1.1受益集成电路产业发展，电子特气有望快速成长
按照应用领域的不同，工业气体可以分为大宗气体和特种气体。大宗气体是指纯度要求低于5N，产销量较大的工业气体。特种气体广泛用于电子、电力、石油化工、采矿等领域，对纯度、品种、性质有特殊要求，产品数量多但单一产品用量较小。电子气体指的是专门用于电子半导体领域的一类工业气体，可分为电子大宗气体、电子特种气体等。（1）电子大宗气体：指运用于半导体制造中耗量较大的气体，如氧气、氮气、氩气、氢气、氦气和二氧化碳等，主要用于环境气、保护气与载体，一般采用现场制气生产模式。（2）电子特种气体：是指应用于电子行业的气体，其质量直接影响电子器件的成品率和性能。目前半导体行业各个环节使用的特种气体有114种，常用的有44种。主要包含有三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯、氨气等，一般采用液态与瓶装气体生产模式。
电子特气产业上游原料是空气、空气废气以及基础化学原料，下游主要用于集成电路、显示面板、LED与光伏等泛半导体行业，2021年需求占比分别为43%、21%、13%、6%。
电子气体按照制造工序不同可分为外延晶体生长气、热氧化气、外延气、掺杂气、扩散气、化学气相沉积气（CVD）、喷射气、离子注入气、等离子蚀刻气、载气/吹洗气、光刻气、退火气、焊接气、烧结气和平衡气等。
按照气体所含化学成分，电子特气可分为含氟气体、含硅气体、含硼气体、含锗气体、氢化物气体等。其中含氟特气约占全球电子特气市场的30%左右，主要用作清洗剂、蚀刻剂、掺杂剂及成膜材料等。
我们梳理了2009年以来中国电子特气的发展路程，从光伏行业爆发带来电子特气的第一次迅速发展到后续LED、显示面板以及集成电路行业的相继接力，中国电子特气行业周期性并不显著。
（1）第一阶段（2009-2011年）：光伏行业爆发式增长带来电子特种气体行业第一次发展
在这一阶段，随着光伏组件价格下降、光伏电站收益率上升，光伏装机需求显著上升。2009-2011年中国光伏发电新增装机容量由0.2GW增长至2.1GW，年复合增速为259%，光伏装机需求的爆发式增长带来了电子特气市场的第一次发展。
（2）第二阶段（2012-2014年）：光伏行业走弱，LED接力，电子特气市场增长稳定
2010年以来LED产业链产能扩张与其替代白炽灯给LED打开广阔市场空间，2012年2014年LED市场规模由1920亿元增长至3507亿元，年复合增速35%，高于十二五规划增速26%。LED市场的高速增长承接了2012年欧美双反所带来的光伏行业下滑对电子特气市场的影响，电子特气市场实现稳定增长。
（3）第三阶段（2015-2018年）：显示面板行业量价回升维持电子特气行业10%以上增长
中国TV品牌崛起提升了对大尺寸面板的需求，随着国内面板厂商京东方与华星光电开展大尺寸面板产能扩张，以及中国台湾地震影响群创等公司产能，面板价格迅速上升，量价齐升带来显示面板市场迅速回温，电子特气市场稳定增长。
（4）第四阶段（2019-2022年）：集成电路行业高速发展，电子特气增长提速
随着大数据、云平台、工业物联网的快速发展与5G应用的到来，芯片市场需求强劲，先进工艺和成熟工艺快速成长，2019-2021年中国集成电路市场复合增速为19%，集成电路行业的高速发展维持了电子特气的稳定增长。
1.2电子特气是集成电路第二大耗材，应用在各工艺生产环节
北美半导体协会数据显示，芯片制造成本中电子气体（含电子大宗气体与电子特气）占比约为14%，是半导体制造的第二大耗材。其中，硅片材料、电子气体、掩模板、光刻胶占比分别为31%、14%、14%、6%。
半导体制造涉及上千道工序，工艺极其复杂，需使用上百种电子特种气体。作为集成电路、显示面板等行业必需的支撑性材料，电子特气广泛应用于清洗、成膜、光刻、刻蚀、掺杂等工艺环节。
我们梳理了清洗、成膜、光刻、刻蚀、掺杂等半导体制造涉工序中所使用的主要电子特种气体：
（1）清洗
清洗是指用化学或物理方法对芯片加工过程及CVD反应腔室中附着的杂质、残留物等进行清理，是芯片制造中步骤最多的工艺，主要的清洗气体包括三氟化氮等。
（2）成膜
成膜是指原料气或蒸汽通过气相反应沉积出一层金属或者氧化物亦或氮化物的过程，主要的成膜气体包含有六氟化钨、硅烷、笑气、氨气等。
