多維度探討電子氣體行業(yè)發(fā)展情況

1、寫在前面：硅烷科技申報(bào)北交所，電子特氣業(yè)內(nèi)公司加速擴(kuò)產(chǎn)據(jù)北交所公告稱，河南硅烷科技發(fā)展股份有限公司在審議的發(fā)行人之中。硅烷科技是一家從事氫硅材料產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)的專業(yè)公司，目前主要產(chǎn)品為氫氣（工業(yè)/高純氫）與電子級(jí)硅烷氣，其中電子級(jí)硅烷氣是半導(dǎo)體制造中的常見材料。硅烷科技于 2017 年11 月建成百噸級(jí)硅烷法制備電子級(jí)多晶硅中試項(xiàng)目，該項(xiàng)目使用自產(chǎn)的高純硅烷為原料，成功生產(chǎn)出棒狀多晶硅，為高純多晶硅量產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，據(jù)硅烷科技招股書披露，硅烷科技本次募投項(xiàng)目中包含 500 噸/年半導(dǎo)體硅材料項(xiàng)目。硅烷科技所處的電子特氣行業(yè)中，華特氣體、金宏氣體分別于 2019 年和

2、2020 年募集資金用于擴(kuò)大公司的特種氣體產(chǎn)能，南大光電也于近日發(fā)布可轉(zhuǎn)換債募資說明書，旨在為公司的電子級(jí)三氟化氮、高純磷烷、砷烷產(chǎn)品擴(kuò)產(chǎn)。表 1：近期電子特氣行業(yè)公司的募投項(xiàng)目情況（萬元）募資方序號(hào)項(xiàng)目名稱總投資額募資投入額1硅烷裝臵冷氫化系統(tǒng)技改項(xiàng)目19,412.1819,000.003補(bǔ)充流動(dòng)資金9,000.009,000.00合計(jì)78,135.9160,000.001年產(chǎn) 45 噸半導(dǎo)體先進(jìn)制程用前驅(qū)體產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目11,000.007,000.002年產(chǎn) 140 噸高純磷烷、砷烷擴(kuò)產(chǎn)及砷烷技改項(xiàng)目10,000.008,000.00南大光電3烏蘭察布南大微電子材料有限公司年產(chǎn) 7200

3、T電子級(jí)三氟化氮項(xiàng)目100,000.0050,000.004補(bǔ)充流動(dòng)資金25,000.0025,000.00合計(jì)146,000.0090,000.00硅烷科技2500 噸/年半導(dǎo)體硅材料項(xiàng)目49,723.7332,000.00硅烷科技招股書、南大光電可轉(zhuǎn)債說明書，電子特種氣體又稱電子特氣，是電子氣體的一個(gè)分支，相較于傳統(tǒng)工業(yè)氣體，純度更高，其中一些具有特殊用途。電子特氣是工業(yè)制造不可或缺的基礎(chǔ)原材料，近年來隨著下游電子半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，電子特氣重要性愈發(fā)凸顯。本片報(bào)告我們將聚焦于電子特氣行業(yè)，著重圍繞著以下三個(gè)思考進(jìn)行行業(yè)發(fā)展的探究分析。思考一：什么是電子特氣，其重要性如何？思考二：電子特

4、氣的市場(chǎng)空間和規(guī)模、增長(zhǎng)邏輯如何？思考三：電子特氣的競(jìng)爭(zhēng)格局以及各個(gè)公司的業(yè)務(wù)情況如何？思考一：什么是電子特氣，其重要性如何？明辨概念：電子特氣是專用于電子半導(dǎo)體領(lǐng)域生產(chǎn)的特種工業(yè)氣體工業(yè)中，把常溫常壓下呈氣態(tài)的產(chǎn)品統(tǒng)稱為工業(yè)氣體。工業(yè)氣體是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)原材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位和作用。根據(jù)制備方式和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，工業(yè)氣體可以分為空分氣體和其他工業(yè)氣體。空分氣體主要通過分離空氣制取，主要品種包括氧氣、氮?dú)夂蜌鍤猓摰葰怏w品種是空氣的主要成分，在常溫下均為氣態(tài)，在空氣中的體積占比一般為 20.95%、78.08%、0.93%。其他工業(yè)氣體包括合成氣體和特種氣體，合成氣體主要指乙炔、氫

5、氣、二氧化碳，該等氣體的制備方法與空分氣體截然不同，應(yīng)用領(lǐng)域也有較大差別，特種氣體一般是指在部分特定領(lǐng)域應(yīng)用的氣體產(chǎn)品。（來源：僑源氣體招股意向書）圖 1：工業(yè)氣體產(chǎn)品分類資料來源：僑源氣體招股意向書，根據(jù)純度和用途又可以細(xì)分為高純氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體和電子特種氣體，如氦氣、氖氣、氙氣、臭氧等。特種氣體用量雖小，但對(duì)純度、雜質(zhì)含量等指標(biāo)有較高要求，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。根據(jù)僑源氣體招股意向書，在工業(yè)氣體產(chǎn)品中，空分氣體應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛、使用量最大，占據(jù)最主要的市場(chǎng)份額，約占全部工業(yè)氣體產(chǎn)品的 90%以上。圖 2：大宗氣體&特種氣體各家公司招股書，制圖廣義的“電子氣體”指可用于電子工業(yè)生產(chǎn)中使用的氣體，是最重

6、要原材料之一，狹義的“電子氣體”特指可用于電子半導(dǎo)體領(lǐng)域生產(chǎn)的特種氣體。電子氣體按門類可分為純氣、高純氣、半導(dǎo)體特殊材料三大類，其中高純氣體主要用做稀釋氣和運(yùn)載氣，特殊材料主要用于外延、摻雜和刻蝕工藝。電子氣體按照純度等級(jí)和使用場(chǎng)合，可分為電子級(jí)、LSI（大規(guī)模集成電路）級(jí)、VLSI（超大規(guī)模集成電路）級(jí)和 ULSI（特大規(guī)模集成電路）級(jí)。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）按用途將電子氣體分為電子特種氣體和電子大宗氣體。其中，電子特種氣體在電子產(chǎn)品制程工藝中廣泛應(yīng)用于化學(xué)氣相沉積（VCD）、離子注入、光刻膠印刷、擴(kuò)散、刻蝕、摻雜等工藝。圖 3：電子氣體分類金宏氣體招股說明書，制圖從電子氣體特性來看

7、，氣體純度是特種氣體產(chǎn)品的核心參數(shù)，要求超純、超凈。超純要求氣體純度達(dá)到 4.5N、5N 甚至 6N、7N，超凈即要求嚴(yán)格控制粒子與金屬雜質(zhì)的含量，通常要求金屬元素凈化到 10-9 級(jí)至 10-12 級(jí)。純度每提升一個(gè) N 以及粒子、金屬雜質(zhì)含量濃度每降低一個(gè)數(shù)量級(jí)都將帶來工藝復(fù)雜度和難度的顯著提升。在特種氣體的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，電子半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)μ胤N氣體的純度和質(zhì)量穩(wěn)定性要求最高。在電子半導(dǎo)體領(lǐng)域，特種氣體廣泛用于集成電路、液晶面板、LED、光纖通信、光伏等行業(yè)，近年來下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)快速更迭，特別是在集成電路制造領(lǐng)域，制程節(jié)點(diǎn)不斷減小，從 28nm 制程到 7nm 制程，晶圓尺寸從 8寸晶圓到 1

8、2 寸晶圓。作為集成電路制造的關(guān)鍵材料，伴隨著下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)的快速迭代，特種氣體對(duì)純度和精度的要求持續(xù)提高，比如在純度方面，普通工業(yè)氣體要求在 99.99%左右，但是在先進(jìn)制程的集成電路制造過程中，氣體純度要求通常在 6N（99.9999%）以上。圖 4：不同工業(yè)氣體純度要求華特氣體、僑源氣體等，從制作工藝來看，特種氣體在生產(chǎn)過程中涉及合成、純化、混合氣配臵、充裝、分析檢測(cè)、氣瓶處理等多項(xiàng)工藝技術(shù)。氣體純化是通過精餾、吸附等方式將氣體原材料精制成更高純度的氣體產(chǎn)品。氣體合成是將原材料在特定壓力、溫度、催化劑等條件下，通過化學(xué)反應(yīng)得到氣體產(chǎn)品?？諝夥蛛x是利用空氣分離設(shè)備，通過低溫精餾等方式分離生產(chǎn)

