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1、 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 行业相关股票行业相关股票 股票股票 股票股票 EPS PE 投资投资 评级评级 代码代码 名称名称 2019 2020E 2021E 2019 2020E 2021E 上期上期 本期本期 688268.SH 华特气体华特气体 0.61 0.79 1.02 142.23 109.94 85.19 - - 688106.SH 金宏气体金宏气体 0.49 0.39 0.49 78.26 103.4 81.84 - - 300346.SZ 南大光电南大光电 0.14 0.2 0.23 301.92 207.16 182.39 - - 600378.SH 昊华科

2、技昊华科技 0.59 0.65 0.75 37.45 34.04 29.42 - - 资料来源：德邦研究所（注：以上数据采用 Wind 一致预期） Table_Main 证券研究报告 | 行业深度报告 2020 年 08 月 11 日 其他化学制品其他化学制品 优于大市优于大市（首次首次） 证券分析师证券分析师 雷涛雷涛 资格编号：S01 邮箱： 联系人联系人 市场表现市场表现 资料来源：聚源数据，德邦研究所 相关研究相关研究 行业深度报告行业深度报告 长风破浪，长风破浪，电子特气电子特气国产化崛起正当时国产化崛起正当时 Table_Summary 投资要点：投资要点：

3、电子特气是电子工业的血液，在半导体生产中电子特气是电子工业的血液，在半导体生产中至关重要至关重要。电子特气是广泛应用于 电子工业生产过程中的工业气体，常用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工 艺，是至关重要的原材料。电子特气的质量稍有差池，轻则导致半导体产品质量不 过关，重则扩散污染整 sss 条产品线，甚至报废，造成巨额损失。因此，电子特气 在电子工业中的作用举足轻重，是名副其实的“电子工业的血液” 。 电子特气市场广阔，电子特气市场广阔，增增长长稳定，稳定，中国中国区区的的增速增速为全球的三倍为全球的三倍。过去十几年，半导 体产业、半导体材料产业、电子特气产业在全球范围的年化复合增速均在

4、 5-6%左 右，而中国区的增速则分别超过 20%、10%和 15%，为世界整体增速的 2-4 倍。 我们认为在未来五年内， 全球电子特气产业将跟随半导体产业同步稳定发展， 年化 复合增速约为 6%， 到 2024 年市场规模将超过 60 亿美元； 而中国对半导体产业链 的大手笔投资， 将驱动国内特气行业的发展继续领跑全球， 我们预计这一市场规模 将以年化 11%的速度继续增长， 到 2024 年达到 230 亿元， 相比 2018 年接近翻倍。 外资巨头垄断外资巨头垄断中国电子特气市场近九成份额中国电子特气市场近九成份额，国产替代，国产替代初露曙光初露曙光。美国空气化工、 法液空、新林德、日

5、本大阳日酸四大巨头总计占据了世界电子特气市场份额的 94%，我国电子特气市场份额的 88%，而我国最优秀的特气公司在国内的市场份 额都没有超过 3%。经过国家科研院所和龙头企业数十年的苦心研发，华特气体、 金宏气体等国产特气公司终于率先突破了外资巨头的技术垄断， 主力产品达到甚至 超过国际领先水平，并实现了对下游集成电路、面板、光伏厂商的常态供应。外国 气体公司在华的垄断局面已经松动，特气市场将迎来越来越多的中国“芯”势力。 正视差距，千里之行始于足下；壁垒高企，弯道超车道阻且长。正视差距，千里之行始于足下；壁垒高企，弯道超车道阻且长。尽管国产特气公 司已经完成了从 0 到 1 的突破，但不可

6、忽视的是，在特气体系的多样性、完整性， 以及综合服务能力等方面，我们与跨国气体公司仍然存在相当的差距，从 1 到 10 的路可能会更难走。国产特气公司必须持之以恒地大力投入气体研发与产能建设， 主动挖掘客户需求，紧跟产业前沿，并且不断迭代技术，降本增效；还必须加强科 研型、服务型人才队伍的建设，提升综合服务能力；以及借助资本的力量，对当前 尚处于起步阶段的中国特气行业进行整合，方能实现对气体巨头的弯道超车。 推荐关注推荐关注国内电子特气产业的龙头公司。国内电子特气产业的龙头公司。比如国内氟代烷烃龙头，光刻气通过 ASML 认证的华特气体华特气体；国内超纯氨市场占有率超过 50%的金宏气体金宏气

