工业气体行业报告：行业发展稳定且迅速，成长前景美好

工业气体在国民经济中有着重要的地位和作用。工业气体对国民经济的发展有着战略性的先导作用，被喻为“工业的血液”，广泛应用于钢铁冶炼、石油加工、焊接及金属加工、航空航天、汽车及运输设备等领域。 工业气体行业产业链完备。工业气体行业产业链的上游主要是原材料与设备及能源供应商。工业气体行业产业链的中游为工业气体供应商。工业气体行业产业链的下游是应用领域，包括钢铁冶炼、石油化工、焊接及金属加工、电子产品等应用领域。 国家层面在工业气体行业的政策不断利好工业气体行业的发展。中国工业气体工业协会发布《中国气体行业“十四五”发展指南》，提出了“十四五”期间气体行业发展的五项重点任务。 中国工业的快速发展从需求端刺激了中国工业气体行业的发展。在疫情防控加强，宏观政策推动，产业结构调整等因素的影响下，未来中国工业发展将持续保持高速增长。中国工业气体行业在国家政策推动，外资引入，高新技术发展等因素的影响下发展迅速。2021年市场规模达到1798亿元，2017-2021年复合增长率为10.39%。 未来随着工业快速发展、国家政策推动和以电子特种气体为代表的新兴用气需求不断涌现，中国工业气体市场有望继续保持增长，预计到2026年中国工业气体行业的市场规模将达到2842亿元。 市场竞争格局：中国工业气体市场集中度高，属于寡头竞争市场。国外头部企业技术雄厚，规模庞大，综合实力强，头部占有率高。头部企业国产化率低，距离第一梯队还有一定差距。 重点公司——杭氧股份、金宏气体、凯美特气、陕鼓动力 杭氧股份：公司系国内空分设备龙头公司，主营空分设备业务和气体业务。目前，公司已成功研制十万等级空分设备并投入运行，其性能指标达到国际先进水平。公司大力进军工业气体领域，在全国范围内投资设立多家专业气体公司，已发展成为国内最主要的工业气体供应商之一。 金宏气体：公司系国内民营气体龙头公司，公司拥有贯穿气体生产、提纯、检测、运输、使用全过程的多项核心技术。公司目前已初步建立品类完备、布局合理、配送可靠的气体供应和服务网络，能够为客户提供特种气体、大宗气体和天然气三大类100多个气体品种。 凯美特气：公司系国内食品级液体二氧化碳龙头，是国内以化工尾气为原料，年产能大的食品级液体二氧化碳生产企业。公司已发展为领先的以石油化工尾气(废气)火炬气回收利用的专业环保企业。 陕鼓动力：公司系国内能量转换设备龙头公司，是我国重大装备制造企业，是为石油、化工、冶金、空分、电力、城建、环保、制药和国防等国民经济支柱产业提供透平机械系统问题解决方案及系统服务的制造商、集成商和服务商。 风险提示：宏观环境与政策风险；行业竞争风险；市场风险；管控风险；新冠肺炎疫情风险 1.工业气体：行业快速发展，空间广阔享光明前景 1.1.定义、分类和特点 工业气体是一种瓶装的压缩气体，在常温常压下呈气态存在。随着中国经济的快速发展，工业气体作为现代工业的基础原材料，在国民经济中有着重要的地位和作用，广泛应用于钢铁冶炼、石油加工、焊接及金属加工、航空航天、汽车及运输设备等领域。由于工业气体对国民经济的发展有着战略性的先导作用，因此被喻为“工业的血液”。 根据应用领域的不同，工业气体可以分为大宗气体和特种气体。大宗气体指纯度要求低于5N，产销量大的工业气体，根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。特种气体指被应用于特定领域，对纯度、品种、性质有特殊要求的工业气体，根据应用领域的不同可分为标准气体、医疗气体、激光气体、食品气体、电光源气体以及电子气体。 图1：2020年中国工业气体细分气体市场规模占比 工业气体具有可压缩性和膨胀性的物理特性。可压缩性是指在温度恒定的情况下，一定量的气体体积与所受压力成反比，即所受压力越大，其体积越小。因此，工业气体通常以压缩或液化状态储存于钢瓶内。膨胀性是指气体在光照或受热后，温度升高，分子间的热运动加剧，体积增大。