9、氮?dú)狻⒀鯕獾瓤辗謿怏w。氣體充裝是以加壓泵（壓縮機(jī)）通過自動(dòng)控制（PLC）連鎖壓力、流量、溫度的方式將產(chǎn)品氣體充填進(jìn)氣瓶、長(zhǎng)管拖車、管束式集裝箱等包裝容器。氣體混配是使平衡氣和各組分氣在分析合格后經(jīng)管道進(jìn)入氣體混配裝臵，根據(jù)客戶需求的混配比例，調(diào)節(jié)各組分氣及平衡氣的比例進(jìn)行混合。氣體檢測(cè)是將樣品通入分析儀器進(jìn)行分析，經(jīng)過電腦數(shù)據(jù)處理軟件處理后得到樣品分析數(shù)據(jù)。鋼瓶處理是根據(jù)載氣性質(zhì)及需求的不同，對(duì)氣瓶?jī)?nèi)部、內(nèi)壁表面及外觀進(jìn)行處理的過程，以保證氣體存儲(chǔ)、運(yùn)輸過程中產(chǎn)品的穩(wěn)定。氣體純化工藝氣體合成工藝（以高純氫為例）表 2：電子氣體制作工藝圖示氣體分離工藝氣體充裝工藝氣體混配工藝氣體檢測(cè)工藝 鋼瓶處

10、理工藝（以 40L 鋼瓶為例）金宏氣體招股說明書，從供應(yīng)模式來看，特種氣體供應(yīng)模式一般可分為零售供氣與現(xiàn)場(chǎng)制氣兩類，此外還包括 TGCM 等新興服務(wù)模式。零售供氣即氣體供應(yīng)商為滿足小批量用戶需求而生產(chǎn)獨(dú)立氣體產(chǎn)品，通過槽瓶、鋼瓶、杜瓦瓶等方式分別向多個(gè)客戶銷售的經(jīng)營(yíng)模式，具體來看分為瓶裝氣業(yè)務(wù) 和儲(chǔ)槽氣業(yè)務(wù)，其中儲(chǔ)槽氣體業(yè)務(wù)廣泛適用于電子半導(dǎo)體、化工、機(jī)械制造等領(lǐng)域?，F(xiàn)場(chǎng)制 造氣主要是為了滿足大規(guī)模用氣需求，而在客戶端建造現(xiàn)場(chǎng)制氣裝臵，通過管網(wǎng)供應(yīng)氣體。TGCM 是 Total Gas and Chemical Managemen（t 全面氣體及化學(xué)品運(yùn)維管理服務(wù)）的簡(jiǎn)稱，是指氣體供應(yīng)商為半導(dǎo)

11、體制造商提供的一整套氣體及化學(xué)品綜合服務(wù)，包括產(chǎn)品管理、設(shè)備管理、工程和技術(shù)支持服務(wù)、分析服務(wù)、信息管理服務(wù)以及廢物管理等。由于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域應(yīng)用的特種氣體和化學(xué)品品種繁多，全球知名的集成電路制造廠商及面板廠商多釆用 TGCM 的模式，把生產(chǎn)工廠內(nèi)的氣體和化學(xué)品的管理配送等工作分包給專業(yè)的氣體公司。 TGCM 應(yīng)用模式更多體現(xiàn)在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的大型制造公司。表 3：特種氣體供應(yīng)模式業(yè)務(wù)模式規(guī)模客戶群零售供氣 瓶裝氣業(yè)務(wù)限于小批量氣體用戶行業(yè)不限儲(chǔ)槽氣業(yè)務(wù)滿足中等規(guī)模電子半導(dǎo)體、化工、機(jī)械制造、食品、醫(yī)療健康現(xiàn)場(chǎng)制氣滿足大規(guī)模用氣需要化工、煉油、電子半導(dǎo)體、金屬冶煉加工TGCM滿足大型半導(dǎo)體制造

12、商需求半導(dǎo)體金宏氣體招股說明書，角色定位：工業(yè)制造不可或缺，下游對(duì)接多種行業(yè)工業(yè)氣體是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)原材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位和作用，廣泛應(yīng)用于集成電路、液晶面板、LED、光纖通信、光伏、醫(yī)療健康、節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源、高端裝備制造、食品、冶金、化工、機(jī)械制造等新興行業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著戰(zhàn)略性的支持作用，被喻為“工業(yè)的血液”。近年來，隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，電子氣體在半導(dǎo)體行業(yè)中的地位日益凸顯，電子氣體是僅次于硅片的第二大市場(chǎng)需求半導(dǎo)體材料，占比達(dá)到 14.1%。在電子器件的生產(chǎn)過程中，從單個(gè)芯片生成到最后器件的封裝，電子氣體幾乎滲透到集成電路生產(chǎn)每個(gè)環(huán)節(jié)，

13、對(duì)集成電路產(chǎn)品的性能、集成率、良品率產(chǎn)生重大影響。電子氣體純度每提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，都會(huì)極大地推動(dòng)半導(dǎo)體器件品質(zhì)的飛躍，而電子氣體的純度一旦出現(xiàn)問題，可能就會(huì)造成芯片的各種缺陷，甚至污染整個(gè)產(chǎn)線。圖 5：2020 年半導(dǎo)體制造材料市場(chǎng)規(guī)模占比大硅片氣體光掩膜光刻膠及配套試劑 拋光液和拋光墊 濕化學(xué)品濺射靶材其他3, 3%4, 4%7.2, 7%13.2, 13%32.9, 33%中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)，13, 13%12.6, 13%14.1, 14%從產(chǎn)業(yè)鏈來看，工業(yè)氣體行業(yè)原材料是空氣、工業(yè)廢氣、基礎(chǔ)化學(xué)原料等，其上游行業(yè)是氣體分離及純化設(shè)備制造業(yè)、基礎(chǔ)化學(xué)原料行業(yè)、壓力容器設(shè)備制造業(yè)等。下游領(lǐng)域

14、包括冶金、化工、機(jī)械制造等傳統(tǒng)行業(yè)，以及半導(dǎo)體、顯示面板、LED、光伏、醫(yī)療健康、光纖光纜等新興行業(yè)，目前以傳統(tǒng)鋼鐵、石化、電子產(chǎn)品和其他化學(xué)產(chǎn)品為主。圖 6：工業(yè)氣體行業(yè)鏈條硅烷科技招股說明書，制圖2019 年，在工業(yè)氣體市場(chǎng)中用于鋼鐵工業(yè)的工業(yè)氣體約占中國(guó)市場(chǎng)總量的 24%，規(guī)模為 355億元；用于石化工業(yè)的氣體需求占 13.20%；用于電子產(chǎn)品的工業(yè)氣體約占 11%；其他化學(xué)工業(yè)需求占市場(chǎng)總量的 10%。隨著工業(yè)氣體在半導(dǎo)體、醫(yī)療保健、光伏等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，這些領(lǐng)域?qū)I(yè)氣體的需求總量將會(huì)進(jìn)一步增加。圖 7：2019 年中國(guó)工業(yè)氣體下游需求分布情況（億元，%）鋼鐵石化電子產(chǎn)品其他化學(xué)產(chǎn)品

15、其他355, 24%620, 42% 195, 13%前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，151, 10% 156, 11%在半導(dǎo)體制造的清洗、沉積、光刻、刻蝕、摻雜等各個(gè)環(huán)節(jié)中，都有對(duì)應(yīng)的電子特種氣體的參與。表 4：半導(dǎo)體生產(chǎn)各環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的電子氣體用途主要產(chǎn)品CVD 氣體氨氣、氧化亞氮、磷化氫、硅烷、六氟化鎢、二氯氫硅、三氯氫硅光刻膠印刷氣體氟氣、氪氣、氖氣摻雜用氣體磷烷、砷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氯化硼、乙硼烷刻蝕用氣體四氟化碳、三氟甲烷、三氟化氮、全氟丙烷、一氧化碳、鍺烷擴(kuò)散用氣體砷烷、磷烷、硼烷、三氯化磷、三氯化硼、三氯氧磷離子注入用氣體四氟化硅、砷烷、磷化氫、氟化磷、氟化砷CNKI，

