电子特种气体 头豹词条报告系列

电子特种气体行业分类 按照气体所含化学成分，电子特气可分为含氟气体、含硅气体、含硼气体、含锗气体、氢化物气体等 按照气体所含化学成分: 电子特种气体行业特征 电子特种气体行业特征主要为零售业务发展壮大，本土企业更具竞争优势、客户认证壁垒较高、电子特种气体技术较难。电子特种气体在工业生产中应用广泛，气体行业的经营模式可以分为零售供气和现场供气。目前零 售业务发展较快。此外，电子特气的特性较其他产品较为特殊，对产品标准要求较高，制作工艺也较难，对于产 品质量审核流程较为繁琐，客户认证壁垒较高。 零售业务发展壮大，本土企业更具竞争优势 电子特种气体在工业生产中应用广泛，气体行业的经营模式可以分为零售供气和现场供气。目前零售业务发展较快。 近年来，随着中国集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏、医疗健康、节能环保、新材料、新能源、高端装备制造、食品等产业的快速发展，新兴分散用气市场不断发展壮大，这一市场的特点是客户对 单一气体需求量相对较小，但对气体品种需求较多，供气方式以零售为主，主要为瓶装气和储槽供气。由于战略定位不同，经营现场制气项目的企业目前只是将瓶装气和储槽气部分作为主营业务的补充，不会将 较多资源投入到零售气营销队伍的发展和物流配送体系的建设上，其市场开拓能力与运输保障能力均较为有限，且产品往往只有空分气体，品种相对单一，无法满足客户对多品种气体的需求。部分专业从事零售 气业务的气体企业拥有丰富的产品线，可满足客户综合的气体需求，产量稳定，具有较强的产品优势，还可通过强大的物流配送体系满足客户的个性化需求。通过长期经营，专业从事零售气业务的供应商与客户 构建了长期的互利合作关系，铺设了全天候的销售服务网络，在零售气市场上的优势不断得到强化，一旦在区域内确立竞争优势，优势供应商会对潜在竞争对手形成较高的竞争门槛，先发优势较为明显。 客户认证壁垒较高 电子特种气体由于产品要求标准较高，对于产品质量审核流程较为繁琐，客户认证壁垒较高。 电子特种气体的气体质量会决定整条生产线产品的质量，故下游产业客户对气体供应商的选择极为审慎严格，一般均需经过审厂、产品认证2轮严格的审核认证，其中光伏能源、光纤光缆领域的审核认证周期通常 电子特种气体技术较难 电子特气的特性较其他产品较为特殊，对产品标准要求较高，制作工艺也较难。 从电子特气的特性来看，气体纯度是特种气体产品的核心参数，要求超纯、超净。超纯要求气体纯度达到5N甚至6N、7N；超净即要求严格控制粒子与金属杂质的含量，通常要求金属元素净化到10-9级至10-12 级。在特种气体的各个应用领域中，电子半导体领域对特种气体的纯度和质量稳定性要求最高，伴随着下 游产业技术的快速迭代，特种气体对纯度和精度的要求持续提高，先进制程的集成电路制造过程中，气体纯度要求通常在6N（99.9999%）以上。从制作工艺来看，特种气体在生产过程中涉及合成、纯化、混合 气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术。气体合成是将原材料在特定压力、温度、催化剂等条件下，通过化学反应得到气体产品。气体纯化是通过精馏、吸附等方式将气体原材料精制成更高纯度的 气体产品。气体混配是使平衡气和各组分气在分析合格后经管道进入气体混配装置，根据客户需求的混配比例，调节各组分气及平衡气的比例进行混合。气体充装是以加压泵（压缩机）通过自动控制（PLC）连锁 压力、流量、温度的方式将产品气体充填进气瓶、长管拖车、管束式集装箱等包装容器。气体检测是将样品通入分析仪器进行分析，经过电脑数据处理软件处理后得到样品分析数据。钢瓶处理是根据载气性质及 需求的不同，对气瓶内部、内壁表面及外观进行处理的过程，以保证气体存储、运输过程中产品的稳定。 启动期 21世纪，跨国气体公司通过大量整合兼并，最终组成了以美国空气集团、法国液化空气、德匡林德日 本大阳日酸为首的几家巨头气体公司，垄断格局形成。