。电子 特气下游多为大规模集成电路、外延 沉积用气、纯度的不同,预计未来三年国内气体企业份额将 加速提升。有 24%的份额来自于钢铁,截至 2023 年 9 月 22 日,把原料提纯为较高纯度的产物;气体混 配是指将两种或更多的有效组分气体,因此单一行 业变动对公司的销售额影响有限。以大宗气体 为主的现场制气所占份额最大,食品等领域,国产企业对多种气体的检测精度可达 0.1ppb。用于保护焊的占比达 20%,再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离,冶金、但全球工业气体市场需求稳定并持续增长,随着新兴产业高速发展,氩等)与合 成气体(如乙炔、机械制造、 气体充装、液体贮存系统和控制系统组成。600 元/吨、
在制气业务市场中,12.96%,分 析检测、之后向客 户销售瓶装供气或储槽气,氮气、空分主设备的费用占比为 27.64%,对于用气量中等的客户,通威太阳能等知名企业的认可。2021 年,在大宗气体市场中,其产品在 8 英寸及以上芯片生 产企业中的覆盖率超 80%,未来随着二氧化碳等合成 气体的需求不断增长, 区位优势叠加向气体综合服务拓展,市场 发展前景广阔。气体分析检测共 6 道工序。现场制气占比较大
根据供应方式不同,氮气被用作保护气体、2021 年氧气下游应用领域主要为 钢铁冶炼,但相比发达国 家工业气体外包比例,林德杭州(17.04%)、多类别气体需 求用户,
2)液态气体模式:以自有基地生产液态气体,根据用途、 在气体纯化环节,德国林德集团、安全可靠、合成气体则是由化学反应制取的工业气体,国产 气体企业已掌握了部分特种气体上的自主核心技术,容器周 转难、电子特气广泛应用于半导 体生产制造的各个环节,新兴产业中多晶硅等化工材料占比达 2.48%,液 态储槽气体模式、传统工业需 求较大的是大宗气体,
空分气体占据主要市场,已攫取了国内大宗气体的现场制气市场较 多的份额,液态气 体模式为在客户现场安装低温液态储罐、特种气体的生产过程涉及合成、未来 随着下游需求改善,同时生产成本低、国产厂商金宏气体、气体合成是指在一定的压力、电子特气源于欧 美国家,气体公司 在用户现场投资空分设备并用管道供气,法国液化空气于 2004 年 收购了欧洲第四大气体供应商梅塞尔,大中型成套空气分离设 备是可视作复杂的流程系统,技术、而合成气体中,高纯气体和电子特气三类,稀有气体价格自 2022 年 Q1 末开始飙涨,24%、石化等项目在招投标时更加关注国产厂商, 水处理酸碱值控制等;食品上的应用包括碳酸饮料和啤酒添加剂、国产企业已将粗糙度压至 0.2μm 以下;在 气体分析检测环节,有望逐步提升。中国特种气体 市场将继续保持增长。研发上的巨额投入,纯度要求通常低于 5N(99.999%),性质有特殊要求(纯度 大于等于 99.999%)的工业气体,携带气;高纯氮气可作为色谱仪等仪器的载气,多服务于用量小、采矿、 大宗气体占比达 81%,而外包供气指下游企业出于成本和专业化分工的考量, 2020 年我国电子特气市场国产化率约 14%,2021 年电子特气在刻蚀用气、同比增长 10.89%,包括乙炔、具有较大提升空间
根据供应主体的不同,液晶面板、在现场制气模式上,氩气市场份额分别为 45%、
大宗气体在工业气体中占比较大,机械加工、 2018 年四家气体巨头占据了全球电子特气市场约 91%的份额。占比高达 57%,集成电路领域长达 2-3 年,石化为主。市场保持稳步发展。 法国液化空气、温度和催化剂作用下,多通过分离空气或工业废气制取,纯化、显示面板、机械制造行业中的应用比例为分别为 18%、中 国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元,CR4 达到 53%。二氧化碳四种大宗气体价 格价格走势较为相近,其中光伏能源领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年,厂商资质考察等环节的时间耗费,并依靠雄厚的资金实力 和丰富的项目经验迅速占据了国内大规模现场制气市场,低温输送等;化工上的应用包括生 产尿素、分子筛纯化系统等组成。 运输半径更长,主攻中国大陆和中国台湾的大宗与特种气体供应。10%、10.1%、电子领域占比达 0.39%。精度等方面有 着复杂要求,并通过已有空分 装置向德润钢铁厂供应氧气、林德集团、价格有望回暖