（3）光刻
光刻是指通过涂胶、曝光、显影等工艺，利用化学反应进行微细加工图形转移的技术工艺。在光刻过程中，需要充入混合气，在受到高压激发后，混合气会形成等离子体，在其过程中产生的固定波长的光线在经过聚合、滤波等过程后形成光刻机光源。主要的混合气有氩/氟/氖混合气、氪/氖混合气、氩/氖混合气、氩/氙/氖混合气等。目前，乌克兰供应全球70%的氖气，40%的氪气和30%的氙气。ArF准分子激光器所使用的氩/氟/氖混合气体中氖气占比为95%，其中氪气主要应用于光刻制程，氙气主要应用于半导体刻蚀制程。
（4）刻蚀
刻蚀气体用于有选择地从硅片表面去除不需要的光阻或者光刻胶，其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。刻蚀气体主要为氟碳类气体，如一氟甲烷，二氟甲烷或者三氟甲烷等。除此外，卤素类气体也用于刻蚀过程，如氯化氢、溴化氢与氯气等。
（5）掺杂
在半导体器件和集成电路制造中，通过将掺杂气体掺入半导体材料内以使其具有所需要的导电类型和一定的电阻率，主要掺杂气体包括砷烷、磷烷、硼烷、三氟化硼等。
2.1集成电路国产化，电子特气需求持续上升
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其产销数据是衡量集成电路行业景气度的重要指标之一。SEMI数据显示，2022年全球晶圆出货量较2021年增长4%，达到147亿平方米。据ICMtia，2021年200-300mm晶圆出货面积占全球集成电路用硅片出货面积的93%。因此，我们主要梳理了全球以及中国200mm、300mm晶圆产能情况：
总结一：中国晶圆产能扩张速度将快于全球。
（1）全球晶圆产能：2023年晶圆厂产能扩张将放缓
1）300mm晶圆产能：据SEMI所发布的《300mm晶圆厂展望报告》，在2021和2022年强劲增长后，由于内存和逻辑元件需求疲软，2023年300mm晶圆厂产能扩张将放缓，预计为735万片/月，且至2026年将达到每月960万片的历史新高，该区间内计划将有82座新厂房和产线开展运营。2）200mm晶圆产能：据SEMI所发布的《200mmFabOutlookto2025》，2021-2025年全球200mm晶圆厂产能将迎来20%的增长以及13条新增的200mm晶圆生产线，预计至2025年晶圆月产达到700万片的历史新高。依据以上预测，我们假定2021-2025年全球200mm晶圆厂产能扩张速度维持在4%，预计2023年全球200mm晶圆厂产能为651万片/月，晶圆厂生产线数量为215条。
（2）中国晶圆产能：2022-2026年中国300mm晶圆产能复合增速为12%
1）300mm晶圆产能：依据SEMI数据，2022年中国300mm晶圆产能为152万片/月，全球市占率22%，预计至2026年增长至240万片/月，市占率提升至25%，产能复合增速12%。2）200mm晶圆产能：依据SEMI数据，我们预测2022年中国200mm晶圆产能为132万片/月，市场占有率为21%，预计至2025年产能为179万片/月，复合增速11%。
总结二：晶圆厂产能扩张带来中国半导体制造份额提升，预计2030年将提升至24%。
由于美国的出口管制，预计未来中国晶圆厂产能扩张重点将继续放在成熟技术上。基于中国晶圆厂产能扩张，未来中国芯片制造能力将稳步上升，SIA数据显示2020年中国半导体制造份额为15%，预计将于2030年提升至24%，成熟制程领域国产替代空间广阔。
总结三：未来晶圆厂产能释放将带来电子特气需求上升，预计2025年中国集成电路用电子气体规模预计为134亿元，2021-2025年CAGR为12%。
晶圆厂产能释放将带来电子特气需求上升。ICInsights数据显示，中国集成电路市场需求预计将由2020年的1430亿美元增长至2025年的2230亿美元，复合增速9.3%，市场需求持续上升。中国集成电路用电子气体规模预计将从2021年的85亿元增长至2025年的134亿元，四年CAGR为12%，行业前景广阔。
2.2显示面板市场：面板价格回暖，行业有望复苏
