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1、 1/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 国产替代系列五:电子特气市场空间广阔,国产替代系列五:电子特气市场空间广阔,国产替代如火如荼国产替代如火如荼 电子特气是指运用在特定领域中,对产品种类、纯度、配方、性质等有特殊要求的气体(纯度一般大于 5N),广泛应用于半导体、平板显示及其它电子产品的生产过程,是电子工业生产中不可或缺的关键性原材料。电子特气核心技术指标为超纯化和混配工艺,其中大规模集成电路对气体纯度的要求高达 6N 及以上,同时,气体的杂质含量也要低于 1 10-7,技术壁垒极高。从当前全球电子特气市场的角度来
2、看,目前行业呈现出高技术壁垒和高附加值的特征,未来随着下游应用的不断升级与迭代,高端电子特气需求将呈现出爆发式增长。从国内电子特气市场的角度来看,我国电子特气行业呈现高端产能不足,进口依赖严重的状况,这在一定程度上给我国电子特气产业带来了较大的国产替代机遇。未来率先布局高端产能,拥有丰厚技术储备的企业有望在产业链的爆发中占据先机,迎来更大的发展空间。下面我们继续沿着国产替代系列视角,对国内电子特气行业的国产替代进行分析。电子特气在半导体制造中,处于什么样的地位?其本身成长性如何?未来驱动该行业发展的因素有哪些?有着怎样的行业壁垒?及对于当下亟需破局的国产替代部分,面临着怎样的市场环境?市场格局
3、如何?我国企业在国产替代上,有哪些突破?在解决上述问题的同时,我们还将立足中外行业发展的视角,对国内外行业概况进行分析,并以借鉴海外先进经验的出发点,对国内行业发展的破局之路进行分析。此外,我们还将对相关企业当前发展及未来行业前景进行分析,以试图全面阐述电子特气发展面貌,对大家了解相关内容有所启发。目录目录 一、行业概况.1 二、驱动因素.4 三、行业壁垒.8 四、国产替代.10 五、破局之路.16 六、相关企业.20 七、发展展望.26 八、参考研报.27 一、行业概况一、行业概况 1、半导体制造的关键原材料,产品种类繁多半导体制造的关键原材料,产品种类繁多 2/28 2024 年年 4 月
4、月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 电子特气是半导体材料制造的关键原材料,下游应用领域广泛电子特气是半导体材料制造的关键原材料,下游应用领域广泛。工业气体是工业中使用的常温常压下呈气态的物质,广泛应用于现代工业的各个领域,根据其用量大小可以分为大宗气体和特种气体两类,其中大宗气体又可分为空分气体(氧气、氮气、氩气及稀有气体)和合成气体(CO/H2、乙炔、CO2等),特种气体根据用途不同可分为电子特种气体、医疗保健用气体、食品饮料用气体、航天用气体等。电子气体种类繁多,按照用途划分为电子特种气体和电子大宗气体两类电子气体种类繁多,按照用途划分为电子特种气体和电子大宗气体两类。电
5、子大宗气体一般用作电子工业生产的环境保护气、载气等,常用于高温热退火、保护气体、清洗气体等环节。电子特种气体普遍应用于半导体芯片、液晶面板材料制造等各个工艺流程中,比如清洗、沉积、光刻、刻蚀、离子注入、成膜、掺杂等环节。截至 2020 年,仅特种气体中的单一组分气(不包含混合气)已有 260 种,具有相近化学组成的同系物通常具有相似化学性质:例如氟化物(六氟乙烷、三氟化碳)都具有腐蚀性,常用作半导体刻蚀气;硅烷与乙硅烷都可用作气相沉积成膜工艺。QVlYlXfXeXoW9YmWhZ9UpN6MaO7NmOoOoMrNlOmMtPfQoMmO6MqQuNvPtOnQwMnQoQ 3/28 2024
6、 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 电子特气主要应用于半导体领域,在刻蚀和掺杂工艺中使用占比较高电子特气主要应用于半导体领域,在刻蚀和掺杂工艺中使用占比较高。电子特种气体具有高技术、高附加值的特点,是半导体、液晶显示面板、光伏、LED 等电子工业生产中必不可少的基础和支撑性原材料,被广泛应用于清洗、光刻、刻蚀、掺杂、外延沉积等工艺中。根据 Linx 统计,全球电子特气下游应用市场中半导体占比为 73.1%,显示面板为 19.4%,化合物半导体/LED 为 4.4%,光伏为 3.1%;中国电子特气下游应用市场中半导体、显示面板、光伏分别占比 43%、21%、13%
7、。根据成分与用途的不同,可以将电子特气分为:光刻用气、刻蚀用气、掺杂用气、外延沉积用气等,其中,刻蚀用气、掺杂用气用量较多,2021 年占比分别为 36%和 34%。2、晶圆的、晶圆的“粮食粮食”,贯穿晶圆制造的核心工段,贯穿晶圆制造的核心工段 电子特气是晶圆制造过程中仅次于硅片的第二大原材料,贯穿晶圆制造电子特气是晶圆制造过程中仅次于硅片的第二大原材料,贯穿晶圆制造主要主要工艺流程工艺流程。晶圆制造原材料中硅片占比约为 32.9%,其次是电子特气占比为 14.1%,电子特气作为大额用量的耗材,贯穿晶圆制造工艺的全流程。在晶圆制造的整套工艺生产过程中,使用到的电子气体高达 100 种,核心工段
8、涉及的电子特气种类约 40-50 种,贯穿成膜、清洗、沉积、刻蚀、掺杂、离子注入等工艺流程中,因此电子特气也被称为晶圆的“粮食”。在晶圆制造的沉积成膜工艺流程中:首先使用氟化铵和氟化氢等多元电子特气吹扫刻蚀晶圆基板,以获得平整规则的晶圆表面;然后使用铪烷/氧/氩混合电子特种气进行沉积吹扫,在晶圆表面上形成一层氧化铪膜;最后使用硅烷/氧/氩混合气进行沉积吹扫,继续在氧化铪膜的表面上形成一层氧化硅膜。氟化物电子特气刻蚀晶圆基材的化学原理为:氟离子具有强酸性,可以与硅片发生化学反应,腐蚀掉晶圆表面的硅膜。在晶圆上“雕刻”电路图,是通过光刻工艺实现的,需要依次经过:沉积成膜光阻成膜显影光刻刻蚀光阻去除
9、等五个步骤,反复进行以上步骤,就可以将光罩上的电路图转移到晶圆上,实现集成电路的设计制造,以上步骤中均需要不同种类的电子特气参与。3、我国我国特种气体发展迅速,未来成长性强特种气体发展迅速,未来成长性强 中国特种气体发展迅速,预计未来将延续增长态势中国特种气体发展迅速,预计未来将延续增长态势。2017-2021 年间,中国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元,期间 CAGR 达 18%。特种气体是集成电路、液品面板、光伏等新兴产业发展必不可少的关键材料,在下游行业快速发展、国家政策有力推动的环境下,中国特种气体市场将继续保持增长。电子特气附加值高,成长性强电子特气附加值高,成长性
