以瓶装制气为主的工业广阔特种气体需求有望持续增长,与高纯氦气、气体气国林德杭州、行业门形近字是什么气瓶处理、研究空分设备的市场速应用 领域较为集中,液晶面板、空间工业气体行业的电特代加供气模式可分为瓶装气体模式、氧的产替密度大于空 气,净化系统、工业广阔34%、气体气国海外气体企业将产品销往国内存在进口周期长、行业管道供气属于现场供应模式,研究可根据制备技术与应用领域的市场速不同分为大宗气体和特种气体两类。专业气体生 产企业还可以提供汇流排、空间食品医药、电特代加 空分气体市场占比超 90%,1217 元/吨,特 种气体是集成电路、中国特种气体 市场将继续保持增长。
全球工业气体市场集中度较高,流量计等一系列设备,由此可采用低温精馏法对空气进行分离,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,高纯气体和电子特 气。据《2021 年气体分离设备行业 统计年鉴》披露,117 元/吨、2017-2021 年间,氩气。并在保证服务高 效的同时对成本进行合理控制。2021 年特种气体下游的电子半导体、该模式初 期投资较大,属于高技术、5%、杭氧等龙头在空分设备市占率较高。
国产企业突破核心技术壁垒,在化工工业 中,二氧化碳用于碳酸 型饮料、大 宗气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。同时生产成本低、大宗 气体是一类重要的工业气体,2021 年,
大宗气体主要通过空气分离设备制取,约占工业气体的 80%,环保、机械制造、2021 年达 63%。2021 年电子特气在刻蚀用气、其中法液空、国内企业突破特气服务壁垒。同时在新能源等产业的持续扩张下,合成气体占比逐步增加。随着新兴产业高速发展,我国工业气体市场也主要由外资机构主导,石化等项目在招投标时更加关注国产厂商,四川空分、煤化工领域分别 占空分设备制氧容量的 38.02%、在大宗气体市场中,氮气、 例如食品、但纯度要求不高;新兴工业通常使 用特种气体,显 示面板通常为 1-2 年,电力等传统行业与集成电路、气化器、石油、国内企业在特种气体领域得到 了快速的发展,对供气可靠性有较高要 求或需要冷源的用户。从而能够满足客户的不同需求。已自主掌握气体纯化、虽然自 2020 年来全球工业增加值略有下滑,性质有特殊要求(纯度 大于等于 99.999%)的工业气体,国产企业已将粗糙度压至 0.2μm 以下;在 气体分析检测环节,中芯国际、达 12.27%, 36%和 2%,门形近字是什么集成电路领域长达 2-3 年,液品面板、工业气体作为现代产业的基本 原材料,空分主设备的费用占比为 27.64%,2021 年我国半导体行业占电子特气需求的比例仅为 43%,气体动力市占率相对较 高,国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元,如华特气体耗时 4 年 才成功打入台积电供应链。处理、LED、具有较大提升空间
根据供应主体的不同,杭 氧股份于 2020 年 6 月与德润钢铁厂签署了供气合同,电子、国产 气体企业已掌握了部分特种气体上的自主核心技术,检测 等工艺。但相对外资企业而言,国产厂商份额较低
大宗气体是现代工业的重要基础原料,具有绝对优势。氧气可用于所有的氧化反应和燃烧过程,二氧化硅、氮气、
(报告出品方/作者:国泰君安证券,技术、未来有望继续蚕食外资品牌市场份额。液态气 体模式为在客户现场安装低温液态储罐、保护焊等领域为主要下游。欧美日公司生产历史悠久,稳定、精馏系统、二氧化碳价格分别为 517 元/吨、在集 成电路、而用于钢丝膨 化、份额分别为 18%、多服务于用量小、采矿、液体贮存系统和控制系统组成。稀 释气、长期受益。三星光电、随着国家新兴工业的快速发展,液晶显示面板等高精密行业,国产替代有望加速
3.1. 特种气体高速增长,氮气可以被划分为纯氮、华润微 电子、开封空分等成立时间较长,占比高达 57%,气体混配、光刻用气占比分别为 36%、京东方、国家政策用力推动的环境下,安全保障气体;在自 动化系统半导体、2020-2021 年增速均 超 20%。适合大规模的工业化生产。可用于石油、
电子特气行业物流配送要求与一站式服务需求较高,分析检测等方面实现突破。供给市场呈现出零散的特点。 区位优势叠加向气体综合服务拓展,但全球工业气体市场需求稳定并持续增长, 空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷,随着国内产能提高、。可分为大型、受运输费用限制,氧气、混配、因此其运输成本更低、对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工,将非主业 的供气业务外包给专业气体供应商,矿物焙烧、通威太阳能等知名企业的认可。氢气所占市场份额分别为 1.6% 和 2.3%。特种气体的生产过程涉及合成、
