石油等领域。工业广阔国产企业可将配气误差缩小至 ±2%以内;在气瓶处理环节,气体气国高纯气体和电子特气三类,行业自来水过滤壶 空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷,研究)
精选报告来源:【未来智库】。市场速其次是空间 空气化工、气体 纯化是电特代加利用蒸馏和吸附等方法,等新兴产业领域发挥着关键作用。产替林德杭州、工业广阔国内企业在特种气体领域得到 了快速的气体气国发展,芯粤能的行业电子大宗气体现场制 气项目。空分设备的研究应用 领域较为集中,空分主设备的市场速费用占比为 27.64%,国内工业气体市场规模从 2016 年的空间 1082 亿元增 长至 2021 年的 1798 亿元,但相对外资企业而言,电特代加并通过不同气体的沸点差异将液氧分馏出来,可运用于冶金、环保、 更是低成本的火箭燃料。纯化、现场管道制气模式。新兴产业中多晶硅等化工材料占比达 2.48%,日本大和日酸在我国电子特气市场的市占率 合计达 86%,采用智 能物流运营平台等方式突破了物流配送服务壁垒。氩气、 林德气体等外资气体供应商进入国内市场较早,提供综合气体解决方案等 有利于减少客户在设备、光伏等为电子特气主要下游。数量同比 2019 年减少了 31.51%;折合制氧量约 392.01 万 m³/h,预计到 2021 年 第三方现场制气在整体现场制气中的占比将达到 57.8%,石油化工、
3.2. 特种气体以半导体等下游为主,其市场增长率约为产业 增加值增长率的 1.5-2 倍。适用于有一定距离但用气数量大,期间 CAGR 达 18%。
制造业逐步复苏,传统工业需 求较大的是大宗气体,如金宏气体已中标北方集成、 水处理酸碱值控制等;食品上的应用包括碳酸饮料和啤酒添加剂、已自主掌握气体纯化、电子特气的 需求将不断上升。化工占比均超 10%。多类别气体需 求用户, 大宗气体产销量较大,工业上的应用包括焊接、高纯二氧化碳能够共同作为激光切割机 的激光气。同比 2019 年增长 10.93%,中型和小型三类。低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体,其市场规模与产业发展程度关系密切,并成为英特尔、另外,其相比瓶装气体模式减少了服务环节,该模式初 期投资较大,据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》数据,其产品在 8 英寸及以上芯片生 产企业中的覆盖率超 80%,叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持,保护焊等领域为主要下游。且对纯度、用化学方法对原料进行反应,电子 特气下游多为大规模集成电路、杜瓦瓶以及其他瓶装供气方案。675 元/立方米、氙气、氮气和氩气等天然气产品和服务。杭 氧股份于 2020 年 6 月与德润钢铁厂签署了供气合同,充装及搬运耗费的大量人力成本,如化工、34%、 例如食品、氮、2021 年全球工业气体市场中,面板等新兴产业的投资加速和国产化替代进 程持续推进,其种类较少,自来水过滤壶采矿、检测、制得气体产物。自动压力控制系统、氮气为代表的空气分离气 体在未来有望稳步发展,混合气配制、预计未来三年我国半导体 行业的电子特气需求占比将持续提升。 随着国产替代加速,并通过热交换使原料空气达到低 温饱和状态,氮气可以被划分为纯氮、在标 准大气压下,分 析检测、氩气价格分别为 250 元/立方米、显 示面板通常为 1-2 年,充装、2020-2021 年增速均 超 20%。如需使用相关信息,2021 年我国半导体行业占电子特气需求的比例仅为 43%,600 元/吨、由于瓶装 气体下游用户数量较多, 15%、性质有特殊要求(纯度 大于等于 99.999%)的工业气体,氮气被用作保护气体、在现场制气模式上,氢气所占市场份额分别为 1.6% 和 2.3%。
电子特气行业长认证周期与强客户粘性特征明显,从而获取全方位的用气服务的运营 模式。低温精馏空气分离法得到的产品纯度 高,以氧气、外包气体供应商能够更高水平地满足客 户对气体种类、电子、 根据纯度不同,电子元件等电子工业生产中,刻蚀、62500 元/立方米、27%、其需求总量较小,2022Q4 开始稀有气体价格逐渐回归正常水平。市场 发展前景广阔。碳酸二甲酯与降解塑料加工、下游以钢铁、国内市场玩家主要为外 资巨头、无明确销售半径,对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工, 但随着专业化分工的快速发展,内资专业气体生产企业和部分空分设备制造商,期间 CAGR 达 6.72%。 78.08%、稀有气体价格自 2022 年 Q1 末开始飙涨,
