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|長期價值辨差異,海外為鑒探新機——電子氣體行業(yè)深度報告2
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2投資觀點?
本篇報告主要回答以下問題:1)電子大宗與電子特氣的比較及長期價值分析;2)以日本為鑒,中國電子氣體行業(yè)特點及機遇;3)中國電子氣體發(fā)展趨勢及選品。一、電子大宗VS電子特氣:在市場空間、下游客戶方面接近,而在供氣品種/商業(yè)模式/競爭要點/競爭格局方面存在差異。1)電子大宗:1.品類少(6種,其中氦氣具有資源屬性);2.本質(zhì)為運營模式(合同期15年以上,含固定收費部分,盈利穩(wěn)定);3.注重運營能力(電子大宗為系統(tǒng)工程,對穩(wěn)定性及可靠性要求極高,下游更傾向于選擇具有成熟項目經(jīng)驗的供應(yīng)商,新玩家較難進入);4.行業(yè)集中度高(國內(nèi)主要玩家為3家外資+廣鋼氣體+金宏氣體,18-22M9期間新增市場合計份額達90%+)。2)電子特氣:1.品類多(百種以上,各單品空間差異大);2.本質(zhì)為產(chǎn)品生意(合同期短,3-5年,盈利受供需影響波動更大);3.注重品類拓展+成本(現(xiàn)階段競爭要點側(cè)重于產(chǎn)品端的研發(fā)量產(chǎn)以及服務(wù)配套,后續(xù)成本優(yōu)勢的重要性或進一步提升);4.新進入者多,加快(內(nèi)資企業(yè)持續(xù)拓品類,國產(chǎn)份額快速提升)。二、日本為鑒,中國電子氣體行業(yè)望迎產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移β及競爭優(yōu)勢α共振。1)日本電子氣體發(fā)展路徑:在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的大β下,80年代末日本電子氣體全球份額超40%;生產(chǎn)技術(shù)+服務(wù)延展的方式構(gòu)筑了企業(yè)α,孕育了電子氣體巨頭大陽日酸(日本份額一度達到50%-60%)。2)中國電子氣體行業(yè)面臨新機遇:①半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移+電子氣體國產(chǎn)化率提升,雙國產(chǎn)化效應(yīng)下大β已至,且光伏&新能源領(lǐng)域的需求為國產(chǎn)電子氣體企業(yè)提供更廣闊的空間和“試煉場”;②參考海外龍頭構(gòu)筑α路徑,收并購是龍頭企業(yè)快速擴張的常見方式,技術(shù)&服務(wù)能力是護城河,國際化是長遠發(fā)展的必經(jīng)之路。三、應(yīng)用環(huán)節(jié)工藝迭代,驅(qū)動電子氣體品類升級需求增長。電子特氣的思路是“產(chǎn)品超市”,品類擴張中選品為重要一環(huán)。電子氣體的應(yīng)用主要聚焦在沉積、刻蝕、光刻、摻雜等環(huán)節(jié)。其中,沉積環(huán)節(jié),光伏需求增長及N型電池片滲透率提升,拉動沉積類氣體需求量快速增長??涛g領(lǐng)域,受IC制程工藝迭代影響,刻蝕類氣體的品類升級更快。四、建議關(guān)注:廣鋼氣體、金宏氣體、華特氣體、中船特氣、硅烷科技、昊華科技、中巨芯、和遠氣體、杭氧股份、僑源股份、九豐能源。五、風(fēng)險提示:導(dǎo)入受阻、競爭加劇、設(shè)備卡、行業(yè)新增供給超預(yù)期、市場空間測算偏差、信息更新不及時等風(fēng)險。21百億市場國產(chǎn)化提速,電子大宗&電子特氣并進前行1、供氣品種:電子大宗6種,電子特氣百種以上2、商業(yè)模式:電子大宗是運營模式,電子特氣是產(chǎn)品生意3、競爭要點:電子大宗注重運營管理,電子特氣聚焦產(chǎn)品4、競爭格局:電子大宗行業(yè)集中度高,電子特氣新進入者多目錄234以日本為鑒,看中國氣體市場的機遇和不同應(yīng)用環(huán)節(jié)工藝迭代,驅(qū)動電子氣體品類升級需求增長C
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S風(fēng)險提示錄1百億市場國產(chǎn)化提速,電子大宗&電子N特氣并進前行研專
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信電子氣體整體200億市場,電子大宗與電子特氣分別占55%/45%?
2024年國內(nèi)電子氣體市場200億元左右,電子大宗與電子特氣分別整體圖表:
2025年國內(nèi)電子氣體近220億市場占比55%/45%。廣義上的電子氣體是指具有電子級純度的特種氣體,主要分為電子大宗氣體及電子特氣,廣泛應(yīng)用在包括集成電路、顯示面板、半導(dǎo)體照明和光伏等泛半導(dǎo)體行業(yè)。?
電子大宗與電子特氣在下游客戶、整體空間上較為接近,而在供氣品種/商業(yè)模式/競爭要點/競爭格局方面存在差異。供氣品種上,電子大宗主要有6種,電子特氣數(shù)百種以上;商業(yè)模式上,電子大宗本質(zhì)為運營模式,電子特氣本質(zhì)為產(chǎn)品生意;競爭要點上,電子大宗需要極高的可靠性及穩(wěn)定性,電子特氣注重產(chǎn)品、認證和價格三要素;競爭格局上,電圖表:2025年國內(nèi)電子大宗氣體市場規(guī)模將達到122億元子大宗門檻高玩家少,電子特氣國產(chǎn)玩家新進入者多,迅速。圖表:電子大宗與電子特氣的差異項目電子大宗氣體氮氣、氦氣、氧氣、氫氣、氬氣、二氧化碳等,單一品種
據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)有特種氣體達
260余種,單用量較大
一品種用量較小作為環(huán)境氣、保護氣、清潔氣和運載氣等應(yīng)用在電子半導(dǎo)
單一品種僅在電子半導(dǎo)體生產(chǎn)的部分特電子特種氣體氣體品種及用量應(yīng)用環(huán)節(jié)供應(yīng)模式體生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)定環(huán)節(jié)使用現(xiàn)場制氣(On-site)為主,通過在客戶現(xiàn)場建設(shè)制氣裝置,集中、大規(guī)模、不間斷供應(yīng),對供應(yīng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性要求極高零售供氣(Merchant)為主,通過氣瓶運送至客戶現(xiàn)場圖表:2025年國內(nèi)電子特氣將達到近百億市場一般情況下,單一供應(yīng)商僅能供應(yīng)數(shù)種至數(shù)十種特種氣體,合同期限通常為3-5年,下游客戶需面對眾多特種氣體供應(yīng)商下游客戶單個工廠/產(chǎn)線一般僅有一個電子大宗氣體現(xiàn)場制氣供應(yīng)商,合同期通常為
15年甚至更長,合同存續(xù)期內(nèi)基本無法更換合作期限最高純度要求競爭情況9N,甚至更高6N全球市場基本由林德氣體、液化空氣、空氣化工三大外資
由于氣體品種較多,單一公司無法供應(yīng)氣體公司壟斷,由于技術(shù)和資本壁壘,參與者較少,行業(yè)
全部氣體,因此參與者較多,行業(yè)集中集中度較高度相對較低電子氣體市場占比55%45%:廣鋼氣體公司公告、中泰證券研究所51.1
供氣品種:電子大宗品種少,但貫穿全環(huán)節(jié)?
電子大宗供應(yīng)品種少,穩(wěn)定性保供性要求高。電子大宗氣體主要是指氮氣、氦氣、氧氣、氫氣、氬氣、二氧化碳這六大氣體品種,電子大宗氣體作為環(huán)境氣、保護氣、清潔氣和運載氣等,貫穿半導(dǎo)體生產(chǎn)制程的全環(huán)節(jié)。圖表:保護氣、環(huán)境氣、運載氣、清潔氣的作用示意圖圖表:各類電子大宗氣體品種的主要應(yīng)用領(lǐng)域和環(huán)節(jié):廣鋼氣體公司公告、中泰證券研究所61.1
供氣品種:電子特氣品類眾多,“需求跟隨工藝”?
電子特氣多達數(shù)百種,多用于光刻、刻蝕、摻雜、沉積等工藝環(huán)節(jié)。?