中国通过“十五””863”等多个渠道对气体行业提供资金支持，也因为上游半导体产业的高速发展，国产电子气体的研究及产业化生产开始加 速，中国成功结束了国产电子特种气体无法大规模批量稳定使用的历史，中国基本建成品种齐全、质量接近的电子特种气体工业体系，但多用于微电子行业的低端市场或直接销售给外商。 一方面，相关行业管理部门陆续出台措施支持、鼓励行业的发展；另一方面，国外电子电气厂家纷纷在中国加大投资力度，带动中国相关产业链的进一步成长。此外，中国企业也通过自主创新突破电子 工业技术，成功将多晶硅制成改为单晶硅制成，通过工艺创新推动特种气体化学品的需求量增长和产 品更新换代速度。 高速发展期 2018~2023 近5年中国电子特种气体不断实现高端品种的技术突破与国外的技术代差逐渐缩小外资气体公司在华 的垄断格局松动，国产气越来越多地进入下游大客户的供应链。2018年以来，持续升温的中美贸易战以及美国对中国半导体产业的“卡脖子”手段，引起了中国政府和产业的高度关注，中国电子特气 行业获得了前所未有的发展机遇，研发、产业化生产和融资都将进一步提速 经过了三十余年的发展和沉淀后，中国特种气体业内领先企业已在部分产品上实现突破，达到国际通行标准，逐步实现了进口替代，特种气体国产化具备了客观条件。在需求层面，随着中国近年建设了 多条8寸、12寸大规模集成电路生产线、高世代面板生产线等高精尖信息产品生产线。为保障这些产线的供货稳定、服务及时、控制成本等，特种气体迫切需要国产化。 电子特种气体产业链分析 中国特种电子气体产业链构成为：中国电子特种气体产业链上游为空分设备制造商，主要代表企业为杭氧集 团、液化空气、空气化工等。中游环节为电子特种气体供应商，主要代表企业为中船特气、南大光电、金宏气体 等。下游环节为电子气体应用领域，主要代表企业为TCL华星、中天科技、信利半导体等。 制气设备为电子特种气体上游厂商，电子特种气体的产品质量极度依赖于空分设备技术，空分设备的资产占比在电子气体供应商中极高，例如，中船特气空分设备在固定资产中占比达66.0%。常用的电子特种气体有100 多种，其中在集成电路制造中的硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等核心工艺环节中，需要的特种气体种类超过50种。目前电子特气并没有形成国际通行的分类体系，通常根据气体的用途对其进行区分，比 如外延晶体生长气、热氧化气、外延气、掺杂气、扩散气、化学气相沉积气、喷射气、离子注入气、等离子蚀刻 气、载气／吹洗气、光刻气、退火气、焊接气、烧结气和平衡气。从电子特种气体下游应用来看，电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的42%，应用于显示面板行业的需求占市场总需求的37%。中国集成电 路行业对电子特种气体的需求相对较低，主要原因为中国的集成电路产业技术水平和产业规模与世界先进国家和 地区还存在一定差距，而显示面板产业经过多年持续发展，中国已成为全球最大的产业基地。 上 产业链上游 生产制造端 制气设备制造商 上游厂商 杭氧集团股份有限公司 上海正帆科技股份有限公司 空气化工产品（中国）投资有限公司 查看全部 产业链上游说明 产业链上游为制气设备制造商。从产能来看，2022年中国绿氢产能超40万Nm³/h，电解槽需求达 2.2GW，总投资330亿。18个绿氢项目中，有14个公布了绿氢的产能，总规模达40.81万Nm³/h，15个项目公布了投资额，总额为308亿元，根据项目规模来看，18个项目总投资额近330亿，预计将诞 生2.2GW的电解槽需求。此外，电子特种气体的产品质量极度依赖于空分设备技术，空分设备的资产占比在电子气体供应商中极高，例如，中船特气空分设备在固定资产中占比达66.0%。从供给端来 看，2015至2018年，中国气体分离及液化设备的产量从6.1万台下降至4.6万台，2019年开始产量迅 产业链中游 品牌端 电子特种气体供应商 中游厂商 金宏气体股份有限公司 广东华特气体股份有限公司 中国昊华化工集团股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 产业链中游为电子特种气体供应商。