半导体行业深度报告（一）：入空驭气奔如电，电子气体国产进程有望加速

行业研究 2023年07月31日 行业深度 超配入空驭气奔如电，电子气体国产进程有望加速 证券分析师 方霁S0630523060001 电子 fangji@longone.com.cn 投资要点： ——半导体行业深度报告(一) 20% 13% 5% -2% -10% -17% -25% 22-0722-1023-0123-04 申万行业指数:电子(0727)沪深300 电子特气是工业气体的一种，规模相对不大但是对纯度、混配精度要求极高的一种高毛利 率产品。工业气体主要依据纯度不同可分为大宗气体和特种气体，大宗气体主要包括空分 气体（氧、氮、氩等）以及合成气体（乙炔、二氧化碳等），此类气体一般对纯度要求在4N （99.99%，一个N代表1个9）以下，主要用于冶金、化工、机械、电力、造船等传统领域特种气体是指应用在特定细分领域的气体，纯度与混配精度是电子特种气体的两个核心指标，电子特种气体一般要求在6N以上，混配精度是气体中还需要配比特定的少量其他气体，行业内一般以ppm（百万分之一）、ppb（十亿分之一）、ppt（万亿分之一）等来表示组分配比。根据2022年我国上市企业年报数据，电子特气产品毛利率在28-52%之间，平均值为39.61%，电子特气属于高毛利行业。 全球电子特气71%用于集成电路，行业具备生产、运输、服务等多个维度的行业壁垒。根 相关研究 1.七部门联合发文促进电子产品消费，LCD面板价格高景气持续——电子行业周报（20230717-20230723）2.半导体行业逐步复苏，国产化逻辑长期看好——电子行业周报 （20230710-20230716） 3.电子终端Q2出货量跌幅收窄，显示面板高景气继续回升——电子行业周报（20230703-20230709） 据SEMI的数据，2020年全球晶圆制造材料中，电子气体占比约为13%，仅次于硅片。从全球电子特气的下游分布数据来看，集成电路（71%）、显示面板（18%）、LED（8%）、光伏（3%）；从中国地区的分布来看，集成电路（42%）、显示面板（37%）、光伏（13%）、LED（8%）。我国集成电路与全球实力对比存在一定差距，未来或将是拉动国内电子特气需求的主要动力。从生产技术来看，电子特气在纯化与合成技术上壁垒较高，是企业的核心竞争力之一。此外，企业供气方式也是与下游晶圆厂产生粘性的关键，特别是新建晶圆厂的供应，对企业长期的合作十分重要。长期看，TCGM（全面气体及化学品运维管理服务）模式下的多品种气体生产、供应、运输、服务等综合能力是晶圆厂考虑供应商的关键，目前我国与国际企业还存在较大差距。 2022年中国电子特气规模约220.8亿元，预期未来四年CAGR为9.43%；目前国内电子特气国产化率仅有15%，国产部分产品逐步打破全球寡头垄断，自主可控背景下国产化有望加速。根据SEMI数据预测，2022年中国电子特气市场规模为220.8亿元，预计2025年有望 突破300亿元，四年CAGR约为9.43%。根据TECHCET数据，全球电子特气2021年为45.38亿美元，预计2025年市场规模将超过60亿美元，CAGR预计达到7.33%。2021年全球电子特气龙头供应商与市占率有美国空气化工（25%）、德国林德集团（25%）、法国液化空气 （18%）、日本酸素（9%），全球TOP4企业合计占比约91%的份额。国内方面，根据TECHCET的数据，2020年外资在中国电子特气市场的合计市占率约为85%，国产化率约为15%。国内部分特气产品已经实现0-1的突破，但是在产能、品种、高端产品、运输服务等方面有待进一步的增强。目前，在海外经济体联合管制中国大陆半导体产业发展的背景下，供应链自主可控愈发重要，在政策与市场力量的不断推动下，国产化进程有望加快。 建议关注电子特气赛道优质标的。（1）中船特气：目前电子特气国内收入规模最大，国内领先、世界知名的电子特种气体和三氟甲磺酸系列产品供应商的。