洁净室工程行业专题报告：服务现代化产业体系，双轮驱动、长坡厚雪

中泰证券研究所专业｜领先｜深度｜诚信 ｜证券研究报告｜ 服务现代化产业体系，双轮驱动、长坡厚雪 —洁净室工程行业专题报告 行业评级：增持 2023.05.12 耿鹏智（分析师） S0740522080006 gengpz@zts.com.cn 1 目录 CONTENTS 1 科普篇： 发端国防、服务工业，兴起于改革开放、当前加速发展 2 需求篇： 国产替代叠加产业升级双轮驱动、助力现代化经济体系 3 空间篇： 洁净室工程长坡厚雪，2025年市场看3500亿元 4 个股篇： 强者恒强，“小而美”高成长 关注标的： 柏诚股份、太极实业、圣晖集成、亚翔集成 5 6 投资建议 7 风险提示 目录 CONTENT CONTENTS 中泰所 ｜领先｜深度 1 科普篇：发端国防、服务工业，兴起于改革开放、当前加速发展 洁净室是什么？洁净室系统集成工程是什么？ •洁净室：将一定空间范围内空气中的微粒子、有害气体、细菌等微污染物排除，并将室内洁净度、温度、湿度、压力、气流速度与流向、噪音、电磁干扰、微振动、照度、静电等控制在某一需求范围内（ISO14644-1标准下的洁净度等级划分为Class1-9，Class1洁净度最高），而给予特别设计的空间。由洁净室系统、洁净室工艺系统及二次配系统构成。 •洁净室系统集成工程：提供洁净室工程项目规划及设计方案深化、采购、系统集成、二次配、运行维护等全方位一站式洁净室系统集成整体解决方案。 洁净室有哪些功能？ •为高科技产业科研及生产过程创造稳定有效、参数受控的环境空间; 洁净等级 大于或等于表中粒径的最大浓度限值（pc/m³） •降低外部环境干扰，保证高科技产品的良品率和安全性，是高科技产业不可分割的组成部分。 洁净度 照度 1级 0.1μm10 0.2μm 2 0.3μm-- 0.5μm -- 1μm-- 5μm-- 2级 100 24 10 4 -- -- 温度 电磁干扰 3级 1000 237 102 35 8 -- 4级 10000 2370 1020 352 83 -- 湿度 湿度 5级 100000 23700 10200 3520 832 29 6级 1000000 237000 102000 35200 8320 293 压力压力7级 352000 83200 2930 8级 气流气流9级 3520000 35200000 832000 8320000 29300 293000 图表：洁净室通过控制各受控因素，建立稳定有效、参数受控的环境空间 受控因素 洁净室环境控制 受控因素 资料来源：《洁净空调室的现场实测、调整技术及性能研究》、柏诚股份招股书、中泰证券研究所 图表：《洁净厂房设计规范》（GB50073-2013）空气洁净度等级划分 资料来源：亚翔集成招股书、中泰证券研究所5 洁净室分类：工业洁净室、生物洁净室 •工业洁净室及等级：以无生命微粒为主要控制对象，主要应用领域包含半导体及泛半导体、新型显示、航空航天及其他高端制造业，对无生命微粒控制标准严格洁净度等级更高；工业洁净室的洁净度划分经过多年演变，正逐渐向国际标准ISO14644-1统一，以每立方米空气中含0.1μm的微粒数量来划分洁净室级别。 •生物洁净室及分类：以无生命悬浮微粒和微生物等生命微粒为主要控制对象，主要应用领域涵盖生命科学、食品药品大健康、医院手术室等领域，对于微生物等生命微粒控制标准更加严格；细分为一般生物洁净室、生物安全洁净室。 一般生物洁净室：运用于大部分药品和生物制品、部分食品、保健品和医疗设施等的生产，内部通常保持正压。 生物安全洁净室：有生物学安全要求的实验室或部分药品和生物制品（重组基因/疫苗制备等）生产，内部通常保持负压。 