常用的电子特种气体有100多种，其中在集成电路制造中的硅片 制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等核心工艺环节中，需要的特种气体种类超过50种。 目前电子特气并没有形成国际通行的分类体系，通常根据气体的用途对其进行区分，比如外延晶体生 长气、热氧化气、外延气、掺杂气、扩散气、化学气相沉积气、喷射气、离子注入气、等离子蚀刻气、载气／吹洗气、光刻气、退火气、焊接气、烧结气和平衡气（有的气体有多种用途）等。从核心 产品上分析，三氟化氮是中国国产化较为成功的电子特种气体品种之一。近年来随着中国集成电路、显示面板产业的快速发展，三氟化氮的需求急剧上升。2015年中国三氟化氮需求量达3,585.4吨，截 至2021年增长至1.4万吨，累计增幅约3倍，年均复合增长率高达26%。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 电子特种气体应用领域 渠道端 TCL华星光电技术有限公司 中天科技集团有限公司 合肥晶合集成电路股份有限公司 查看全部 产业链下游说明 电子特种气体下游应用包括集成电路、显示面板、半导体照明和光伏等行业。从全球来看，电子特种 气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的71%，应用于显示面板行业的需求占市场总需求的18%；从中国来看，电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的42%，应用于显示面板 行业的需求占市场总需求的37%。中国集成电路行业对电子特种气体的需求相对较低，主要原因为中国的集成电路产业技术水平和产业规模与世界先进国家和地区还存在一定差距，而显示面板产业经过 多年持续发展，中国已成为全球最大的产业基地。此外，电子特气下游认证周期较长，准入难度较大。电子特气下游企业主要为集成电路、显示面板等行业的大型厂商，其对电子特气的产品质量与供 应稳定性等方面的要求非常严格，通常采用认证采购的方式。在进入下游客户供应链体系过程中，电子特气企业需要经过审厂、产品认证等多轮严格的审核认证，且由于必须对产品的稳定度进行验证， 认证周期也相对较长。其中，光伏领域客户认证时间约半年至一年，显示面板领域约为一年至两年，集成电路领域客户最长的认证时间甚至需要3年。与此同时，为了保障原料的供应及质量稳定性，下 游大型厂商在确定电子特气供应商以后，一般不会轻易更换供应商。整体来看，由于电子特气下游客户粘性较强，对于新进入者而言，这进一步提高了行业准入门槛。 中国特种气体市场规模 电子特种气体行业规模 计算规则：中国电子特种气体在电子气体市场规模中占比=1-(中国电子大宗气体市场规模/中国电子气体市场规模), 中国电子特种气体市场规模=中国电子气体市场规模*(中国电子特种气体在电子气体市场规模中占比+中国电子特种气体在电子气体市场规模中占比预测值) 政策内容 碳中和相关技术研究，积极推进富氧燃烧，富氢燃烧技术，氢冶金技术的应用和推广，加快工业排放气的 回收和综合利用。 《规划》指出加快负荷中心及周边地区分散式风电和分布式光伏建设。对电子特种气体下游环节光伏领域 政策解读 产业的发展进行鼓励，同时刺激电子气体的需求增长。 政策性质 鼓励性政策 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 《“十四五”原材料工业发展规 国家发展改革委、国家统计局、生 2022-01 划》 态环境部 新材料创新发展工程突破重点品种包括围绕集成电路、信息通信、能源产业等重点应用领域，攻克工业气 提出“推进园区循环化发展”“积极推广集中供气供热”。积极利用余热余压资源，推行热电联产、分布 式能源及光伏储能一体化系统应用，推动能源梯级利用。 指出“十四五”期间可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电和太阳能发电量 政策解读 实现翻倍。对电子气体下游环节光伏领域产业的发展进行鼓励，