由于氣體性質(zhì)及反應(yīng)原理具有差異,生產(chǎn)過程中各工藝所用氣體品種及有所不同。光刻工藝中,需要使用稀有氣體混合氣,主要由于稀有氣體受高壓躍遷后會形成固定波長激光,適于高精密成像;刻蝕工藝中,需要使用含氟氣體,其中F主要用于刻蝕作用,而例如氟碳系氣體中的C則用于生成(C-H)n聚合物以提高蝕刻選擇比;摻雜工藝中,主要使用硼、砷和磷系氣體,主要由于硼、砷、磷可誘導(dǎo)出更多的空穴和電子,從而改變其導(dǎo)電性和導(dǎo)電類型;沉積工藝中,需要使用硅烷、超純氨、高純氧化亞氮、六氟化鎢等,主要由于這類氣體可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成薄膜或外延硅片。圖表:電子特氣多應(yīng)用于光刻/刻蝕/沉積/摻雜等工藝圖表:2021年在半導(dǎo)體生產(chǎn)中各工藝應(yīng)用占比:億渡數(shù)據(jù)、中泰證券研究所71.2
商業(yè)模式:電子大宗以現(xiàn)場制氣為主,本質(zhì)是運營模式?
電子大宗以現(xiàn)場制氣為主。氣體公司需要提前在客戶工廠或臨近場地投資建設(shè)供氣系統(tǒng),前期投資額較大,合同期長(通常長達10-20年)。電子大宗的收費中包含“固定收費”和“變動氣費”兩部分,其中單個項目的固定收費現(xiàn)值可基本覆蓋前期投資成本;變動氣費則根據(jù)類“成本加成法”定價原則,單方氣體賺取“穩(wěn)定的毛利”,因此電子大宗具備“穩(wěn)盈利”的保障,本質(zhì)是運營模式。?
固定收費實質(zhì)為氣體產(chǎn)品的保底收費,為氣體公司盈利提供保障。以廣鋼氣體為例,2019年-2022年電子大宗現(xiàn)場制氣項目收入中固定費用占比基本保持在45%左右,2022年電子大宗現(xiàn)場制氣項目收入中,固定收費占比為43.1%,變動氣費的占比為56.9%。圖表:電子大宗現(xiàn)場制氣項目有固定收費以及變動氣費兩部分圖表:2022年廣鋼氣體電子大宗現(xiàn)場制氣項目收入構(gòu)成中固定費用占43.1%:廣鋼氣體公司公告、中泰證券研究所81.2
商業(yè)模式:電子特氣以零售供氣,本質(zhì)是產(chǎn)品生意?
電子特氣主要以零售供氣為主。電子特氣具有超高純度圖表:電子特氣主要以零售供氣為主的指標要求,且具有品類多、批量小、高頻次的應(yīng)用特點,采用瓶裝供氣是電子特氣行業(yè)的主流銷售模式,對一些需求量較大的電子特氣還會采用長管拖車(魚雷車)的運輸方式。?
電子特氣生產(chǎn)流程包含合成、純化、混配、檢測、充裝等環(huán)節(jié)。氣體合成通過化學(xué)反應(yīng)生成低純度氣體,氣體純化將低純度原料加工為高純度產(chǎn)品;氣體混配是將各氣體及平衡氣混配以滿足客戶定制化需求,氣體檢測是產(chǎn)品一致性的品控,與氣體充裝一樣都需要專業(yè)化設(shè)備。圖表:電子特氣生產(chǎn)+包裝運輸?shù)闹饕鞒虤怏w合成氣體純化?
盈利存在一定周期性波動,本質(zhì)為產(chǎn)品生意。電子特氣的原材料主要為外購的工業(yè)氣體和化學(xué)原材料,成本比空分大宗氣體更高(空分氣體原材料為空氣&工業(yè)廢氣),且容易波動;由于純度、包裝儲運等要求高,電子特氣多為高附加值產(chǎn)品,但大多單一品種產(chǎn)銷量較小,價格跟隨市場供需波動,且盈利空間可能會隨著新入者數(shù)量的增多而縮小,存在一定周期性波動。氣體混配氣體檢測氣體充裝:億渡數(shù)據(jù)、、中泰證券研究所91.3
競爭要點:電子大宗對可靠性及穩(wěn)定性要求極高?
電子大宗氣體是復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要專業(yè)穩(wěn)定的工程能力。?
電子大宗對可靠性及穩(wěn)定性要求極高。電子大宗占下游客戶生產(chǎn)成本不高,據(jù)廣鋼氣體公告,例如投資一個晶圓廠百億以上的投入,對應(yīng)配套的電子大宗項目投資成本占比可能僅為1%。但電子大宗對下游客戶的生產(chǎn)影響較大,“牽一發(fā)而動全身”,若發(fā)生故障將導(dǎo)致整條產(chǎn)線受到影響,故成功案例/成熟經(jīng)驗團隊是入局的重要條件。圖表:電子大宗氣體供應(yīng)需要滿足超純、超穩(wěn)定、超可靠、全品種供應(yīng)四大要求圖表:廣鋼氣體電子大宗氣體項目生產(chǎn)工藝流程圖超純(高純度指標)超可靠(低容錯率)?
電子大宗氣體產(chǎn)品純度、壓力、流量等參數(shù)是電子產(chǎn)品的性能及成品率的重要影響因素;?
每年365天,每天24小時不間斷供應(yīng),若斷供將直接導(dǎo)致客戶產(chǎn)線停產(chǎn);?
對供氣后備系統(tǒng)、遠程監(jiān)控有較高要求?
每升級一代,氣體純度提高1000倍(從ppm到ppb)?
單項氣體雜質(zhì)也有嚴格控制超穩(wěn)定(稀有氣體供應(yīng))全品種(高運營標準)?
環(huán)境溫度、濕度、電壓、客戶用氣量波動均可能造成氣體供應(yīng)過程中品質(zhì)出現(xiàn)波動,包括純度、壓力、流量等;?
要求每秒供氣的氣體各項雜質(zhì)控制在1ppb以內(nèi)?
隨著客戶制程的不斷提高,對各類電子大宗氣體的產(chǎn)品要求也在變化;?
需要掌握全部六大類氣體的技術(shù),并持續(xù)根據(jù)客戶要求技術(shù)演進;?
要求氦氣保供能力和供應(yīng)鏈技術(shù):廣鋼氣體公司公告、中泰證券研究所101.3
競爭要點:電子特氣注重產(chǎn)品、認證、價格圖表:切入電子特氣生意的基礎(chǔ)?
產(chǎn)品端要做到品質(zhì)達標及一致性,還需要產(chǎn)品多樣性。目前產(chǎn)品生產(chǎn)端,國內(nèi)廠商除少數(shù)仍存較大技術(shù)門檻的品種外,很多品種都具備生產(chǎn)能力;氣瓶的處理和充裝也是需要攻克的技術(shù),氣體進入包裝物時純度很高,后面仍需要進行加熱、抽真空、清洗、鈍化、充裝、穩(wěn)定性分析等等環(huán)節(jié),期間需要保障氣體的高純度和一致性,考驗技術(shù)實力和處理方式。通常在下游客戶生產(chǎn)過程里單一環(huán)節(jié)中電子特氣需要多品種一起使用,其中單一品種占下游客戶的量和成本占比小,故廠商還需具備多品種供應(yīng)能力。?
產(chǎn)品:生產(chǎn)純度&技術(shù)達標→認證通過的基礎(chǔ)?
認證:難度大、周期長;電子特氣該具備什么??
合格產(chǎn)品是準入門檻,下游認證是硬性條件。電子產(chǎn)業(yè)鏈認證難度大、周期長,如若想要實現(xiàn)批量銷售,需要“天時地利人和”:原供應(yīng)商產(chǎn)品占客戶生產(chǎn)成本高,替換成本有優(yōu)勢;交貨及時等服務(wù)方面存在優(yōu)勢;客戶的生產(chǎn)產(chǎn)線閑置,有時間/設(shè)備/人員做測試。需要“天時地利人和”:替換成本優(yōu)勢/交貨及時等服務(wù)優(yōu)勢/下游具備空余產(chǎn)線等設(shè)備人力基礎(chǔ)?
價格:“天時地利人和”是客觀條件,想在產(chǎn)品相對優(yōu)勢并不顯著的情況下獲取機會需要更強的價格優(yōu)勢(中長期行業(yè)競爭加劇下易發(fā)生價格戰(zhàn))?