显示面板是构成显示器的重要组件之一，主要可分为LCD、LED与MiniLed，下游应用于电视、电脑、平板与车载显示器等领域。Forst&Sullivan数据显示，在经历2015-2018年的高速增长之后，目前显示面板市场规模稳定增长。随着2023年经济逐渐复苏所带来的换机需求，面板价格持续回暖，行业有望实现进一步复苏。
（1）复盘：行业发展已由政策补贴驱动转向市场驱动，降本增效成为光伏行业发展核心
1）全球市场：国际可再生能源机构（IRENA）数据显示，2010-2021年，全球光伏发电平均度电成本由0.417美元/kWh下降至0.048美元/kWh，降幅达88%，光伏新增装机量从17.5GW增长至132.8GW，增幅659%。2）中国市场：基于行业发展前期的政策支持与技术进步，中国光伏发电产业获得快速成长，目前行业发展已由政策补贴驱动转向市场驱动；受益于光伏产业链各环节的技术迭代所带来的降本增效，2010-2021年中国光伏发电平均度电成本下降89%，目前光伏发电已实行平价上网。
（2）展望2023年：近期多晶料供应压力缓解带来度电成本下降，光伏行业需求将进一步释放，带动光伏用电子特气快速增长
据InfoLinkConsulting数据，2023年3月29日多晶硅致密料价格为208元/kg，相较于2022年峰值303元/kg下跌31%，跌幅明显。中电联数据显示2023年1-2月国内新增装机20GW，同比增长88%，预计2023年国内光伏新增装机将达到110GW，同比增长22%，带动光伏用电子特气快速增长。
3.1行业壁垒高：技术壁垒、市场拓展壁垒、资金壁垒
（1）技术壁垒
电子特种气体种类较多，不同类产品的合成、纯化等工艺技术可能存在较大差异，且工艺路线长、过程复杂。电子特种气体对产品纯度、产品指标的稳定性和一致性要求极高，需要对生产过程中各类杂质含量进行精准有效的控制，工艺难度较大。根据气体纯度的不同，通常又将气体纯度分为四级，即普通气体、纯气体、高纯气体和超高纯气体。
（2）市场拓展壁垒
（3）资金壁垒
电子特气行业生产环节需要较大规模的固定资产投入，为了保证产品质量的稳定性，还需要投入大量精密监测和控制设备。行业内企业在扩大业务规模的程中，往往通过兼并收购的方式横向布局，对于资本实力有很高的要求。同时，气体作为消耗品只能以气态和液态的形式存在，需要专业的储存设备，针对瓶装气体用户需要投入大量的气瓶；针对液态气体用户则需要投入液态储罐、气化器、减压装置等固定资产。电子特气作为危化品，需要具有危化资质的专门运输设备，还应当对运输的全过程进行跟踪监测和严格控制，由此带来的运输及监控设备投入也较大。
3.2国产替代空间大，部分气体世界级、中国造
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、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。
5年入门、10年磨半剑，部分气体实现世界级、中国造。经过多年的研发生产，目前部分电子特气已经逐渐实现国产化，国内企业进入者增多，主要可分为三类：1）以华特气体、金宏气体为代表的气体公司，主营业务以工业气体为主，该类公司气体产品种类较多，逐步覆盖电子气体部分品种；2）以中船特气、昊华科技等为代表的专业特气公司，立足于电子特气主营业务，经过多年的技术积累，部分品类已形成了独特的竞争力，发展潜力大；3）以雅克科技、大光电为代表的电子材料平台型公司，通过并购以及自主研发方式实现了光刻胶，电子特气等产品的多维布局（两家公司电子特气板块占比分别为16%、72%）。
3.3三氟化氮、六氟化钨与六氟丁二烯为电子特气使用量最大的三种气体
从单品类特种气体市场规模来看：2021年全球三氟化氮、六氟化钨与六氟丁二烯市场规模居前三，分别为8.80、3.35与3.11亿美元，前十气体市场规模占比为58%，主要应用于成膜、清洗与刻蚀环节。根据LinxConsulting数据，2021年全球电子特种气体市场规模为44.23亿美元，其中全球市场规模排名靠前的电子特种气体为三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯、氨气等，共占58%，主要应用于成膜、清洗与刻蚀环节。