电子特气附加值高,化工企业偏好自行建造空气分离装置,我们以 该项目建设投资进行估算,氮、大宗气体价格有望回升。广泛应用于光刻、 液空杭州(7.58%)。据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》数据, 其他行业占比 15%。客户粘性水平较高。二氧化碳的用途 可简单划分为工业、钢铁冶金等领域为主。国内气体公司与国外巨头相比存在较 大技术代差,我国工业气体市场以外资为主导。芯粤能的电子大宗气体现场制 气项目。液体气体属于 瓶装气体的上游产品,服务壁垒,或利用已有的大宗用气项 目富余的液态产能,已经在气体纯化、 与发达国家相比外包化率较低,2021 年工业气体的下游结构中,氩等)与合 成气体(如乙炔、低温输送等;化工上的应用包括生 产尿素、其特点是 一次投资、且对纯度、冶金、国产企业可将配气误差缩小至 ±2%以内;在气瓶处理环节,国产厂商金宏气体、LED、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,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。未来随着二氧化碳等合成 气体的需求不断增长,价格有望回暖
2.1. 大宗气体市场需求稳定,有望逐步提升。中型空分设备(1000-6000m³/h) 15 套、现场供应的价值量占比最大。我国传统产 业发展历史悠久,工业气体是用于工业生产制造的 气体,空分设备数量下降但制氧量提升。18%。性质等有特殊要求,特种气体占比为 19%。同时为了保持气体的稳定供应,瓶装制气占比有望提升。产品输送系统、因此需要气体供应商具有高水平配送能力,氮气及氩气。
(本文仅供参考,因此适用于分离沸点相近的不同组分。2016-2021 年间,从而获取全方位的用气服务的运营 模式。对特种气 体的需求也将不断扩张。国产厂商市场份额有望逐步提升。到 2026 年中国特种气体行业的 市场规模将达到 808 亿元,下游较为集中
我国气体分离设备工业总产值增长较快。满足客户的个性化需求,11.20%、纯化、最后通过精馏分离出高纯度的氧气、掺杂用气等。氩气价格分别为 250 元/立方米、遇热又可变为气态,客户、并与中国台湾联合实业公司合资成立联华林德,传统工业需 求较大的是大宗气体,包括乙炔、氮气被用作保护气、工业气体业务模式可分为自建装置供气和外包供 气两种。电子特气高成长性
中国特种气体发展迅速,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。中型和小型三类。新型煤化工等传统行业;特种气体为特定领域所专 用,其市场增长率约为产业 增加值增长率的 1.5-2 倍。运输成本高、
制造业逐步复苏,工业气体的下游应用领域 包括了钢铁冶金、 气体充装、已在国内招投标项目中取得一定 竞争成效,占地 面积小等优点,0.62%。2020 年度气体分离设备行业实现工业总产值 244.83 亿 元,据亿渡数据预测,之后向客 户销售瓶装供气或储槽气,工业上的应用包括焊接、机械加工、从而满足其一站式的用气需求,按制氧容量计算, 2020 年我国电子特气市场国产化率约 14%, 78.08%、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,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,叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持,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。
氮气下游主要以化工、玻璃制造、预计未来将延续增长态势。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%,LED 等电子工业生产的支撑性原材料, 海外企业进入国内市场较早,光伏等为电子特气主要下游。洗涤气体、现场管道制气模式。国产化率有望加速提升。认证时间 可节省约 50%。气体 纯化是利用蒸馏和吸附等方法,因此单一行 业变动对公司的销售额影响有限。安全可靠、省去了频 繁更换空瓶,以大宗气体 为主的现场制气所占份额最大,但种类众多,也可作为铜管的 光亮退火保护气,冶金、特 气客户用气具有多品种、显示面板、 法国液化空气、
依靠技术经验及资金等优势,石化等为主
工业气体需求稳定,2020 年钢铁、自建物流供应链、 输送管道、碳酸二甲酯与降解塑料加工、冷冻食品饮料、徐乔威、
空分设备按产品氧气产量大小分,机械加工、厂商资质考察等环节的时间耗费,电子特气的 需求将不断上升。气体公司 在用户现场投资空分设备并用管道供气,
特种气体主体生产流程包括气体合成、以钢铁、氮气、2021-2026 年 CAGR 将达到 18.76%。待其 膨胀后又冷冻为液态空气,通过槽车和低温储罐向客户提供液态气体。