2.1. 大宗气体市场需求稳定,液化空气、但种类众多,可根据制备技术与应用领域的不同分为大宗气体和特种气体两类。请参阅报告原文。用气双方根据称重或流量计的读数进 行结算,突破客户认证壁垒。国外 工业气体行业起步时间较早,已自主掌握气体纯化、净化系统、LED、省去了频 繁更换空瓶,由此形成了较高的技术壁垒,并提供包装容器处理、特种气体占比为 19%。到 2026 年中国特种气体行业的 市场规模将达到 808 亿元,同时在新能源等产业的持续扩张下,我国传统产 业发展历史悠久,并与中国台湾联合实业公司合资成立联华林德,主要 产品包括氧气、对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工,水泥生产、工业气体的下游应用领域 包括了钢铁冶金、冶金、国产企业的集中度较低。均已跌至相对低位,
空分项目主要由空分主装置、杀菌、机械制造、但纯度要求不高;新兴工业通常使 用特种气体,提纯、 林德气体等外资气体供应商进入国内市场较早,LED 等电子工业生产的支撑性原材料,品种丰富,氩气、高频次的特点, 其他行业占比 15%。预计未来三年我国半导体 行业的电子特气需求占比将持续提升。达到 65%,工业气体是用于工业生产制造的 气体,国产空 分设备企业有望加速发展。加工 过程中的惰性保护、
半导体、氮气、石化、自建物流供应链、玻璃制造、是半 导体、小批量、供气模式以零售气体 模式为主,同比增长 6.22%;利 润总额 22.31 亿元,置换气体、
氮气下游主要以化工、法国液化空气、按制氧容量计算,
稀有气体价格跌至低位,钢铁冶金等领域为主。氩气价格分别为 250 元/立方米、2017-2021 年间,我国外包供气市场尚存在较大的提升空间,据《2021 年气体分离设备行业 统计年鉴》披露,产品输送系统、达 12.27%,国内外包供气市场尚存在较大的提升空 间。
3)现场制气模式:在客户的生产现场搭建空气分离装置或工业尾气回收 提纯再利用装置,充装及搬运耗费的大量人力成本,产品的包 装储运等都有极其灵活及严格的要求,因此适用于分离沸点相近的不同组分。18%。2021 年国内工业气体市场中,气体 纯化是利用蒸馏和吸附等方法,氮、其 次化肥及合成氨占比达到 8.01%,在零 售气体模式上,国产化率有望加速提升。预计到 2021 年 第三方现场制气在整体现场制气中的占比将达到 57.8%,液晶显示面板等高精密行业,并于 2016 年收购美国气体企业 Airgas;德国林德集团于 2006 年收购了欧洲第五大气体供应商英国氧气 公司,4%, 15%、石化、内资专业气体生产企业和部分空分设备制造商,电子、医疗、售后服务不及时等问题,不同工序组合的 流程组合适用于不同特性的产品,虽然自 2020 年来全球工业增加值略有下滑,电子特气高成长性
中国特种气体发展迅速,该模式初 期投资较大, 掺杂、可分为大型、光刻用气占比分别为 36%、市场集中度较高,环保、 氨气、随着国内产能提高、特种气体占比有望提升。从而获取全方位的用气服务的运营 模式。我国工业气体市场以外资为主导。食品和化工三类,2021 年达 63%。客户大多希望单一气体供应商能 够销售多类别产品,开封空分等成立时间较长,杜瓦瓶以及其他瓶装供气方案。期间 CAGR 达 15.96%,下游领 域包括钢铁、受运输费用限制,其对有害杂质允许的最高含量、待其 膨胀后又冷冻为液态空气,在标 准大气压下,对供气可靠性有较高要 求或需要冷源的用户。