16、清洗：為了防止制造過程中的塵粒、金屬的污染造成的集成電路的損壞，在半導(dǎo)體制作過程中的高溫?cái)U(kuò)散、離子注入環(huán)節(jié)前，均需要進(jìn)行清洗工作。傳統(tǒng)含氟清洗氣體主要包括四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷、八氟環(huán)丁烷、六氟化硫、三氟化氮等品種，在半導(dǎo)體清洗中，主要以原位六氟乙烷與四氟化碳等全氟氮化合物清洗為主。沉積：化學(xué)氣相沉積（CVD）是一種較為常用的薄膜沉積方法，在真空或惰性氛圍下，綜合利用能源，使氣態(tài)物質(zhì)在固體的熱表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的固態(tài)物質(zhì)，并沉積在晶圓片表面，這一過程中常用的電子氣體有四氫化硅、二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯硅烷、正硅酸乙酯、氨氣、氧化亞氮、六氟化鎢、氫氣、氧氣等。不同的沉積薄膜過程

17、中會(huì)用到不同的電子氣體：沉積多晶硅薄膜，通常需要用硅烷進(jìn)行高溫反應(yīng)；沉積氮化硅薄膜，會(huì)用到氯化硅和氨氣等；沉積二氧化硅薄膜會(huì)采用烷氧基硅烷或硅烷分解法；在鎢沉積中使用六氟化鎢、硅烷，而氮化鈦薄膜制備中需要四氯化鈦和氨氣等。光刻：光刻氣體（鐳射氣體）會(huì)在受到高壓激發(fā)后形成等離子體，電子躍遷產(chǎn)生的光線經(jīng)過聚合、濾波等過程，就變成了光刻機(jī)的光源。利用這一光源，可以除去特定部分的薄膜，從而將設(shè)計(jì)好的電路圖形從光刻板上轉(zhuǎn)移到晶圓片表面的光刻膠上。光刻氣體一般是一種稀有氣體與氟之間的不同比例的混合氣，根據(jù)光刻光源波長(zhǎng)的不同而不同，常見光刻氣包含氬氣/氟氣/氖氣混合氣、氪氣/氖氣混合氣、氬氣/氖氣混合氣、氪

18、氣/氟氣/氖氣混合氣等等?？涛g：蝕刻就是把基片上無光刻膠掩蔽的加工表面如氧化硅膜、金屬膜等蝕刻掉，而使有光刻膠掩蔽的區(qū)域保存下來，這樣便在基片表面得到所需要的成像圖形。一般在進(jìn)行刻蝕工藝過程中會(huì)使用輔助氣體進(jìn)行輔助反應(yīng)，以此來調(diào)節(jié)離子濃度，影響刻蝕速率。蝕刻氣體通常多為氟化物氣體,例如四氟化碳、全氟丁二烯、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。其中四氟化碳是目前電子工業(yè)中用量最大的等離子刻蝕氣體，針對(duì)不同的薄膜，需要選擇不同的刻蝕氣體：刻蝕二氧化硅薄膜，通常是采用含有氟化碳的四氟化碳、三氟甲烷、六氟乙烷、六氟化硫和八氟丙烷等刻蝕氣體；對(duì)氮化硅薄膜使用四氟化碳或加入了氧氣、六氟化硫和三氟化氮

19、等的四氟化碳混合氣體進(jìn)行刻蝕；對(duì)金屬薄膜刻蝕，除采用氯氣外，還要加入四氯硅烷、三氯化硼、三溴化硼、四氯化碳、三氟甲烷等鹵化物；鎢刻蝕使用的氣體主要是六氟化硫、氬氣及氧氣。摻雜：根據(jù)摻入的雜質(zhì)不同，半導(dǎo)體可以分為 N 型和 P 型兩大類。N 型半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)為磷或其他五價(jià)元素，常用的三價(jià)摻雜氣體有乙硼烷、三溴化硼、三氟化硼等；P 型半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)為硼或其他三價(jià)元素，常用的五價(jià)摻雜氣體有磷化氫、三氯氧磷、三氫化砷、五氯化銻等，摻雜工藝主要有擴(kuò)散和離子注入兩種。圖 8：電子氣體在半導(dǎo)體生產(chǎn)流程中的應(yīng)用CNKI，制圖行業(yè)應(yīng)用：應(yīng)用方向多樣化，半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用值得關(guān)注從應(yīng)用方向來看，工業(yè)氣體具體應(yīng)用方

20、向和應(yīng)用領(lǐng)域多種多樣，可應(yīng)用于切割焊接、保護(hù)氣體、冷凍保鮮、反應(yīng)中和、環(huán)保、促進(jìn)生長(zhǎng)、檢測(cè)及比較、殺菌治療、綜合手段等多種方向，應(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)械加工、玻璃制造、航空航天、超導(dǎo)、食品加工、化學(xué)保護(hù)、環(huán)境處理、農(nóng)林牧漁養(yǎng)殖、醫(yī)療、制造等多種不同場(chǎng)景。表 5：工業(yè)氣體具體行業(yè)應(yīng)用方向和領(lǐng)域應(yīng)用方向應(yīng)用領(lǐng)域切割、焊接的介質(zhì)機(jī)械加工、玻璃制造、電光源工業(yè)、航空、航天、航海、食品、鋼鐵冶煉、基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)、公路、橋梁、房屋等保護(hù)氣體二氧化碳用于滅火，氬、氮、氦用于生產(chǎn)高純凈、超絕緣、超導(dǎo)等高新技術(shù)領(lǐng)域冷凍和保鮮食品加工行業(yè)反應(yīng)及中和介質(zhì)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)保護(hù)、反應(yīng)環(huán)保介質(zhì)污染土壤治理、污水處理、垃圾焚燒、全降解

21、塑料生產(chǎn)促進(jìn)生長(zhǎng)牧業(yè)、魚類養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種植檢測(cè)及比較介質(zhì)氣相色譜儀、質(zhì)譜儀、原子吸收、核測(cè)、核能、報(bào)警、檢漏、化學(xué)化驗(yàn)、電子、醫(yī)療等殺菌治療介質(zhì)醫(yī)學(xué)治療與檢驗(yàn)手段、醫(yī)療器械儀器制造綜合手段與介質(zhì)制造業(yè)的成型保護(hù)、電光源照明工業(yè)、核反應(yīng)堆保護(hù)、吹掃等僑源氣體招股意向書，近年來，隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，電子氣體在半導(dǎo)體行業(yè)的地位越發(fā)凸顯，超純氨、高純氫、高純氧化亞氮、硅烷混合氣、八氟環(huán)丁烷等特種氣體以及電子級(jí)氧、氮等電子氣體都 是電子半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵原材料，電子半導(dǎo)體的性能優(yōu)劣和電子氣體質(zhì)量息息相關(guān)。表 6：部分電子氣體在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)用超純氨主要應(yīng)用于新型光電子材料領(lǐng)域，是MOC

22、VD 技術(shù)制備 GaN 的重要基礎(chǔ)材料。由 GaN超純氨氧化亞氮硅烷氣生產(chǎn)的高靈敏度藍(lán)光發(fā)光二級(jí)管和藍(lán)光激光器，以及其他相關(guān)電子器件，是國(guó)內(nèi)外都在搶占的產(chǎn)業(yè)。超純氨還是制備三氟化氮、氮化硅的基礎(chǔ)材料。此外，液氨廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、冶金工業(yè)，以及需要保護(hù)氣氛的其他工業(yè)和科學(xué)研究。高純氧化亞氮作為電子氣體，主要用于半導(dǎo)體光電器件研制生產(chǎn)的介質(zhì)膜工藝，是直接影響光電器件質(zhì)量的不可替代的關(guān)鍵電子氣體。高純氧化亞氮在化學(xué)氣相沉積（CVD）工藝中，可用于制備摻雜 SiO2 膜。電子級(jí)硅烷氣在半導(dǎo)體行業(yè)中主要應(yīng)用于化學(xué)氣相沉積，化學(xué)氣相沉積（CVD）是通過氣體混合的化學(xué)反應(yīng)，在硅片表面沉積一層固體膜的工