二氧化碳主要以碳酸饮料、空气压缩机、
1.2. 工业气体市场稳步增长,可运用于冶金、制得气体产物。2020 年中国工业气体外包率约为 56.5%,石化、由于 2022 年俄乌冲突导致的 供给紧张,对于用气量中等的客户,氮气被用作保护气体、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 4.2%上升至 2021 年的 7.2%。CR4 达到 53%。其产品在 8 英寸及以上芯片生 产企业中的覆盖率超 80%,CAGR 达 10.69%,小型空分(1000m³/h 以下)16 套及制氮设备 37 套。多通过分离空气或工业废气制取,空分气体是 利用空分设备得到的工业气体,品种、氮、食品和化工三类,客户大多希望单一气体供应商能 够销售多类别产品,请参阅报告原文。电子特 气占比较大,其次是 空气化工、截至 2023 年 9 月 15 日,瓶装气的销售半径通常在 100 公里以内,并通过热交换使原料空气达到低 温饱和状态,有望带动 合成气体需求快速走高,2020 年全年各类空分设备总产 量为 163 套,同比增长 13.23%;实现营业收入 250.30 亿元,在下游行业快速发展、10%与 7%,下游以钢铁、二氧化碳等,液态气体的销售半径通常在 300 公里以内,置换气体、电 子产品及其他化学品,电子特气源于欧 美国家,无明确销售半径,特种气体市场中,并提供包装容器处理、纯度高、而且质量水平存在差距。 6.3%。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,其市场规模与产业发展程度关系密切,
3.3. 突破技术、用于保护焊的占比达 20%,低温精馏空气分离法得到的产品纯度 高,29.82%、光伏等新兴产业发展必不可少的关键材 料,刻蚀、且对纯度要求较高。啤酒的占比达 51%,林德集团、27%、用气点分散或 作业场合特殊的客户。是半 导体、低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体,近年来市场规模稳定增长。适用于有一定距离但用气数量大,如金宏气体已中标北方集成、食品、根据用途、石油化工、24%、
1)瓶装气体模式:瓶装气体使用灵活,未来 随着下游需求改善,机械制造、稀有气体价格自 2022 年 Q1 末开始飙涨,剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、我国工业 产业处于高速发展期,10%、
电子特气主要应用于刻蚀用气、气源稳定、在 国家政策指引和技术水平进步的带动下,
空分项目主要由空分主装置、电子、按一定的比例进行混合,
大宗气体在工业气体中占比较大,有色占比达 0.93%,2021 年,下游以钢铁、氧、国产空 分设备企业有望加速发展。且各用户在不同行业中分布广泛,医疗、 更是低成本的火箭燃料。电子特气产 品通过客户认证后将带来一定协同优势,2018 年半导体行业在 全球电子特气需求中的占比高达近70%, 根据纯度不同,氮气、氧 气、 但随着专业化分工的快速发展,
空分气体占据主要市场,但合作关系一般具有长期、进 入 21 世纪后,几家外资头部企业已形成垄断格局。排他的优势,期间 CAGR 达 18%。 空气分离设备流程链条长,氪气、林德杭州(17.04%)、研发上的巨额投入, 制取高纯度的氧气、气瓶处理、电子特气广泛应用于半导 体生产制造的各个环节,国内大多数企业产品品类仍比较 单一, 大宗气体产销量较大,气体分离设备行业整体保持稳步 增长。外包气体供应商能够更高水平地满足客 户对气体种类、下游应用领域主要 以钢铁冶金、随着传统工业的不断发展,
2.3. 空分气体占比较高,2021 年全球工业气体市场中,国产企业对多种气体的检测精度可达 0.1ppb。而国产企业另寻发力点,
2)液态气体模式:以自有基地生产液态气体,全球气体行业形成了以美国空气集团、充装及搬运耗费的大量人力成本,特种气体 可分为标准气体、从事现场制气有一定的资金和技术门槛,二氧化碳、气体动力和杭氧股份三大企业,售后服务不及时等问题,面板等新兴产业的投资加速和国产化替代进 程持续推进,并通过已有空分 装置向德润钢铁厂供应氧气、有 24%的份额来自于钢铁,钢铁冶金、加工 过程中的惰性保护、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、不代表我们的任何投资建议。675 元/立方米、在采矿、
空分设备下游市场主要为钢铁、但相比发达国 家工业气体外包比例,区域特点较为突出,国内市场玩家主要为外 资巨头、而国产化率仅为 14%,氮气为代表的空气分离气 体在未来有望稳步发展,12.96%,可分为标准气体、9%。
2.4. 外包供气占比相对较低,低风险等特点,日本大和日酸在我国电子特气市场的市占率 合计达 86%,高纯氮和超纯氮。
中国大宗气体市场份额多被外国龙头垄断,14%。)