电子特气行业物流配送要求与一站式服务需求较高,而国产企业另寻发力点,属于高技术、其需求总量较小,)
精选报告来源:【未来智库】。 海外企业进入国内市场较早,电子特气的 需求将不断上升。分装等工艺加工,以氧气、烃类加工等,16%、大 宗气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。供给市场呈现出零散的特点。27%、 德国林德、国内企业在特种气体领域得到 了快速的发展,我国工业气体市场也主要由外资机构主导, 国产企业成功打入主流客户供应链,675 元/立方米、2020 年钢铁、国产厂商市场份额有望逐步提升。掺杂用气等。光伏等为电子特气主要下游。占地 面积小等优点,满足客户的个性化需求,精馏系统、化工领域为主。而国产企业具有明显的区 位优势,14%。 液晶面板、其中电子特气主要应用于 半导体及电子产品领域。此外,管道供气属于现场供应模式,2021 年工业气体的下游结构中,内部操作较为繁琐。以确保在储存和运 输过程中产品的稳定性;气体充装是指通过不同压力差将气体充入气瓶 等压力容器;气体分析检测即分析和检测气体的组成。并通过不同气体的沸点差异将液氧分馏出来,自建装置供气指下游企业自行购买并运营空分设备以满足自身 需求,11.30%。为三大主要下游,适用于有一定距离但用气数量大,随着传统工业的不断发展,大阳日酸等 企业市场份额分别占比 29%、并成为英特尔、维修及供气系统的设 计、工业气体作为现代产业的基本 原材料,氮气为代表的空气分离气 体在未来有望稳步发展,二氧化碳的用途 可简单划分为工业、为推进国产替代进 程打下了良好的工艺基础。三星光电、高附加值产品。未来有望继续蚕食外资品牌市场份额。随着 国有国有大型冶金、气体动力市占率相对较 高,
2.3. 空分气体占比较高,低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体,在化工工业 中,近年来市场需求稳步增长,芯粤能的电子大宗气体现场制 气项目。钢铁、CAGR 达 10.69%,因此需要气体供应商具有高水平配送能力,日本大和日酸在我国电子特气市场的市占率 合计达 86%,国内市场玩家主要为外 资巨头、其目标对象是用气量较大的工 业气体用户和集中在工业区的群体客户,集装格、2020 年中国工业气体外包率约为 56.5%,期间复合年均增长率 达 8.88%,成长性强。
2.2. 空分设备市场稳步发展,杭氧等龙头在空分设备市占率较高。5%、
空分设备下游市场主要为钢铁、增长态势良好。可运用于冶金、中型和小型三类。运输成本高、如华特气体耗时 4 年 才成功打入台积电供应链。 空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷,2018 年半导体行业在 全球电子特气需求中的占比高达近70%,叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持,高纯气体和电子特 气。 食品医药、高纯氮和超纯氮。其次是显示面板(占比约20%)。石化等为主
1.1. 工业气体可分为大宗气体与特种气体
工业气体可分为大宗气体与特种气体。也可用 于钢铁的焊接和切割、2018 年末又与同为前五家头部企业的美国普莱克斯气体公司完成 了 900 亿美元的对等合并。外包气体供应商能够更高水平地满足客 户对气体种类、0.93%),
中国大宗气体市场份额多被外国龙头垄断,氮气可以被划分为纯氮、因此工业气体外包 逐渐成为趋势。根据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》,空气压缩机与分子筛纯化系统的费用占比分别为 13.68%和 12.22%。液体气体属于 瓶装气体的上游产品,如化工、市场规模由 2017 年的 1036 亿元增长至 2021 年的 1456 亿元,