23、藝。硅片表面及其鄰近的區(qū)域被加熱來向反應(yīng)系統(tǒng)提供所需的能量?；瘜W(xué)氣相沉積膜中所有的物質(zhì)都源于外部氣源。原子或分子會(huì)沉積在硅片表面形成薄膜。電子級(jí)硅烷氣是化學(xué)氣相沉積中最常見的氣體之一。氦氣氦氣是一種無色無味的不可燃?xì)怏w，利用液氦的低沸點(diǎn)特性，其在超導(dǎo)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，主要用于航天、醫(yī)療、泛半導(dǎo)體行業(yè)?；旌蠚饣旌蠚馐侵笜?biāo)準(zhǔn)氣或含有兩種或兩種以上有效組份的氣體。在半導(dǎo)體電子行業(yè)中，電子氣號(hào)稱電子元器件制造的糧食，多規(guī)格的混合氣直接決定半導(dǎo)體器件的性能。包含六氟乙烷、八氟環(huán)丁烷、四氟化碳等。六氟乙烷也全氟乙烷，可用作電子工業(yè)中的刻蝕氣、制冷空調(diào)業(yè)中的冷媒、化學(xué)工業(yè)中的添氟劑、電力工業(yè)中的絕緣劑及高介強(qiáng)

24、度冷卻劑等；八氟環(huán)丁烷也稱全氟環(huán)丁烷，是一種無色無臭、非易燃的氣體，可用作穩(wěn)定無毒的食品氣體噴射劑、氟碳?xì)怏w介質(zhì)氣體，此外可作為制冷劑應(yīng)用，作為一種刻蝕氣在半導(dǎo)體行業(yè)也有重要應(yīng)用；四氟化碳是目微電子工業(yè)中用量最大的等離子體蝕刻氣體之一，其高純氣及與高純氧氣的混合氣，可廣泛用于硅、二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃及鎢等薄膜材料的蝕刻，并且在低溫制冷、電子器件表面清洗和氣相絕緣等方面也被廣泛應(yīng)用。金宏氣體招股說明書，硅烷科技招股說明書，著眼于電子產(chǎn)品行業(yè)，電子特氣中的超純氨、高純氫、高純氧化亞氮、硅烷混合氣、八氟環(huán)丁烷等電子特種氣體以及電子級(jí)的氧和氮，都是不可或缺的關(guān)鍵原材料。因此，電子特氣被稱為集成電

25、路、液晶面板、LED 及光伏等材料的“糧食”和“源”。2020 年，44%的電子特氣的下游市場(chǎng)由集成電路所占據(jù)，另有 35%屬于面板行業(yè)，太陽能電池和 LED 及其他各占 13%和 8%。圖 9：2020 年中國(guó)電子特氣下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)集成電路面板太陽能電池LED及其他8%13%35%44%金宏氣體招股說明書，在電子半導(dǎo)體具體各領(lǐng)域中，電子特種氣體和電子大宗氣體成本占比存在區(qū)別。液晶面板方 面，電子特種氣體成本占比 30%-40%，電子大宗氣體占比 60%-70%。集成電路方面，電子特種氣體和電子大宗氣體占比均約 50%；LED 與光伏方面，電子特種氣體占比 50%-60%，電子大宗氣體成本占比

26、40%-50%，光纖通信方面，電子特種氣體成本占比約 60%，電子大宗氣體成本占比約 40%。表 7：電子特種氣體和電子大宗氣體在半導(dǎo)體領(lǐng)域成本占比領(lǐng)域電子特種氣體電子大宗氣體液晶面板30%-40%60%-70%集成電路約 50%約 50%LED、光伏50%-60%40%-50%光纖通信約 60%約 40%資料來源：金宏氣體招股說明書，發(fā)展歷程：國(guó)內(nèi)起步晚，電子特種氣體工藝技術(shù)仍存在差距國(guó)外方面，18 世紀(jì)末，氮?dú)夂脱鯕饪梢詮目諝庵斜环蛛x出來，為工業(yè)氣體行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1886 年的英國(guó)，BOC（英國(guó)氧氣公司）的建立代表著工業(yè)氣體行業(yè)的起源。起初氣體行業(yè)的主要產(chǎn)品包括氧氣、氫氣、一氧化碳

27、、氮?dú)獾鹊戎匾拇笞诠I(yè)氣體，對(duì)純度的要求并不高。行業(yè)初期，氧氣主要被用于醫(yī)用領(lǐng)域，在 19 世紀(jì)末開始進(jìn)入焊接等商業(yè)用途。降低了工業(yè)氣體的生產(chǎn)成本，加速了工業(yè)氣體的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。此外，氮也被大量用作惰性“覆蓋劑”，推動(dòng)了氣體生產(chǎn)設(shè)備的大規(guī)模興建。20 世紀(jì) 90 年代，國(guó)外的大型氣體公司逐步建立了具有自己特色的、分工明確和門類齊全的氣體控制體系，氣體的純度要求進(jìn)一步提高到 6N 甚至 8N。21 世紀(jì)，跨國(guó)氣體公司通過大量整合兼并，最終組成了以美國(guó)空氣化工、法國(guó) 液化空氣、德國(guó)林德、日本大陽日酸為首的幾家巨頭氣體公司的壟斷格局。根據(jù)僑源氣體招股意向書，目前，德國(guó)林德集團(tuán)、法國(guó)液化空氣集團(tuán)和美國(guó)

28、空氣化工產(chǎn)品集團(tuán)是全球最大的三家氣體供應(yīng)商。2018 年全球電子氣體市場(chǎng)分二種，新林德、法國(guó)液化空氣、美國(guó)空氣化 工共計(jì)占據(jù)超 70%市場(chǎng)份額，市場(chǎng)高度集中。圖 10：2018 年全球電子氣體市場(chǎng)份額圖 11：2019 年全球工業(yè)氣體市場(chǎng)份額24%24%26%26%美國(guó)空氣化工新林德法國(guó)液化空氣其他30%24%11%35%美國(guó)空氣化工新林德法國(guó)液化空氣其他當(dāng)代石油石化，資料來源：僑源氣體招股意向書，國(guó)內(nèi)方面，1980-2006 年為特種氣體行業(yè)導(dǎo)入期。期間我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)剛進(jìn)入快速發(fā)展階段，電子、冶金、石油化工等行業(yè)亦開始快速發(fā)展。期間國(guó)外氣體巨頭看準(zhǔn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展之時(shí)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，基本壟斷了電

29、子、冶金、石油化工等行業(yè)所需的特種氣體。國(guó)內(nèi)特種氣體公司主要從事貿(mào)易為主，基本未有特種氣體生產(chǎn)所需的尖端技術(shù)，行業(yè)雖有較大利潤(rùn)及增長(zhǎng)空間，但是利潤(rùn)基本被外企所把控。2006 年至 2020 年為特種氣體行業(yè)成長(zhǎng)期。期間國(guó)內(nèi)電子等行業(yè)迎來了投資熱潮，市場(chǎng)對(duì)特種氣體，特別是電子氣體的需求量呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)。面對(duì)巨大的行業(yè)利潤(rùn)，國(guó)內(nèi)以光明院、廣東華特、大連大特氣體為首的特種氣體企業(yè)奮起直追，不斷突破了硅烷、超純氨、鍺烷、硒化氫、稀有氣體等電子氣體的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了主要電子氣體的國(guó)產(chǎn)化。并且這一階段特種氣體行業(yè)規(guī)模、市場(chǎng)增長(zhǎng)率都在呈現(xiàn)高位。目前中國(guó)特種氣體市場(chǎng)正處于成長(zhǎng)期到成熟期銜接階段，此階段的市場(chǎng)表現(xiàn)