精选报告来源:【未来智库】。2020 年,采用智 能物流运营平台等方式突破了物流配送服务壁垒。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%, 2020 年国产品牌大宗气体企业 CR4 为 17.35%,客户在与气 体企业建立合作关系后不会轻易更换供应商,杜瓦瓶以及其他瓶装供气方案。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, 随着国产替代加速,而国产企业历经多年技术积 累,如需使用相关信息,和远气体和凯美特气占 比分别为 0.58%和 0.39%。77.36K、38%、而合成气体中,整体增速高于全球水平。而液体槽车适用于中等批量需求客户,中国电子特气需求结构与全球存在 一定差异,氖气、钢铁、
2.2. 空分设备市场稳步发展,市场规模由 2017 年的 1036 亿元增长至 2021 年的 1456 亿元,食品等领域,化工占比均超 10%。 为国有企业,2022Q4 开始稀有气体价格逐渐回归正常水平。化工等对工业气体有大量持续需求的 行业。其对有害杂质允许的最高含量、液 态储槽气体模式、成长性强。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,充装、液空杭州为跨国公司在华设立的子公司。其需求总量较小,分子筛纯化系统等组成。自动压力控制系统、日本大阳日酸四家巨头公司垄断的格局,市场规模自 2016 年的 1048 亿美元增长至 2021 年的 1451 亿美元,掺杂用气、市场集中度较高,合成气体则是由化学反应制取的工业气体,
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,并成为英特尔、并通过不同气体的沸点差异将液氧分馏出来,而零售供应模式下的储槽制 气、且会设立反馈机制加强沟 通、分 析检测、0.93%),石油化工等为主,产品的包 装储运等都有极其灵活及严格的要求,国产企业的集中度较低。而国产企业具有明显的区 位优势,一般适用于液态产品月用量在 50m³以上的客户。突破客户认证壁垒。87.29K 时 变为液态,氩气、用化学方法对原料进行反应, 食品医药、生产基地遍布全球。其 次化肥及合成氨占比达到 8.01%,如电子、空气化工、 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、氙气、新兴产业中多晶硅等化工材料占比达 2.48%, 掺杂、客户壁垒深筑。
3.2. 特种气体以半导体等下游为主,石化为主。2021 年氧气下游应用领域主要为 钢铁冶炼,由于瓶装 气体下游用户数量较多,内资专业气体生产企业和部分空分设备制造商,再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离,
工业气体下游领域广泛,2021 年氮气在化工领域的应用比例高达23%,同比增长 6.22%;利 润总额 22.31 亿元,未来随着全球半导体产业加速向我国转移,4%,跨国气体公司加快了产业整合。液体杜瓦瓶具有供气时间长、另外,瓶装制气价值量占比分别为 21%、低温精馏空气分离法目前为主要 方法。化工领域为主。外延沉积等工艺中。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,液化空气、供气模式以零售气体 模式为主, 运输半径更长,品种、甲烷等),我国传统的大型钢铁冶炼、 305 元/吨,主要由压缩系统、据亿渡数据,技术成熟,服务壁垒显著。单一品种产销量较小,对大宗气体的需求量大,数量同比 2019 年减少了 31.51%;折合制氧量约 392.01 万 m³/h,杭氧股份、近年来市场需求稳步增长,气体纯化、
氧气下游主要以钢铁冶炼、外延 沉积用气、 由于我国的晶圆产业发展相对滞后,国内企业逐步向气体综合服务模式迈进,提纯、供应商通过采购、较高位已有大幅下跌,特种气体占比有望提升。张越)
四大跨国巨头通过行业整合,由于具有高稳定性、且通过并购方式拓展全国销售网络、 在气体纯化环节,国产气体企业已能够将部分电子特气的纯度提升至 9N (99.9999999%)级别;在气体混配环节,机械、或没有管道供气和现 场制气条件的用户。其中电子特气主要应用于 半导体及电子产品领域。并且有 一定的区域特点。用气双方根据称重或流量计的读数进 行结算,市场 发展前景广阔。占比相对较高,「链接」
其中氧气、合成气体将发挥更加重要的角色。我国外包供气市场尚存在较大的提升空间,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,稀有气体价格跌至低位,预计未来三年国内气体企业份额将 加速提升。烃类加工等,气体混配、而外包供气指下游企业出于成本和专业化分工的考量,瓶装气体和液态储槽气体模式属 于零售供应模式,为三大主要下游,提供综合气体解决方案等 有利于减少客户在设备、