10、强。电子特气是特种气体的重要分支,是半导体、LED 等电子工业生产的支撑性原材料,广泛应用于光刻、刻蚀、掺杂、外延沉积等工艺中。2016-2021 年间,国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元,期间 CAGR 达 15.96%,2020-2021 年增速均超 20%。随着国内半 4/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 导体、面板等新兴产业的投资加速和国产化替代进程持续推进,叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持,电子特气的需求将不断上升。二、驱动因素二、驱动因素 三大应用领域齐头并进,下游三大应用领域齐头并进,下游需求加速释放需
11、求加速释放(1)集成电路:半导体行业周期底部将至,集成电路:半导体行业周期底部将至,AI 需求或将贡献重要增量需求或将贡献重要增量 在集成电路领域,在集成电路领域,电子特气为晶圆制造过程中的第二大耗材,占比仅次于硅片电子特气为晶圆制造过程中的第二大耗材,占比仅次于硅片。具体来看,电子特气在集成电路领域主要应用于沉积、光刻、刻蚀、掺杂、退火、反应室清洁等六大工艺,同时在不同工艺中,使用的气体种类也有所区别:沉积沉积:沉积是制造导体、半导体和绝缘体等电子器件内部材料的生产工艺。通常,将两种或多种气相反应物导入反应室内,此时衬底也被加热至有利于进行反应所需的高温,这样就可以直接在衬底表面发生化学反应
12、来生成薄膜产品,以此满足某些特定的性能。光刻光刻:光刻是指通过匀胶、曝光、显影等一系列步骤将晶圆表面薄膜特定部分除去的工艺。光刻的目标是根据电路设计的要求,生成尺寸精确的特征图形,并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确。常用于图像光刻的光源是以气相激光为基础,采用少量的氟气、氯气、氯化氢、氩气以及混合大量氖气为平衡气的氙气。刻蚀刻蚀:刻蚀是指采用化学或物理方法,有选择性地从硅片表面去除多余材料的工艺,且通常在光刻之后来永久固定光刻工艺中形成的图样和形状。从分类来看,刻蚀包括湿法刻蚀和干法刻蚀。其中,湿法刻蚀为化学反应过程,其利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部
13、分而达到刻蚀目的。干法刻蚀则是利用气态中产生的等离子体,通过经光刻而开出的掩蔽层窗口,与暴露于等离子体中的硅片进行物理或化学反应,以此刻蚀掉硅片上暴露的表面材料。掺杂掺杂:掺杂是指将某些杂质掺入本征半导体材料内,旨在改善半导材料的导电率。要加入掺杂原子,可通过气体在表面发生反应,并渗入经过加热处理的衬底中,或通过等离子体激活方法。退火退火:退火是指将半导体材料在一定的温度下加热一段时间,然后缓慢冷却的过程。退火过程中,半导体材料的晶格结构发生改变、缺陷被修复、杂质被扩散,从而改善了半导体材料的电学性能和结构性能。通常,氧气或氢气在高压和高温条件下用于已有材料层发生反应,以在表面上形成新的氧化或
14、氢化层。在其他应用中,会对具有更多薄膜层的衬底进行加热和冷却处理,这样最顶层薄膜就能够形成结晶相。反应室清洁反应室清洁:反应室清洁是保持反应腔处于工作状态的一个重要工艺。过多的化学反应物和产物不仅会沉积在衬底上,而且还会沉积在反应腔腔壁以及反应腔内其他设备之上。而卤化物气体可通过等离子体激活,与多余材料发生反应,从而去除多余材料。5/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 半导体行业周期底部将至,中长期成长性仍值得期待半导体行业周期底部将至,中长期成长性仍值得期待。2022Q2 以来,受终端需求疲软及库存调整等因素影响,半导体行业景气度持续下滑。根据
15、IDC 数据,2023 年全球半导体行业市场规模预计将同比下降 5.3%。但是分季度来看,IDC 预计 2023H1 或是半导体行业景气低点,2023H2 开始半导体行业景气度有望逐季改善。同时,从中长期来看,IDC 预计 2021-2025 年全球半导体行业市场规模将由 5840 亿美元提升至 7260 亿美元,CAGR 达到 4.5%。6/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 AI 产业快速发展,或贡献重要增量产业快速发展,或贡献重要增量。从产业链来看,AI 产业链主要分为三层:基础层、技术层与应用层。其中,基础层为 AI 产业的基础,为其提供数
16、据及算力支撑,主要包括研发硬件及软件,如传感器、AI 芯片、数据资源、云计算平台等。技术层是人工智能产业的核心,强调关键技术的研究,包括深度学习框架、算法模型开发等。应用层是 AI 产业的延伸,负责实体产业应用,提供行业解决方案服务、硬件产品和软件产品。未来伴随 AI 产业的不断发展,相应的算力芯片、存储芯片等芯片需求有望快速增长,这或将为电子特气需求贡献重要增量。(2)显示面板:显示面板:出货面积提升与产品结构升级共振,助力电子特气需求增长出货面积提升与产品结构升级共振,助力电子特气需求增长 显示面板所用的电子特气以三氟化氮与硅烷为主,二者分别占比 50%、24%。根据林德集团数据,显示面板
17、使用的电子气体包括电子特种气体与电子大宗气体。其中,电子特气包括三氟化氮、硅烷、六氟化硫、氨气以及磷化氢混合物,合计占显示面板制造所用气体的 52%,而电子大宗气体则主要包括氮气、氢气、氦气、氧气、二氧化碳以及氩气,合计占显示面板制造所用气体的 48%。从技术来看,平板显示的主流技术包括从技术来看,平板显示的主流技术包括 TFT-LCD 与与 AMOLED。按照发光方式的不同,平板显示技术可以分为自发光与非自发光,其中自发光又可以分为 OLED 与等离子技术,而非自发光则主要为液晶显示技术(LCD)。目前 TFT-LCD 面板依靠其工作电压低、功耗小、分辨率高、抗干扰性好、应用范围广等诸多优点
18、,成为显示面板产业的主流产品,广泛应于笔记本电脑、桌面显示器、电视、移动通信设 备等领域。同时,伴随生产工艺的不断进步以及生产成本的逐步下降,AMOLED 技术也开始在手机、可穿戴设备等小尺寸领域逐步推广。相较于相较于 TFT-LCD,生产,生产 AMOLED 使用的电子气体种类更多、用量更大,主要使用的电子气体种类更多、用量更大,主要 原因在于:原因在于:薄膜晶体管(薄膜晶体管(TFT)是)是 TFT-LCD 与与 AMOLED 的重要部件的重要部件。在 LCD 领域,TFT 可以调节每个子像素(红绿蓝)的电压,以调整液晶分子的扭曲程度,从而控制子像素的亮度。AMOLED 全称为“主动矩阵有
19、机发光二极体”,屏幕上的每一个像素既能完成显示色彩的功能,还具有自发光的特性,同时每个像素点也均由 TFT 来控制。在生产中,制作 TFT 基板的过程和制造芯片的过程非常相似,区别在于一个在硅片上制造,一个在玻璃上制造。进一步来看,薄膜晶体管(进一步来看,薄膜晶体管(TFT)的制造材料主要分为非晶硅()的制造材料主要分为非晶硅(a-Si)、低)、低 温多晶硅(温多晶硅(LTPS)和金属)和金属氧化物(氧化物(MO)。根据数据,相较于 a-Si 晶体管显示屏,生产 LTPS 单位玻璃面积气体消耗量将增加 25%、生产 MO 增加约 50%。一般而言,在 TFT-LCD 领域,a-Si 晶体管多用