（2）华特气体：Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne和Kr/F/Ne等4种混合气通过ASML公司认证，并实现了近20个产品的进口替代的中国特种气体国产化的先行者。（3）金宏气体：提供大宗气体、特种气体和天然气三大类100多个气体品种的民营综合气体龙头。 风险提示：（1）原材料产品涨价；（2）扩产不及预期；（3）下游需求不及预期。 正文目录 1.电子特种气体行业概述5 1.1.电子特气属于工业气体中高纯度细分市场5 1.2.纯度与混配精度是电子特气的两个关键指标7 1.3.电子特气的多重行业壁垒10 2.国产企业逐步打破全球寡头垄断局面13 2.1.中国电子特种气体需求高速增长13 2.2.国内部分产品逐步打破国外寡头垄断15 2.3.我国电子特气企业规模与产能具备较大空间18 3.政策和需求双轮驱动我国电子特气市场发展21 3.1.集成电路发展迅速成为电子特气主要驱动力21 3.2.面板和光伏稳步增长助推国产电子特气需求增长22 3.3.国家出台多项产业扶持政策，加速推动行业发展24 4.公司介绍25 4.1.中船特气25 4.2.华特气体27 4.3.金宏气体29 5.风险提示31 图表目录 图1行业发展历程5 图2工业气体划分6 图3气体行业产业链7 图4电子气体的划分7 图5晶圆制造工艺流程（标红部分为使用电子特气环节）8 图62021年电子特气半导体领域用途占比（%）8 图7高纯气体产品品质检测标准8 图8电子特气关键生产技术9 图9电子特气合成技术和纯化技术主要分类10 图10气体行业壁垒11 图11气体的主要销售模式11 图12全球以及中国工业气体市场规模（亿元，%）13 图13中国大宗气体市场规模（亿元，%）14 图142017-2026中国特种气体市场规模（亿元，%）14 图152021年中国特种气体市场分布（%）14 图16全球电子特种气体市场规模（亿美元，%）15 图17中国电子特种气体市场规模（亿元，%）15 图182021年全球电子特气行业竞争格局（%）16 图192022年中国电子特气行业竞争格局（%）16 图20国内外电子特气企业情况17 图212021年全球市场规模TOP10电子特气种类18 图222020年三氟化氮全球市场份额（%）18 图232020年六氟化钨全球市场份额（%）18 图24国内上市企业情况概述（不完全统计）19 图25国内上市公司产能概况（不完全统计）20 图26电子特气按照行业分类21 图27全球电子特气下游需求占比（%）21 图28中国电子特气下游需求占比（%）21 图29中国集成电路市场供需预测（亿美元）22 图30中国集成电路对电子气体需求市场规模预测（亿元）22 图31全球分地区新建晶圆厂计划（座）22 图32中国显示面板行业市场规模（百万平米，%）23 图33全球光伏新增装机容量及增速（GW，%）23 图34中国光伏新增装机容量及增速推算（GW，%）23 图35我国行业相关政策24 图36中船特气发展历程25 图37公司营业收入变化情况（亿元，%）26 图38公司归母净利润变化情况（亿元，%）26 图39公司销售毛利率和净利率变化情况（%）26 图40公司主要产品营收以及毛利变化情况（亿元，%）26 图41公司费用变化情况（%）27 图42公司研发投入情况（亿元，%）27 图43华特气体发展历程27 图44公司营业收入变化情况（亿元，%）28 图45公司归母净利润变化情况（亿元，%）28 图46公司销售毛利率和净利率变化情况（%）28 图47公司费用变化情况（%）28 图48公司分行业营收情况（亿元）29 图49公司研发投入情况（亿元，%）29 图50金宏气体发展历程29 图51公司营业收入变化情况（亿元，%）30 图52公司归母净利润变化情况（亿元，%）30 图53公司销售毛利率和净利率变化情况（%）30 图54公司分行业营收情况（亿元）30 图55公司各项费用情况（%）31 图56公司研发投入情况（亿元，%）31 1.