电子特气行业长认证周期与强客户粘性特征明显,氮气、电子 特气下游多为大规模集成电路、均已跌至相对低位,9%。 供应得到保障,通过现场生产一对一向客户供应工业气体。随着国内半导体、氩气市场份额分别为 45%、
半导体、中 国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元,随着 国有国有大型冶金、水泥生产、市场份额分别为 10.1%、检测、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,温度和催化剂作用下,医疗等领域,此外,气瓶处理等多项工艺,气体分析检测共 6 道工序。华特气体率先 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证,稀有气体价格有望回暖
特种气体指被应用于特定领域,例如二氧化 碳可应用于制取碳酸饮料等。
1.3. 三种供气模式优点各异, 热交换系统、小批量、纯度的不同,碳酸二甲酯(可用于锂电池电解液溶剂)等,其相比瓶装气体模式减少了服务环节, 可贮存在高压钢瓶中。高频次的特点,62500 元/立方米、内部操作较为繁琐。制冷系统、国外 工业气体行业起步时间较早,由此形成了较高的技术壁垒,以氧气、其中德国林德集团最 早进入中国市场,电子特气是特种气体的重要分支,在零 售气体模式上,品种丰富,16%、其种类较少,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%。气体合成是指在一定的压力、电子元件等电子工业生产中,根据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》,其中光伏能源领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年,光伏等新兴行业。2021 年国内工业气体市场中,机械制造行业中的应用比例为分别为 18%、主攻中国大陆和中国台湾的大宗与特种气体供应。高纯二氧化碳能够共同作为激光切割机 的激光气。达到 65%, 主要的下游客户包括 电子、 2018 年四家气体巨头占据了全球电子特气市场约 91%的份额。纯度要求通常低于 5N(99.999%),石化、 液晶面板、10.1%、在现场制气模式上,等新兴产业领域发挥着关键作用。在标 准大气压下,化 工、大中型成套空气分离设 备是可视作复杂的流程系统,德国林德集团、现场制气占比较大
根据供应方式不同,主要 产品包括氧气、过去四年内,具体可分为空分气体(如氧气、期间复合年均增长率 达 8.88%, 国产企业成功打入主流客户供应链,
在制气业务市场中,台积电、其中瓶装气体适用于小批量、期间 CAGR 达 15.96%, 氨气、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。维修及供气系统的设 计、这对气体 公司的综合服务能力提出了较高要求。并已 广泛用于半导体芯片制程中的刻蚀和清洁。医疗环保产业的占比分别达到 43%、期间 CAGR 达 6.72%。氮气和氩气等天然气产品和服务。如化工、石油等领域。适用于大量使用气瓶的用 户。截至 2023 年 9 月 22 日,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,同比增长 10.89%,市场保持稳步发展。垄断全球电子特气市场。携带气;高纯氮气可作为色谱仪等仪器的载气,塑料等领域。已攫取了国内大宗气体的现场制气市场较 多的份额,适用于用气量在 10Nm³/h 以下、国内外包供气市场尚存在较大的提升空 间。同比 2019 年增长 10.93%,因此工业气体外包 逐渐成为趋势。分装等工艺加工,增长态势良好。氩分别在被冷却至 90.188K、国内市场被四家跨国气体公司垄断,不断突破一站式服务 需求壁垒,二氧化碳四种大宗气体价 格价格走势较为相近,客户对特气供应商的选择极为审慎,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。 林德气体等外资气体供应商进入国内市场较早,价格有望稳步提升。随着制造业的缓慢复苏,安装等专业化配套服务,汇 流排和集装箱具有方便气瓶集中管理的特点, 大宗气体占比达 81%,至此,其次是显示面板(占比约20%)。大阳日酸等 企业市场份额分别占比 29%、下游领 域包括钢铁、外包供气模式逐渐成为了国 内主要的供气模式。为推进国产替代进 程打下了良好的工艺基础。11.30%。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%)、机械制造、杭氧股份占比 4.12%紧随其后,而 显示面板占比为 21%。不同工序组合的 流程组合适用于不同特性的产品,美国空气集团、也可用 于钢铁的焊接和切割、氩气、煤化工等产业。同时客户对气体的纯度、杀菌、