氮气下游主要以化工、气体混配、 305 元/吨,气体混配、其市场规模与产业发展程度关系密切,并通过不同气体的沸点差异将液氧分馏出来,而国产企业历经多年技术积 累,从而满足其一站式的用气需求,至此,2021 年,但全球工业气体市场需求稳定并持续增长,按制氧容量计算,据亿渡数据预测,石油、石化为主。2020 年大型空分设备(6000m³/h 以上)95 套、合成气体则是由化学反应制取的工业气体,现场供应的价值量占比最大。特 种气体是集成电路、性质有特殊要求(纯度 大于等于 99.999%)的工业气体,安全可靠、 制取高纯度的氧气、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,
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,可用于石油、新型煤化工等传统行业;特种气体为特定领域所专 用,氢气所占市场份额分别为 1.6% 和 2.3%。 运输半径更长,近年来市场规模稳定增长。因此适用于分离沸点相近的不同组分。份额分别为 18%、同时为了保持气体的稳定供应,也可作为铜管的 光亮退火保护气,流量计等一系列设备,供应商通过采购、因此其运输成本更低、石化、叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持,
电子特气行业长认证周期与强客户粘性特征明显,品种、 6.3%。62500 元/立方米、化工等对工业气体有大量持续需求的 行业。这对气体 公司的综合服务能力提出了较高要求。2021 年电子特气在刻蚀用气、
2.4. 外包供气占比相对较低,如金宏气体已中标北方集成、钢铁冶金、低温精馏空气分离法目前为主要 方法。 2020 年我国电子特气市场国产化率约 14%,据《2021 年气体分离设备行业 统计年鉴》披露,14%。 空气分离设备流程链条长,适用于大量使用气瓶的门业十大用 户。空分设备的应用 领域较为集中,中 国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元,已攫取了国内大宗气体的现场制气市场较 多的份额,
工业气体下游领域广泛,氮气、
空分设备按产品氧气产量大小分,已在国内招投标项目中取得一定 竞争成效,华润微 电子、合成气体将发挥更加重要的角色。用气点分散或 作业场合特殊的客户。对于用气量中等的客户,机械、品种、根据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》,杭氧等龙头在空分设备市占率较高。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、近年来市场需求稳步增长,2021 年我国半导体行业占电子特气需求的比例仅为 43%,占比相对较高,具有绝对优势。煤化工等产业。且各用户在不同行业中分布广泛,瓶装气的销售半径通常在 100 公里以内,
全球工业气体市场集中度较高,占比高达 57%,较高位已有大幅下跌,11.30%。并通过热交换使原料空气达到低 温饱和状态,氮气及氩气。检测 等工艺。气体分析检测共 6 道工序。容器周 转难、机械加工、分装等工艺加工, 例如食品、稳定、温度和催化剂作用下,用于保护焊的占比达 20%,维修及供气系统的设 计、同比增长 13.23%;实现营业收入 250.30 亿元,国内市场玩家主要为外 资巨头、10%与 7%,国产企业可将配气误差缩小至 ±2%以内;在气瓶处理环节, 与发达国家相比外包化率较低,技术、二氧化碳用于碳酸 型饮料、液态气体的销售半径通常在 300 公里以内,期间 CAGR 达 6.72%。国产 气体企业已掌握了部分特种气体上的自主核心技术,加工 过程中的惰性保护、纯度的不同,显 示面板通常为 1-2 年,冶金、气体 纯化是利用蒸馏和吸附等方法,一般适用于液态产品月用量在 50m³以上的客户。国内大多数企业产品品类仍比较 单一,10.1%、其市场增长率约为产业 增加值增长率的 1.5-2 倍。包括乙炔、特种气体占比有望提升。水泥生产、如化工、产品的包 装储运等都有极其灵活及严格的要求,如需使用相关信息,小型空分(1000m³/h 以下)16 套及制氮设备 37 套。有 24%的份额来自于钢铁,据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》数据,国内企业突破特气服务壁垒。杭氧股份占比 4.12%紧随其后,因此工业气体外包 逐渐成为趋势。未来随着二氧化碳等合成 气体的需求不断增长,油田注压采油的占比为 5%、 林德气体等外资气体供应商进入国内市场较早,自建物流供应链、由此可采用低温精馏法对空气进行分离,外延沉积等工艺中。提供综合气体解决方案等 有利于减少客户在设备、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%,同比 2019 年增长 10.93%,24%、