價格優(yōu)勢助力國內(nèi)電子特氣企業(yè)競爭力逐步提升。1)部分產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)可以達到國際先進水平;2)得益于國內(nèi)電子半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,內(nèi)資企業(yè)具有貼近客戶、運輸成本低的天然優(yōu)勢;3)據(jù)智研咨詢,國內(nèi)高純氣體平均價格只有國際市場價格的60%左右。:智研咨詢、中泰證券研究所整理111.4
競爭格局:電子大宗項目壁壘高,格局高度集中圖表:2018年-2022年9月國內(nèi)集成電路(上圖)/顯示面板(下圖)招投標情況?
國內(nèi)電子大宗氣體市場格局集中。據(jù)廣鋼氣體公司公告,2018-2022年9月電子半導(dǎo)體領(lǐng)域新建現(xiàn)場制氣項目中,三大外資企業(yè)和廣鋼氣體中標產(chǎn)能占比達93.1%。集成電路領(lǐng)域項目數(shù)量221331.
廣鋼氣體參與投標項目?
進入電子大宗賽道難度大。從廣鋼氣體公告的18-22M9期間電子大宗項目招投標情況,可以發(fā)現(xiàn)目前仍存在“僅邀請外資”、“要求一定項目運行年限”等苛刻條件。本質(zhì)原因還是在于電子大宗是復(fù)雜的工程項目,在專業(yè)性要求極高的同時,對于下游而言,置換、試錯成本同樣也很高。1.1廣鋼氣體中標項目1.2
客戶在同等條件下傾向選擇外資氣體公司1.3
客戶在同等條件下傾向選擇存續(xù)項目合作的外資氣體公司1.4商務(wù)談判環(huán)節(jié)未達成一致121.5投標綜合評價未達到最優(yōu)32.
廣鋼氣體未投標項目272312.1廣鋼氣體不符合客戶招標的準入條件(如僅邀請外資、項目運行年限等)2.2廣鋼氣體判斷中標概率較低,主動放棄2.3客戶項目不符合廣鋼氣體選擇客戶的標準總計圖表:2018年-2022年9月電子半導(dǎo)體領(lǐng)域新建現(xiàn)場制氣項目中標產(chǎn)能占比(%)349數(shù)量128顯示面板領(lǐng)域項目1.
廣鋼氣體參與標項目1.1廣鋼氣體中標項目1.2投標綜合評價未達到最優(yōu)31.3客戶項目存在不確定性,廣鋼氣體后續(xù)終止投標流程2.
廣鋼氣體未投標項目1111012.1廣鋼氣體不符合客戶招標的準入條件(如僅邀請外資、項目運行年限等)2.2廣鋼氣體判斷中標概率較低,主動放棄總計23:廣鋼氣體公司公告、中泰證券研究所121.4
競爭格局:電子特氣新進入者多,更為順利圖表:電子特氣內(nèi)資廠商在全球主要IC/面板/光伏客戶覆蓋情況?
電子特氣正在快速進行。2020年國內(nèi)電子特氣的2022年全球半導(dǎo)體晶圓代工金宏氣體
南大光電
華特氣體
派瑞特氣
中巨芯
科利德國產(chǎn)份額不足14%,考慮到1)目前多家內(nèi)資氣體在IC/面板/光伏等核心下游的客戶覆蓋率較高、2)2020-2022年間多家內(nèi)資公司特氣收入份額處于快速提升階段。前十大廠商臺積電韓國三星√√√√√√√CAGR高于30%以上,國內(nèi)的電子特氣聯(lián)華電子GlobalFoundriesInc.√√√√√√√√√√√√√華虹宏力力積電圖表:2020年全球(左)/國內(nèi)(右)電子特種氣體行業(yè)市場競爭格局世界先進TowerSemiconductorLtd.晶合集成其他,林德集團,20.2%√14.2%空氣化工,客戶覆蓋率2022年全球新型顯示前十大廠商韓國三星10%30%60%30%30%50%24.8%空氣化工,6.6%其他,52.3%大陽日酸,16.1%金宏氣體
南大光電
華特氣體
派瑞特氣
中巨芯
科利德液化空氣,15.5%林德集團,京東方√√√√√√√√√√√√22.6%液化空氣,22.3%韓國LG電子華星光電√√大陽日酸,5.5%友達光電圖表:2020-2022年國內(nèi)特氣公司收入變化情況(注:不完全統(tǒng)計)群創(chuàng)光電√√天馬微電子惠科股份√√√√√2020-2022
2020-2022期間增長率
復(fù)合增長率√特氣收入(億元)
202020212022信利國際有限公司日本顯示公司客戶覆蓋率華特氣體中船特氣金宏氣體凱美特氣南大光電雅克科技和遠氣體科利德5.212.24.5-7.417.36.6-12.215.67.4137%28%66%-54%13%29%-30%30%20%50%40%50%2022年全球太陽能電池片前十大廠商金宏氣體
南大光電
華特氣體
派瑞特氣
中巨芯
科利德2.64.33.70.41.12.01.234.77.33.90.61.73.00.047.812.05.0178%33%122%155%80%-67%15%49%60%34%-通威股份隆基股份愛旭股份天合光能晶科能源晶澳科技潤陽悅達江蘇中潤阿特斯√√√√1.0√√√√√√√√2.9√福建德爾久策氣體合計3.6√0.062.3√80%34%√注:華特氣體的特氣收入是通過總營收減去其他業(yè)務(wù)/焊接絕熱氣瓶及其附屬設(shè)備/普通工業(yè)氣體收入而得,可能與實際不符;中船特氣2019、2020、2021年以及22H1特氣收入占比均高于85%,故2022年全年的特氣收入由全年整體營收√*80%計算,可能與實際不符;此處統(tǒng)計部分公司特氣收入可能存在其他領(lǐng)域特氣,而非完全都是電子特氣的情況江西捷泰客戶覆蓋率√30%0%30%0%20%100%13:科利德等各公司公告、億渡數(shù)據(jù)、中泰證券研究所1.4
競爭格局:電子特氣新進入者多,更為順利?
過去國內(nèi)氣體企業(yè)與國外巨頭存在較大技術(shù)代差,隨著國家政策持續(xù)發(fā)力,國內(nèi)企業(yè)技術(shù)不斷突破,目前國內(nèi)電子特氣第一梯隊的廠商已經(jīng)具備替代能力,在細分領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢,加速實現(xiàn)。圖表:內(nèi)資企業(yè)持續(xù)致力于品種拓展,助力分類光刻產(chǎn)品名稱氪/氖混合氣氬/氟/氖混合氣氬/氖混合氣氪/氟/氖混合氣三氟化氮高純六氟乙烷氟化丙烷六氟化硫六氟丁二烯四氟化碳氯化氫華特氣體
中船特氣
金宏氣體
凱美特氣
南大光電
雅克科技
昊華科技
硅烷科技
廣鋼氣體
和遠氣體
九豐能源
杭氧股份
僑源股份
科利德
福建德爾
久策氣體√√√√√/▲√√/▲√/▲▲▲▲√√▲√√▲√√√▲√√√√√√▲√▲√▲√√▲▲▲▲▲▲▲▲▲刻蝕氟化氫√√八氟環(huán)丁烷高純氦▲▲√▲▲√√三氟甲烷氟氮混合氣八氟環(huán)戊烯高純?nèi)然鹚穆然枰遗鹜椤獭獭獭?▲▲▲▲三氟化硼磷化氫▲√√√√摻雜砷化氫高純氫▲√√√▲▲▲√二氯二氫硅超純氨/高純氨高純氧化亞氮正硅酸乙酯磷烷▲√/▲▲√/▲√/▲√/▲√/▲√/▲√/▲▲外延沉積稀有氣體▲▲√√/▲√√√砷烷硅烷▲√√√/▲√▲▲六氟化鎢氪氣▲√/▲▲√√√√√▲▲氙氣▲√▲▲▲氖氣氪氙特氣:億渡數(shù)據(jù)、各公司公告、中泰證券研究所整理(備注:不完全統(tǒng)計,可能與公司實際情況不一致。
代指各公司公告中披露了有相關(guān)品種產(chǎn)品,▲代指各公司有相關(guān)品種生產(chǎn)規(guī)劃)14錄2以日本為鑒,看中國氣體市場的機遇和不同N研專
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信半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移是大β,或可效仿海外龍頭構(gòu)筑α目前國內(nèi)電子氣體市場的新機遇半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移下大β已至效仿海外龍頭發(fā)展之路可構(gòu)筑α?
1)以史為鑒,產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移有望誕生電子氣體巨頭公司:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)歷過三次的轉(zhuǎn)移,在前兩次轉(zhuǎn)移機遇下,日本、韓國、中國臺灣均順勢誕生了半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈巨頭;?