从工艺环节用特种气体市场规模来看：ICMtia数据显示，成膜、清洗+刻蚀是集成电路制造中使用电子特气规模最大的两个环节，2021年国内市场规模分别为12.9、17.9亿元。
3.4海外空间广阔：以三氟化氮及六氟化钨为例
我们重点梳理了电子特气市场中规模最大的三氟化氮与六氟化钨的国产替代情况。
（1）三氟化氮：2019-2021年中船特气国内三氟化氮市占率分别为44%、43%与49%，海外三氟化氮市占率分别为3%、4%与5%。依据TECHCET数据，2019-2021年全球三氟化氮供给分别为4.36、4.49、4.87万吨，国内三氟化氮供给分别为0.99、1.13、1.33万吨，由此计算出海外三氟化氮市场为3.37、3.36、3.54万吨。依据公司公告，2019-2021年公司三氟化氮销量分别为0.52、0.60、0.82万吨，公司国内业务营收占比为82%、80%、80%。我们假定销往国内的三氟化氮比重为82%、80%、80%，由此计算出销往海外的三氟化氮为0.09、0.12、0.16万吨。据上述数据，我们测算出2019-2021年公司国内三氟化氮市占率分别为44%、43%与49%，海外三氟化氮市占率分别为3%、4%与5%。
（2）六氟化钨：2022年中船特气国内、海外三氟化氮市场占有率分别为65%、10%
目前中船特气六氟化钨产能为0.22万吨，排名全球第一，因此我们主要梳理中船特气的国内与国外六氟化钨市场占有率情况。2022年公司六氟化钨产能0.22万吨（假设80%内销，20%出口。即对应0.18万吨内销，0.04万吨出口），则内销产能占当年中国市场总供给量（0.27万吨）的65%，占海外市场总供给量（0.69-0.27=0.42万吨）的10%。
4.1杭氧股份：工业气体龙头，国产替代、产品升级、治理改善、资产整合
迈向中国工业气体龙头：国产替代，基于空分设备打造全产业链优势。产品结构升级：电子特气等高附加值业务打造公司第二成长曲线。在特气市场，公司以稀有气体这一工业气体的黄金赛道作为切入点，产能有望超预期释放。长远看，公司定位于综合气体解决方案供应商，产品矩阵将不断完善，电子特气、零售气体等高附加值业务将打造第二成长曲线。控股股东杭州资本拟并购盈德气体，并承诺交易完成后推动与上市公司重组。若上市公司与买方SPV进行资产重组，上市公司将实现对同行业优质资产的重组整合，有利于上市公司发挥协同效应、扩大生产规模、提高资产质量、优化财务状况、增强市场竞争力。
4.2侨源股份：民营气体领军企业，受益光伏锂电等新能源产业崛起
公司成长路径：行业需求增长、公司份额提升、产品品类拓展。1）大行业：工业气体行业市场空间广阔。根据此前外发报告《以林德气体为鉴，工业气体行业成长空间广阔》我们预计2022年中国工业气体市场规模有望接近2000亿元，2024年有望达到2199亿元，年复合增速6%-8%。2）小公司：公司市占率不足1%，还有较大成长空间。我们测算公司2021年市场占有率达0.46%，预测2024年市占率将有望达到0.77%。3）公司未来将不断丰富产品品类，拓展高纯空分气体及其特气市场。
产能有望大幅增长：三个工业园区新建项目、两个技改项目、一个基地产量爬坡。公司现有生产基地三个：汶川基地、福州基地、都江堰基地（备用），2021年液态气体产能合计约76万吨（不含备用产能10万吨）、管道气产能5亿立方米。我们预计伴随甘眉工业园、成阿工业园、德阿工业园三个工业园区新建供气项目投产；两个汶川基地的IPO募投技改项目投产以及一个福州基地的产能利用率增加，公司产能有望大幅提升。预计设计满产产能液态工业气体达196万吨（较2021年增长158%，较2022年增长144%），管道工业气体产能达15.33亿立方米（较2021年增长207%，较2022年增长70%）。
4.3华特气体：电子特气先行者；拓品类、切合成，盈利能力提升
中国特种气体先行者：优质客户覆盖面广、品类持续拓展，向龙头迈进。公司是特种气体国产化先行者，在国内8寸、12寸以上集成电路制造厂商实现了超过80%的客户覆盖率，公司已取得ASML认证。近年伴随产品品类、客户认证逐步增加，2019-2021年收入增速3%/18%/35%，不断提速。市场广阔：中国特种气体市场超400亿元，高盈利将培育千亿级公司。据卓创资讯，预计2022年中国特种气体市场将达411亿元（2017年全球市场约合人民币1500亿元），2018-2022年复合增速达19%，预计2022-2025年行业将维持15%以上增长。竞争格局：特种气体行业壁垒高；政策保驾护航，国产替代加速突破。特种气体行业的壁垒较高：1）产品技术壁垒、2）客户认证壁垒、3）营销服务壁垒。目前全球以及国内的特种气体，尤其是电子特气市场是由海外大型跨国公司占据。近年来在政策的推动下，国产替代进程加速。
