电子大宗气体行业专题：国产替代进程加速，看好业务长期稳定性与客户黏性

市场规模稳步提升，现场制气业务模式带来稳定现金流入。2022年国内电子大宗气体市场规模为95亿元，预计2025年将达到122亿元，年均复合增速达8.7%。电子大宗气体供应模式以现场制气为主，气体供应企业与客户签订15年以上照付不议协议，带来稳定现金流入，持续盈利性强，弱化了业务的周期属性。 外资气体巨头占据国内电子大宗气体供应主导地位，国内企业逐渐崭露头角。国内电子大宗气体主要由林德集团、液化空气、空气化工供应。2018年广钢气体拿下了首单电子大宗气体业务，此后在下游客户新建配套电子大宗气站的项目中中标率弯道超车，成为国内第一。国内金宏气体等公司也在近几年逐渐拿下多笔电子大宗气体订单，国内气体企业逐渐在电子大宗气体业务崭露头角。 我国氦气主要依赖进口，气体企业通过布局氦罐资源锁定上游氦源。由于氦气稳定的理化性质，被广泛运用于电子、航空、军工等领域。全球范围内氦源主要分布在美国、卡塔尔、阿尔及利亚等国家，我国氦气95%以上依赖进口。当前国内氦气的前五大供应企业是林德、液空、空气化工、日本岩谷、广钢气体。其他国内气体企业主要通过布局大容量液氦储罐锁定上游氦源，并逐步与中集旗下安科瑞合作，实现液氦储运的自主可控。 电子大宗气体供应核心技术壁垒在于气体纯度与供应的稳定性，供气企业需同时具备大型现场制气业务运营能力与大体量气体纯化技术，具备极高壁垒。下游客户产线对气体纯度、杂质敏感度极高，同时对气体供应量需求较大，因此需要供气企业同时具备大型现场制气业务运营能力与大体量气体纯化技术储备。我们在第四章梳理了外资气体巨头企业及国内广钢气体、金宏气体在电子气体领域的发展。长期看好电子大宗气体国产化替代与业务的持续盈利能力，建议关注国内综合气体供应企业【金宏气体】。 风险提示：1、客户履约能力恶化的风险；2、氦气采购价格上涨、采购量减少等风险；3、营运资金不足和流动性风险；4、新增产能利用率较低的风险。 电子气体：半导体生产的“血液”，市场需求高速增长 半导体生产的血液，由电子大宗气体与电子特气共同组成 电子气体是运用于电子半导体生产过程中气体的统称。品种繁多，需要在纯度、杂质含量等技术指标上符合特定要求。主要应用于集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等半导体及电子产品生产领域，按用途分主要包括电子大宗气体和电子特种气体。 电子大宗气体与电子特种气体的主要区别在于气体的品种、气体用量、应用环节、供应模式、合作期限、纯度要求等方面。其中，电子大宗的用量较大，一般要求全时供应，因此常以现场制气的方式由气体公司向半导体企业供应；电子特气品类多但单一用量小，因此采用零售供气方式供应。电子大宗气体和电子特种气体的主要区别如下表所示： 表1：电子大宗气体与电子特种气体 具体来看，电子大宗气体主要由氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳等品类构成。其中，氮气作为环境气、保护气、清洁气和运载气，贯穿半导体的整个工艺流程，用气量最大，其余气体品种的用量相对较少。但下游行业客户对电子大宗气体的采购通常是将各类电子大宗气体作为整体项目选择单一供应商长期服务。因此，各类电子大宗气体的市场并不是完全独立的，目前并没有针对各类电子大宗气体单独的市场数据。根据公司电子大宗气体总体规模和公司各类气体的销售情况测算，2021年，氮气占电子大宗气体市场规模的比例约为74.4%，其余气体品种占比约为25.6%。 氦气由于其的理化性质稳定，也被广泛应用于半导体制造、半导体显示、低温超导等领域，并在半导体先进制程中用量更大。但由于我国属于贫氦国家，我国的氦气进口依赖度高达95%以上，我国气体公司主要通过布局氦罐资源来锁定上游氦源。 表2：电子大宗气体具体用途 我国氦气主要依赖进口，通过布局氦罐资源锁定上游氦源 氦气最初仅供科研使用，随着经济发展，逐渐在下游各领域广泛应用。