结构系统通风空调系统防微震系统 结构系统 通风空调系统 纯水系统 化学品系统 工艺冷却水系统 特殊气体系统 废水系统 纯水系统 生产废水系统 废液处理系统 注射水系统 活毒废水系统 工艺排气系统 工艺冷却水系统 纯蒸汽系统 除尘系统 特殊气体系统 工艺控制系统 纯压缩空气系统 排气系统 大宗气体系统 工艺自动化系统 工艺系统与设备连接 工艺系统与设备连接 电气系统消防系统洁净室控制系统 电气系统消防系统洁净室控制系统 资料来源：柏诚股份招股书、中泰证券研究所 资料来源：柏诚股份招股书、中泰证券研究所 资料来源：柏诚股份招股书、中泰证券研究所 6 工业洁净室 生物洁净室 工艺真空及清扫真空系统 环境监测系统 弱电系统 二次配系统 二次配系统 洁净室工艺系统 洁净室工艺系统 洁净室系统 洁净室系统 图表：不同类别的洁净室应用场景有着较大的差异 图表：工业洁净室构成 图表：生物洁净室构成 发展史：我国洁净室工程行业发端于国防、图表：我国洁净室工程行业随工业生产升级持续迭代、迅速发展 我国洁净室行业发展阶段 起步诞生（1965-1980年） 加速推进蓬勃发展（1980-1990年）（1990-2000年） 空前壮大（2000年-至今） 航天、原子能工业与科研，兴起于改革开放，于21世纪迎来加速发展期。 大规模工业建设催生洁净 改革开放加速洁净室行业领 微电子发展提高洁净室技术水平： 新兴产业发展带动洁净室行业规模增长：•2017年，洁净室市场规模首次突破1000亿元；•2019年，我国洁净室市场规模达到1655亿元。 半导体及泛半导体、新型显示、生物医药 室行业诞生： •1965年，我国第一个洁净室诞生，同时期我国HEPA研制成功;•1973年，我国成功研 制100级单向流洁净室。 国防、航天、原子能工业与科研 域扩张：•1982年，我国GMP认证公布，制药业洁净室建设需求大增；•1984年我国首部《洁净厂房设计规范》(GBJ73—84)编制完成； •1985年，我国第一个港 湾式洁净室的设计完成。 日化、制药、食品、无菌手术室 •我国大力发展微电子技术，大面积洁净室洁净度达到ISO4级，局部区域达到ISO3级。 电子、医药、生物制药 我国洁净室行业 主要应用领域演变 •1965年：我国第一个洁净室由现中国电子工程设计院设计并投入使用； •1980年代提速：我国生物洁净室建设数量逐步增加，并大量运用于日化行业，制药行业、食品行业、无菌手术室等医疗行业洁净室建设迅速展开； •1990年代：我国大力发展微电子技术，大面积洁净室的洁净度达到ISO4级，局部区域达到ISO3级； •21世纪后：随着我国产业升级、制造强国进一步推进，半导体及泛半导体、新型显示、生物医药等国家战略新兴产业 快速发展。2017年，洁净室市场规模 首次突破1000亿元；2019年，市场规 1965年 1980年 1990年 2000年2023年 模达到1655亿元。 资料来源：《微电子工业洁净厂房的设计探讨》、柏诚股份招股书、中泰证券研究所 上游环节 •主要为材料及设备供应商，供应稳定、成熟。 中游环节 •主要为洁净室工程设计及施工商下游环节。 •毛利率：工程设计 /40%~50%、洁净室施工 /10%~20%、土建施工/10% 以下。 下游环节，4大驱动 •半导体：国产化替代 •光电设备：增量替代 •医疗医药：人口老龄化 •食品饮料：食品安全政策 图表：洁净室行业上游竞争尚可，中游设计环节利润最高，下游4大驱动需求持续向好 、 东方雨虹、中国建材、上海 瀚广、中国巨石 采购材料包括铝材、彩钢板环氧地漆等，市场竞争充分 建筑材料 北净康华、苏州华宇净化 采购材料包括空气过滤器空调机械系统等，市场竞争尚可 空调设备 北方华创、苏州天华、上海瀚 广、至纯科技 采购材料包括空气过滤器空调机械系统等，市场竞争尚可 机电设备 中电四公司、柏诚股份、十 一科技（太极实业）、圣晖 集成、中电设计院 负责整体工程项目总承包、设计工作，毛利率约40%-50% 工程设计 柏诚股份、亚翔集成、十一科技（太极实业）、圣晖集成、中电二公司 