20、于低分辨率显示屏和电视机,高分辨率显示屏则采用 LTPS 晶体管(但由于成本较高、可扩展性受限,一般用于中小型显示屏)。而在 AMOLED 领域,LTPS 与 MO 晶体管为主流方向,其中 MO 晶体管适合大尺寸 OLED、LTPS 晶体管适合小尺寸 OLED。7/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 出货面积提升与产品结构升级共振,助力电子特气需求增长出货面积提升与产品结构升级共振,助力电子特气需求增长。根据 Omdia 数据,2021 年全球显示面板出货面积合计 2.6 亿平方米,预计 2028 年将达到 3.18 亿平方米,2021-2028
21、年 CAGR 达到 2.92%。同时,分类型来看,2021 年 AMOLED 面板出货面积约 1421 万平方米,占比 5%,预计 2028 年将达到 2878 万平方米,占比提升至 9%,2021-2028 年 CAGR 达到 10.61%。展望未来,伴随显示面板出货面积的逐步提升以及 AMOLED 渗透率的持续提高,电子特气需求有望继续维持稳步增长。(3)光伏:装机量快速增长,带动电子特气新需求光伏:装机量快速增长,带动电子特气新需求 光伏行业中电子特气主要用于太阳能电池的扩散和蚀刻环节光伏行业中电子特气主要用于太阳能电池的扩散和蚀刻环节。太阳能电池的湿法工艺环节包括制绒、扩散、刻蚀、开模
22、、镀膜等环节,对于晶体硅太阳能电池,电子特气主要用于镀膜、刻蚀、载气、刻蚀和镀膜等环节,其常用的特气主要包括硅烷、四氟化氮等。对于薄膜太阳能电池,电子特气主要用于镀膜、刻蚀、清洗、沉积、保护、扩散等环节,由于环节的增加,其电子特气种类相较于晶体硅太阳能电池显著增加。全球及中国光伏装机量快速增长,电子特气新增需求旺盛全球及中国光伏装机量快速增长,电子特气新增需求旺盛。光伏发电将凭借政策驱动及装机成本降低迎来市场高速增长,2022 年,全球新增光伏装机量 191.45GW,同比增长 35.55%;我国新增光伏装机量86.03GW,同比增长 62.37%。太阳能电池市场旺盛将带动上游原材料需求上升,
23、未来光伏用电子特气需求将保持快速增长态势。8/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 三、行业壁垒三、行业壁垒 电子特气的研究、生产、销售具有资金投入大、技术门槛高、用户认证周期长等特点,因此该行业具有较高的进入壁垒。1、技术门槛高:芯片薄化趋势,特气纯度和配置精度要求提升技术门槛高:芯片薄化趋势,特气纯度和配置精度要求提升 电子特气对纯度的要求较高,特别是用在半导体加工中,一般需达到 5N 级、6N 级及以上的纯度要求,因此其制备中最主要的环节除了合成外还包括纯化。此外,气体混配(组分配制)、气瓶处理(存储运输)、分析检测等环节对最终产品精度、纯度均
24、有影响,因此也是特气生产中不可忽视的重要环节。当前,国内头部电子特气生产企业的产品纯度以 5N 为主,有企业可实现 7N 级高纯大宗气体的生产,但6N 及以上的电子特气仍主要依赖进口;国内企业在配气误差、研磨光洁度、腐蚀性气体量值变化、气体检测精度等方面有了一定提升,但仍有再优化空间。集成电路制程技术的不断迭代,从大规模向超大规模和极大规模发展,晶圆尺寸从 4 寸、6 寸、8 寸向12 寸、14 寸突破,芯片线宽从 28nm、14nm 向 7nm 甚至 5nm 突破,高端芯片对特气的纯度要求也在不断提升,特气纯度每提升一个 N 级,粒子、金属杂质含量浓度每降低一个数量级,都将带来工艺复杂度的显
25、著提升;混合气配比方面,随着产品组分的增加、配制精度的上升,其配制过程的难度与复杂程度也显著增大。电子特气的主要合成方法有电解法、化学法和电解-化学法等,主要纯化方法有吸附法、精馏法、吸收法、膜分离法以及可满足更高纯度要求的离心法、吸气剂法、催化净化法及冷冻法等。国内企业主要采用精馏、吸附等方式提纯,更高纯度要求技术的产业化应用仍有待突破。目前国内在新技术研发上有了一定突破,中船重工中船重工(邯郸邯郸)派瑞特气派瑞特气的徐海云等采用乙醇钠-无水乙醇溶液对一氟甲烷粗气进行吸收处理,该法能够有效吸收一氟甲烷粗气中的酸性杂质并降低含水量,再通过精馏等过程可制得电子级一氟甲烷;昊华气体昊华气体的张金彪
26、等采用活性金属 Cu、Mn 与 Ca、Al、Zn 的混合物(Cu+Mn 质量分数50%)对四氟化碳粗气中的三氟化氮杂质在催化剂(铬或镍的氟化物)作用下进行氟化,该方法最终可将四氟化碳中的三氟化氮杂质含量降至 1 10-6 以下。9/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2、认证周期长:集成电路领域的客户认证周期长达认证周期长:集成电路领域的客户认证周期长达 2-3 年年 特气的质量对集成电路、显示面板产品的精密度影响极大,因此下游客户尤其是集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等高端领域客户对气体供应商的选择均需经过审厂、产品认证 2 轮严格的审核认
27、证,其中光伏能源、光纤光缆领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年,显示面板通常为 1-2 年,集成电路领域的审核认证周期长达 2-3 年。目前,华特气体华特气体、金宏气体金宏气体、中船特气中船特气等头部气体厂商已成为中芯国际中芯国际、长江存储长江存储、华虹半导体华虹半导体等国内集成电路生产企业的特气主要供应商,同时产品陆续获得了台积电台积电、联华电子联华电子、德州仪器德州仪器、海力士海力士等海外领先企业的认证,部分产品已进入相关企业供应链,未来随着国内特气企业产品矩阵的完善,一体化供应服务的优化,有望进一步成为国内外集成电路、显示面板等生产企业的核心供应商。10/28 2024 年年 4 月
28、月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 3、资金投入大:项目投建金额超亿元,投资回收期长达资金投入大:项目投建金额超亿元,投资回收期长达 5-6 年年 梳理国内上市的气体公司新增的特气项目资本开支和生产周期可见,电子特气项目具有投资金额大、投资回收期长的特点,项目平均生产周期在 2-3 年,拟投入金额基本都超亿元规模,平均投资回收期在 5-6 年。但是随着国内半导体国产替代进程加快,下游产能规模的不断扩大,国内电子特气需求增加,且高壁垒下特气产品具高毛利高回报特点,因此国内气体企业通过定增和发行可转债募资等方式积极进行电子特气产能扩张、品类拓展,其中,华特气体华特气体、凯美特气凯