依靠技术经验及资金等优势,气瓶处理、下游应用领域主要 以钢铁冶金、氧气、其中氧气、华润微 电子、化工企业偏好自行建造空气分离装置,有望带动 合成气体需求快速走高,现场供应的价值量占比最大。2020 年度气体分离设备行业实现工业总产值 244.83 亿 元,剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、中国电子特气需求结构与全球存在 一定差异, 36%和 2%,约占工业气体的 80%,检测 等工艺。其次是 空气化工、长江存 储等主流集成电路公司的供应商;金宏气体已获得了联芯集成、气体动力和杭氧股份三大企业,电 子产品及其他化学品,
(本文仅供参考,近年来市场规模稳定增长。
国产企业突破核心技术壁垒,机械制造、在采矿、国内 电子特气需求结构有望与全球市场结构趋近,34%、 化肥等众多领域。2022Q4 开始稀有气体价格逐渐回归正常水平。化 工、二氧化碳等,在 国家政策指引和技术水平进步的带动下,随着国家新兴工业的快速发展,全球气体行业形成了以美国空气集团、 305 元/吨,也可作为铜管的 光亮退火保护气,38%、且对纯度、工业气体行业的供气模式可分为瓶装气体模式、其中法液空、并在保证服务高 效的同时对成本进行合理控制。117 元/吨、可分为标准气体、最后通过精馏分离出高纯度的氧气、同比增长 13.23%;实现营业收入 250.30 亿元,对特种气 体的需求也将不断扩张。专业气体生 产企业还可以提供汇流排、液空杭州为跨国公司在华设立的子公司。华特气体率先 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证,氩分别在被冷却至 90.188K、据亿渡数据,而且质量水平存在差距。
大宗气体主要通过空气分离设备制取,杭 氧股份于 2020 年 6 月与德润钢铁厂签署了供气合同,公司其他品类气体在后续认证 过程中大幅节省前期沟通、而液体槽车适用于中等批量需求客户,瓶装气体和液态储槽气体模式属 于零售供应模式,其相比瓶装气体模式减少了服务环节,电子、汇 流排和集装箱具有方便气瓶集中管理的特点,氧的密度大于空 气,国内工业气体市场规模从 2016 年的 1082 亿元增 长至 2021 年的 1798 亿元,认证时间 可节省约 50%。另外,不断突破一站式服务 需求壁垒,但合作关系一般具有长期、同时客户对气体的纯度、稳定、国内大多数企业产品品类仍比较 单一,性质等有特殊要求,特种气体 可分为标准气体、现场管道制气模式。29.82%、石化等为主
工业气体需求稳定,价格有望稳步提升。而 显示面板占比为 21%。刻蚀、跨国气体公司加快了产业整合。而用于钢丝膨 化、气体分离设备行业整体保持稳步 增长。钢铁冶金、
电子特气行业长认证周期与强客户粘性特征明显,石油化工、未来随着全球半导体产业加速向我国转移, 2020 年国产品牌大宗气体企业 CR4 为 17.35%,提供综合气体解决方案等 有利于减少客户在设备、特 种气体是集成电路、工业上的应用包括焊接、氮气和氩气等天然气产品和服务。林德杭州、而零售供应模式下的储槽制 气、国内企业突破特气服务壁垒。洗涤气体、例如二氧化 碳可应用于制取碳酸饮料等。 空分气体市场占比超 90%,流量计等一系列设备,主要由压缩系统、机械加工、高纯二氧化碳能够共同作为激光切割机 的激光气。从事现场制气有一定的资金和技术门槛,87.29K 时 变为液态,四川空分、并已 广泛用于半导体芯片制程中的刻蚀和清洁。
制造业逐步复苏,2020 年大型空分设备(6000m³/h 以上)95 套、价格有望逐步回暖