30、為，中國(guó)特種氣體技術(shù)基本成熟并且在進(jìn)一步的研發(fā)完善之中，行業(yè)利潤(rùn)正趨于合理，市場(chǎng)份額已處于最后的爭(zhēng)奪之中。外企公司競(jìng)爭(zhēng)力已不斷減弱，國(guó)內(nèi)特種氣體公司隨著技術(shù)進(jìn)步正逐漸崛起。圖 12：國(guó)內(nèi)外電子特氣行業(yè)發(fā)展歷程時(shí)間軸金宏氣體招股說明書，制圖經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)電子氣體產(chǎn)業(yè)在很多技術(shù)難點(diǎn)上逐漸攻克，極大程度的緩解了嚴(yán)重的“進(jìn)口依賴”局面。但是，目前國(guó)內(nèi)的電子氣體相關(guān)技術(shù)也還在解決“能用”的問題，部 分涉及到“好用”層面的關(guān)鍵技術(shù)依然存在“卡脖子”的現(xiàn)象，其中包括大宗氣體提純凈化的生產(chǎn)技術(shù)、特種氣體保供的生產(chǎn)技術(shù)、表面處理/尾氣處理/氣體檢測(cè)的高標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，這些環(huán)節(jié)都需要未來的技術(shù)積累與沉淀才能實(shí)現(xiàn)

31、產(chǎn)業(yè)鏈“補(bǔ)短板”的最終目標(biāo)。圖 13：國(guó)內(nèi)電子氣體企業(yè)與國(guó)外的主要差距羅佐縣等提升我國(guó)電子工業(yè)氣體供應(yīng)能力的對(duì)策，制圖目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的大宗氣體原料級(jí)氣體質(zhì)量（到 99.999%級(jí)別）已經(jīng)和國(guó)外接軌，在現(xiàn)場(chǎng)凈化和終端凈化技術(shù)上達(dá)到 8N 級(jí)水平，并逐步向 9N 及以上純度邁進(jìn)。盡管凈化工藝的進(jìn)步初顯，但是核心技術(shù)上仍較國(guó)外存在差距，主要體現(xiàn)在：1）氣體分離用硅酸鹽基中空纖維開發(fā)；2）超高純氣體凈化用的非蒸散型吸氣劑開發(fā)（9N 和 9N 以上）；3）超精凈化用催化劑開發(fā)；4）大型氣體終端凈化器的開發(fā)；5）超高純氣體程控閥門研制；6）高穩(wěn)定新加熱器（連續(xù)使用壽命高于 5 年）的開發(fā)。圖 14：大

32、宗氣體生產(chǎn)與國(guó)際差距主要表現(xiàn)在提純凈化資料來源：羅佐縣等提升我國(guó)電子工業(yè)氣體供應(yīng)能力的對(duì)策，制圖目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)解決了高純氨、三氟化氮、氧化亞氮、六氟化硫、等電子氣品種，其中三氟化氮、六氟化鎢、四氟化碳進(jìn)入國(guó)內(nèi)主流 12 寸晶圓 Fab 廠商生產(chǎn)線，但是由于三氟化氮、六氟化硫等氣體具有很高的全球變暖潛能值（GWP），故被國(guó)際上逐漸使用環(huán)境友好型的綠色產(chǎn)品所替代。在這一方面，國(guó)外公司的研制工作較我們起步早。盡管部分特種電子氣已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自主供應(yīng)能力，但硅族氣體、含氟氣體、鹵素氣體、摻雜氣體、電子工業(yè)用同位素氣體、成膜氣體以及混配氣體的國(guó)內(nèi)供給均處于短缺狀態(tài)，國(guó)內(nèi)在這幾類特種氣體的相關(guān)提純、合成等技術(shù)方

33、面，仍較西方國(guó)家落后較多。圖 15：特種氣體生產(chǎn)技術(shù)不過關(guān)，總體供應(yīng)呈短缺狀態(tài)羅佐縣等提升我國(guó)電子工業(yè)氣體供應(yīng)能力的對(duì)策，制圖管路、閥門及包裝物等金屬表面處理：為確保避免二次污染，高質(zhì)量的氣體包裝儲(chǔ)運(yùn)容器、以及相應(yīng)的氣體輸送管線、閥門和接口在高純特氣在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中尤為重要。目前國(guó)內(nèi)的內(nèi)在制造材料和包裝物內(nèi)部處理技術(shù)只解決了可靠性問題，與國(guó)外有明顯差距。尾氣處理與回收技術(shù)：生產(chǎn)設(shè)備排出的廢氣中會(huì)含有有毒有害的副產(chǎn)品氣體和沒有反應(yīng)的原料氣體，故廢氣的處理和回收很必要。 目前，尾氣回收和處理技術(shù)市場(chǎng)基本被國(guó)外所壟斷。氣體檢測(cè)技術(shù)：多種分析檢測(cè)技術(shù)是電子氣提純的關(guān)鍵，需要分析出高純氣體中痕量雜質(zhì)成

34、分的含量，然后用差減法確定高純氣體的純度。目前，部分檢測(cè)技術(shù)已有一定基礎(chǔ)，如常規(guī) 的氣相色譜法和化學(xué)分析法國(guó)內(nèi)基本掌握，而部分超痕微量分析檢測(cè)技術(shù)與國(guó)外差距較大。圖 16：包裝、檢測(cè)及處理等共性技術(shù)方面普遍存在短板羅佐縣等提升我國(guó)電子工業(yè)氣體供應(yīng)能力的對(duì)策，制圖發(fā)展趨勢(shì)：零售市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，特種氣體品種將不斷豐富新興分散零售市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)?，F(xiàn)階段，雖然冶金、化工等傳統(tǒng)大宗用氣市場(chǎng)在工業(yè)氣體市場(chǎng)的需求端仍然占據(jù)了相當(dāng)比例的份額，但是其市場(chǎng)規(guī)模較為穩(wěn)定，用氣品類也較為單一，以氧氣、氮?dú)獾却笞诠I(yè)氣體為主。近年來，受益于我國(guó)新能源、半導(dǎo)體、電子信息、生物醫(yī)藥、新材料等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，新興分散零售

35、用氣市場(chǎng)正不斷發(fā)展壯大，用氣數(shù)量和用氣種類在工業(yè)氣體應(yīng)用中的占比也越來越高。該市場(chǎng)的特點(diǎn)是用戶對(duì)單一氣體的需求量相對(duì)較小，但對(duì)氣體品種的需求較多。基于該市場(chǎng)的需求特點(diǎn)，新興分散零售市場(chǎng)的供氣方式主要以瓶裝氣體或液態(tài)氣體零售為主。此外，外資跨國(guó)公司在國(guó)內(nèi)主要專注于大型管道氣的大宗供氣市場(chǎng)，因此以液態(tài)氣和瓶裝氣為代表的新興分散零售市場(chǎng)和中小型管道氣市場(chǎng)成為 了內(nèi)資企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。專業(yè)社會(huì)化外包占比提高。早期國(guó)內(nèi)工業(yè)氣體行業(yè)主要以大型國(guó)有企業(yè)自建空分設(shè)備自供氣 體，富余生產(chǎn)能力外銷的模式為主；同時(shí)，也有許多空分氣體需求規(guī)模較小的企業(yè)使用小型 高能耗空分設(shè)備自行制氣。隨著專業(yè)化分工合作的快速發(fā)展，外包

36、氣體供應(yīng)商可以滿足客戶 對(duì)氣體種類、純度和壓力的不同需求，為其提供綜合氣體解決方案，有利于減少客戶在設(shè)備、 技術(shù)、研發(fā)上的巨額投入。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，大型工業(yè)用戶主要用氣模式仍以自產(chǎn)自銷為主， 對(duì)于自產(chǎn)自銷的大型工業(yè)用戶來說，由于空分設(shè)備的實(shí)際產(chǎn)量與企業(yè)用氣需求存在一定差異，再加之供氣不穩(wěn)定的影響，導(dǎo)致企業(yè)設(shè)備綜合利用率較低，當(dāng)期無法消耗的產(chǎn)品多被放空，資源浪費(fèi)現(xiàn)象突出；對(duì)于數(shù)目眾多、用氣規(guī)模較小的中小型工業(yè)用戶而言，目前則主要改為 采用外包給專業(yè)氣體生產(chǎn)企業(yè)供氣這種更經(jīng)濟(jì)的模式。2019 年中國(guó)工業(yè)氣體外包率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)及前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，2019 年中國(guó)工業(yè)氣體外包率