29、美特气、金宏气体金宏气体、南大光电南大光电、和远气体和远气体、昊华科昊华科技技等均有超 10 亿元规模的资金投入到新增电子特气项目中,资本开支率处于较高水平。四四、国产替代、国产替代 1、市场环境、市场环境(1)半导体产业链自给自足重要性愈发凸显,特种气体国产替代需求半导体产业链自给自足重要性愈发凸显,特种气体国产替代需求提升提升 半导体产业链自给自足重要性愈发凸显,特种气体国产替代需求不断提升半导体产业链自给自足重要性愈发凸显,特种气体国产替代需求不断提升。半导体是数字经济产业转型、双循环等国家重大发展战略的基础性、先导性产业,我国十四五规划对半导体产业链中包括先进制程、高端 IC 设计和先
30、进封装技术、关键的半导体设备和材料、第三代半导体等领域各个关键卡脖子环节提供重点支持。在当前半导体产业环境和国际形势下,国际贸易摩擦、全球性疫情等因素更是增加了半导体供应链的不确定性。2022 年 8 月 9 日,美国总统拜登签署了2022 年芯片和科学法案,向美国国内半导体制造厂商、设备厂商等提供补贴,以增强美国本土半导体制造水平,并限制先进工艺流向中国。因此,在复杂的地缘政治和科技博弈中,半导体产业链的区域性自给自足成为趋势,实现国内半导体全产业链自给自足的重要性愈发凸显。(2)政策支持推动特种气体国政策支持推动特种气体国产化进程产化进程 11/28 2024 年年 4 月月 19 日日
31、行业行业|深度深度|研究报告研究报告 电子特种气体作为关键性电子材料,在历史上得到国家产业政策的大力支持。针对电子特气行业所面临的痛点,国务院、国家发改委、科技部、工信部、财政部、国家税务总局等部门相继出台一系列产业支持政策,有力推动了电子特种气体产业的发展。2006 年国务院所颁布的国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062020 年)中提出“极大规模集成电路制造技术及成工艺”国家科技重大专项(简称“”专项),鼓励研究开发离子注入、扩散、刻蚀等关键工艺用电子特气;2017 年针对新材料进入市场初期时下游客户使用所存在的风险,工业和信息化部、财政部、保监会三部门决定建立新材料首批次应用保险补
32、偿机制,对符合条件的电子特气产品最高补偿高达 5 亿元人民币,若芯片企业使用国产原材料出现问题,国家险资可承担 80%损失,企业需承担 20%的损失。2019 年成立的国家集成电路产业投资基金二期重点关注的材料方面涵盖大硅片、光刻胶、掩模版、电子特气等领域。2、市场格局、市场格局 12/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告(1)电子特气厂商分为三类)电子特气厂商分为三类 电子特气厂商可分为全球电子气体巨头、国外电子特气厂商和国内电子特气厂商三类。第一类为国际电子气体巨头,该类厂商同时从事电子特气和电子大宗气体业务,其中林德、法液空、大阳日酸和空气化工
33、四大企业市占率超 70%。从事大宗电子气体业务的企业需要在客户建厂同时,匹配建设特气站和供气设施,借助其较强的技术服务能力和品牌影响力为客户提供整体解决方案。第二类为国外电子特气厂商。该类厂商包括 SK Materials、关东电化、昭和电工等,该等企业在总体规模上与国际巨头存在差距,但在细分领域具有较强的竞争力。第三类为国内电子特种气体企业,主要有华特气体华特气体、南大光电南大光电、昊华科昊华科技技等。(2)电子特气技术壁垒高,国外企业占据行业主导地位电子特气技术壁垒高,国外企业占据行业主导地位 国外企业占据主导地位,国外企业占据主导地位,2020 年我国电子特气市场自给率仅年我国电子特气市
34、场自给率仅 15%。根据亿渡数据,2020 我国电子特气 85%的市场份额均被以美国空气化工、美国普莱克斯、法国液化空气、日本太阳日酸及德国林德为代表的外国企业所占据,我国企业所占市场份额仅为 15%。虽然我国电子特气企业的产品竞争力正在不断增强,但是相比于国外龙头公司,依旧体现出产品结构较为单一和气体纯度相对较低的劣势。未来随着我国电子特气公司研发投入不断提升,气体种类日益丰富,在细分领域的产品优势将逐步凸显,国产化率有望逐步提升。13/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 3、当前现状、当前现状(1)形成自主可控产业共识,国产化率持续提升形成自主
35、可控产业共识,国产化率持续提升 自 2018 年以来,国际政治经济环境复杂多变,贸易摩擦不断升级,严重制约我国集成电路制造业的发展。作为战略发展支柱产业,集成电路设备和原材料行业的国产替代势在必行。国内部分电子特气厂商如华特气体华特气体、金宏气体金宏气体、凯美特气凯美特气等公司迅速崛起,实现了部分电子特气产品的进口替代,国内企业占据我国电子特气行业的市场份额不断提升。据中商产业研究院,我国电子特气国产率已从 2018 年的 9%上升至 2020 年的 14%,未来国产化率将持续提升,预计 2025 年国产化率可达 25%。(2)国产部分特气产品打破国外垄断,具备竞争优势国产部分特气产品打破国外
36、垄断,具备竞争优势 全球电子特气产品细分种类繁多,前十大品种市场份额占比全球电子特气产品细分种类繁多,前十大品种市场份额占比 56%。据 Linx Consulting 统计,2021 年全球主要电子特气品种三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯、氨气市场规模分别为 8.8 亿、3.4 亿、3.1 亿、1.9 亿美元,前十大品种试产规模合计 25.4 亿美元,约占全球电子特气市场份额 56%。14/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 国产电子特气在部分细分产品领域内具有竞争优势,打破了国外技术的垄断国产电子特气在部分细分产品领域内具有竞争优势,打破了国外技
37、术的垄断。经过近十年的发展,我国电子特气企业持续更新工艺设备和探索生产技术,在产品研发上陆续取得了重大突破,部分产品的容器处理技术、气体提纯技术、气体充装技术和检测技术已经达到了国际通行标准,已在部分特气产品打破国外垄断,实现国产替代,例如金宏气体金宏气体的超纯氨纯度,高纯氧化亚氮,高纯氢和高纯氮等产品;华特华特气体气体的高纯六氟乙烷、高纯四氟化碳、高纯二氧化碳等产品,河南硅烷科技公司硅烷科技公司的硅烷混合气产品,南南大光电大光电的磷烷砷烷等各种电子特种气体,品质已和外资气体巨头处于同一水平,成为国内电子半导体领域众多知名客户的气体供应商。从电子特气行业内的细分产品来从电子特气行业内的细分产品
38、来看,磷烷和砷烷是晶圆加工制造工艺中用于化学气相沉积和掺杂过程的看,磷烷和砷烷是晶圆加工制造工艺中用于化学气相沉积和掺杂过程的关键材料,国内产能在全球占比相对较高关键材料,国内产能在全球占比相对较高。根据 QYResearch 数据,预计 2028 年时我国高纯磷烷的产能预计将提升至 292 吨,全球占比 60.8%,2022-2028 年平均增长率将达到 19.2%,届时我国高纯磷烷市场销售规模将达到 3.3 亿元,全球占比达到 46%;预计 2028 年时我国高纯砷烷的产能预计将提升至 180 吨,全球占比 62.1%,2022-2028 年平均增长率将达到 23.8%,届时我国的高纯砷烷
