工业气体深度系列之一：短期看顺周期弹性充足，长期看成长逻辑持续演绎

行业报告|行业深度研究 证券研究报告 2023年08月20日 机械设备 工业气体深度系列之一：短期看顺周期弹性充足，长期看成长逻辑持续演绎 分析师李鲁靖SAC执业证书编号：S1110519050003 作者： 分析师朱晔SAC执业证书编号：S1110522080001 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 摘要 短期逻辑：顺周期核心受益方向，下游全面回暖带动工业气体量价齐增。 工业气体的下游主要为钢铁、石化等顺周期行业，工业气体为顺周期的核心受益方向。6月以来钢铁、石化景气度全面回暖，钢铁开工率、钢铁产量、原油加工量、乙烯产量自6月开始均出现显著回暖。7月国内大宗气体价格显著回升，国内氧气价格563元/吨，同比 +17.7%；氮气价格570元/吨，同比-4.5%；氩气价格1145元/吨，同比+75.6%，下游需求旺盛带动工业气体量价齐增，顺周期弹性充足。 长期逻辑：参考海外经验，规模效应是工业气体行业的必要扩张模式，国内工业气体成长逻辑坚实。 1）规模效应是工业气体行业的必要扩张模式，大行业孕育万亿市值巨头。根据弗若斯特沙利文预测，2023年全球工业气体市场规模将达1万亿元，市场集中度呈现不断提升态势。大行业孕育万亿市值巨头，全球气体龙头林德22年收入体量2300亿元，总市值1688亿元。 2）国产替代+行业格局优化，国内市场龙头份额有望持续提升。存量市场上来看，2022年杭氧股份、陕鼓动力、气体动力科技三家规模较大的现场制气运营商在外包市场的市占率约为7.3%、2.7%、18.0%，合计占比28%，而三大外资仍占有30%的份额，剩余42%的份额由中小企业占据，而从增量市场上来看，2021年杭氧新签管道气体订单占比已接近50%，未来国产替代+行业格局优化，市场集中度有望持续提升，龙头企业的成长持续性逻辑清晰，杭氧与盈德两大气体巨头整合便是这一逻辑的演绎。 3）海外扩张打开成长天花板，杭氧一带一路出口第一枪已经打响。海外扩张为打开成长天花板的必经之路，23年6月杭氧签订位于印尼的不锈钢行业第三方供气项目，该项目为杭氧首个境外投资气体项目，打响了海外扩张的第一枪；我们推测该项目创收规模、利润率水平较高。一带一路沿线区域工业化进程方兴未艾，钢铁自给率处于较低水平，国内工业对外输出的进程有望加速开启，工业气体的海外空间广阔。 建议关注：1）杭氧股份：上游设备+中游气体双龙头，与盈德整合有望扩大规模优势。2）陕鼓动力：透平技术赋能，压缩空气+工业气体有望放量。3）华特气体：气体产品丰富，深度绑定全球Tier0级别客户。4）福斯达：国内空分装置率先“走出去”，一带一路设备出口带来新增长。 风险提示：1）行业竞争及市场风险;2）技术研发风险；3）经济环境影响风险；4）海外盈利不及预期风险 1 工业气体——现代工业的基础原材料，被喻为“工业的血液” 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明3 工业气体：现代工业的基础原材料，广泛应用于几乎所有工业领域。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。从市场规模的占比中来看，大宗气体在下游应用市场中的需求占比约为80%，特种气体占比约为20%。在特种气体中，电子特气占特种气体市场规模的60%，在所有工业气体中占比12%。 图：工业气体的分类 图：2021年国内工业气体下游应用领域结构 24% 35% 18% 11.20% 11.30% 钢铁 石油化工其他化学品电子产品其他 全球工业气体行业发展历经200多年，整体呈稳步发展趋势。全球工业气体市场已有近150年的历史，近年来供需持续增长。如弗若斯特沙利文所预测，由于工业气体在广泛的下游行业生产中发挥重要作用，全球下游行业的需求不断增长，预计进而会推动全球工业气体市场规模由2020年的约1,348亿美元扩大至2025年的约1,755亿美元，年复合增长率约为5.4%。 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。根据弗若斯特沙利文的资料，中国工业气体市场规模由2015年的996亿元增长至2020年的1542亿元。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，2025年中国工业气体行业市场规模预计达到2325亿元，2020-2025年复合增长率为8.56%。2021年中国工业气体市场规模占全球的18.84%，与中国GDP占世界经济比重接近。 图：2015-2025年全球及国内工业气体市场规模（根据弗若斯特沙利文预测） 20,000 18,000 16,000 14,000 17.11% 8.43% 11.11% 10.83% 12.42% 9.49% 9.39% 4.40% 9.73%9.40% 10.25% 7.89%10.22% 8.16%7.64% 12254 20% 15% 10% 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 6091 7134 79068186 3.53% 3.84% 895492989090 -2.23% 10022 1104611626 5.25% 5.41% 5% 0% -5% -10% 2,000 0 996 2015 1080 2016 1200 2017 1349 2018 1477 2019 1542 2020 1692 2021E 1851 2022E 1997 2023E 2160 2024E 2325 2025E -15% -20% 全球工业气体市场规模（亿元）中国工业气体市场规模（亿元）YOYYOY 工业气体产业链：上游包括原材料、设备及能源供应商；中游为工业气体供应商；下游应用领域较为广泛。 