1)收并購是龍頭的擴張方式:從歷史來看,海外龍頭氣體企業(yè)的壯大之路大多需要收并購;?
2)專業(yè)&服務(wù)能力是護城河:即便在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移出日本后,日本仍存在電子氣體的龍頭企業(yè),其核心競爭力在于其專業(yè)技術(shù)壁壘、以及在上世紀80年代就形成了服務(wù)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的綜合運維模式(類電子大宗的前身)?
2)雙國產(chǎn)效應(yīng)下機遇已至:第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至國內(nèi),晶圓代工&顯示面板的產(chǎn)能份額快速攀升,帶來的是電子氣體的需求增量X材料的乘數(shù)效應(yīng);?
3)光伏&新能源提供發(fā)展基本盤:光伏&新能源是快速增長且由國內(nèi)主導(dǎo)的氣體新需求,產(chǎn)品門檻相對更低,是特氣公司新入局的“試煉場”,鯰魚效應(yīng)或加速內(nèi)資企業(yè)的進步和發(fā)展。?
3)國際化是長遠擴張的戰(zhàn)略:參考林德、法液空、AP、大陽日酸等全球氣體巨頭,國際化的擴張策略是必經(jīng)之路。:中泰證券研究所162.1
日本市場回顧(60-70s):空分設(shè)備高度國產(chǎn)化?
日本氣體市場格局較為分散且同時存在較高比例的自建供氣。60-70年代日本市場主要參與者為兩大龍頭——NS(NipponSanso)和Teisan(法液空于1910年創(chuàng)建的日本子公司)+四個區(qū)域性供應(yīng)商——OS(OsakaSanso)、TaS(TaiyoSanso)、DS(DaidoSanso)、ToS(ToyoSanso)。由于氧氣和氮氣市場中自建供氣比例較高,導(dǎo)致日本市場整體集中度較低。?
空分設(shè)備快速發(fā)展并實現(xiàn)充分國產(chǎn)化。60年代以前日本氣體企業(yè)仍嚴重依賴海外技術(shù);到60年代初,NS獲得了Linde技術(shù)的獨家訪問權(quán),日本空分設(shè)備技術(shù)開始快速發(fā)展;至60年代后期,本土廠商幾乎完全占據(jù)了日本市場,日本空分設(shè)備實現(xiàn)高度國產(chǎn)化。圖表:1974年日本氧氣、氮氣和氬氣市場競爭格局圖表:1965-1987年全球空分設(shè)備市場競爭格局NSTeisanOSTaSDSToS自建供氣+其他其他12.6%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%Linde19.0%7.6%20.3%21.1%60.5%日本廠商19.1%BOC8.6%75.2%17.5%AP11.2%15.0%UCC9.1%17.4%29.5%29.9%AL20.4%23.1%17.0%8.3%氧氣液氧氮氣液氮氬氣:《Building
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Air》、中泰證券研究所172.1
日本市場回顧(70-80s):電子特氣蓬勃發(fā)展?
日本電子特氣份額持續(xù)提升:在技術(shù)和專業(yè)化服務(wù)持續(xù)發(fā)展下,80年代末,日本電子特氣在全球份額達42%。?
技術(shù):基于索尼、東芝等公司在半導(dǎo)體制造方面的積淀,日本氣體廠商開發(fā)出了極高純度專用氣體等技術(shù)。生產(chǎn)半導(dǎo)體用混合氣、高純特氣以及相應(yīng)的絕對保供能力,使日本生產(chǎn)商在80年代比歐美競爭對手具備更大的競爭優(yōu)勢。?
專業(yè)化服務(wù):1984年NS提出了現(xiàn)代TGM模式的雛形——總氣體中心,提供氣瓶更換、工廠維護、管道系統(tǒng)清潔和泄漏檢測等服務(wù),增強客戶粘性。至1990年,NS共有三個這樣的總氣體中心,使得NS在電子特氣和氣體綜合管理方面獲得了主導(dǎo)地位。圖表:70-80年代日本電子特氣蓬勃發(fā)展:《Building
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Air》、中泰證券研究所182.1
日本市場回顧(80-90s):國際化過程中的攻與守?
80年代前,日本空分設(shè)備高度國產(chǎn)化+自建供氣比例較高,阻礙了前期外國競爭者的進入。直至1980年,外國氣體公司中僅有AL(法液空)控制的子公司Teisan在日本經(jīng)營。我們認為或由于早在60年代,日本的空分設(shè)備就已實現(xiàn)高度國產(chǎn)化,同時自建供氣模式滿足了大部分市場需求,外包供氣的市場空間不大,因而外國氣體公司未能大規(guī)模進入。?
攻方:80-90年代,BOC和AP以收購日本公司股權(quán)的方式進入日本市場。?
守方:日本企業(yè)通過合并以及強化競爭優(yōu)勢(技術(shù)+服務(wù)模式)守住本土份額。日本公司通過國內(nèi)合并的方式擴張規(guī)模,例如區(qū)域性生產(chǎn)商ToS和TaS合并,之后又與龍頭NS合并成大陽日酸。此外,日本公司在電子特氣領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢(技術(shù)領(lǐng)先+優(yōu)質(zhì)管理服務(wù))在一定程度上保護了其市場份額。圖表:80-90年代的日本攻防戰(zhàn)圖表:1990年日本氧氣、氮氣和氫氣市場競爭格局(不含自建供氣)NS
Teisan
DS
OS
TaS
ToS
其他100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%6%9%11%6%13%10%13%13%14%11%18%13%48%氬氣41%36%注:BOC為英國氧氣公司,AP為美國空氣產(chǎn)品公司氧氣氮氣:《Building
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Air》、中泰證券研究所192.1
以日本為鑒:用技術(shù)+專業(yè)化服務(wù)構(gòu)建α,國際化擴張是長遠發(fā)展的必要策略?
產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移的大β下,有望孕育出電子氣體巨頭公司。參考80年代第一次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,日本供應(yīng)商在半導(dǎo)體專用氣體方面的全球份額已達到42%(80年代末),1986年NS在日本特種氣體市場份額達到50-60%,成為電子氣體巨頭。我們認為日本電子特氣廠商在全球占據(jù)較高份額,也主要由于通過技術(shù)+專業(yè)化服務(wù)構(gòu)建α。?
當(dāng)β逐漸消退,國際化是增長的必要策略。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)即將二次轉(zhuǎn)移的背景下,NS在80年代與Teisan及其他日本特氣生產(chǎn)商在泰國、臺灣和韓國等地一起建造氣體工廠,國際化的擴張戰(zhàn)略開始實施。參考幾乎所有海外氣體龍頭的擴張之路,常見的基本方式都是以收并購為主,故NS也于80年代在美國、馬來西亞等地以收并購的形式進行國際化擴張。?
大陽日酸不夠堅決的國際化收并購戰(zhàn)略致使全球份額下降。由于1)NS缺乏國際化經(jīng)驗和合適的人員;2)NS自認為其資本基礎(chǔ)和分銷網(wǎng)絡(luò)還不足以支持更大規(guī)模的收并購擴張,所以NS與其他日本特氣廠商選擇了向海外售賣工藝包的模式擴張,因此在90年代,不夠堅決的國際擴張戰(zhàn)略導(dǎo)致其全球工業(yè)氣體市場份額從1994年的8%下降到2000年的6%。圖表:日本在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的大β下,以生產(chǎn)技術(shù)+服務(wù)延展的方式構(gòu)筑了α儲存芯片專用特氣技術(shù)生產(chǎn)技術(shù)極高純度專用氣體生產(chǎn)技術(shù)80年代末,日本電子氣體全球份額達到40%+,與美國市場份額大致相同;在電子特氣和氣體綜合管理方面獲得市場主導(dǎo)地位80年代為特殊氣體和高純氮氣提供絕對供應(yīng)保障技術(shù)專業(yè)化轉(zhuǎn)變···服務(wù)能力提供全面的超純氣體系統(tǒng)(類電子大宗前身)90年代:《Building
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Air》、中泰證券研究所202.2
中國機遇:需求向上+帶來新機,光伏新需求提供“試煉場”?
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來的是新增需求的快速擴容。目前國內(nèi)面板市占率已增長至全球第一;據(jù)TrendForce,中國大陸晶圓代工2027年產(chǎn)能份額將達到24%,僅次于中國臺灣的47%,成熟制程的份額或?qū)⒂?027年達到33%,與中國臺灣份額差距將縮小。?