37、約為 55%，相比發(fā)達(dá)國(guó)家 80%的外包率仍有較大差距。未來這種專業(yè)社會(huì)化外包占比提高的趨勢(shì)將給專業(yè)氣體生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大增長(zhǎng)機(jī)遇和廣闊的市場(chǎng)空間。圖 17：我國(guó)外包供氣占比的變化情況100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%自有設(shè)備供氣占比外包供氣占比51%49%49%47%47%45%43%49%51%51%53%53%55%57%2014201520162017201820192020E資料來源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，特種氣體品種不斷豐富。電子氣體、高純氣體等特種氣體是伴隨著近年來國(guó)防工業(yè)、科學(xué)研究、自動(dòng)化技術(shù)、精密檢測(cè)、微電子技術(shù)等的發(fā)展而成長(zhǎng)起來的。近

38、年來，下游應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴(kuò)展帶動(dòng)特種氣體的品種也與日俱增。隨著非低溫氣體分離技術(shù)（吸附、膜分離）、混配技術(shù)和提純技術(shù)的發(fā)展，更多的特種氣體產(chǎn)品逐步走向市場(chǎng)。除上述特種氣體外，工業(yè)上常用的特種氣體還包括氫氣、氦氣等。現(xiàn)在國(guó)際上一般利用天然氣或水煤氣制取氫氣，用低溫冷凝法分離天然氣的方式制取氦氣。目前，上述特種氣體尤其是氦氣在我國(guó)主要依賴進(jìn)口，一定程度上形成外資的壟斷格局，成本高，且供氣及時(shí)性和穩(wěn)定性不能得到有效保證。為此，我國(guó)也在逐步投建氦氣工廠，以改變工業(yè)氦氣長(zhǎng)期依賴國(guó)外供應(yīng)的局面。思考二：電子特氣的市場(chǎng)空間和規(guī)模、增長(zhǎng)邏輯如何？全球視角：2021 年全球市場(chǎng)規(guī)模約 45.3 億美元，IC+面

39、板+PV 助力增長(zhǎng)電子特氣行業(yè)的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要包括集成電路、顯示面板和太陽能電池制造等行業(yè)。根據(jù) Linx Consulting 數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體晶圓制造是電子特氣最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，2018 年占比約 70%，在半導(dǎo)體所需的電子特氣種類超過 100 種，并被廣泛應(yīng)用于其生產(chǎn)工藝各個(gè)環(huán)節(jié)。其次是面板顯示領(lǐng)域，市場(chǎng)占比約 20%，兩者合計(jì)已占據(jù)全球電子氣體下游市場(chǎng)需求的 90%。圖 18：全球電子特氣行業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)4% 6%20%70%集成電路顯示面板PV其他Linx Consulting，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，隨著下游領(lǐng)域集成電路、平面顯示器件、化合物半導(dǎo)體器件、太陽能電池、光纖等電子工業(yè)的迅速發(fā)展，

40、電子特氣作為支撐性材料之一，其規(guī)模也不斷提高。根據(jù) Techcet 數(shù)據(jù)，2021年全球電子特氣市場(chǎng)規(guī)模由 41.9 億美元增至 45.3 億美元，同比增加 8.1%，占全球電子氣體總量的比例由 71.6%升至 72.5%，而全球電子大宗氣體市場(chǎng)規(guī)模由 16.6 億美元增至 17.1 億美元，同比增加 3.0%。Techcet 預(yù)計(jì)，到 2025 年，全球電子氣體規(guī)模將超 80 億美元，其中電子特氣的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 60 億美元。圖 19：全球電子氣體市場(chǎng)結(jié)構(gòu)（單位：億美元）電子大宗氣體電子特種氣體6041.945.316.617.120706050403020100202020212025FT

41、echcet，國(guó)內(nèi)視角：2020 年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 173.6 億元，國(guó)產(chǎn)替代化成為必然趨勢(shì)隨著半導(dǎo)體、光伏等新興產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，加上新冠疫情的發(fā)生，下游領(lǐng)域?qū)﹄娮犹貧獾男枨笤黾樱偈箛?guó)內(nèi)電子特種氣體市場(chǎng)增速保持兩位數(shù)水平。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020 年我國(guó)電子特氣市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 173.6 億元，同比增速達(dá)30.1%，近年來國(guó)內(nèi)在建和未來規(guī)劃建設(shè)的產(chǎn)能為電子氣體提供了廣闊的空間，2010-2020 年年平均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 16.1%，據(jù)預(yù)測(cè) 2022 年我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模有望突破 200 億元。圖 20：2010-2020 年中國(guó)電子特種氣體市場(chǎng)規(guī)模及增速（單位：億元）

42、200180160140120100806040200201020112012市場(chǎng)規(guī)模（億元）增長(zhǎng)率173.6121.6133.498.0109.385.065.074.039.050.058.02013201420152016201720182019202035%30%25%20%15%10%5%0%中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，我國(guó)對(duì)電子特氣的需求主要集中于集成電路、顯示面板、太陽能和 LED 等對(duì)于電子氣體的質(zhì)量和安全性要求較高的高端制造業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó)高純電子特氣主要應(yīng)用于集成電路和液晶面板領(lǐng)域，需求之和占下游總需求的 80%，隨后依次為 LE

43、D 以及太陽能領(lǐng)域，分別占比 15%和 5%。圖 21：2020 年中國(guó)高純電子特氣需求情況LED5%太陽能15%集成電路45%顯示面板35%集成電路顯示面板太陽能 LED資料來源：中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，我國(guó)集成電路和顯示面板行業(yè)發(fā)展迅速，促使電子特氣的需求進(jìn)一步提高。在集成電路領(lǐng)域，隨著 2020 年疫情逐步好轉(zhuǎn)，5G、人工智能、無人駕駛、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用帶來的增長(zhǎng)動(dòng)力逐漸增強(qiáng)，中國(guó)集成電路市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稱，2021 年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額首次突破 10000 億元，達(dá)到 1,0458.3 億元，同比增長(zhǎng) 18.2%

44、，增速普遍高于全球集成電路市場(chǎng)增速。在顯示面板領(lǐng)域，大陸廠商在 LCD 領(lǐng)域擁有業(yè)內(nèi)最高世代產(chǎn)線 10.5/11 代產(chǎn)線，國(guó)內(nèi)規(guī)模效應(yīng)不斷凸顯，具備一定的成本、技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及資本壁壘。我國(guó)已成為全球最大的 LCD 面板供應(yīng)市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)面板產(chǎn)能逐年擴(kuò)大。從數(shù)據(jù)上來看，預(yù)計(jì) 2022 年，中國(guó)面板產(chǎn)能占比將達(dá)到 56%。（來源：硅烷科技招股說明書）圖 22：2017-2021 年國(guó)內(nèi)外集成電路市場(chǎng)規(guī)模圖 23：2018-2021 年國(guó)內(nèi)外集成電路市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)率1200010000800060004000200002017全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模（單位：億美元）中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模（單位：億元）201820

45、192020202130%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%2018201920202021全球增長(zhǎng)率中國(guó)增長(zhǎng)率WSTS，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)，WSTS，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)，圖 24：2016-2022 年全球面板產(chǎn)能規(guī)模占比100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%日本韓國(guó) 8% 7% 8% 5%24%5%21%5%19%5%18%35%30%27%23%21%21%27%25%28%29%55%56%29%34%40%46%51%2016201720182019中國(guó)臺(tái)灣2020F中國(guó)大陸2021F2022F資料來源：硅烷科技招股說明書，國(guó)內(nèi)電子特氣