公司：技术优势、客户优势明显，向合成气延伸将大幅提升盈利水平。先发优势明显：1）技术优势：公司取得ASML等公司认证，目前已具备50种以上特种气体产品供应能力；2）客户优势：先发优势明显，客户覆盖广泛，有望从半导体向食品、医疗等领域延伸；3）在先进纯化技术的基础上向合成气延伸，提升综合盈利能力：江西华特、自贡华特等项目将在未来3年内续建成，大幅提升氢化物、氟碳类等高毛利合成气占比；4）海外网络优势：公司将持续强化海外直销网点建设，中长期有助于提升海外业务毛利率。
4.4凯美特气：电子特气新星，光刻气体取得ASML认证
拟定增募资10亿元，用于实施宜章电子特气、福建双氧水等项目，正稳步推进。公司计划非公开发行股份募集资金10亿元，用于实施宜章凯美特特种气体、福建凯美特30万吨/年（27.5%计）高洁净食品级、电子级、工业级双氧水等两项目，两项目计划投资总金额分别为5.9/5.2亿元。宜章凯美特特种气体项目实施主要产品包括电子级溴化氢、电子级乙炔、氟基混气等产品。据公告，预计项目建成后年收入6.8亿元，净利润2.9亿元。公司实控人、董事长完成增持，成交金额1000万元，彰显对公司未来发展信心。电子特气打造新增长极：稀有气体激光气体持续放量、切入合成电子特气。公司致力于成为中国领先的专业电子特种气体和混气体研发及生产加工为一体的电子特种材料供应商，企业定位“专、精、特”，客户瞄准掌握全球先进工艺的半导体头部企业，专注高毛利、好现金流产品。1）电子特气一期（岳阳）：稀有气体（氪气、氙气、氖气等）及激光混气，产能将不断释放。2）电子特气二期（宜章）：合成类气体。产品包括卤族气体、VOC标气、氘气、混气等产品，预计2025年达产。
4.5陕鼓动力：民族工业气体领军企业，压缩空气储能打造新增长引擎
透平机械龙头：从设备向系统服务、能源基础设施运营升级。公司致力于打造成为全球领先的透平机械系统问题解决方案提供商，2017-2021年归母净利润复合增速37%，几何ROE为9%。已形成能量转换设备（2021年收入占比40%）、能量转换系统服务（35%）、能源基础设施运营（24%）三大业务，2021年下游行业冶金占比72%、石化22%。公司是西安市优质地方国企，西安市国资委持股比例达61%。公司已完成两次股权激励实施。打造全球领先能量转换设备制造能力，压缩空气储能有望打造新增长引擎。1）压缩机组等核心设备市占率全国领先。据公告，2012-2014年轴流压缩机、离心压缩机、工业流程能量回收装置等核心产品的市占率分别95%-100%、70%-81%、94%-100%。2）压缩空气储能是最有前途的非电化学的新型储能技术方向。根据观研天下，中性情景下2025年、2030年压缩空气储能累计装机量分别6.76、43.15GW。公司作为轴流压缩机龙头，将充分受益于空气压缩储能商业化与快速发展。
能量转换系统服务：依托设备，打造服务型制造。公司能量转换系统服务主要包括分布式能源EPC、工业服务等。公司在临潼建设全球首个能源互联岛运营中心。公司面向企业用户提供全生命周期的系统服务，提供安全环保、节能降本、创新创效、数字智能的系统服务解决方案。子公司秦风气体是民族工业气体领跑者，设备经验、客户资源构筑竞争优势。据公司官网，控股子公司秦风气体（上市公司持股比例63.94%）比客户自运营综合节能10%以上，投资、建设、运营的气体厂有30余个，规模超过100万Nm3/h制氧量。据公告，2021年公司已拥有合同供气量、已运营合同供气量分别达119万方、69万方，同比分别增长34%、46%，订单饱满、增速较快。公司发展工业气体核心竞争力：1）设备制造能力处于国际先进水平；2）设备、系统服务市场占有率较高、品牌影响力较强，有助于开拓气体市场。
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