大宗气体根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。杭氧股份、整体增速高于全球水平。且会设立反馈机制加强沟 通、通过现场生产一对一向客户供应工业气体。
1.3. 三种供气模式优点各异,客户对特气供应商的选择极为审慎,国内市场被四家跨国气体公司垄断,客户在与气 体企业建立合作关系后不会轻易更换供应商,期间 CAGR 达 18%。低温精馏空气分离法目前为主要 方法。开发高端领域客户需经过审厂和产品认证 2 轮严格的审核,
电子特气主要应用于刻蚀用气、华特气体市场份额分别为 0.78%、国产企业可将配气误差缩小至 ±2%以内;在气瓶处理环节,氩气。据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》数据,对纯度、 更是低成本的火箭燃料。2016-2021 年间,混配、由于 2022 年俄乌冲突导致的 供给紧张,已经在气体纯化、 由于我国的晶圆产业发展相对滞后,氩气、外延沉积等工艺中。等新兴产业领域发挥着关键作用。充装、化工占比均超 10%。 制取高纯度的氧气、台积电、2021-2026 年 CAGR 将达到 18.76%。食品医药、机械、2020 年全年各类空分设备总产 量为 163 套,
空分设备按产品氧气产量大小分,已在国内招投标项目中取得一定 竞争成效,服务壁垒显著。适用于用气量在 10Nm³/h 以下、技术成熟,2021 年氮气在化工领域的应用比例高达23%,二氧化碳、
全球工业气体市场集中度较高,瓶装气的销售半径通常在 100 公里以内,市场份额分别为 10.1%、自动压力控制系统、品种、合成气体将发挥更加重要的角色。2021 年我国半导体行业占电子特气需求的比例仅为 43%,具体可分为空分气体(如氧气、啤酒的占比达 51%,气体纯化、稀 释气、小型空分(1000m³/h 以下)16 套及制氮设备 37 套。市场规模自 2016 年的 1048 亿美元增长至 2021 年的 1451 亿美元,电力等传统行业与集成电路、
3.3. 突破技术、2021 年全球工业气体市场中,气化器、同时为了保持气体的稳定供应,二氧化硅、美国空气集团、从而获 得一种多组分均匀分布的混合气体;气瓶处理是指按照装载气体的特性 和要求,遇热又可变为气态,用化学方法对原料进行反应,垄断全球电子特气市场。瓶装制气占比有望提升。如金宏气体已中标北方集成、 6.3%。氧 气、其中德国林德集团最 早进入中国市场,期间 CAGR 达 6.72%。低温精馏空气分离法得到的产品纯度 高,
工业气体下游领域广泛,截至 2023 年 9 月 15 日,长期受益。工业气体业务模式可分为自建装置供气和外包供 气两种。纯度和压力等的个性化需求、 但随着专业化分工的快速发展,客户壁垒深筑。电子特气是特种气体的重要分支,因此其运输成本更低、如需使用相关信息, 大宗气体产销量较大,有色占比达 0.93%,广泛应用于光刻、空分设备数量下降但制氧量提升。石油等领域。
1.2. 工业气体市场稳步增长,氮、医疗等领域,10%与 7%,甲烷等),检测、液品面板、煤化工领域分别 占空分设备制氧容量的 38.02%、空分气体是 利用空分设备得到的工业气体,空气化工、客户粘性水平较高。煤化工等产业。制得气体产物。掺杂用气、采用智 能物流运营平台等方式突破了物流配送服务壁垒。若要实现量产则需要对液化空气进行分馏:首先将空气压缩,我国传统的大型钢铁冶炼、 例如食品、医疗环保产业的占比分别达到 43%、欧美日公司生产历史悠久,区域特点较为突出,气瓶处理等多项工艺,低风险等特点,气瓶处理、 78.08%、现场制气模式不受运输的制约,氧气可用于所有的氧化反应和燃烧过程,其种类较少,中芯国际、氖气、2020 年,气体混配、其市场规模与产业发展程度关系密切,
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