氦气因其化学稳定性、良好的渗透能力、液化后的极低温度，被用于运载气、化学气相沉积制程用气、蚀刻机制程用气、泄露测试等。近年来随着电子行业的发展，氦气在电子半导体领域的应用持续增加。2020年，中国用于电子半导体领域的氦气占比超过79%。 氦气在空气中含量仅为约5.2ppmv，目前绝大多数氦气作为开采天然气生产过程中的副产品收集，在世界范围内资源相对有限且不可再生。 2021年，美国地区氦气产能约为7700万标准立方米，全球占比约为48.13%，卡塔尔产能约为5100万标准立方米，全球占比约为31.88%，美国与卡塔尔的合计产能占到全球接近80%，而中国仅占约0.63%，氦气资源几乎完全被美国、卡塔尔等少数国家拥有。 图1：2021年全球氦气产能分布 由于气源地高度集中、供应链高度垄断等特点，气源地产能、地缘政治、海运设施、天气因素、海关政策等因素的细微变动，均可能导致氦气供应稳定性的剧烈波动，价格波动受供给影响较大。2021年7月，美国土地管理局下属大型氦浓缩厂开始了为期4个月的检修，氦气供应市场开始出现了紧张情绪。 2022年2至3月，卡塔尔实施氦气工厂维护，减少产量，加之2022年2月开始的俄乌冲突导致俄罗斯阿穆尔气源地供气延迟，进一步加剧了供应紧张形势。2022年，国内氦气进口价格出现明显上涨。后续随着进口渠道的不断拓展，氦气产品进口量不断增加，卡塔尔、北美、俄罗斯等地氦气货源不断涌入国内市场，氦气价格开始逐步下行，回落至1400-1500元/瓶的价格区间。后市氦气价格或将呈现出稳中下行的情形。 图2：氦气市场价格走势，容量（40L/瓶） 中国属于贫氦国家，且国内气源勘察起步晚、程度低，只开展了一些综合性的调查研究，针对性的钻探工作较少。近年调查研究发现，中国氦气资源分布广泛、层位众多，分区分带富集特征明显，具有良好的资源潜力。目前，全球范围内已探明的具有工业开发利用价值且具有较大规模储量的富氦天然气藏均位于板内及边缘隆起带上，中国西部塔里木、四川、鄂尔多斯、柴达木等大型叠合盆地边缘隆起发育，已发现多个富氦天然气藏，具有广阔的勘探前景。但目前看，受限于缺少针对性的钻探工作，我国氦气提取成极高、经济价值有限，目前国内工业用氦进口依存度高达95%以上。 2020年，我国氦气进口主要来自林德、法液空、空气化工等六大外资企业。其中，2020年3月，广钢气体取得了林德气体和普莱克斯合并时国家反垄断要求剥离的氦气业务，其上游气源主要包括澳大利亚达尔文、卡塔尔、俄罗斯阿穆尔等，2020年，广钢气体在国内市场份额达到10.1%，是第五大氦气供应公司。 图3：中国氦气2021年进口企业市场份额占比 在国家政策的支持下，国内电子气体产业初具规模。随着产业发展所需配套技术、原料、工程越来越成熟，人才储备和知识产权布局收效明显，我国电子气体产品不断得到下游客户的广泛认可，这在根本上提高了实现材料本地化发展的源动力。 此外，结合本地化物流、仓储、服务等优势，推动了我国半导体产业自主、快速发展。随着全球半导体产业链向国内转移，我国电子气体市场规模增速为全球电子气体增速2倍。根据SEMI数据，我国电子气体市场规模由2017年的168.3亿元增长至2021年的281.8亿元，预计2025年将增长至438.6亿元，CARE达12.72%。 其中，电子大宗气体市场规模由2017年的59亿元增长到2021年的86亿元，预计2025年中国电子大宗气体市场规模将超过122亿元，CAGR达9.51%。 图4：中国电子气体市场规模（亿元） 电子大宗气体下游应用领域包括集成电路制造、半导体显示、光纤通信等行业。 电子大宗气体和电子特种气体在电子半导体领域的用量可通过在成本的占比计算。在集成电路制造、半导体显示等生产环节更多、生产要求更严苛、制程更先进的细分领域，电子大宗气体占全部气体成本的比例更高。具体情况如下： 图5：电子大宗气体在各应用领域占比 电子大宗气体供应外资巨头占主导地位，国内大型气体公司崭露头角 随着全球经济发展，下游行业需求驱动，全球电子大宗气体市场规模的不断扩大，逐渐形成了如林德气体、液化空气、空气化工等全球性的外资气体公司。