39、市场销售规模将达到 1.59 亿元,全球占比达到 38.9%,我国已成为全球高纯磷烷和砷烷特种气体的主要销售地区。国产刻蚀气三氟化氮、六氟乙烷等细分产品具有竞争优势国产刻蚀气三氟化氮、六氟乙烷等细分产品具有竞争优势。用于半导体制造工艺中刻蚀和清洗工段的特种三氟化氮是市场规模最大的电子特气,2021 年全球产能约 3 万吨,中国产能占比三分之一。特种六氟乙烷气体是用于小线宽制程的刻蚀清洗气体,2021 年全球产能约 584 吨,中国产能占比 60%。六氟化硫气体也是用于半导体刻蚀过程的特种气体,价格较三氟化氮更低廉,2021 年全球产能约 2 万吨,中国产能占比 50%。此外,还有用于氧化沉积步
40、骤的高纯氨特种气体,中国产能占全球 50%以上。地缘政治冲突导致外源稀有气体供应短缺,中国稀有气体迎来发展机遇地缘政治冲突导致外源稀有气体供应短缺,中国稀有气体迎来发展机遇。乌克兰是全球稀有气体主要供应国之一,其供应了全球约 70%的氖气、40%的氪气和 30%的氙气,俄罗斯是氦气主要供应国,俄乌冲突导致其稀有气体生产和外输受阻,极大程度地影响全球电子稀有气体供应链,2022 年上半年稀有气体价格出现大幅上涨,进一步增厚了特气企业的利润,同时也为国内高纯稀有气体产品导入国外公司提供了前所未有的发展机遇。15/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告(3)
41、我国企业加速布局,高端产能放量在即我国企业加速布局,高端产能放量在即 近年来,随着集成电路、平板显示、光伏、半导体照明等领域的产业创新和技术迭代,电子特种气体的国产化替代重要性日益凸显。在全球寡头垄断的竞争态势下,国内特种气体企业纷纷响应国家政策,加强技术研发,特气品类不断丰富,部分产品性能得到突破,达到国际标准,实现了进口替代化。我国特气行业领跑者华特气体华特气体,累计实现进口替代的产品达 50 余种,数量在国内特气公司中居于领头位置,其拳头产品光刻气(Ar/Ne/Xe、Kr/Ne、F2/Kr/Ne、F2/Ar/Ne)通过了荷兰 ASML 和日本 GIGAPH OTON 株式会社的认证。金宏
42、气金宏气体体自主创新研发的超纯氨、高纯氧化亚氮、正硅酸乙酯、高纯二氧化碳、八氟环丁烷、六氟丁二烯、一氟甲烷、硅烷混合气等各类电子级超高纯气体品质和技术也已达到替代进口的水平,能够满足国内半导体产业的使用需求。中船特气中船特气的主要特气产品三氟化氮和六氟化钨均已实现量产,纯度分别达到 5N 和 6N;混合气产品组分纯度可达 6N,目前已实现 30 余种电子混合气的量产供应。无机气体如:氯化氢、氟化氢、四氟化硅、氘气纯度均达到 5N 及以上。16/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 五、破局之路五、破局之路 国外头部气体企业发展历史悠久,多以大宗气体生
43、产和设备制造起家,在大宗工业气体领域基本已形成寡头垄断格局,因资金实力雄厚、研发能力强,拓展的电子特气品种也相对齐全,且规模大、纯度高。海外著名的气体生产企业有林德集团林德集团、液化空气液化空气、大阳日酸大阳日酸,在电子特气领域有较强竞争力的海外企业有 SK Materials(三氟化氮、六氟化钨主要供应商)、日本关东电气日本关东电气(提供三氟化氮、四氟化碳、六氟乙烷等含氟特气)、昭和电工昭和电工(高纯四氟甲烷、三氟甲烷、六氟乙烷、三氯化硼等)等,前四大企业(林德、液化空气、空气化工、大阳日酸)占据了全球电子气体 70%以上市场份额。国内电子特气产业起步较晚(从国内外各气体企业成立时间来看,较
44、海外晚 50-100 年左右)、技术力量较薄弱、产品矩阵和一体化服务方面有待完善,经过近几十年的发展,国产电子特气在研究上已取得一定进展,但在产品性能与生产规模方面,与国外头部企业相比尚存差距,海外龙头企业占据了我国绝大部分市场份额,国产替代之路任重而道远。以下我们将借鉴国外电子特气市场发展的可取之处,对国内市场的行业破局之路展开具体分析。1、海外企业大举投资并购,大扩规模、广拓业务,奠定龙头地位海外企业大举投资并购,大扩规模、广拓业务,奠定龙头地位 国外气体企业规模大、业务广,2000 前后几大跨国巨头企业大举投资收购中小区域性气体厂商,同时构建气体一体化服务体系,设备制造和气体生产运输等多
45、项服务并举,进一步扩展业务规模,提升市场集中度,强化马太效应,从而奠定了全球工业气体行业寡头垄断的格局。其中,林德气体在 2000-2018 17/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 年间陆续收购瑞典 AGA、英国 BOC 等,并与美国普莱克斯合并成为最大的工业气体集团;法国液化空气在 2007-2020 年间收购了德国 Lurgi 和美国 Airgas 等;空气化工公司以提供气体服务起家,拓展气体设备制造业务,巩固行业领先地位。2、借鉴海外产品多元化、服务一体化模式,以差异化竞争实现各特气国借鉴海外产品多元化、服务一体化模式,以差异化竞争实现各特
46、气国产替代产替代 18/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 国内气体行业有望迎来集中度国内气体行业有望迎来集中度的提升和竞争格局的改善的提升和竞争格局的改善。参考海外经验,目前国内的华特气体华特气体和杭氧股杭氧股份份已有制气和设备制造一体化发展的举措,2023 年 5 月杭氧股份(空分设备龙头)和盈德控股盈德控股(工业气体头部供应商)公布预计将在 3 年内完成股权整合;国内金宏气体金宏气体、凯美特气凯美特气等做传统大宗气体起家的公司在扩大原有业务产能的同时,积极布局高端特气产品,优化盈利结构。同时,国内企业在特气产品研发生产上进行差异化竞争,各企业
47、侧重的研发项目各异,金宏金宏、华特华特、凯凯美美等企业高度重视研发能力,逐年提高研发支出,积极推进先进电子材料生产技术突破,目前已在多项制备及纯化工艺上达到了国际领先水平,同时在多类电子特气产品上完成了自主研发生产,实现了进口替代,未来将向更多品类、更高纯度的特气产品突破。3、把握地域和成本优势,全国范围广覆盖仓储和销售网络,集中化率有把握地域和成本优势,全国范围广覆盖仓储和销售网络,集中化率有望提升望提升 气体的供应模式主要有大宗供气、零售供气。海外气体巨头企业的大宗供气主要用大型现场制气,在用户现场投资空分设备直接供气,或通过管道为一定区域内用户供气,合同期较长,通常为 10 年以上,可满
48、足大型客户长期需求。目前国内企业供气仍以零售供气为主,可分为瓶装供气和储槽供气,一般储槽气为外购,瓶装气为自产,瓶装气体主要满足现货市场需求,适合小批量气体用户;液体槽车适用于中等批量需求客户或用气需求波动较大、对多种气体有零碎需求的客户。电子特气的需求具有多品种、小批量、高频次特征,多采用瓶装气模式,且因高技术壁垒、高附加值而受运输半径长成本高的限制相对小(但从海外运至国内的半径过长带来的高成本和及时性上仍有诸多不便),客户更关注产品的质量和稳定性,销售网络可覆盖全国乃至海外市场。19/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 外资企业在中国的发展战略