电子特种气体行业概述 1.1.电子特气属于工业气体中高纯度细分市场 （1）18世纪末空气分离技术开启了工业气体行业的发展，随着气体纯度与品质的需求不断提升，特种气体细分市场逐步形成。电子特气技术延续于工业气体的发展进步，18世纪末，工业气体主要被应用于医用领域，后逐步应用于商业领域；20世纪中期，分馏加工方 法的发明和使用，大大降低了工业气体的生产成本，加速了工业气体的产业化进程；20世纪末，电子产业高速发展，运用于集成电路、显示面板等电子设备的高品质、高纯度电子特气需求增大，从而诞生了特种气体行业。至今，随着电子信息等高新技术的迅速发展，特种气体规模不断扩张、技术壁垒不断提升。海外企业具备多年的技术、渠道、资源、人才的积累，在特种气体市场占据领先优势，近些年国内部分领先龙头企业实现了技术突破，打破了海外产品垄断，逐步在市场崭露头角。 图1行业发展历程 资料来源：亿渡数据，东海证券研究所 （2）工业气体主要依据纯度不同可分为大宗气体和特种气体，而电子特种气体属于特种气体中对纯度要求更高的一类应用气体。大宗气体主要包括空分气体（氧、氮、氩等）以及合成气体（乙炔、二氧化碳等），此类气体一般对纯度要求在4N（99.99%，一个N代表 1个9）以下，主要用于冶金、化工、机械、电力、造船等传统领域。特种气体指在部分特定领域应用的气体产品，根据纯度和用途又可以细分为标准气体、高纯气体和电子特种气体。特种气体纯度一般要求在5N以上，电子特种气体一般要求在6N以上。特种气体下游主要应用于集成电路、液晶面板、LED、光伏、生物医药、新能源等新兴产业。 图2工业气体划分 资料来源：金宏气体招股说明书，东海证券研究所整理 （3）整个工业气体的产业链上下游较为相似，一般来说设备与原材料对气体公司的成本以及产品质量影响显著。如下图所示，整个工业气体产业链上游主要包括原料、设备、相关能源三个部分。其一，在原材料选择上，空分气体的原料主要为空气或者工业废气，成本较低；合成气体的原料主要为化学产品，成本较高。一般来说，特种气体的原料主要为外购的工业气体和化学原材料，成本相对较高。其二，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。气体生产设备主要有空分设备和气体提纯设备，气体储存设备主要有钢瓶和储槽，气体运输设备主要有用液化气槽车和管道。生产、存储、运输设备决定了气体公司的品质与服务，很多电子特气企业与上游形成了长期、定制的合作关系，也是电子特气企 业的核心壁垒之一。其三，工业气体生产过程中需要消耗大量的水电能源和燃油资源，相关成本占据气体生产公司的1/3左右。产业链的中游为大宗气体和特种气体的制造、运输和储存。中游根据空气的制备方式不同、应用领域不同、纯度不同等属性影响大致分为大宗气体和特种气体。其中的电子特种气体属于专注应用在集成电路、显示面板等电子产业的细分种类，占据电子特气的较大比例。产业链下游根据用气量规模和品种大致分为大宗客户和零售客户，大宗客户用气量大，一般来自于钢铁、冶金、有色金属、石油化工、煤化工、化肥等传统行业；零售客户有着小批量、多品种以及多频次的特点，一般应用于电子半导体、医药、面板、环保新能源、高端设备、光伏等领域。 图3气体行业产业链 资料来源：亿渡数据，东海证券研究所整理 1.2.纯度与混配精度是电子特气的两个关键指标 （1）电子气体是晶圆制造过程中占比第二大的半导体耗材，也被称为晶圆的“血液”。根据SEMI的数据，2020年全球晶圆制造材料中，电子气体占比约为13%，是占比仅次于硅片的半导体材料。广义的“电子气体”指可用于电子工业生产中使用的气体，是最重要原材料之一；狭义的“电子气体”特指可用于电子半导体领域生产的特种气体，依据《战略性新兴产业分类（2018）》在电子专用材料制造的重点产品分类，将电子气体分为了电子特种气体和电子大宗气体。 图4电子气体的划分 资料来源：金宏气体招股说明书，东海证券研究所 （2）电子特气是贯