因此，容器内的工业气体在受高温、日晒的情况下，容易造成爆炸。 1.2.工业气体发展历程 1.2.1.全球工业气体行业发展历程 全球工业气体行业始于18世纪末，发展至今已十分成熟，大致可以分为三个阶段。 萌芽期（18世纪末-20世纪中期）：工业气体主要被用于医用领域，逐步向商业领域发展。 1772年氮气被首次分离出来，1776年氧气被成功分离，氮气、氧气的分离奠定了工业气体行业的基础。氧气最初用于医学领域，在19世纪末开始进入焊接的商业用途。1863年乙炔被发现，乙炔是一种常用的焊接气体，可溶于丙酮，从而使圆筒运输成为可能，工业加工领域广泛使用气体的潮流由此开始，推动了工业气体的商业用途。迅速发展的工业，两次世界大战以及运用氧气、乙炔焊接在20世纪中期大大推动了工业气体需求的增长。 成长期（20世纪中期-20世纪80年代）：工业气体产业化，气体生产设备大规模兴建。1877年发明分馏的加工方法，第一次使得以低成本生产大量工业气体成为可能。钢铁厂放弃空气喷射法而改用氧气喷射法，氧气喷射法减少了碳与磷的含量，从而大大提高了钢铁产品的质量。同时氮也被大量用作惰性“覆盖剂”。由此推动了气体生产设备的大规模兴建。 快速发展期（20世纪80年代至今）：电子产业兴起推动特种气体发展；传统市场消费增大，推动工业气体发展。电子产业的发展使运用于集成电路、显示面板等电子设备的电子特气需求增大，推动了特种气体行业的发展。金属预制及生产等传统市场消费增大，新的应用领域如保健、电子、饮料和食品包装等终端市场增加。 图2：全球工业气体行业发展历程 1.2.2.中国工业气体行业发展历程 中国的工业气体行业发展时间较晚，直到建国后才开始起步，发展到现在大致可分为三个阶段。 起步阶段（1949年-20世纪80年代）：20世纪50年代中国的工业气体产品只有氧、氮和氢等几个品种，到20世纪60年代，稀有气体氦、氖、氩、氪等纯气体和高纯气体产品相继在中国问世。这一阶段中国的专业气体企业数量较少，本地企业大部分的主营业务是为其他行业提供配套的空气分离设备，且基本上以自产自用为主，缺乏市场竞争力和盈利能力。 初步发展阶段（20世纪80年代-20世纪末）：这一阶段发达国家制造业市场发展速度放缓，中国制造业则开始迅猛崛起，外资开始进入中国气体市场，并通过并购、新设等方式建立气体公司，行业逐步形成并发展起来。 高速发展阶段（21世纪后）：进入21世纪后，在经济高速发展的带动下，钢铁工业的蓬勃发展为工业气体行业下游应用领域提供了广阔的市场。同一时期，中国在空气分离设备领域也实现了重大突破，直接带动了空气分离设备行业大型化的发展趋势。空气分离设备行业的技术突破进一步促进了工业气体行业的发展，中国工业气体行业进入高速发展阶段。 图3：中国工业气体行业发展历程 1.3.中国工业气体产业链梳理 中国工业气体产业链完备，分为上游、中游和下游。 图4：中国工业气体产业链布局 工业气体行业产业链的上游主要是原材料与设备及能源供应商。各类空分气体所需原材料不同，空分气体的原材料主要为空气或者工业废气，合成气体需要化学原材料进行化学反应合成气体，特种气体的原材料主要为外购的工业气体和化学原材料。工业气体所需设备主要分为气体生产设备、气体储存设备和气体运输设备。空分气体的生产需空分设备，合成气体的生产需合成设备，特种气体在气体生产完成后还需提纯设备。储存过程中，少量气体用钢瓶，大量气体用储槽。运输过程中，少量气体用液化气槽车，大量气体用管道。 工业气体生产过程中需要耗费大量的水资源与电力资源，运输过程中需要耗费大量的化石能源。 工业气体行业产业链的中游为工业气体供应商。供应商制气模式分为自建设备供气和外包供气。自建设备供气指企业自行购买并运营气体生产设备，通过自行生产以满足自身用气需求。此供气模式下，自产的空分气体主要用于满足生产所需，多余气体大多排空，少数气体出售至其他需求客户。外包供气指企业基于成本和专业化分工的考虑，将非主业的供气业务外包给专业气体供应商，由其向客户提供全方位用气服务的经营模式。