49、主要定位于现场制气市场,瓶装、储槽气受限于运输半径,有一定的区域特征,要求供应商有较强的供应保障和本地化服务能力,因此国内气体供应商在中国市场有天然的供货及时性和运输成本上的竞争优势。海外企业向国内供应气体装置和原料的运输周期长、成本高,例如林德集团从美国向上海港船运气体原料需 1 个月左右,从欧洲向上海港运输气体原料需 35 天左右,再由上海港向其在中国的各地工厂运输原料又需一周左右,但由国内企业自产原料和气体成品,并向各地输气供气,则极大减少了运输时间和物流成本,例如华特气体华特气体在半径 200 公里内均可一日送达。国内气体企业以所在地为圆心,制气和仓储工厂全面覆盖华东/华中/华南/华北
50、各地为主,运输范围辐射至全国各地;但各企业重点布局区域有异,以此进行空间上的差异化竞争。瓶装气和储槽气市场在我国出现时间较晚,市场尚未饱和,加之地域性强,因此各区域存在大量中小气体经销商,市场集中度仍较低,区域整合空间大。此外,特种气体进出口受严格管制,近年来我国陆续发布一系列鼓励特气产品自主研发生产的政策,推动国内企业加快突破高纯特气高进口依赖局面。20/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 六、相关企业六、相关企业 1、华特气体华特气体 公司是中国特种气体国产化的先行者,率先打破极大规模集成电路、新型显示面板等高端领域气体材料制约的民族气体厂商。
51、公司主营业务为特种气体、普通工业气体和相关气体设备与工程业务,其中特气业务为主要收入和利润来源,约占公司总收入的 7-8 成。公司特种气体主要面向集成电路、显示面板、光伏新能源、光纤光缆等新兴产业,公司在上述领域实现了包括高纯四氟化碳、高纯六氟乙烷、光刻气、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯氨、高纯一氧化氮等众多产品的进口替代。公司特气质量国内领先,是国内唯一一家同时通过 ASML 和 GIGAPHOTONR 认证的公司,公司对 8 寸、12 寸集成电路厂商的覆盖率超 90%,解决了长江存储长江存储、中芯国际中芯国际、华虹宏力华虹宏力、华润微电子华润微电子、台积电台积电(中国)等客户多种气体材料
52、的进口制约,并进入了英特尔英特尔、美光科技美光科技、德州仪器德州仪器、台积电台积电、SK 海力海力士士、英飞凌英飞凌、三星三星、铠侠铠侠等全球领先的半导体企业供应链体系。2023 年上半年,受稀有气体价格回落及下游半导体需求疲软影响,公司收入和利润有所下滑。预计未来公司主要增长点将来自于:产能扩张:IPO 项目基本建设完成,在建年产 15 吨乙硅烷项目、年产1764 吨半导体材料建设项目、锗烷扩建项目、江苏如东电子化学品项目、四川自贡西南总部建设项目将在未来 2-3 年陆续投产,将进一步丰富公司特气品种,扩大产能规模。优化产业链:公司和邦普合作的气体项目使公司实现部分原料气自供,将进一步优化公
53、司工业气体业务毛利率水平;公司从气体纯化上游延伸布局合成气(锗烷、硅烷等),持续提升高毛利产品占比,优化产品结构。若下游半导体行业需求回暖,公司特气产品需求将得到有效改善。2、金宏气体金宏气体 公司是一家专业从事气体研发、生产、销售和服务的环保集约型综合气体供应商,主营业务可分为特种气体、大宗气体和燃气三大类,气体品种约 100 多种,公司主要产品应用于集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏、医疗健康、节能环保、新材料、新能源、高端装备制造、食品、冶金、化工、机械制造等众多领域,其中在电子半导体领域,公司已逐步实现了超纯氨、高纯氧化亚氮、电子级正硅酸乙酯、高纯二氧化碳等产品的进口替代。公司
54、已成功量产供应中芯国际中芯国际、联芯联芯、积塔积塔、SK 海力士海力士、长江存储长江存储等公司,台积电台积电、长鑫存储长鑫存储、三星电子三星电子等均在产品测试过程中。未来,公司将继续坚持纵向开发战略,加大特气新品研发投入,加速新品推出,公司规划六氟丁二烯、一氟甲烷、八氟环丁烷、二氯二氢硅、六氯乙硅烷、乙硅烷及三甲基硅胺等产品产业化。21/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2023H1 公司不断提升对集成电路、光伏等行业用户的综合服务特气,特气业务收入同比增长 44.07%,占主营业务收入比重提升至 49.21%,公司优势产品超纯氨、高纯氧化亚氮等
55、产品已正式供应了中芯国中芯国际际、海力士海力士、联芯集成联芯集成、积塔积塔、华润微电子华润微电子、华力集成华力集成等一批知名半导体客户。未来公司将充分受益于:新增产能释放:超纯氨:眉山金宏超纯氨项目于 2023 年 7 月试生产,越南金宏超纯氨项目正在产业化推进过程中;苏相空分项目:苏相金宏润空分项目于 6 月成功封顶,投产后将提高公司液氧、液氮的自给比率;二氧化碳项目:嘉兴金宏食品级二氧化碳回收项目已于 2023 年 6 月试生产,淮南金宏食品级二氧化碳回收项目已于 2023 年 6 月成功封顶;氢能项目:眉山金宏氢气项目已于 2023 年 7 月试生产,株洲华龙氢气项目已于 2023 年
56、6 月成功封顶。其他:太仓金宏充装站项目正在产业化推进过程中,启东金宏、如皋金宏两个新建项目正在申请备案等合规手续中。此外,公司持续为光伏行业客户提供现场制气服务,截止 2023 年半年报发布之日,公司晶澳(扬州)、宣城华晟一期项目、合肥大恒等光伏客户供气项目已投运,新增浙江鸿禧、宣城华晟二期项目、无锡华晟等项目现场制气订单。新产品研发及导入放量:投产新品电子级正硅酸乙酯、高纯二氧化碳正在积极导入集成电路客户,其中高纯二氧化碳已实现小批量供应;在建新品全氟丁二烯、一氟甲烷、八氟环丁烷、二氯二氢硅、六氯乙硅烷、乙硅烷、三甲基硅胺等 7 款产品正在产业化过程中。电子大宗载气业务持续发展:公司与北方
57、集成北方集成、芯粤能芯粤能、广东光大广东光大、天马光天马光等签订电子大宗供气合同,广东芯粤能项目于 2023 年 8 月 1 日正式量产,标志着公司已具备完整电子大宗载气业务开发、建设、运行能力。此外,公司在 2023 年新取得无锡华润上华、苏州龙驰、西安卫光科技等三个电子大宗载气项目。除自身发展外,外延拓宽销售渠道:公司在长三角核心区域收购上海振志、上海畅和、上海医阳三家医用氧销售公司,进一步整合上海区域的医用氧销售渠道。此外,公司于 2023 年 5 月与中集安瑞科举行液氦储罐战略合作签约,多方开拓液氦储罐的采购渠道,储罐数量稳步增加,氦气资源充分保障集成电路客户需求。3、中船特气中船特气