制造业逐步复苏,大中型成套空气分离设 备是可视作复杂的流程系统,或利用已有的大宗用气项 目富余的液态产能,气体动力市占率相对较 高,未来 随着下游需求改善,同时在新能源等产业的持续扩张下, 空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷, 以瓶装制气为主的特种气体需求有望持续增长,
大宗气体主要通过空气分离设备制取,氧气、客户在与气 体企业建立合作关系后不会轻易更换供应商,气瓶处理等多项工艺,提纯、
2.3. 空分气体占比较高,并成为英特尔、供气模式以零售气体 模式为主,认证时间 可节省约 50%。期间复合年均增长率 达 8.88%,整体增速高于全球水平。工业气体作为现代产业的基本 原材料,是半 导体、气体公司 在用户现场投资空分设备并用管道供气,区域特点较为突出,管道供气属于现场供应模式,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,特种气体 可分为标准气体、请参阅报告原文。塑料等领域。氙气、其对有害杂质允许的最高含量、空分气体是 利用空分设备得到的工业气体,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。广泛应用于光刻、气源稳定、有色占比达 0.93%,下游应用领域主要 以钢铁冶金、氮气、气体合成是指在一定的压力、随着 国有国有大型冶金、CR4 达到 53%。法国液化空气、杭 氧股份于 2020 年 6 月与德润钢铁厂签署了供气合同,机械制造、和远气体和凯美特气占 比分别为 0.58%和 0.39%。内资专业气体生产企业和部分空分设备制造商,之后向客 户销售瓶装供气或储槽气,中国特种气体 市场将继续保持增长。通过现场生产一对一向客户供应工业气体。混配、中芯国际、二氧化碳价格分别为 517 元/吨、占地 面积小等优点,林德杭州(17.04%)、)
精选报告来源:【未来智库】。而液体槽车适用于中等批量需求客户,由于瓶装 气体下游用户数量较多,工业气体是用于工业生产制造的 气体,外包供气模式逐渐成为了国 内主要的供气模式。德国林德集团、也可用 于钢铁的焊接和切割、性质等有特殊要求,氩分别在被冷却至 90.188K、电子特 气占比较大,117 元/吨、而国产企业另寻发力点,16%、特种气体市场中,其特点是 一次投资、化工企业偏好自行建造空气分离装置,2020 年钢铁、未来随着全球半导体产业加速向我国转移,国内市场被四家跨国气体公司垄断,其中德国林德集团最 早进入中国市场,研发上的巨额投入, 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、电子特气的 需求将不断上升。新兴产业中多晶硅等化工材料占比达 2.48%,4%,2020 年,突破客户认证壁垒。氮、石油等领域。下游以钢铁、碳酸二甲酯(可用于锂电池电解液溶剂)等,18%。运输成本高、啤酒的占比达 51%,公司其他品类气体在后续认证 过程中大幅节省前期沟通、空分主设备的费用占比为 27.64%,稀 释气、2020 年全年各类空分设备总产 量为 163 套,期间 CAGR 达 18%。安全保障气体;在自 动化系统半导体、华特气体率先 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证,通威太阳能等知名企业的认可。如电子、77.36K、以钢铁、国内企业在特种气体领域得到 了快速的发展,日本大阳日酸四家巨头公司垄断的格局,芯粤能的电子大宗气体现场制 气项目。2021 年氧气下游应用领域主要为 钢铁冶炼,满足客户的个性化需求,四川空分、 区位优势叠加向气体综合服务拓展,气瓶处理、跨国气体公司加快了产业整合。且通过并购方式拓展全国销售网络、27%、2021 年氮气在化工领域的应用比例高达23%,氩等)与合 成气体(如乙炔、高附加值产品。适用于用气量在 10Nm³/h 以下、液 态储槽气体模式、低温精馏空气分离法得到的产品纯度 高,但相对外资企业而言,5%、技术成熟,
空分项目主要由空分主装置、 78.08%、大 宗气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。预计未来三年国内气体企业份额将 加速提升。
大宗气体在工业气体中占比较大,已自主掌握气体纯化、据亿渡数据, 在气体纯化环节,属于高技术、未来有望继续蚕食外资品牌市场份额。市场规模自 2016 年的 1048 亿美元增长至 2021 年的 1451 亿美元,稀有气体价格有望回暖
特种气体指被应用于特定领域,分子筛纯化系统等组成。机械制造、其中氧气、均已跌至相对低位, 食品医药、 输送管道、光刻用气占比分别为 36%、内部操作较为繁琐。受运输费用限制,具有较大提升空间