7、体；国内磷烷、 砷烷龙头，南京大学 863 项目孵化的南大光电南大光电；化工部旗下研究院，六氟化硫龙 头昊华科技昊华科技；以及中船重工 718 所旗下非上市公司，三氟化氮、六氟化钨龙头派派 瑞特气瑞特气。 风险提示：风险提示：半导体产业投资锐减、晶圆厂投产不及预期、公司产能投放速度不及预 期、客户认证进度不及预期 -11% 0% 11% 22% 33% 44% 55% 66% -122020-04 其他化学制品沪深300 行业深度报告 2 / 30 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 内容目录内容目录 1. 电子工业的“血液”电子特气 . 5 1.1. 品种庞杂、功能

8、多样，不可或缺的关键材料 . 6 1.2. 气体工业百年，垄断格局已成 . 7 1.3. 市场广阔，电子特气前途光明 . 8 1.4. 腾飞前夜，国产特气蓄势待发 . 10 1.5. 国家意志加持，电子特气国产化提速 . 13 2. 打破巨头垄断，特气行业迎来中国“芯”势力 . 14 2.1. 四大巨头垄断下的特气市场 . 14 2.2. 占据地利，国内公司卡住“身位” . 15 2.3. 壁垒高企，电子特气国产化道阻且长 . 15 2.3.1. 技术壁垒 . 15 2.3.2. 客户认证壁垒 . 16 2.3.3. 服务壁垒 . 16 2.3.4. 资金壁垒 . 17 2.3.5. 资质壁垒

9、 . 17 2.4. 中国气体势力崛起，垄断格局开始松动 . 17 2.5. 他山之石可以攻玉，剖析气体巨头成长之路 . 18 3. 国内特气龙头公司推荐 . 20 3.1. 华特气体（688268.SH） ：氟代烷烃龙头，光刻气通过 ASML 认证，率先科创板上 市 . 20 3.2. 金宏气体（688106.SH） ：超纯氨龙头，新三板转科创板 . 23 3.3. 南大光电（300346.SZ） ：南京大学孵化，磷烷、砷烷龙头 . 25 3.4. 昊华科技（600378.SH） ：前身化工部旗下研究院，六氟化硫龙头 . 26 3.5. 派瑞特气（未上市） ：中船重工旗下 718 所，三氟化

10、氮、六氟化钨龙头 . 28 4. 风险提示 . 29 nMtMoOpQtMpNxPpQrNtMnO7NbP8OnPrRpNpPfQoOxPiNqRrQ9PrQoQwMnRnRvPmPxO 行业深度报告 3 / 30 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图表目录图表目录 图 1：工业气体分类 . 5 图 2：全球电子特气下游需求占比 . 6 图 3：我国电子特气下游需求占比 . 6 图 4：电子特气行业发展历程 . 8 图 5：全球半导体产业销售额 . 9 图 6：全球半导体材料销售额 . 9 图 7：全球半导体材料细分市场（单位：亿美元） . 9 图 8：全球电子特气市场规模 . 9 图

11、9：电子特气在半导体产业中的市场量级和占比 . 10 图 10：全球晶圆年产能增加量（等效 8 英寸） . 10 图 11：中国集成电路产业销售额 . 10 图 12：中国大陆半导体材料销售额 . 10 图 13：2019 年各地区半导体行业销售额（单位：亿美元）. 10 图 14：2018 年各地区半导体材料销售额（单位：亿美元）. 10 图 15：中国电子特气市场规模 . 11 图 16：2017-2020 年各地区半导体设备投资和晶圆厂项目数量 . 11 图 17：2018 年世界电子气体市场份额 . 15 图 18：2018 年我国电子气体市场份额 . 15 图 19：世界工业气体市场

12、份额变迁 . 20 图 19：近年华特气体收入和毛利 . 23 图 20：近年华特气体净利润 . 23 图 21：近年金宏气体收入和毛利 . 25 图 22：近年金宏气体特气业务收入和毛利 . 25 图 23：近年南大光电整体收入和毛利 . 26 图 24：近年南大光电特气业务收入和毛利 . 26 图 25：近年昊华科技整体收入和毛利 . 28 图 26：近年昊华科技特气业务收入和毛利 . 28 表 1：气体纯度分类 . 5 表 2：电子特气的分类和典型气体 . 6 表 3：月产 5 万片的 8 英寸晶圆厂一年的特气用量（瓶） . 7 行业深度报告 4 / 30 请务必阅读正文之后的信息披露和