58、 22/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 中船特气长期深耕电子中船特气长期深耕电子特气领域,是电子特气国产化领军企业特气领域,是电子特气国产化领军企业。公司是国内电子特种气体行业先驱,前身可追溯至 2000 年成立的七一八所特气工程部,从事电子特种气体的研发及产业化已有二十余年的历史。2002 年特气工程部成功研发了电子级三氟化氮,2008 年建成了年产 300 吨高纯三氟化氮生产线。打破国外技术垄断,填补了国内空白打破国外技术垄断,填补了国内空白。2010 年率先实现了国内六氟化钨、三氟甲磺酸产业化。经过多年技术积累和产业布局,公司形成了一系列
59、具有独立知识产权的核心技术和大规模产业化的实践经验,与国内其他企业相比形成了较强的先发优势,已成为国内电子特气龙头企业,并具备参与全球竞争的实力。受益下游电子行业周期,实现营收与净利润双击受益下游电子行业周期,实现营收与净利润双击。根据公司招股说明书与年报,2022 年公司营业收入19.56 亿元,同比增长 12.90%,归母净利润 3.83 亿元,同比增长 7.87%,扣非归母净利润 3.50 亿元,同比增长 8.9%。2019-2022 年,公司营收、归母净利润年复合增速分别为 23.57%、25.12%,成长速度快。集成电路占比持续走高,产品毛利率处于较高水平集成电路占比持续走高,产品毛
60、利率处于较高水平。公司下游行业主要覆盖集成电路、显示面板两大行业,22H1 合计收入占比达 96.26%。2019-2022H1 公司毛利率出现略微下滑,其主要原因是公司从2020 年起执行新收入准则,将原计入销售费用的运输费用分类归至主营业务成本中,除去这一影响后,公司 2019-2022H1 毛利率为 43.01%、43.76%、42.18%、42.86%,长期维持较高水平。公司净利率从2019 年的 18.87%提升至 2022 年上半年的 21.59%,提高约 3 个百分点。三氟化氮、六氟化钨产能全球领先,市场前景广阔三氟化氮、六氟化钨产能全球领先,市场前景广阔。近年来随着集成电路、显
61、示面板、芯片产业的快速发展,三氟化氮与六氟化钨的需求急剧上升,根据 TECHCET 数据,2020 年三氟化氮全球总需求约3.11 万吨,2021 年至 2025 年全球需求年复合增速约 15%,六氟化钨全球总需求约 4620 吨,2021 年至2025 年全球需求年复合增速约 12%。公司生产的三氟化氮、六氟化钨纯度高,产品稳定性好,当前公司具备六氟化钨产能 2230 吨、三氟化氮产能 9250 吨,分列世界第一、二位,具备明确先发优势。募投项目促进核心产品扩产及研发,进一步巩固竞争优势募投项目促进核心产品扩产及研发,进一步巩固竞争优势。为在全球范围内优化产业布局,持续提升全球的市场地位和国
62、际影响力,公司发行共 6 个募投项目,合计募集资金达 16 亿元。其中共 4 个建设项目,投资规模约为 10 亿元,分别为年产 3250 吨三氟化氮项目、年产 500 吨双(三氟甲磺酰)亚胺锂 23/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 项目、年产 735 吨高纯电子气体项目、年产 1500 吨高纯氯化氢扩建项目。公司有望在募投项目达产后,扩展市场份额,提高核心技术,从而进一步增加竞争力。4、凯美特气凯美特气 主营业务方面主营业务方面:公司是以石油化工尾气(废气)、火炬气为原料,研发、生产多种气体产品的专业环保企业。公司主要产品包括高纯食品级液体二氧
63、化碳、干冰、氩气、氮气、氢气、氧气、戊烷、液化气及可燃气等其它气体,其中:公司高纯食品级液体二氧化碳现有产能为 56 万吨/年,为国内食品级二氧化碳龙头企业。24/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 公司积极进军电子特气领域公司积极进军电子特气领域。在巩固二氧化碳气体行业龙头地位的基础上,2018 年起公司积极进军电子特气领域。2020 年 7 月,公司岳阳电子特种稀有气体项目正式投产,已生产出的合格产品包括:99.99996%二氧化碳、99.9999%氦气、99.999%氖气、99.9999%氩气、99.999%氪气、99.9995%氙气、99.
64、997%一氧化碳、99.9999%氮气、99.9999%氢气、氯化氢基准分子激光混配气、氟基准分子激光混配气、动态激光混配气。此后,公司陆续投资建设郴州宜章凯美特特种气体项目等,持续加码电子特气产业。客户方面客户方面:目前公司食品级液体二氧化碳产品已通过可口可乐可口可乐和百事可乐百事可乐的认证,被可口可乐和百事可乐等公司确认为在中国的策略供应商,并为杭州娃哈哈集团杭州娃哈哈集团、屈臣氏集团屈臣氏集团、百威英博啤酒集团百威英博啤酒集团、青岛啤青岛啤酒酒、华润雪花啤酒华润雪花啤酒、燕京啤酒燕京啤酒、珠江啤酒集团珠江啤酒集团、中烟集团中烟集团等众多知名食品饮料、烟草客户和中国中车集中国中车集团团、三
65、一重工三一重工、中联重科中联重科、山河智能山河智能、岳阳林纸岳阳林纸等特大型工业客户广泛采用。在电子特气领域,2023年 2 月,公司收到 ASML 子公司 Cymer 公司发来的合格供应商认证函,公司光刻气产品成功通过Cymer 公司审查,被列入合格供应商名单。财务方面财务方面:2013 年至 2021 年间,公司整体业绩稳中有升,其中 2015 年受液体气及戊烷价格大幅下降、长岭凯美特全年停车带来资产减值损失等因素的影响,公司实现营收 1.52 亿元,同比下降 42.04%,实现归母净利润-0.46 亿元,同比下降 244.68%;2021 年,受益于液化气与戊烷产品价格大幅上涨、二氧化碳
66、产品产销量有所提升等因素,公司实现营收 6.68 亿元,同比增长 28.68%,实现归母净利润 1.39亿元,同比增长 92.34%。2022 年公司业绩继续维持高速增长,全年实现营收 8.52 亿元,同比增长27.66%,实现归母净利润 1.66 亿元,同比增长 19.25%。5、和远气体和远气体 公司成立于 2003 年,液化空分气体起家,2006 年涉足管道供气和现场制气领域,逐步形成“瓶装气体、液态气体、现场制气、管道供气”四大服务于客户的供气模式,同时在 2012 年从工业气体向清洁能源产业拓展。截至目前,公司产品不仅包括氧气(42 万吨/年)、氮气(53 万吨/年,在建 18 万吨
67、预计 23年 12 月完工)、氩气(8500 吨/年,在建 2 万吨预计 2023 年 10 月完工)、纯氨(20 万吨/年)、二氧化碳等大宗气体,氢气(9440 万 Nm3/年,产能利用率 19.42%待提升)、液化天然气等清洁能源,随着宜昌电子特气及功能性材料产业园和潜江电子特气产业园项目的建成投产,公司还将新增电子特气及电子化学品、硅基功能性新材料等多种产品品类,两大产业园产能将在 2023 年陆续释放。2022 年公司潜江电子特气项目投产放量,工业氨业务规模大幅增加,同时特气业务营收占比有所提高,22 年实现总营收 13.2 亿元,yoy+33.3%,受毛利率下滑和资产减值损失影响,归