图：工业气体的产业链 上游：原材料设备及能源 中游：工业气体供应 下游：工业气体应用 原材料 应用行业 大宗客户 石油化工 钢铁冶炼 焊接及金属 航天航空 汽车与运输 冶金 化学产品工业废气空气 工业气体供应商 设备 生产设备储存设备运输设备 气态气体液态气体 能源 零售客户 水资源 燃油能源 电力能源 电子半导体医药 环保新能源 上游：空分设备制造行业集中度较高，CR5高达82.05%，杭氧股份为国内龙头。 低温空气分离法：目前主流的空气分离技术是低温空气分离法，原理是利用氮、氧沸点不同，在高压低温的条件下，首先将空气进行液化处理，之后进行精馏工序，传热对液体空气进行分离。 空分设备的成本结构：空分设备由多个部件组合而成，主装置、贮存设备、压缩机的成本占比较高。空分主装备包括精馏塔及其内部的填料、塔内件、换热器和相关的动设备等，是价值量占比最大的环节，成本占比达到27.64%；辅助生产项目主要是气体球罐、液态气体贮存系统，成本占比25.15%；压缩机是空分设备生产难度较大的环节，压缩机包括空气压缩机、氧压机和氮压机，成本占比分别为13.68%、5.60%、1.92%，合计达到21.20%。 图：空分设备的工作流程 图：空分装置生产设备各环节的成本结构（广东杭氧德润钢铁项目） 空气分离设备行业集中度较高，杭氧股份为国内龙头。根据《气体分离设备行业统计年鉴》统计的数据，以制氧总量的数据作为统计口径，2020年国内空分设备市场中，杭氧股份以43.21%的市占率居首；两家外资企业林德、法液空位列二三名，市占率分别为17.04%、7.58%；随后是开元空分、开封空分、川空、福斯达等国内企业，市占率分别为7.27%、6.95%、6.11%、4.99%，国内空分设备市场集中度较高，CR5达到82.05%。 杭氧股份：制氧总容量、大型设备出货量领先优势明显。杭氧股份实现了特大型空分装备以及关键部机的精品化，主要性能指标达到世界领先水平，改变了国内空分行业的竞争格局。2020年杭氧股份销售的大套空分设备数量达到40台，领先于林德的7台、液化空气的4台。 图：2020年国内空分设备市场各家的市场占有率 2.26%1.34% 0.37% 4.99%2.88% 6.11% 6.95% 7.27% 43.21% 7.58% 17.04% 杭氧股份 林德工程（杭州） 液空（杭州）开元空分 开封空分川空 杭州福斯达黄河空分 开封东京空分苏州制氧机成都深冷 表：2020年国内空分设备市场各家销售情况 大套数量（台/套） 中套数量 （台/套） 小套数量 （台/套） 制氮设备 （台/套） 制氧总容量 （万3） m/h 杭氧股份 40 1 11 3 169.39 林德工程（杭州） 7 0 0 0 66.8 液空（杭州） 4 0 0 0 29.7 开元空分 11 2 0 0 28.54 开封空分 6 1 0 5 27.25 川空 8 3 1 0 23.93 杭州福斯达 6 4 2 11 19.56 黄河空分 5 3 1 1 11.3 开封东京空分 6 0 0 1 8.85 苏州制氧机 0 1 1 16 5.25 成都深冷 2 0 0 0 1.45 注：上述统计表中市场占有率的计算上，氮气容量按0.5系数折合为氧容量。大型空分指 6,000m³/h及以上，中型空分为1,000-6,000m³/h之间，小型空分为1,000m³/h以下。 中游气体供应：现场制气为主要供应模式。 工业气体的供应模式包括现场制气、零售供气，分别满足不同需求的客户群体。2021年，现场制气在工业气体供应中占比最大，达到65%；其次是储槽供气，占比达到21%；剩下的气体供应为瓶装供气，供应占比为14%。 图：2021年气体供应方式的比例（按价值量） 14% 21% 65% 现场制气 储槽供气 瓶装供气 表：工业气体的销售途径 现场制气 储槽供气 瓶装供气 图示 梅塞尔 气体状态 气态 液态 气态 客户群体 大规模用气需要 中等客户 小批量用户 运输半径 -- 200km左右 大宗气体：50km 特种气体：不受运输半径限制 合同期 10-20年 3-5年 1-3年 简介 在客户现场建立气体生产装置，通过管道直接向单一 客户或工业园区供应工业气体 生产、分装后，通过包装容器和车辆运送，将低温液 态产品储存在客户的储罐中 生产气体后，经充装等工艺生产瓶装气，再销售给下游客户。 下游领域 金属冶炼加工、化工、炼油、电子 电子、化工、机械、塑料、食品饮料、医疗 行业不限 外包气体供应模式：国内的外包气体供应模式起步较晚，目前占比不足60%，参考海外成熟市场仍有较大提高空间。 外包气体供应相较自建装备具备诸多优势。由于自建装置前期投入很大，且对运营和管理能力要求较高，出于降低成本、集中精力发展主业的考虑，越来越多的国内企业选择将气体供应业务外包，外包供气模式成为行业主流模式。 国内工业气体外包起步较晚，供应占比依然较低，根据弗若斯特沙利文的数据，2021年国内工业气体外包供应占比预计仅为57.8%，相较于成熟市场的80%的第三方气体供应比例仍有不小的提升空间。未来中游的第三方气体供应商市场空间有望得到扩充。 表：自建装置供气与外包供气的对比图：中国工业气体供应市场的外包供应占比 项目 自建装置供气 外包供气 运营成本 需要配