13、法律声明 表 4：中国大陆主要晶圆厂商的产能和远期规划 . 11 表 5：我国特气行业有关政策整理 . 13 表 6：部分国产特气公司概况 . 18 表 6：国际国内主要的气体公司对比 . 18 表 7：华特气体主营业务 . 21 表 8：华特气体特气产能、产量及销量 . 21 表 9：公司科创板募集资金拟投项目 . 21 表 10：华特气体主力产品参数与同行比较 . 22 表 11：金宏气体主营业务 . 23 表 12：金宏气体特气产能及规划 . 24 表 13：金宏气体部分产品市场份额 . 24 表 14：金宏气体主力产品参数与同行比较 . 24 表 15：南大光电主营业务 . 25 表

14、16：昊华科技特气业务 . 26 表 17：昊华科技特气产能、产量及销量 . 27 表 18：昊华科技特气产能扩张规划 . 27 表 19：派瑞特气现有产能及规划产能 . 28 行业深度报告 5 / 30 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1. 电子工业的“血液”电子工业的“血液”电子特气电子特气 工业中，常温常压下呈气态的产品被人们统称为工业气体产品。根据制备方 式和应用领域的不同，工业气体可分为大宗气体和特种气体。大宗气体主要包括 氧、氮、氩等空分气体，及乙炔、二氧化碳等合成气体，特种气体主要包括电子 气体、高纯气体和标准气体。大宗气体产销量大，但是对纯度要求不高。特种气 体产销量虽

15、小，但根据不同的用途，对不同特种气体的纯度或组成、有害杂质允 许的最高含量、产品的包装贮运等，都有极其严格的要求，属于高技术、高附加 值产品。 图图 1：工业气体分类工业气体分类 资料来源：金宏气体招股书，德邦研究所 在半导体在半导体的的生产中，大宗气体和电子特气都有应用。生产中，大宗气体和电子特气都有应用。大宗气体主要包括空分 气体中的氧气、氮气，品种少、用量大，对纯度要求不高（99.99%左右甚至是普 通纯度） ，可用于助燃、防氧化等，供应方式以现场制气、集中供应为主。电子特 气主要包括氢化物、氟化物、氟代烷烃、金属有机化合物等等，是超大规模集成 电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳

16、能电池、光纤等电子工业生产不 可缺少的基础性支撑原材料，被广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散 等工艺，供应方式以零售分散供应为主。 随着半导体和微电子工业的迅猛发展，随着半导体和微电子工业的迅猛发展，业界业界对电子对电子特气特气的品种、数量、质量的品种、数量、质量 及纯度及纯度都都提出了提出了更更高的要求高的要求。一般而言，对电子特气的纯度要求达到了 4.5N、5N 甚至 6N、8N（N 指纯度百分比中 9 的个数，小数点后的 5 表示最后一位不满 9 的小数，4.5N 表示 99.995%，8N 表示 99.999999%） ，同时还要求将金属元素净 化到 10-9级至 10-12级

17、。纯度每提升一个 N，以及粒子、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和难度的显著提升。一旦电子特气的纯度或是 净度不达标，轻则使得产品质量不过关，重则扩散污染整条产品线，甚至报废， 造成巨额损失。电子特气在半导体工业中起到举足轻重的作用，被称为电子工业电子特气在半导体工业中起到举足轻重的作用，被称为电子工业 的“血液” 。的“血液” 。 表表 1：气体纯度分类气体纯度分类 气体等级气体等级 纯度要求纯度要求 杂质含量杂质含量 应用领域应用领域 普通气体 3N 100010-6 一般器件 纯气体 4N 10010-6 晶体管和晶闸管等 工业气体工业气体 大宗气体大宗气体 氧气氧