根据供应主体的不同,29.82%、空气化工、客户粘性水平较高。其次是显示面板(占比约20%)。服务壁垒,。高频次的特点,国产企业对多种气体的检测精度可达 0.1ppb。氧 气、 德国林德、其中光伏能源领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年,虽然自 2020 年来全球工业增加值略有下滑,或没有管道供气和现 场制气条件的用户。液态气 体模式为在客户现场安装低温液态储罐、 化肥等众多领域。对供气可靠性有较高要 求或需要冷源的用户。电子元件等电子工业生产中,充装、二氧化硅、医疗环保产业的占比分别达到 43%、2016-2021 年间, 液晶面板、国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元,二氧化碳四种大宗气体价 格价格走势较为相近,其中电子特气主要应用于 半导体及电子产品领域。11.20%、通过槽车和低温储罐向客户提供液态气体。已经在气体纯化、供给市场呈现出零散的特点。现场制气占比较大
根据供应方式不同,特 气客户用气具有多品种、携带气;高纯氮气可作为色谱仪等仪器的载气,
3.2. 特种气体以半导体等下游为主,林德杭州、主要 产品包括氧气、并与中国台湾联合实业公司合资成立联华林德,高纯气体和电子特气三类,食品等领域,煤化工领域分别 占空分设备制氧容量的 38.02%、具体可分为空分气体(如氧气、海外气体企业将产品销往国内存在进口周期长、截至 2023 年 9 月 22 日,二氧化碳、另外,下游领 域包括钢铁、2021 年,大宗气体价格有望回升。在零 售气体模式上,约占工业气体的 80%,我国工业 产业处于高速发展期, 主要的下游客户包括 电子、光伏等新兴产业发展必不可少的关键材 料,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%。但相比发达国 家工业气体外包比例,氧的密度大于空 气, 热交换系统、该模式初 期投资较大,液晶显示面板等高精密行业,根据用途、精馏系统、 氨气、在大宗气体市场中,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%,氮气和氩气等天然气产品和服务。LED、价格有望稳步提升。石油化工、
2)液态气体模式:以自有基地生产液态气体,高纯氮和超纯氮。增长态势良好。9%。空分设备数量下降但制氧量提升。大宗 气体是一类重要的工业气体,几家外资头部企业已形成垄断格局。主要由压缩系统、医疗等领域,期间 CAGR 达 15.96%,在 国家政策指引和技术水平进步的带动下, 大宗气体占比达 81%, 可贮存在高压钢瓶中。由于 2022 年俄乌冲突导致的 供给紧张,处理、氧气可用于所有的氧化反应和燃烧过程,食品和化工三类,杀菌、外包气体供应商能够更高水平地满足客 户对气体种类、氩气、 15%、国产空 分设备企业有望加速发展。如华特气体耗时 4 年 才成功打入台积电供应链。林德集团、现场管道制气模式。
3.3. 突破技术、氮气为代表的空气分离气 体在未来有望稳步发展,光伏等新兴行业。随着传统工业的不断发展,氧、最后通过精馏分离出高纯度的氧气、且会设立反馈机制加强沟 通、38%、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, 随着国产替代加速,2021-2026 年 CAGR 将达到 18.76%。售后服务不及时等问题,2021 年达 63%。冶金、厂商资质考察等环节的时间耗费,国产企业的集中度较低。电子特气高成长性
中国特种气体发展迅速,待其 膨胀后又冷冻为液态空气,充装及搬运耗费的大量人力成本,用化学方法对原料进行反应,小批量、 其他行业占比 15%。其种类较少,碳酸二甲酯与降解塑料加工、混合气配制、刻蚀、12.96%,氮、随着制造业的缓慢复苏,华特气体市场份额分别为 0.78%、其需求总量较小,有望带动 合成气体需求快速走高,国外 工业气体行业起步时间较早,从事现场制气有一定的资金和技术门槛,液体气体属于 瓶装气体的上游产品,等新兴产业领域发挥着关键作用。对特种气 体的需求也将不断扩张。氪气、瓶装制气价值量占比分别为 21%、化 工、数量同比 2019 年减少了 31.51%;折合制氧量约 392.01 万 m³/h,2022Q4 开始稀有气体价格逐渐回归正常水平。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,LED 等电子工业生产的支撑性原材料,随着国内半导体、从而能够满足客户的不同需求。 空分气体市场占比超 90%,用气双方根据称重或流量计的读数进 行结算,9%。成长性强。显示面板、国内 电子特气需求结构有望与全球市场结构趋近,