外资气体公司拥有百年技术及市场积累，同时通过并购整合，已成为全球主要工业气体供应商。国内市场方面，外资气体公司在中国工业气体市场进入较早，凭借全球的业务布局及先进的技术，在一定时期内主导了中国电子大宗气体的市场供应。 图6：中国电子大宗气体新增市场份额（2018年至2022年9月新增市场） 随着国内气体公司在设备、技术、服务、团队上的不断发展与积累完善，国内气体公司逐渐在电子大宗气体领域获得下游客户的认可。2018年广钢气体拿到了第一单电子大宗气体现场制气项目，后我国在电子大宗气体领域逐渐打破外资垄断的局面，在国内电子半导体领域新建配套电子大宗气站的项目中形成以林德气体、液化空气、空气化工三大外资气体公司与广钢气体“3+1”的竞争局面。根据广钢气体招股说明书，自2018年公司中标第一单电子大宗气体现场制气项目起至2022年9月，在国内电子半导体领域新建配套电子大宗气站的项目中，公司中标产能占比达到25.4%，排名第一；其中，在2022年1-9月新建配套电子大宗气站的项目中，公司中标产能占比高达48.2%。 存量市场方面，根据SEMI统计，2022年我国电子大宗气体市场规模约为95亿元，根据广钢气体2022年年报披露数据，电子大宗气体板块营业收入达到9.67亿元，市占率超10%。此外，金宏气体也与2021年11月拿下北方集成创新中心12亿电子大宗气体订单，并于2023年4月拿下无锡华润上华8.5亿电子大宗气体订单，开启了成熟晶圆代工厂的电子大宗气体业务。目前金宏气体已签电子大宗气体订单总额也已超过40亿元人民币。未来随着国内企业逐渐在技术、团队、服务上不断完善，未来国内电子大宗市场中国产化率将进一步提升。 电子大宗气体以现场制气方式生产供应，向客户收取固定气价与变动气价 电子大宗气体多采用现场制气方式供应，持续盈利性强 由于半导体客户对电子大宗气体供应稳定性及使用需求量要求较大，多采用现场制气的方式供应，项目持续盈利能力强。不同气体种类及气体用量决定了其的供应方式，对于用气规模小的客户可采用零售方式供应，气体公司一般需要自建物流体系并获取危化品运输相关资质，通过车队将气瓶或储罐运输至客户端。晶圆厂及显示面板等半导体及泛半导体领域客户对气体需求稳定且用气量较大，瓶装供气方式无法满足客户需求，一般采用现场制气模式。 零售供气-瓶装气： 对于用气需求量小的客户，气体供应商将从上游采购或自产的气体利用自身分装设备经过充装等工艺分装在气瓶、杜瓦瓶或不同容积的气瓶中。受到运输成本的制约，瓶装气的销售半径一般不超过50公里，因此瓶装气市场呈现出小而散的区域性特征。绝大多数分散在各地的气体充装站主要是以将业态气体气化并充装为主，自身不生产气体，大多从上游如杭氧、盈德等大型气体&设备厂家购买。 零售供气-储槽气： 对于用气量中等的客户，可采用储槽气的方式供应。使用专用的低温业态储罐包装容器将气体分装，供客户按需气化使用。在物流运输方面，一般采用槽车进行运输补充，因此可以摊薄运输成本，销售半径扩展到200公里左右，但也具有一定的区域性特征。液态气体模式初期投入相对较大，进入门槛高，市场集中度高于瓶装气体。 图7：气体供应模式 现场制气： 现场制气模式由气体供应商投建制气设备，并负责全期用气服务管理，前期投入最大，市场集中度最高。现场制气项目公司和客户会依据用气需求、设备建设投入、当地气价、回收期等因素签订一个10-20年照付不议协议，收入分为固定收费以及变动气费。由于现场制气模式合同期较长且项目期间的气费照付不议，因此合同期间能够保证供应稳定的现金流入，增强了业务的抗周期属性。 由钢瓶气到现场制气，公司对于单体项目的供应量逐步增加，而对于项目的管理密度则逐渐降低。 表3：不同气体供应模式对比 未来电子大宗气体或将转化为气体岛模式供应，兼具规模与成本双重优势 目前，电子大宗气体供应仍以一对一的现场制气模式为主，未来将逐渐从一