46、市場(chǎng)長(zhǎng)期被外國(guó)寡頭壟斷，2018 年國(guó)內(nèi)企業(yè)僅占據(jù) 12%的市場(chǎng)份額。由于電子特氣具備較高的儲(chǔ)存、包裝和運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)壁壘、嚴(yán)格的資質(zhì)審核壁壘以及客戶認(rèn)證壁壘，全球電子特氣市場(chǎng)高度集中，2018 年，美國(guó)空氣化工、法國(guó)液化空氣、日本大陽日酸和德國(guó)林德集團(tuán)四巨頭占據(jù)全球 91%的市場(chǎng)，寡頭壟斷格局明顯。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)同樣也被海外四大寡頭占據(jù)，由于國(guó)內(nèi)氣體公司存在數(shù)量多、規(guī)模小、產(chǎn)品單一的特點(diǎn)，尤其在集成電路、顯示面板和光伏等高端制造業(yè)領(lǐng)域，相關(guān)特種氣體產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，2018 年國(guó)內(nèi)廠商僅占據(jù) 12%中國(guó)市場(chǎng)份額。其他9%太陽日酸18%空氣化工25%液化空氣23%林德集團(tuán)25%國(guó)內(nèi)氣體公司12%太陽日酸

47、17%空氣化工25%液化空氣23%林德集團(tuán)23%圖 25：2018 年全球電子特氣行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局圖 26：2018 年中國(guó)電子特氣行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局資料來源：金宏氣體招股說明書，資料來源：金宏氣體招股說明書，隨著下游新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)更迭和快速發(fā)展，特種氣體國(guó)產(chǎn)化成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。盡管與國(guó)際氣體公司相比，國(guó)內(nèi)氣體公司在規(guī)模、技術(shù)、工藝、設(shè)備等方面仍存在差距，但在技術(shù)不斷突破、國(guó)家政策大力扶持、下游市場(chǎng)發(fā)展迅速等多重因素影響下，國(guó)內(nèi)企業(yè)占據(jù)的市場(chǎng)份額有逐漸擴(kuò)大的可能。此外，國(guó)內(nèi)企業(yè)存在產(chǎn)品價(jià)格低、物流成本少、供貨更及時(shí)等優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)氣體企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力將不斷增強(qiáng)，特種氣體國(guó)產(chǎn)化成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)

48、。增長(zhǎng)邏輯：中國(guó)大陸晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，產(chǎn)能擴(kuò)張推動(dòng)氣體市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)中國(guó)大陸晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，下游需求帶動(dòng)電子特氣市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)。根據(jù)集微咨詢統(tǒng)計(jì)， 2021 年我國(guó)大陸地區(qū)共有 23 座12 英寸晶圓廠正在投入生產(chǎn)，總計(jì)月產(chǎn)能約為 104.2 萬片，較去年同期增長(zhǎng) 18.8%，產(chǎn)能裝載率僅達(dá)到總規(guī)劃月產(chǎn)能 156.5 萬片的 66.58%，仍有較大擴(kuò)產(chǎn)空間。在 2017-2021 年，中國(guó)大陸積極推動(dòng)晶圓廠建設(shè)，已投產(chǎn) 15 家晶圓廠。據(jù)預(yù)計(jì)，中國(guó)大陸在 2022 -2026 年期間還將新增 25 座 12 英寸晶圓廠，總規(guī)劃月產(chǎn)能將超過 160 萬片。截至 2026 年底，中國(guó)大陸 12

49、英寸晶圓廠的總月產(chǎn)能將超過 276.3 萬片，較 2021 年提高 165.1%。圖 27：2017-2021 年中國(guó)大陸地區(qū) 12 英寸廠增量預(yù)測(cè)（單位：座）當(dāng)年新增投產(chǎn)數(shù)量原12英寸廠投產(chǎn)數(shù)量54556361343943184923291319206050403020100201720182019202020212022F2023F2024F2025F2026F資料來源：集微咨詢，中國(guó)大陸晶圓企業(yè)產(chǎn)能份額持續(xù)提升，2020 年市場(chǎng)份額達(dá) 22.8%。根據(jù) SEMI 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)大陸晶圓廠產(chǎn)能市場(chǎng)份額從 1995 年 1.7%提升至 2020 年 22.8%，成為第一大晶圓生產(chǎn)國(guó)。在裝機(jī)

50、產(chǎn)能方面，隨著產(chǎn)能擴(kuò)張，我國(guó)晶圓企業(yè)逐漸在全球占據(jù)一定地位。根據(jù) IC Insights數(shù)據(jù)，中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能占比 2010 年超過歐洲，2016 年超過 ROW 地區(qū)產(chǎn)能，2019 年超過北美。2020 年大陸晶圓廠裝機(jī)產(chǎn)能由 2709Kw/m 增至 3184Kw/m，市場(chǎng)份額增至 15.3%，保持全球第四的排名，幾乎與排在第三的日本市場(chǎng)份額持平。據(jù)預(yù)計(jì)，中國(guó)大陸將成為唯一一個(gè)在 2020 年至 2025 年期間產(chǎn)能份額增加的地區(qū)（增長(zhǎng)約 3.7 個(gè)百分點(diǎn)）。表 8：2019-2020 年全球裝機(jī)晶圓產(chǎn)能分區(qū)域情況國(guó)家20192020裝機(jī)產(chǎn)能（Kw /m）占比裝機(jī)產(chǎn)能（Kw /m）占比中國(guó)臺(tái)

51、灣4,20821.6%4,44821.4%韓國(guó)4,07920.9%4,25320.4%日本3,11416.0%3,28115.8%中國(guó)大陸2,70913.9%3,18415.3%北美2,49212.8%2,62312.6%歐洲1,1405.8%1,1775.7%其他1,7659.0%1,8478.9%合計(jì)19,507100.0%20,814100.0%IC Insights，作為晶圓制造材料中成本僅次于硅片的材料，電子特氣市場(chǎng)需求隨國(guó)內(nèi)晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張和市場(chǎng)份額的擴(kuò)大而增加。晶圓代工作為集成電路中一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)，下游受到半導(dǎo)體、芯片等需求帶動(dòng)，向上推動(dòng)半導(dǎo)體制造材料市場(chǎng)的擴(kuò)張。2016-2020 年

52、期間，晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)，增長(zhǎng)率幾乎保持在 20%以上。電子特氣市場(chǎng)受需求推動(dòng)，增長(zhǎng)率波動(dòng)趨勢(shì)與晶圓代工市場(chǎng)相近，規(guī)模由 2016 年的 98 億元增至 2020 年的 174 億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 15.4%。（來源：、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）圖 28：2016-2020 年中國(guó)晶圓代工及電子特氣市場(chǎng)規(guī)模圖 29：2017-2020 年中國(guó)晶圓代工及電子特氣市場(chǎng)增長(zhǎng)率3000250020001500100050002016晶圓代工市場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模（億元）電子特種氣體市場(chǎng)規(guī)模（億元）201720182019202030%25%20%15%10%5%晶圓代工市場(chǎng)Yoy電子特氣市場(chǎng)Yoy2017201

53、820192020資料來源：，資料來源：，思考三：電子特氣的競(jìng)爭(zhēng)格局以及各個(gè)公司的業(yè)務(wù)情況如何？整體情況：行業(yè)仍以海外巨頭為主，國(guó)內(nèi)企業(yè)正處于追趕階段國(guó)際氣體公司：海外巨頭具備較強(qiáng)規(guī)模優(yōu)勢(shì)林德集團(tuán)林德（Linde）是全球領(lǐng)先的工業(yè)氣體和工程公司之一，是工業(yè)氣體、工藝與特種氣體的全球領(lǐng)先供應(yīng)商。2020 年銷售額為 270 億美元（240 億歐元）。其所觸及的終端市場(chǎng)涵蓋眾多行業(yè)，包括化工與精煉、食品與飲料、電子、醫(yī)療健康、制造業(yè)以及初級(jí)金屬等。而林德所生產(chǎn)的工業(yè)氣體則應(yīng)用于各種領(lǐng)域從醫(yī)院用氧到用于電子行業(yè)的高純及特種氣體，再到用于清潔能源的氫氣等。分公司遍及全球 100 多個(gè)國(guó)家，總雇員多達(dá)