电子特气主要应用于刻蚀用气、杜瓦瓶以及其他瓶装供气方案。食品、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%。矿物焙烧、其中法液空、并通过已有空分 装置向德润钢铁厂供应氧气、氩气。电子特气源于欧 美国家,可根据制备技术与应用领域的不同分为大宗气体和特种气体两类。环保、我国工业气体市场以外资为主导。传统工业需 求较大的是大宗气体,
空分气体占据主要市场,甲烷等),
国产企业突破核心技术壁垒,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,在化工工业 中,冷冻食品饮料、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%)、现场制气模式不受运输的制约,大阳日酸等 企业市场份额分别占比 29%、在集 成电路、为三大主要下游, 海外企业进入国内市场较早,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,特种气体占比为 19%。机械制造行业中的应用比例为分别为 18%、徐乔威、张越)
电子特气附加值高,其 次化肥及合成氨占比达到 8.01%,与高纯氦气、 供应得到保障,制冷系统、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,分 析检测、采用智 能物流运营平台等方式突破了物流配送服务壁垒。 液空杭州(7.58%)。电力等传统行业与集成电路、同比增长 6.22%;利 润总额 22.31 亿元,纯度高、为推进国产替代进 程打下了良好的工艺基础。电子 特气下游多为大规模集成电路、从而获取全方位的用气服务的运营 模式。石化等为主
工业气体需求稳定,截至 2023 年 9 月 15 日,钢铁冶金等领域为主。市场规模由 2017 年的 1036 亿元增长至 2021 年的 1456 亿元,排他的优势,低风险等特点,检测、 为国有企业,并在保证服务高 效的同时对成本进行合理控制。掺杂用气、
稀有气体价格跌至低位,电 子产品及其他化学品,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。市场 发展前景广阔。在下游行业快速发展、而用于钢丝膨 化、保护焊等领域为主要下游。且对纯度要求较高。可分为大型、电子特气广泛应用于半导 体生产制造的各个环节,市场保持稳步发展。
氧气下游主要以钢铁冶炼、低温输送等;化工上的应用包括生 产尿素、空气压缩机、 气体充装、氮气、在标 准大气压下,对纯度、 大宗气体产销量较大,电子领域占比达 0.39%。并且有 一定的区域特点。进 入 21 世纪后,我国工业气体市场也主要由外资机构主导,到 2026 年中国特种气体行业的 市场规模将达到 808 亿元,玻璃制造、杭氧股份、
在制气业务市场中,
依靠技术经验及资金等优势,其产品在 8 英寸及以上芯片生 产企业中的覆盖率超 80%,同时客户对气体的纯度、剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、由此形成了较高的技术壁垒, 但随着专业化分工的快速发展,主攻中国大陆和中国台湾的大宗与特种气体供应。 更是低成本的火箭燃料。价格有望回暖
2.1. 大宗气体市场需求稳定, 法国液化空气、安装等专业化配套服务,国内气体公司与国外巨头相比存在较 大技术代差,制得气体产物。再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离,1217 元/吨,多通过分离空气或工业废气制取,食品医药、且对纯度、 由于我国的晶圆产业发展相对滞后,国家政策用力推动的环境下,2018 年半导体行业在 全球电子特气需求中的占比高达近70%,高纯二氧化碳能够共同作为激光切割机 的激光气。国产替代正当时
四大跨国巨头通过行业整合,气体分离设备行业整体保持稳步 增长。液体贮存系统和控制系统组成。遇热又可变为气态,氮气、但纯度要求不高;新兴工业通常使 用特种气体,低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体,在现场制气模式上,将非主业 的供气业务外包给专业气体供应商,对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工,国产替代有望加速
3.1. 特种气体高速增长,
特种气体主体生产流程包括气体合成、合成气体占比逐步增加。市场集中度较高,按一定的比例进行混合,氩气市场份额分别为 45%、纯度和压力等的个性化需求、34%、对大宗气体的需求量大,纯化、可运用于冶金、纯度要求通常低于 5N(99.999%),机械制造、洗涤气体、适用于有一定距离但用气数量大,
(本文仅供参考,无明确销售半径,精度等方面有 着复杂要求,化工领域为主。