爆發(fā)式新需求催生新玩家入局。目前國內(nèi)主導(dǎo)全球光伏供應(yīng)鏈,光伏產(chǎn)業(yè)的盛況也帶來硅烷、超純氨等沉積用特氣產(chǎn)品的爆發(fā)式需求增長。?
光伏用氣在純度等要求上整體低于半導(dǎo)體,提供電子特氣的“試煉場”。光伏用特氣的進入門檻相對低于半導(dǎo)體,同時需求市場大,故1)提供足夠的?
海外限制頻出將刺激的快速滲透。正如第一市場容量讓已入局/新入局的特氣公司存活;2)鯰魚效應(yīng)下,提供給有野心切入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈氣體公司的“試煉場”。次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的終點以及第二次的起點,美國的壓制是本質(zhì)原因。多年來美國持續(xù)向國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)施壓限制,也會催使國內(nèi)供應(yīng)鏈國產(chǎn)化的加速。圖表:近年來美國頻繁針對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)出政策限制圖表:國內(nèi)主導(dǎo)全球光伏供應(yīng)鏈:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、
IEA、TrendForce、中泰證券研究所212.2
中國機遇:有望成長出電子氣體巨頭?
國內(nèi)空分設(shè)備國產(chǎn)化率不斷提高,至2020年已達75%以上,與60年代的日本相似。?
目前國內(nèi)在電子大宗、電子特氣,都有一批具有潛力的公司,其中有望成長出電子氣體巨頭。我們認為本土氣體公司發(fā)展的突破口或在于1)乘產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移+光伏新需求之風(fēng),以技術(shù)+服務(wù)塑造護城河;2)以收并購整合國內(nèi)市場提高集中度,并進一步向新興的海外市場擴張。圖表:2020年國內(nèi)空分設(shè)備市場內(nèi)資市占率已超75%圖表:國內(nèi)有望成長出電子氣體巨頭空分氣體:氧氣/氮氣/氬氣等稀有氣體:氦氣特點:超高純/穩(wěn)定/可靠集成電路
廣鋼氣體/金宏氣體電子大宗氣體顯示面板
廣鋼氣體內(nèi)資市占率外資市占率···100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%有選擇地去除硅片表明不需要的材料氦氣(廣鋼氣體/金宏氣體/華特氣體)三氟化氮/四氟化碳/六氟丁二烯/八氟環(huán)丁烷等含氟特氣(中船特氣/華特氣體/金宏氣體/和遠氣體)電子氣體集成電路中船特氣/華特氣體金宏氣體/凱美特氣在晶體襯底行程一層或多層材料77.6%75.4%2020氦氣、高純氨(金宏氣體/華特氣體/和遠氣體)、氧化亞氮(金宏氣體)、六氟化塢(中船特氣/和遠氣體)、硅烷(硅烷科技/金宏氣體/和遠氣體)61.7%2018電子特氣顯示面板中船特氣/硅烷科技華特氣體/金宏氣體在晶圓表面薄膜去除特定部分留下微圖形結(jié)構(gòu)光刻用氣2019稀有氣體混合氣/稀有氣體含氟混合氣(華特氣體/凱美特氣)光伏新能源使材料具有導(dǎo)電屬性和電阻率硅烷科技/金宏氣體三氯化硼、乙硼烷、三氟化硼、磷化氫、砷化氫:《Building
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Air》、杭氧股份等各公司公告、億渡數(shù)據(jù)、中泰證券研究所22錄3應(yīng)用環(huán)節(jié)工藝迭代,驅(qū)動電子氣體品類升級需求增長N研專
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信電子特氣
“需求跟隨工藝”圖表:沉積工藝中,需要使用硅烷、超純氨、高純氧化亞氮、六氟化鎢等,主要由于這類氣體可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成薄膜或外延硅片圖表:刻蝕工藝中,需要使用含氟氣體,其中F主要用于刻蝕作用,而例如氟碳系中的C則用于生成(C-H)n聚合物以提高蝕刻選擇比刻蝕用氣:氟化碳類、氟化碳混合氣、鹵化物類別外延用氣:硅烷,二氯硅烷和三氯硅烷,四氯化硅等化學(xué)沉積用氣:氨氣、硅烷、二氯甲硅烷等電離放大外延等離子氣體刻蝕SiH
+O
→SiO
+2HSiCl4
+
2H2
→
Si
+
4HCl刻蝕前4222刻蝕刻蝕后沉積層沉積外延層:Si光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠硅襯底加熱板硅襯底加熱板Si+CF+O===SiF+CO4242硅襯底硅襯底硅襯底圖表:光刻工藝中,需要使用稀有氣體混合氣,主要由于稀有氣體受高壓躍遷后會形成固定波長激光,適于高精密成像圖表:摻雜工藝中,主要使用硼、砷和磷系氣體,主要由于硼、砷、磷可誘導(dǎo)出更多的空穴和電子,從而改變其導(dǎo)電性和導(dǎo)電類型光刻用氣:氬/氟/氖混合氣、氪/氖混合氣、氬/氖混合氣、氪/氟/氖混合氣等電離光刻光源光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠二氧化硅二氧化硅二氧化硅P型N型P型N型P型N型硅襯底硅襯底硅襯底:維科網(wǎng)、北京時代全芯存儲技術(shù)股份有限公司官網(wǎng)、Gas
Ecosphere、億渡數(shù)據(jù)、中泰證券研究所24下游側(cè)重工藝不同,故單品間景氣度有差異?
電子特氣“需求跟隨工藝”帶來幾個特點:1)各工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)路徑或隨著技術(shù)發(fā)展更新迭代,可能會導(dǎo)致對相應(yīng)電子特氣的品種選擇及用量上發(fā)生改變;2)不同應(yīng)用領(lǐng)域側(cè)重的工藝環(huán)節(jié)不同,或?qū)е虏煌娮犹貧馄奉惖南掠尉皻庥胁町?,例如集成電路的設(shè)計重點多在電路制程,光刻及刻蝕類氣體受集成電路制程工藝迭代或者變化影響更為顯著,而光伏重點在于成膜后的光效率及使用壽命,故沉積用氣受光伏裝機量高增或電池工藝路徑變更影響較為顯著。圖表:各細分下游的生產(chǎn)步驟不同,側(cè)重的特氣品種也不同硅晶圓清洗沉積氧化涂膠摻雜前烘去膠光刻后烘顯影集成電路生產(chǎn)步驟檢測金屬化研磨拋光薄膜生長刻蝕檢測面板生產(chǎn)步驟玻璃基板薄膜生長清洗光刻沉積刻蝕刻蝕脫膜光伏電池生產(chǎn)步驟玻璃清洗光刻濺射檢測:《電子化學(xué)品在光伏電池產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展》、ittbank、福建德爾公司公告、中泰證券研究所25種類眾多,關(guān)注特氣大品種?
電子特氣的思路是“產(chǎn)品超市”,重點需要關(guān)注大單品的供需動態(tài)。電子特氣多達上百種,選品時細分品種的市場規(guī)模也是決定氣體企業(yè)成長持續(xù)性的重要參考。圖表:2022年全球電子特種氣體細分市場排名及占比情況圖表:2022年國內(nèi)電子特種氣體細分市場排名及占比情況市場規(guī)模市場規(guī)模細分市場排名
電子氣體名稱細分市場占比應(yīng)用的工藝環(huán)節(jié)細分市場排名
電子氣體名稱細分市場占比應(yīng)用的工藝環(huán)節(jié)(百萬美元)1,307.80503.9391.2340.6322.7293.7266.2248.9206.7182.7163.8102.7100.498.3(百萬美元)478.30265.6231.2211.7162.4160.415112三氟化氮六氟化鎢氨氣21.41%8.25%6.40%5.58%5.28%4.81%4.36%4.07%3.38%2.99%2.68%1.68%1.64%1.61%1.51%1.51%1.42%1.20%1.02%0.72%18.47%100.00%清洗、刻蝕沉積、摻雜外延、沉積刻蝕12三氟化氮三氯氫硅氨氣14.59%8.10%7.05%6.46%4.95%4.89%4.61%4.23%3.75%3.12%2.83%1.32%1.30%1.24%1.18%0.74%0.73%0.56%0.54%0.52%25.31%100.00%清洗、刻蝕外延、沉積外延、沉積沉積、摻雜刻蝕334六氟丁二烯三氯氫硅氯氣4六氟化鎢六氟丁二烯氯氣5外延、沉積氧化、刻蝕、鈍化、外延、拋光刻蝕、清洗沉積566氧化、刻蝕、鈍化、外延、拋光沉積7氯化氫氧化亞氮硅烷7氧化亞氮硅烷88138.8122.8102.392.8外延、沉積刻蝕、清洗刻蝕、摻雜摻雜、刻蝕外延、摻雜、沉積刻蝕、摻雜外延、淀積、摻雜刻蝕、清洗清洗9外延、沉積摻雜、刻蝕刻蝕、摻雜刻蝕、摻雜外延、沉積外延、淀積、摻雜外延、沉積、刻蝕外延、摻雜、沉積沉積9氯化氫三氯化硼氙氣1011121314151617181920-氙氣1011121314151617181920-三氯化硼六氟化硫二氯硅烷鍺烷磷烷43.2六氟化硫鍺烷42.740.8一氧化碳磷烷92.5四氟化碳三氟化氯二氯硅烷乙硅烷一氧化碳砷烷38.892.324.1丙烷86.723.8外延、沉積刻蝕、沉積外延、沉積、刻蝕外延、摻雜-四氟化碳三氟化氯砷烷73.4刻蝕、清洗清洗18.262.117.643.8外延、摻雜-16.9其他1,127.90其他氣體合計829.503,277.80-合計6,108.30---:QYResearch、科利德公司公告、中泰證券研究所263.1
沉積用氣:硅烷、超純氨、高純氧化亞氮、六氟化鎢等?