负责洁净室工程分包项目的施工建设，毛利率约10%-20% 洁净室施工 中国建筑、中国电建、中国铁建 负责常规施工建设，市场竞争充分，毛利率约10%以下 土建施工 上 游 中 游 下 游 矽品科技、中芯国际、 华润微电子 行业最主要下游应用领域之一，国产化替代趋势有望驱动洁净室行业规模持续增长 友达光电、歌尔股份、 群创光电、富士康 光电行业对生产环境要求较高，预计OLED增量替代LCD需求将成洁净室行业重要驱动因素 医疗医药 东曜药业、天元生物、 百岳特 人口老龄化将驱动医疗医药市场规模持续增长，进而加快洁净 室建设 食品饮料 佳格食品、顶甄食品 食品安全政策引导下，食品饮料行业将规范化转型，但目前我国中小型企业转型驱动力不足 半导体光电设备 资料来源：亚翔集成招股书、各公司官网、中泰证券研究所 上游：竞争充分利好成本控制 •洁净室产业上游环节供应商较多，且多数产品为标准化产品，整体供应充足，不存在单一依赖情况，有利于成本稳定。下游：各应用领域洁净度需求差异较大，高质要求促造价提升 •半导体行业洁净等级在Class1-8之间，其中，集成电路对洁净等级要求高，不低于Class3，其洁净等级取决于集成度， 集成度越高、线径越小、受同样粒径灰尘影响越大，对生产环境内各种指标要求越严苛。 •光电行业方面，以薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）为代表的新型显示生产工艺复杂，对空气洁净等级、温湿度和防微振等要求均更严格，洁净等级在Class2-7之间。 •如食品制造、药品、医学等行业对洁净度要求大多在Class5-9之间，低于集成电路和新型显示洁净度要求。 •受下游高质量导向影响，我国洁净室工程单位造价由2015年0.48万元/平方米提升至2019年0.57万元/平方米。本行业：非标准化特征明显 图表：各下游领域洁净度需求差异较大 图表：2015-2019年洁净室工程单位造价稳步上涨 洁净室工程造价（万元/平方米） 食品工业5-9级 主要下游行业洁净等级要求 药品工业5-8级 封装5-8级半导体材料4-8级 HDD3-7级TFT-LCD2-7级 半导体1-8级 洁净ISOISOISOISOISOISOISOISOISO 等级Class1Class2Class3Class4Class5Class6Class7Class8Class9 0.58 0.56 0.54 0.52 0.5 0.48 0.46 0.44 0.42 0.57 0.55 0.52 0.5 0.48 20152016201720182019 资料来源：圣晖集成招股书、中泰证券研究所 资料来源：圣晖集成招股书、中泰证券研究所9 目录 CONTENT CONTENTS 中泰所 ｜领先｜深度 2 需求篇：国产替代叠加产业升级双轮驱动、助力现代化经济体系 洁净室应用于半导体、新型显示、生命科学、食品药品大健康及锂电池等其他高科技行业，下游应用产业规模扩大、资本支出增加，直接拉动洁净室工程市场需求。增量源自国产替代，存量源自既有产线技改。 半导体行业：洁净室主要应用领域，国产替代持续推进 •全球市场：根据WSTS，2017-2021年，全球半导体产业市场规模/企业资本支出分别由4122/956亿美元增至5559/1539亿美元，CAGR分别达7.8%/12.6%。集成电路是半导体行业最主要的领域，2022年，全球集成电路销售额在半导体行业占比预计达84.2%； •国内市场：半导体行业国产化不断推进，2017-2021年，中国半导体产业销售额由5411亿元增至10458亿元，CAGR高达17.9%。 图表：2017-2021年，全球半导体产业市场规模/企业资本支出CAGR分别+7.8%/12.6% 全球半导体产业市场规模（亿美元）全球半导体企业资本支出（亿美元）市场规模yoy-右轴 图表：2017-2021年，中国半导体产业销售额CAGR+1