相较于自建设备工期模式，外包供气具有运营成本低、供气稳定性高、资源利用效率高、一次性财务成本低等优点，据亿渡数据统计，2021年国内供应商采用外包供气的占整个工业气体市场规模的65%。在外包供气优点的影响下，亿渡数据预计未来外包制气模式有望逐步取代自建设备供气模式。 表1：自建设备供气模式与外包供气模式对比 图5：2017-2021中国外包供气市场占比 供应商供气模式可以分为零售供气和大宗供气。大宗供气为现场制气，指气体公司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。零售供气可分为瓶装供气和储槽供气。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。 表2：大宗供气模式与零售供气模式对比 工业气体行业产业链的下游是应用领域，包括钢铁冶炼、石油化工、焊接及金属加工、电子产品等应用领域。据亿渡数据统计，钢铁、石油化工、冶金等传统行业技术含量较低，对工业气体需求量大，占比约为80%，电子产品、环保新能源等新型行业技术含量高，对工业气体纯度要求高，占比约为20%。未来在《中国制造2025》等国家红利政策以及技术创新等因素的推动下，传统产业由于节能降耗对工业气体的需求有望不断增加，产业结构的调整和战略性新兴产业的发展也将提升新兴行业在下游应用中的占比，为气体行业打开广阔的市场空间。 图6：2021年工业气体下游应用分布 1.4.相关行业政策 2021年是“十四五”的开端之年，国家在工业气体行业也有长远的布局。2021年11月中国工业气体工业协会发布《中国气体行业“十四五”发展指南》，提出了“十四五”期间气体行业发展的五项重点任务：一是立足国内大循环，推动国内国际双循环发展；二是实施创新驱动战略，大幅提升创新能力；三是推进数字化、智能化转型发展战略，搭建行业数字化、智能化平台；四是推进人才强企战略，提升企业管理水平；五是优化产业结构，提升产业链供应链现代化水平。近年来，国家层面在工业气体行业的政策不断利好工业气体行业的发展，工业气体行业有着广阔光明的发展前景。 表3：工业气体行业相关政策 1.5.市场规模 中国工业的快速发展从需求端刺激了中国工业气体行业的发展。全球工业发展水平较高，整体呈稳步发展；中国工业发展迅速，有较大的发展空间。在疫情防控加强，宏观政策推动，产业结构调整等因素的影响下，未来中国工业发展有望持续保持高速增长。 图7：2016-2020年全球工业增加值 图8：2016-2020年中国工业增加值 全球工业气体行业发展历经200多年，整体呈稳步发展。2017-2021年全球工业气体行业复合增长率为6.97%。在全球经济稳步增长，工业发展稳定环境下，全球工业气体市场有望持续稳定增长，据亿渡数据预计2026年市场规模将达到13299亿元，2021-2026年复合增长率为7.11%。 中国工业气体行业较全球工业气体行业起步晚，但在国家政策推动，外资引入，高新技术发展等因素影响下发展迅速。中国工业气体市场规模由2017年的1211亿元增长至2021年的1798亿元，年复合增长率10.39%。未来随工业快速发展、国家政策推动和以电子特种气体为代表的新兴用气需求涌现，中国工业气体市场有望继续保持增长，据亿渡数据预计2026年中国工业气体行业市场规模将达到2842亿元，2021-2026年复合增长率为9.59%。 图9：2017-2026年全球工业气体市场规模 图10：2017-2026年中国工业气体市场规模 1.6.竞争格局 中国工业气体市场集中度高，属于寡头竞争市场。国外头部企业技术雄厚，规模庞大，综合实力强，头部占有率高；据亿渡数据，2021年，国外企业（林德集团、液化空气、空气化工、日本酵素）市场份额为55.7%。头部企业国产化率低，国产企业气体动力和杭氧股份分别占比10.1%和6.3%，距离第一梯队还有一定差距。 图11：