68、母净利同比下降。2023 年,除了潜江项目高纯氨、工业氨和电子级高纯氢产品产能释放外,公司宜昌电子特气及功能性材料产业园项目也将陆续投产放量,产品结构完善的同时,业务规模也将进一步扩大。23Q1 公司实现营收 4.1 亿元,同比增加 34.0%;实现归母净利 0.3 亿元,同比增加 18.5%。25/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 6、南大光电南大光电 公司孵化自国家 863 计划的 MO 源研究课题组,是国内首家 MO 源自主生产商;同时在国家“02-专项”(极大规模集成电路制造装备及成套工艺项目)的支持下,公司产品不断向砷烷/磷烷等特种气体
69、、ALD/CVD 金属有机前驱体、ArF 光刻胶等扩展,逐步成为国内先进电子材料核心供应商。在电子特气业务方面,2013 年公司获国家 02-专项高纯特气项目支持,启动大规模砷烷/磷烷的研发工作;2016 年成功解决困扰国内 30 年的高壁垒特种气体产品-高纯砷烷/磷烷的研发和产业化问题,目前已成为国内砷烷和磷烷的头部生产企业;2019 年 8 月收购山东飞源气体山东飞源气体,进军氟类电子特气领域(主要是三氟化氮),2022 年底新建成 2000 吨三氟化氮产能。随着公司三氟化氮、六氟化硫和高纯磷烷/砷烷扩建和技改项目的陆续投产放量,公司特气类产品营收占比不断提高,从 2019 年的 51.8
70、%提高至 2022 年的 75.6%,特气类产品技术壁垒高,具有高毛利率特征,2020-2022 年公司特气产品毛利率呈现逐年上升趋势(分别达 43.6%、45.0%、48.9%),23Q1受下游半导体产业去库周期影响,毛利率有所下滑,但在费用端有效控制下,公司销售净利率仍高升至23.8%。预期 2024 年半导体产业库存全面去化,新一轮上行周期开启,电子特气需求增加,价格有望重回上升通道,公司特气业务盈利能力有望提升。26/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 近年来,随着公司 MO 源、特气、半导体前驱体、光刻胶几大先进电子材料业务的拓展,产能规
71、模的不断扩大,公司营收和净利呈现逐年高增长态势。2022 年,公司实现营收 15.8 亿元,同比增加 60.6%;实现归母净利润 1.9 亿元,同比增长 37.1%。2023 年一季度,受到终端半导体晶圆需求较弱影响,营收4.0 亿元,yoy-3.1%;归母净利润 0.7 亿元,yoy-7.1%。七、七、发展展望发展展望 1、经济高质量发展经济高质量发展,为国内电子特种气体企业带来发展契机,为国内电子特种气体企业带来发展契机 随着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段,高端制造业成为国家重点鼓励发展的方向,整体市场规模快速增长。5G、人工智能、云计算等新一代信息技术的发展大幅增加了芯片、显示
72、面板等硬件的需求。值得一提的是,ChatGPT 算力需求增加也将会促使相关企业加大对算力设备的采购;此外,近年来国内晶圆厂处于密集扩产的周期,以上诸多因素均有力带动了上游原材料电子特气需求强劲增长。2、产业配套逐步完善,产业价值愈发显现产业配套逐步完善,产业价值愈发显现 在国家政策的支持下,国内电子特气产业初具规模,产业发展所需配套技术、原料、工程等越来越成熟,人才储备和知识产权布局收效明显,并不断得到下游客户广泛认可,这在根本上提高了客户实现材料本地化发展的源动力和紧迫性,结合本地化物流、仓储、服务等优势,推动我国半导体产业自主、快速发展。另一方面,集成电路制造技术节点推进,所带来的材料指标
73、要求提高、电子特种气体材料多元化发展要求等,结合本地化发展需要,电子特气未来的市场空间和增长潜力巨大。根据 TECHCET 数据,全球电子气体市场规模由 2017 年的 51.77 亿美元增长至 2020 年的 58.44 亿美元,预计 2025 年全球电子气体市场规模将超过 80 亿美元;全球电子特种气体市场规模由 2017 年的 36.91亿美元增长至 2020 年的 41.85 亿美元,预计 2025 年全球电子特种气体市场规模将超过 60 亿美元。随着全球半导体产业链向国内转移,我国电子气体尤其电子特种气体市场规模快速增加。根据中国半导体工业协会数据,我国电子特种气体市场规模由 201
74、7 年的 109.30 亿元增长至 2020 年的 173.60 亿元,预计 2025 年将增长至 316.60 亿元,2020 年至 2025 年的年均复合增长率将达 12.77%。3、电子特气、电子特气国产替代空间广阔国产替代空间广阔 27/28 2024 年年 4 月月 19 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 全球电子特气市场:市场份额集中,工业气体龙头林德等前四大企业市占率共计全球电子特气市场:市场份额集中,工业气体龙头林德等前四大企业市占率共计 48%。2020 年全球电子特气市场主要被德国林德、美国空气化工、法国液化空气以及日本大阳日酸占据,其中林德占比20.2%、液化空
75、气占比 15.5%、空气化工占比 6.6%、大阳日酸占比 5.5%。中国电子特气中国电子特气市场:中国电子特气发展时间较短,主要由早期进入中国市场的国外企业垄断,国产替代市场:中国电子特气发展时间较短,主要由早期进入中国市场的国外企业垄断,国产替代空间广阔空间广阔。2020 年中国电子特气市场前四企业分别为空气化工、林德、液化空气、大阳日酸,占比分别为 25%、23%、22%、16%。集成电路用电子特气品种数量较少,未来国产化空间广阔集成电路用电子特气品种数量较少,未来国产化空间广阔。据中国工业气体工业协会统计,我国仅能生产约 20%的集成电路生产用电子特气品种,目前国内厂商攻克了成膜、光刻、
76、刻蚀、清洗与离子注入等步骤的部分难点,其余均依赖进口,进口电子气体价格昂贵、运输不便,使得电子特气国产替代需求强烈、空间广阔。八、参考研报八、参考研报 1.浙商证券-电子特气行业深度报告:中国电子特气,从进口替代到供应全球 28/28 2024 年年 4 月月 19 日日行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2.华安证券-基础化工行业国产替代新材料系列之一:电子特气乘风起,高端突破正当时3.平安证券-化工新材料行业系列(一):电子特气,半导体新周期将至,国产替代如火如荼4.开源证券-基础化工行业深度报告:电子特气迎风起,国产替代正当时5.国信证券-化工行业 2023 年 5 月投资策略:看好电子特气、中国石化、氟化液、膳食纤维的投资方向6.招商证券-化工行业存储产业链上游之电子特气行业深度报告:存储产业链反转在即,看好电子特气国产化进程加速7.国泰君安-工业气体行业报告:工业气体市场空间广阔,电子特气国产替代加速8.兴业证券-工业气体行业深度研究报告:气体运营长坡厚雪、电子特气国产提速、设备制造基本盘稳健9.招商证券-电子特气行业深度报告:关键芯片制造耗材,乘半导体东风国产替代有望加速免责声明:以上内容仅供学习交流,不构成投资建议。