18、气 氮气氮气 氩气氩气 特种气体特种气体 电子特气电子特气 氢化物氢化物 氟化物氟化物 碳氟化物碳氟化物 高纯气体高纯气体 高纯氧气高纯氧气 高纯氢气高纯氢气 标准气体标准气体 行业深度报告 6 / 30 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 高纯气体 5N 1010-6 大规模集成电路和特殊器件等 超高纯气体 6N 110-6 超大规模集成电路和特大规模集成电路 6N 0.110-6 资料来源：公开资料，德邦研究所 1.1. 品种庞杂、功能多样，不可或缺的关键材料品种庞杂、功能多样，不可或缺的关键材料 电子特气下游的主要应用包括半导体、显示面板、光伏和电子特气下游的主要应用包括半导体、显示

19、面板、光伏和 LED。全球范围内 来看，半导体行业对电子特气的需求占到总量的 71%，显示面板需求占到 18%。 与其余地区相比，我国的晶圆代工产业的发展稍显滞后，而以京东方为代表的显 示面板企业则已经初具规模。因此，与全球范围相比，我国电子特气的下游应用 比例有所差别，其中半导体行业对电子特气需求占到国内总需求的 42%，显示面 板需求占到 37%。 图图 2：全球电子特气下游需求占比全球电子特气下游需求占比 图图 3：我国电子特气下游需求占比我国电子特气下游需求占比 资料来源：Linx Consulting，德邦研究所 资料来源：前瞻产业研究院，德邦研究所 在半导体工业中，常用的特种气体有

20、 100 多种，其中在集成电路制造中的硅 片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等核心工艺环节中，需要的特 种气体种类超过 50 种。 目前电子特气并没有形成国际通行的分类体系，通常根据 气体的用途对其进行区分，比如外延晶体生长气、热氧化气、外延气、掺杂气、 扩散气、化学气相沉积气、喷射气、离子注人气、等离子蚀刻气、载气/吹洗气、 光刻气、退火气、焊接气、烧结气和平衡气（有的气体有多种用途）等。 表表 2：电子特气的分类和典型气体电子特气的分类和典型气体 分类 典型气体 掺杂气 AsH3、PH3、GeH4、B2H6、AsCl3、AsF3、H2S、BF3、BCl3、H2Se、SbH3、(C

21、H3)2Te、(CH3)2Cd、(C2H5)2Cd、PCl3、(C2H5)2Te 晶体生长气 SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、B2H6、BBr3、BCl3、AsH3、PH3、GeH4、TeH2、(CH3)3Al、(CH3)3As、(C2H5)3As、(CH3)2Hg、(CH3)3P、 (C2H5)3P、SnCl4、GeCl4、SbCl5、AlCl3、Ar、He、H2 气相蚀刻气 Cl2、HCl、HF、HBr、SF6 等离子蚀刻气 SiF4、CF4、C3F8、CHF3、C2F6、CClF3、O2、C2ClF5、NF3、SF6、BCl3、CHFCl2、N2、Ar、He 离子束蚀

22、刻气 C3F8、CHF3、CClF3、CF4 离子注入气 AsF3、PF3、PH3、BF3、BCl3、SiF4、SF6、N2、H2 化学气相沉积气 SiH4、SiH2Cl2、SiCl4、NH3、NO、O2 平衡气（稀释气） N2、Ar、He、H2、CO2、N2O、O2 外延气 SiH4、SiH2Cl2、SiCl4、Si2H6、HCl、PH3、AsH3、B2H6、N2、Ar、He、H2 资料来源：中国知网，德邦研究所 尽管半导体生产中要用的特种气体品种繁多， 但单种气体的用量并不是太大。尽管半导体生产中要用的特种气体品种繁多， 但单种气体的用量并不是太大。 根据统计， 一个月产量 5 万片的 8

23、 英寸晶圆厂一年要用的电子特气数量有 56 种， 金额约为 5000 万元。 具体到个别品种， 以下表中用量最大的三氟化氮气体为例， 一年用量为 628 瓶，常用的规格一瓶为 50Kg，一年大约消耗 31.4 吨，按某上市 公司出厂价 15 万元/吨左右计，折合金额 471 万元。 光伏, 3%化合物半导 体/LED, 8% 半导体, 71% 显示面板, 18% 光伏, 13% 化合物半导 体/LED, 8% 半导体, 42% 显示面板, 37% 行业深度报告 7 / 30 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 表表 3：月产月产 5 万片的万片的 8 英寸晶圆厂一年的特气用量（瓶）英寸晶圆