沉積用氣核心品種:硅烷、超純氨、高純氧化亞氮、六氟化鎢等。?
薄膜生長是采用物理或化學(xué)方法使物質(zhì)附著于襯底材料表面的過程。根據(jù)工作原理不同,可分為物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積以及外延沉積工藝。在半導(dǎo)體核心流程中,主要涉及到化學(xué)氣相沉積以及外延沉積工藝。?
化學(xué)氣相沉積(CVD)是多種氣體混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)最終將反應(yīng)物沉積成膜的過程,主要應(yīng)用于光伏和面板行業(yè)。例如,在光伏領(lǐng)域,經(jīng)化學(xué)氣相沉積生成減反射膜,達到表面鈍化,增加光能利用率。?
外延沉積是在襯底生長出一層與原襯底相同晶格取向的晶體外延層,可用于減小襯底電阻、增強襯底隔離等。外延工藝廣泛用于集成電路,形成芯片內(nèi)部的微型器件單元,例如晶體管的存儲單元。根據(jù)生長方法可以將外延沉積工藝分為兩大類:全外延和選擇性外延。外延沉淀用氣常為含硅氣體源:硅烷,二氯硅烷和三氯硅烷;某些特殊外延工藝中還要用到含鍺和碳的氣體鍺烷和甲基硅烷;選擇性外延工藝中還需要用到刻蝕性氣體氯化氫,反應(yīng)中的載氣一般選用氫氣。圖表:CVD沉積反應(yīng)過程圖表:外延沉積反應(yīng)過程圖表:CVD沉積用氣分類外延用氣:硅烷,二氯硅烷和三氯硅烷,四氯化硅等化學(xué)沉積用氣:氨氣、硅烷、二氯甲硅烷等CVD沉積對象CVD沉積用氣放大外延SiH
+
O
→
SiO
+
2HSiCl
+
2H
→
Si
+
4HCl二氧化硅沉積氮化物的沉積鎢沉積硅烷、原硅酸四乙酯氨氣、硅烷、二氯硅烷六氟化鎢、硅烷42224沉積外延層:Si2沉積層硅襯底加熱板硅襯底加熱板氮化鈦沉積四氯化鈦、氨氣:《特種氣體在電子行業(yè)中的應(yīng)用》、浦江氣體、Linde
Gas、中豫錦明、中泰證券研究所273.1.1
硅烷:預(yù)計2025年國內(nèi)需求3.5萬噸,顯著受益光伏及新能源景氣?
電子級硅烷氣在1)半導(dǎo)體行業(yè)中用于外延硅沉積、氧化硅膜圖表:光伏&新能源驅(qū)動電子級硅烷需求快速增長(噸)沉積和氮化硅膜沉積;2)在顯示面板行業(yè)中用于TFT(薄膜晶體管)/LCD(液晶顯示器)的生產(chǎn);3)在光伏行業(yè)中用于晶體硅太陽能電池生產(chǎn)和薄膜太陽能電池生產(chǎn)。半導(dǎo)體顯示面板硅碳負極光伏35000300002500020000150001000050000?
光伏&新能源新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展拉動上游硅烷市場快速擴容。據(jù)硅烷科技公司公告,需求方面,目前電子級硅烷氣需求仍以光伏和面板行業(yè)需求為主。未來,隨著新能源電池硅基負極材料滲透率以及光伏電池N型占比的持續(xù)提升,硅烷氣需求也將持續(xù)高增,預(yù)計2025年國內(nèi)電子級硅烷氣總需求將達3.5萬噸。供給方面,2023年國內(nèi)主要企業(yè)的電子級硅烷氣實際產(chǎn)能約9500噸/年,未來可統(tǒng)計產(chǎn)能規(guī)劃高達5萬噸以上,供給望匹配需求增長。價格方面,受益光伏景氣,國內(nèi)甲硅烷瓶氣日度均價從2021年年初10萬元/噸逐漸上漲至2023年最高35萬元/噸以上,價格在2023年下半年出現(xiàn)小幅回落,目前價格較為穩(wěn)定。2023E2024E2025E圖表:國內(nèi)主要內(nèi)資的電子級硅烷氣產(chǎn)能情況2023年實際產(chǎn)能公司當(dāng)前產(chǎn)能/產(chǎn)量情況未來產(chǎn)能規(guī)劃(噸/年)2023/2024/2025年末設(shè)計年產(chǎn)能將分別為6100/6100/9600噸,實際年產(chǎn)能將分別為2200/5000/9200噸硅烷科技22002023年9月末實際產(chǎn)能2200噸/年募投項目“年產(chǎn)16000噸電子級硅烷配套項目”,一期項目為年產(chǎn)8000噸電子級硅烷、配套2300噸顆粒狀電子級多晶硅;按照生產(chǎn)1噸電子級多晶硅耗用1.3噸電子級硅烷氣測算,其一期項目電子級硅烷氣自用3000噸/年、外售5000噸/年。硅烷氣批復(fù)產(chǎn)能為3000噸/年,實際產(chǎn)能為1800噸/年;2021年電子級硅烷氣產(chǎn)量為1011.32噸,預(yù)計其剩余1200噸/年產(chǎn)能將逐步釋放。內(nèi)蒙古興洋1800圖表:2021-2024M1甲硅烷瓶氣中國市場價(純度≥99.9999%,元/噸)擬實施2100噸/年高純硅烷系列產(chǎn)品技改項目,完成后新增硅烷產(chǎn)能2000噸/年;2023年10月26日發(fā)布5000噸/年電子特氣硅烷系列產(chǎn)品項目報批前公開,擬建設(shè)5000噸/年硅烷及氯硅烷系列產(chǎn)品生產(chǎn)裝置。4000003500003000002500002000001500001000005000002023年7月6日安全生產(chǎn)許可證載明硅烷產(chǎn)能為1800噸/年。中寧硅業(yè)天宏瑞科1800500公司電子級高純硅烷氣在滿足電子級多晶硅、顆粒狀多晶硅自用的同時,具備500噸/年電子級硅烷氣充裝外售能力。-主要從事高純多晶硅的生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù),根據(jù)該公司與金宏氣體簽署的《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,可生產(chǎn)、充裝符合雙方約定技術(shù)規(guī)格和品質(zhì)的硅烷氣。中能硅業(yè)和遠氣體---公司第一個5000噸電子級硅烷項目正已規(guī)劃2萬噸硅烷并分批建設(shè)2021/1/12021/6/12021/11/12022/4/12022/9/12023/2/12023/7/12023/12/1在建設(shè)安裝過程中注:以上數(shù)據(jù)主要為硅烷科技于2023年12月份發(fā)布的公司公告中統(tǒng)計整理,各公司產(chǎn)能數(shù)據(jù)可能存在更新,表:硅烷科技公司公告、鋼聯(lián)數(shù)據(jù)、中泰證券研究所格統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能與實際不符283.1.2
超純氨:預(yù)計2026年國內(nèi)需求16萬噸圖表:國內(nèi)超純氨需求情況(萬噸)?