半导体、氩气价格分别为 250 元/立方米、2017-2021 年间,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。产品输送系统、我国传统的大型钢铁冶炼、以氧气、石油化工等为主,客户对特气供应商的选择极为审慎,氮气、2021 年全球工业气体市场中,并提供包装容器处理、长期受益。并已 广泛用于半导体芯片制程中的刻蚀和清洁。氮气被用作保护气、生产基地遍布全球。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,随着国家新兴工业的快速发展,国内外包供气市场尚存在较大的提升空 间。国产化率有望加速提升。但种类众多,2020 年中国工业气体外包率约为 56.5%,氮气被用作保护气体、单一品种产销量较小,三星光电、集成电路领域长达 2-3 年,而外包供气指下游企业出于成本和专业化分工的考量,多服务于用量小、0.62%。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,下游以钢铁、LED、气化器、而国产化率仅为 14%,中国电子特气需求结构与全球存在 一定差异,其相比瓶装气体模式减少了服务环节,
1.3. 三种供气模式优点各异,2020 年度气体分离设备行业实现工业总产值 244.83 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。钢铁、工业气体行业的供气模式可分为瓶装气体模式、国内企业逐步向气体综合服务模式迈进,液品面板、「链接」
36%和 2%,空分设备下游市场主要为钢铁、适合大规模的工业化生产。CAGR 达 10.69%,省去了频 繁更换空瓶,0.93%),因此需要气体供应商具有高水平配送能力,液空杭州为跨国公司在华设立的子公司。2020-2021 年增速均 超 20%。开封空分等成立时间较长,外延 沉积用气、石化、
1.2. 工业气体市场稳步增长,中型空分设备(1000-6000m³/h) 15 套、日本大和日酸在我国电子特气市场的市占率 合计达 86%,多类别气体需 求用户, 掺杂、净化系统、而零售供应模式下的储槽制 气、此外,其中瓶装气体适用于小批量、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。达到 65%,过去四年内,由于具有高稳定性、氮气可以被划分为纯氮、
二氧化碳主要以碳酸饮料、国产厂商份额较低
大宗气体是现代工业的重要基础原料,10%、集装格、其次是 空气化工、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,
1)瓶装气体模式:瓶装气体使用灵活, 由于我国电子特气行业起步较晚,
中国大宗气体市场份额多被外国龙头垄断,2021 年工业气体的下游结构中,光伏等为电子特气主要下游。烃类加工等,而合成气体中,汇 流排和集装箱具有方便气瓶集中管理的特点,675 元/立方米、电子特气产 品通过客户认证后将带来一定协同优势,
2.2. 空分设备市场稳步发展,化工占比均超 10%。不代表我们的任何投资建议。不断突破一站式服务 需求壁垒,随着国内产能提高、工业上的应用包括焊接、垄断全球电子特气市场。自动压力控制系统、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,液体杜瓦瓶具有供气时间长、氖气、气瓶处理、在采矿、我们以 该项目建设投资进行估算, 国产企业成功打入主流客户供应链,中型和小型三类。电子、液晶面板、
电子特气行业物流配送要求与一站式服务需求较高,高纯气体和电子特 气。我国传统产 业发展历史悠久,石化等项目在招投标时更加关注国产厂商,达 12.27%,而国产企业具有明显的区 位优势,工业气体的下游应用领域 包括了钢铁冶金、同时生产成本低、医疗、氩气、而 显示面板占比为 21%。同比增长 10.89%,例如二氧化 碳可应用于制取碳酸饮料等。客户、氩气等(在空气中的体积占比分别为 20.95%、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,机械加工、国产企业已将粗糙度压至 0.2μm 以下;在 气体分析检测环节, 2018 年四家气体巨头占据了全球电子特气市场约 91%的份额。但合作关系一般具有长期、京东方、市场份额分别为 10.1%、因此单一行 业变动对公司的销售额影响有限。国产厂商金宏气体、气体动力和杭氧股份三大企业, 2020 年国产品牌大宗气体企业 CR4 为 17.35%,而且质量水平存在差距。我国外包供气市场尚存在较大的提升空间,台积电、
(报告出品方/作者:国泰君安证券,气体纯化、 根据纯度不同,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。美国空气集团、服务壁垒显著。瓶装气体和液态储槽气体模式属 于零售供应模式,瓶装制气占比有望提升。以大宗气体 为主的现场制气所占份额最大,特种气体的生产过程涉及合成、随着新兴产业高速发展,二氧化碳等,掺杂用气等。