24、厂一年的特气用量（瓶） 气体 用量 气体 用量 气体 用量 气体 用量 NF3 628 CF4 62 C4F8 24 Ar+O2 1% 5 C2F6 551 BF3(3.4L) 59 ClF3(40kg) 18 Xe (30L) 4 SiH4(12kg) 458 WF6 51 SDS3 BF3(330g) 15 ND3 (2N 29.5L) 4 NH3 263 BF3(1L) 51 Xe 14 CH3F GAS 4 N2 258 Cl2 43 Ar(3.4L) 13 PH3 SAGE, B49/4.711kg 3 HCl(47L) 251 4%N2/H2 42 Kr+F2+Ne 12 50pp

25、m PH3/H2 3 He+SiH4 20% 198 BCl3 36 20ppm B2H6/H2 (5N) 12 He(10L, 5N, Purge Gas) 2 N2O 180 SiHCl3(TCS,41kg) 35 10% CH4+Ar 9 CH2F2 2 N2+SiH4 20% 147 HBr 32 PH3 8 C5F8 2 He 81 N2(6N) 31 AsH3 8 SiF4(SDS) 1 CO2(30kg) 77 SiH2Cl2 30 Ar(1L) 8 300ppm B2H6/H2(9.81 MPa) 1 1.25%Kr+Ne 73 C3F8 30 CO2(10L) 8 1.5%

26、GeH4/H2 1 SF6 66 He+PH3 1% 25 C4F6 GAS 5 1% CH3SiH3/H2 1 CO 66 CHF3 25 AsH3 SDS3 5N5 2.5L 5 1% AsH3/H2 (11.8 MPa) 1 资料来源：华特气体销售部宣传材料，德邦研究所 也正是由于电子特气多品种、小批量、高频次的特点，使得下游半导体产业 的客户希望气体供应商能够覆盖更多类别的产品， 并且提供包装容器处理、 检测、 维修及供气系统的设计、安装等专业化的配套服务，从而满足其一站式的用气需 求，这对气体公司的综合服务能力提出了较高的要求。因此，为了满足客户的需 求，气体公司不仅需要内生性地提升

27、产能和产品质量，还需要通过不断地研发新 品种的特气，或者通过外延并购其余气体公司拓展产品线。 1.2. 气体工业百年，垄断格局已成气体工业百年，垄断格局已成 工业气体行业起源于1886年的英国， Brins兄弟建立了BOC （英国氧气公司） ， 起初气体行业的主要产品包括氧气、氢气、一氧化碳、氮气等等重要的大宗工业 原料，对纯度要求并不高。 20 世纪 60 年代，随着电子工业等高新技术的发展，出现了电子气体及其它 特殊用途的高纯气和混合气， 统称为特种气体。 由于特种气体是当时的新兴行业， 涉及的气体品种繁多，应用范围又很广，各国对特种气体没有形成统一的定义和 分类。 到 20 世纪 80

28、年代，经过十多年的发展，全球各主要气体公司都相继成立了 特种气体部，或设立专门生产和供应各种高纯气体及混合气体的类似机构，高纯 气体的种类扩展到 130 多种，半导体产业中， 高纯氨、氯化氢、 二氧化碳、硅烷、 乙硼烷、硒烷、磷烷、砷烷等气体得到广泛的应用。到 80 年代末，高纯气体的种 类膨胀到 260 多种。这一时代业界对气体的纯度要求达到 4.5-5N。彼时，我国的 电子气体工业发展还不完善，研究多是对国外技术的跟踪与翻译，特种气体品种 和纯度上大约落后于国外先进技术 10 年左右。国家通过“六五” 、 “七五”计划针 对高纯烷类气体、蚀刻气、三氟化氮等特种气体展开技术攻关，实现部分品种的 初步自主供应。 20 世纪 90 年代，业界对气体的纯度要求进一步提高到 6N 甚至 8N，国外的 大型气体公司逐步建立了具有自己特色的、 分工明确和门类齐全的气体控制体系。 尽管我国的气体工业也有了长足的发展，但在气体纯度、混配、贮运、分析、净 化和应用上，与国外仍然有着 10 年左右的技术代差。据统计，截止到 1997 年， 已经有 7 家国外大型气体公司在我国近三十个城市建厂。国内以光明院