應(yīng)用廣泛,常與硅烷進行反應(yīng)使用。超純氨常作為氮源與硅烷或其他硅化物反應(yīng),形成氮化硅或氮氧化硅薄膜。在集成電路領(lǐng)域,主要通過CVD工藝沉積生長氮化硅介質(zhì)層,用作絕緣層、保護層或活性薄膜;在新型顯示領(lǐng)域,主要用于生成氮化硅和氮氧化硅半導(dǎo)體膜;在光伏領(lǐng)域,主要通過
PECVD
工藝沉積生長氮化硅或氮氧化硅,形成減反射膜以提高太陽光吸收率。?
下游泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展拉動市場擴容。需求方面,近年來集成電路/顯示面板/光伏/LED等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不斷拉動對超純氨的需求,據(jù)QYResearch數(shù)據(jù),2026年國內(nèi)超純氨市場需求將達國內(nèi)超純氨需求量(萬噸)yoy(%,右軸)1816141210825%20%15%10%5%64200%202120222023E2024E2025E2026E到16.0萬噸;供給方面,據(jù)科利德公司公告,截至2023年10月,
圖表:國內(nèi)主要內(nèi)資的超純氨產(chǎn)能情況(統(tǒng)計截至2023年10月)國內(nèi)可統(tǒng)計主要內(nèi)資企業(yè)超純氨產(chǎn)能約6.9萬噸,未來可統(tǒng)計產(chǎn)產(chǎn)
能(
噸
/年
)能規(guī)劃高達7萬噸以上;價格方面,受益光伏景氣,國內(nèi)超純氨市場價從2021年初9000元/噸,上漲至2023年初最高20000元/噸,目前價格回落至16000元/噸。公
司
名
稱產(chǎn)
品
純
度
產(chǎn)
品
競
爭
領(lǐng)
域未
來
產(chǎn)
能
規(guī)
劃集成電路、新型在建項目為越南項目,預(yù)計2023年末試生產(chǎn),規(guī)劃產(chǎn)能為6000噸/年建德年產(chǎn)8000噸超純氨項目,預(yù)計2024年初完成項目建設(shè)淮安電子特氣項目規(guī)劃超純氨產(chǎn)能16000噸/年,該項目2023年6月完成環(huán)評審批金宏氣體7N87N顯示、光伏、220001300012000LED浙江建業(yè)微電子材料有限公司光伏、LED圖表:2021-2024M1超純氨瓶氣中國市場價(純度≥99.99999%,元/噸)福建久策氣體股份有限公司7N光伏、LED2000018000160001400012000100008000集成電路、新型顯示、光伏、LED新型顯示、光伏、LED擬建設(shè)超純氨產(chǎn)能8000噸/年,2023年開工建設(shè)科利德7N57N10990約為100001350浙江英德賽半導(dǎo)體材料股份有限公司擬新增高純氨產(chǎn)能3500噸/年,2022年7月取得環(huán)評批復(fù)文件擬新建江蘇如東項目,計劃于2024年3月開工,規(guī)劃超純氨產(chǎn)能為10000噸/年在建項目為年產(chǎn)2萬噸電子級高純氨;2023年下半年已具備試生產(chǎn)條件華特氣體和遠氣體7N光伏、LED6000---4000200002021/1/1
2021/4/1
2021/7/1
2021/10/1
2022/1/1
2022/4/1
2022/7/1
2022/10/1
2023/1/1
2023/4/1
2023/7/1
2023/10/1注:以上數(shù)據(jù)主要為科利德于2023年10月份發(fā)布的公司公告中統(tǒng)計整理,各公司產(chǎn)能數(shù)據(jù)可能存在:科利德公司公告、鋼聯(lián)數(shù)據(jù)、中泰證券研究所更新,表格統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能與實際不符293.1.3
高純氧化亞氮:預(yù)計2026年國內(nèi)需求6.3萬噸?
高純氧化亞氮(笑氣)與超純氨下游應(yīng)用相近,均利用氮源進圖表:國內(nèi)高純氧化亞氮需求情況(萬噸)行成膜,在光伏、新型顯示和集成電路領(lǐng)域大量使用。在光伏領(lǐng)域,通過PECVD工藝沉積生長氮化硅或氮氧化硅,在
PN結(jié)硅表面形成減反射膜以提高太陽光吸收率;在集成電路領(lǐng)域,主要通過CVD工藝沉積生長氧化硅、氮化硅及氮氧化硅介質(zhì)層,生成SiO2膜被沉淀到硅襯底上,
作為緩沖層阻止有害雜質(zhì)的進入。?
光伏和顯示為主的下游產(chǎn)業(yè)帶動氧化亞氮需求穩(wěn)步增長。需求方面,目前氧化亞氮主要應(yīng)用于新型顯示及光伏領(lǐng)域,未來將進一步擴大氧化亞氮在集成電路和LED領(lǐng)域中的應(yīng)用。根據(jù)QYResearch數(shù)據(jù),預(yù)計至2026年高純氧化亞氮市場需求將達到6.3萬噸。供給方面,據(jù)科利德公司公告,截至2023年10月,國內(nèi)可統(tǒng)計主要內(nèi)資企業(yè)高純氧化亞氮產(chǎn)能約4.6萬噸,未來可統(tǒng)計產(chǎn)能規(guī)劃高達4.5萬噸。價格方面,由于目前供需整體趨于平衡,近年來基本維持在在20000~25000元/噸價格區(qū)間左右。高純氧化亞氮需求量(噸)yoy(%,右軸)70000600005000040000300002000010000014%12%10%8%6%4%2%0%202120222023E2024E2025E2026E圖表:國內(nèi)主要內(nèi)資的高純氧化亞氮產(chǎn)能情況(統(tǒng)計截至2023年10月)產(chǎn)能(噸/年)公司名稱科利德產(chǎn)品純度
產(chǎn)品競爭領(lǐng)域集成電路、新型顯示、光伏未來產(chǎn)能規(guī)劃擬建設(shè)高純氧化亞氮產(chǎn)能8000噸/年,2023年開工建設(shè)6N2000圖表:2021-2024M1高純氧化亞氮重慶/福建市場價(純度≥99.9995%,元/噸)高純氧化亞氮重慶(純度≥99.9995%,元/噸)高純氧化亞氮福建(純度≥99.9995%,元/噸)集成電路、新型顯示、光伏金宏氣體6N未披露5N580006000未來計劃擴產(chǎn)5000噸300002500020000150001000050000宿州伊維特新材料有限公司集成電路、新型顯示、光伏宿州二廠項目規(guī)劃6000噸重慶同輝氣體有限公司集成電路、新型顯示、光伏重慶項目規(guī)劃新增20000噸/年,截至2023年9月處于環(huán)評階段30000擬建設(shè)華特氣體電子化學(xué)品生產(chǎn)基地項目,其中高純氧化亞氮6000噸/年華特氣體---2021/11/192022/2/192022/5/192022/8/192022/11/192023/2/192023/5/192023/8/19注:以上數(shù)據(jù)主要為科利德于2023年10月份發(fā)布的公司公告中統(tǒng)計整理,各公司產(chǎn)能數(shù)據(jù)可能存在:科利德公司公告、鋼聯(lián)數(shù)據(jù)、中泰證券研究所更新,表格統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能與實際不符303.1.4
六氟化鎢:IC迭代拉動市場擴容,2025年或出現(xiàn)供應(yīng)缺口?
高純六氟化鎢用途廣泛,目前主要應(yīng)用于大規(guī)模集成電路化學(xué)氣相沉積工藝,其沉積形成的鎢導(dǎo)體膜可用作通孔和接觸孔的互連線,具有低電阻、高熔點的特點,純度一般需要達到5N;其次,通過混合金屬的化學(xué)氣相沉積工藝制得鎢和錸的復(fù)合涂層,應(yīng)用于太陽能吸收器以及X射線發(fā)射電極的制造;同時六氟化鎢也作為電子元器件原材料、聚合催化劑、氟化劑及光學(xué)材料原料等。?