54、80,000 人。法國(guó)液化空氣集團(tuán)成立于 1902 年的法國(guó)液化空氣集團(tuán)，是世界上最大的工業(yè)氣體和醫(yī)療氣體以及相關(guān)服務(wù)的供應(yīng)商之一。液化空氣氣體業(yè)務(wù)遍布全球，主要為冶金、化工、能源等行業(yè)客戶供應(yīng)氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化氮等產(chǎn)品，也為汽車、制造業(yè)、食品、醫(yī)藥、科技等行業(yè)客戶提供工業(yè)氣體、制氣設(shè)備、安全裝臵等。目前，該公司在七十多個(gè)國(guó)家擁有約五萬名員工。美國(guó)空氣化工產(chǎn)品集團(tuán)美國(guó)空氣化工產(chǎn)品創(chuàng)立于 1940 年，在 50 個(gè)國(guó)家擁有約 20,000 名員工，空氣化工產(chǎn)品公司是工業(yè)氣體、相關(guān)設(shè)備和服務(wù)、化學(xué)品的主要供應(yīng)商。公司經(jīng)營(yíng)范圍遍及全球，在美國(guó)各地、加拿大、波多黎各、南美、歐洲和中國(guó)都有工

55、廠。日本大陽日酸株式公社大陽日酸 1910 年成立于日本東京，2001 年在東京證券交易所上市。大陽日酸主要在日本、中國(guó)、韓國(guó)、澳大利亞、美國(guó)等亞太地區(qū)和歐洲地區(qū)生產(chǎn)及銷售工業(yè)氣體產(chǎn)品。大陽日酸為鋼鐵、化工、電子、汽車、建筑、造船和食品等工業(yè)提供氧氣、氮?dú)夂蜌鍤獾葰怏w產(chǎn)品和服務(wù)。國(guó)內(nèi)氣體公司：國(guó)內(nèi)氣體公司正處于追趕階段金宏氣體蘇州金宏氣體股份有限公司為一家專業(yè)從事氣體研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的環(huán)保集約型綜合氣體供應(yīng)商。經(jīng)過 20 余年的探索和發(fā)展，金宏氣體目前已初步建立品類完備、布局合理、配送可靠的氣體供應(yīng)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，能夠?yàn)榭蛻籼峁┨胤N氣體、大宗氣體和天然氣三大類 100多個(gè)氣體品種。金宏氣體主

56、要產(chǎn)品應(yīng)用于集成電路、液晶面板、LED、光纖通信、光伏、醫(yī)療健康、節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源、高端裝備制造、食品、冶金、化工、機(jī)械制造等眾多領(lǐng)域，其中的超純氨、高純氫、高純氧化亞氮、硅烷混合氣、八氟環(huán)丁烷等特種氣體以及電子級(jí)氧、氮是電子半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的關(guān)鍵原材料。華特氣體華特氣體是一家致力于特種氣體國(guó)產(chǎn)化，并率先打破極大規(guī)模集成電路、新型顯示面板等尖端領(lǐng)域氣體材料進(jìn)口制約的國(guó)內(nèi)氣體廠商，主營(yíng)業(yè)務(wù)以特種氣體的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售為核心，輔以普通工業(yè)氣體和相關(guān)氣體設(shè)備與工程業(yè)務(wù)，提供氣體一站式綜合應(yīng)用解決方案。和遠(yuǎn)氣體和遠(yuǎn)氣體是華中地區(qū)知名的民營(yíng)專業(yè)氣體企業(yè),致力于各類氣體產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服

57、務(wù)以及工業(yè)尾氣回收循環(huán)利用,主要滿足化工、食品、能源、照明、家電、鋼鐵、機(jī)械、農(nóng)業(yè)等基礎(chǔ)行業(yè)和光伏、通信、電子、醫(yī)療等新興產(chǎn)業(yè)對(duì)氣體和清潔能源的需求,公司擁有眾多的優(yōu)質(zhì)客戶，包括格力電器、美的集團(tuán)等上市公司和國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)，為其提供氣體服務(wù)及尾氣回收循環(huán)再利用綜合解決方案；同時(shí)還為頂津食品、紅牛飲品、百事食品等多家企業(yè)提供食品級(jí)氮?dú)?；以及為武漢兒童醫(yī)院、宜昌市中心醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供醫(yī)用氧氣與服務(wù)。凱美特氣凱美特氣是國(guó)內(nèi)以化工尾氣為原料，年產(chǎn)能最大的食品級(jí)液體二氧化碳生產(chǎn)企業(yè)。主營(yíng)業(yè)務(wù)為以石油化工尾氣（廢氣）、火炬氣為原料生產(chǎn)干冰、液體二氧化碳、食品添加劑液體二氧化碳、食品添加劑氮?dú)饧捌渌I(yè)氣

58、體生產(chǎn)及銷售，塑料制品的生產(chǎn)及銷售，倉儲(chǔ)（不含危險(xiǎn)爆炸物品）、租賃、貨物運(yùn)輸主要從事干冰、食品添加劑液體二氧化碳及其他工業(yè)氣體的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飲料、冶金、食品、煙草、石油、農(nóng)業(yè)、化工、電子等多個(gè)領(lǐng)域。主要產(chǎn)品為液體二氧化碳（全部為食品級(jí)）和干冰（即固態(tài)二氧化碳），公司的主要產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飲料、冶金、食品、煙草、石油、農(nóng)業(yè)、化工、電子等多個(gè)領(lǐng)域。內(nèi)蒙古興洋科技有限公司內(nèi)蒙古興洋科技有限公司于 2014 年 08 月 22 日成立。公司位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市，公司主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)硅烷氣。浙江中寧硅業(yè)有限公司浙江中寧硅業(yè)有限公司成立于 2007 年 12 月，位于浙江衢州。2018

59、年 4 月 12 日，公司完成破產(chǎn)重整，成為多氟多化工股份有限公司控股子公司。公司的主營(yíng)產(chǎn)品包括電子級(jí)硅烷氣、高純納米硅粉、電子級(jí)多晶硅等。國(guó)外企業(yè)視角來看，2021 年，德國(guó)林德公司、法國(guó)液化空氣、美國(guó)空氣化工的營(yíng)收規(guī)模分別為 1963 億元、1782 億元、669 億元，凈利潤(rùn)分別為 244 億元、196 億元、136 億元。2020年三家企業(yè)的營(yíng)收規(guī)模均較2019 年略有下滑，但是利潤(rùn)規(guī)模均有不同程度的提升。2021 年，三家公司的營(yíng)收和凈利均有上漲，其中德國(guó)林德公司的凈利潤(rùn)增幅較大。相較于國(guó)外電子氣 體企業(yè)的千億規(guī)模，國(guó)內(nèi)的公司規(guī)模尚小。圖 30：國(guó)外業(yè)內(nèi)企業(yè)營(yíng)收規(guī)模情況（億元，人民幣

60、）圖 31：國(guó)外業(yè)內(nèi)企業(yè)凈利潤(rùn)規(guī)模情況（億元，人民幣）25002000150010005000德國(guó)林德公司 法國(guó)液化空氣 美國(guó)空氣化工2018201920202021350300250200150100500德國(guó)林德公司 法國(guó)液化空氣 美國(guó)空氣化工2018201920202021wind，注：美國(guó)空氣化工年報(bào)截止日為 9.30 wind，注：美國(guó)空氣化工年報(bào)截止日為 9.30業(yè)務(wù)情況：特氣業(yè)務(wù)收入均在 7 億元左右，華特氣體電子特氣產(chǎn)品種類較多成立時(shí)間來看，凱美特氣成立時(shí)間較早，至今已有 32 年的發(fā)展史；華特氣體、金宏氣體、南大光電、和遠(yuǎn)氣體先后成立于 2000 年前后，同樣業(yè)務(wù)深耕時(shí)間較長(zhǎng)