集成電路工藝迭代拉動六氟化鎢市場擴容。據(jù),集成電路領(lǐng)域3D
NAND層數(shù)從32層發(fā)展至64層和128層,六氟化鎢用量快速增長,同時存儲芯片廠商的產(chǎn)能也在快速拉升。據(jù)中船特氣公司公告,2022年國內(nèi)的六氟化鎢需求量約為1600噸,在使用量增加和下游產(chǎn)能擴張的雙重因素驅(qū)動下,預(yù)計2025年國內(nèi)六氟化鎢的需求量將達到4500噸,2025年國內(nèi)供給端將達4030噸產(chǎn)能,或產(chǎn)生供需缺口約470噸。圖表:預(yù)計2025年,國內(nèi)六氟化鎢供需缺口約470噸圖表:國內(nèi)/國外的六氟化鎢供給端產(chǎn)能(統(tǒng)計截至2023年4月)需求(噸)供給(噸)供需缺口(噸)公司現(xiàn)有產(chǎn)能(噸)
規(guī)劃產(chǎn)能(噸)
預(yù)計達產(chǎn)時間500040003000200010000中博瑞中硝2230200100---2023年未披露國內(nèi)企業(yè)
昊華氣體南大光電600500600未披露福建德爾SKMaterials關(guān)東電化-23年招股募集項目180014007207006007750國外企業(yè)
厚成化工中央硝子未披露未披露2022E2023E2024E2025E默克-1000-2000合計--注:以上數(shù)據(jù)主要為中船特氣于2023年4月份發(fā)布的公司公告中統(tǒng)計整理,各公司產(chǎn)能數(shù)據(jù)可能存在更新,表格統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能與實際不符:中船特氣公司公告、、中泰證券研究所313.2
刻蝕用氣:三氟化氮、六氟丁二烯、三氯化硼、八氟環(huán)丁烷等?
沉積用氣核心品種:三氟化氮、六氟丁二烯、三氯化硼、八氟環(huán)丁烷等。?
刻蝕是指刻蝕用氣與被刻蝕物發(fā)生反應(yīng),目的是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制圖形。在晶圓制造的刻蝕工藝中,為了達到定向刻蝕的目的,必須利用刻蝕用氣在電離條件下形成的等離子體與刻蝕物產(chǎn)生反應(yīng),生成具有揮發(fā)性的反應(yīng)物質(zhì),從而去除刻蝕的部分??涛g主要分為濕法刻蝕和干法刻蝕,其中濕法刻蝕由于不能滿足高精度細線蝕刻的要求,通常采用干法刻蝕,其主要利用氣體與等離子體進行刻蝕。?
根據(jù)不同刻蝕對象會采用不同的刻蝕用氣。例如在對二氧化硅以及氮化硅類物質(zhì)進行刻蝕中,CF基是關(guān)鍵因子,F(xiàn)起到主要的刻蝕作用,而C則是用于生成聚合物。不同F(xiàn)/C會影響刻蝕速率。圖表:刻蝕用氣參與反應(yīng)的過程圖表:刻蝕用氣分類刻蝕用氣:氟化碳類、氟化碳混合氣、鹵化物類別刻蝕薄膜種類刻蝕氣體四氟化碳、六氟化二碳、六氟化硫、溴化氫、氯氣電離等離子氣體刻蝕刻蝕硅刻蝕前刻蝕后四氟化硫、四氟化碳光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠光刻膠二氧化硅/氮化硅
、三氟化甲烷、三氟化氮、亞甲基Si
+CF
+O
===
SiF
+CO金屬薄膜光刻膠氯氣、氯化硼鹽酸、氯氣4242硅襯底硅襯底硅襯底:《特種氣體在電子行業(yè)中的應(yīng)用》、半導(dǎo)體芯科技、粵佳氣體、中泰證券研究所323.2.1
三氟化氮:預(yù)計2026年國內(nèi)需求4.1萬噸,或出現(xiàn)較大供應(yīng)缺口?
三氟化氮性質(zhì)優(yōu)良,是一種強氧化劑。作為微電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子體蝕刻氣體,可裂解成活性氟離子,對硅和鎢化合物具有優(yōu)異的蝕刻速率和選擇性。?
預(yù)計2025-2026,國內(nèi)三氟化氮將出現(xiàn)較大的供應(yīng)缺口。據(jù)中船特氣公司公告,2017-2021,國內(nèi)三氟化氮需求的復(fù)合增長率為23.6%。2022-2023,由于國內(nèi)派瑞特氣、昊華氣體、南大光電的三氟化氮項目集中投產(chǎn),出現(xiàn)三氟化氮總體產(chǎn)能短暫超過需求量。隨著國內(nèi)集成電路產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn),三氟化氮需求量將快速增長,2025-2026將出現(xiàn)較大的供應(yīng)缺口,預(yù)計2026年國內(nèi)三氟化氮需求量達到4.1萬噸,供需缺口為9167噸。圖表:預(yù)計2026年,國內(nèi)三氟化氮供需缺口達9167噸圖表:國內(nèi)/國外的三氟化氮供給端產(chǎn)能公司昊華氣體現(xiàn)有產(chǎn)能(噸)
規(guī)劃產(chǎn)能(噸)
預(yù)計達產(chǎn)時間925020003800-13500370075002600423503250300082001000045002023未披露2026年國內(nèi)企業(yè)國外企業(yè)南大光電福建德爾SK
Materials關(guān)東電化曉星23年招股募集項目2025年未披露未披露默克合計--:中船特氣公司公告、中泰證券研究所333.2.2
六氟丁二烯:高性能刻蝕用氣,國內(nèi)供給端產(chǎn)能穩(wěn)步增加?
六氟丁二烯是一種新型的含氟綠色電子蝕刻氣,具有蝕刻速率快、高深寬比、高選擇性的優(yōu)點,可以實現(xiàn)近乎垂直的蝕刻加工,為制造小體積、大容量的3D
NAND閃存提供了可能;同時六氟丁二烯環(huán)境友好,溫室效應(yīng)潛值(GWP值)僅為290,大氣壽命1.9天,是當(dāng)前唯一兼具優(yōu)異蝕刻性能和環(huán)保性能的含氟電子蝕刻氣。?
伴隨集成電路尤其3D
NAND的演進及顯示面板等下游應(yīng)用領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展,拉動六氟丁二烯需求增長。根據(jù)日本富士經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù),2021年六氟丁二烯市場需求約為900噸,據(jù)金宏氣體預(yù)計,隨著全球NAND銷量上升,主要應(yīng)用于3DNAND蝕刻的六氟丁二烯2028年的市場需求約為3571噸。據(jù)廣鋼氣體公司公告,截至2023年5月,99.9%純度六氟丁二烯產(chǎn)品報價區(qū)間為165-170萬元(含稅)/噸。當(dāng)前六氟丁二烯產(chǎn)品核心技術(shù)主要掌握在日本、韓國、德國等少數(shù)企業(yè)手中,國內(nèi)企業(yè)也加強了對其的研制與布局,六氟丁二烯生產(chǎn)能力正在不斷增強,國內(nèi)供給端產(chǎn)能穩(wěn)步增加。圖表:國內(nèi)主要企業(yè)的六氟丁二烯產(chǎn)能情況(噸):中科富海、氟務(wù)在線、廣鋼氣體等各公司公告
、中泰證券研究所343.2.3
三氯化硼:高性能刻蝕和摻雜用氣,應(yīng)用領(lǐng)域提升空間大?
高純?nèi)然鸱磻?yīng)能力較強,具有較高的熱力學(xué)穩(wěn)定性,主要應(yīng)用在干法刻蝕和摻雜環(huán)節(jié)。三氯化硼電子特氣在1)集成電路領(lǐng)域中用于刻蝕、摻雜環(huán)節(jié);2)在顯示領(lǐng)域中,用于OLED的干法刻蝕和LED的芯片制造環(huán)節(jié);3)在光伏領(lǐng)域用于擴散、摻雜環(huán)節(jié)。?
目前,國內(nèi)三氯化硼主要應(yīng)用在光伏和和LED領(lǐng)域,國內(nèi)少數(shù)企業(yè)已能實現(xiàn)三氯化硼特氣的,進行
5~7N
級高純?nèi)然鹆慨a(chǎn)。但在集成電路和新型顯示領(lǐng)域,三氯化硼應(yīng)用較少,與國外仍有較大差距。隨著我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速,未來三氯化硼下游應(yīng)用空間廣泛,國內(nèi)企業(yè)加緊布局供給端。圖表:國內(nèi)主要內(nèi)資企業(yè)的三氯化硼產(chǎn)能情況(統(tǒng)計截至2023年10月):科利德公司公告、中泰證券研究所353.2.4
八氟環(huán)丁烷:工藝復(fù)雜,國內(nèi)由外資主導(dǎo),空間大?
八氟環(huán)丁烷,性質(zhì)優(yōu)良應(yīng)用廣泛,有優(yōu)良的低溫性能、高
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