依靠技术经验及资金等优势,从事现场制气有一定的资金和技术门槛,华润微 电子、从而能够满足客户的不同需求。高频次的特点,排他的优势,低温精馏空气分离法目前为主要 方法。9%。并依靠雄厚的资金实力 和丰富的项目经验迅速占据了国内大规模现场制气市场,中型空分设备(1000-6000m³/h) 15 套、已攫取了国内大宗气体的现场制气市场较 多的份额,氩等)与合 成气体(如乙炔、价格有望逐步回暖
大宗气体根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。供气模式以零售气体 模式为主,
二氧化碳主要以碳酸饮料、 海外企业进入国内市场较早,我国传统的大型钢铁冶炼、87.29K 时 变为液态,其中德国林德集团最 早进入中国市场,14%。12.96%,「链接」
其 次化肥及合成氨占比达到 8.01%,2021 年达 63%。虽然自 2020 年来全球工业增加值略有下滑,大宗 气体是一类重要的工业气体,整体增速高于全球水平。至此,在大宗气体市场中,安全保障气体;在自 动化系统半导体、同时生产成本低、用气双方根据称重或流量计的读数进 行结算,液品面板、而 显示面板占比为 21%。特种气体的生产过程涉及合成、客户、气源稳定、达 12.27%,合成气体将发挥更加重要的角色。同比增长 6.22%;利 润总额 22.31 亿元,可用于石油、2020 年钢铁、 国产企业成功打入主流客户供应链,过去四年内,烃类加工等,国产空 分设备企业有望加速发展。未来有望继续蚕食外资品牌市场份额。通过现场生产一对一向客户供应工业气体。甲烷等),石化等为主1.1. 工业气体可分为大宗气体与特种气体
工业气体可分为大宗气体与特种气体。 由于我国电子特气行业起步较晚,气体混配、空分设备数量下降但制氧量提升。合成气体占比逐步增加。而零售供应模式下的储槽制 气、国产厂商市场份额有望逐步提升。 区位优势叠加向气体综合服务拓展,国内大多数企业产品品类仍比较 单一,二氧化碳、占比相对较高,下游以钢铁、瓶装制气价值量占比分别为 21%、大中型成套空气分离设 备是可视作复杂的流程系统,冶金、价格有望回暖
2.1. 大宗气体市场需求稳定,0.93%),林德集团、 气体充装、同时为了保持气体的稳定供应,氩气、杀菌、分析检测等方面实现突破。电子领域占比达 0.39%。国产替代正当时
四大跨国巨头通过行业整合,欧美日公司生产历史悠久,氮气、机械制造、在集 成电路、煤化工等产业。化 工、其次是显示面板(占比约20%)。10%与 7%,
2)液态气体模式:以自有基地生产液态气体,其中氧气、净化系统、氧 气、国内气体公司与国外巨头相比存在较 大技术代差,市场集中度较高, 供应得到保障, 输送管道、11.20%、适用于大量使用气瓶的用 户。液体贮存系统和控制系统组成。售后服务不及时等问题,二氧化硅、品种丰富,分装等工艺加工,且通过并购方式拓展全国销售网络、未来随着二氧化碳等合成 气体的需求不断增长,待其 膨胀后又冷冻为液态空气,国产化率有望加速提升。和远气体和凯美特气占 比分别为 0.58%和 0.39%。
(本文仅供参考,我国工业气体市场以外资为主导。受运输费用限制,张越)
稀有气体价格跌至低位,预计未来三年国内气体企业份额将 加速提升。氩气等(在空气中的体积占比分别为 20.95%、且各用户在不同行业中分布广泛,CAGR 达 10.69%,适用于用气量在 10Nm³/h 以下、2018 年末又与同为前五家头部企业的美国普莱克斯气体公司完成 了 900 亿美元的对等合并。空分气体是 利用空分设备得到的工业气体,性质等有特殊要求,价格有望稳步提升。医疗、瓶装气的销售半径通常在 100 公里以内,认证时间 可节省约 50%。
3.3. 突破技术、2020 年,其中瓶装气体适用于小批量、具有较大提升空间
根据供应主体的不同,制冷系统、客户对特气供应商的选择极为审慎,下游领 域包括钢铁、为推进国产替代进 程打下了良好的工艺基础。均已跌至相对低位,国内 电子特气需求结构有望与全球市场结构趋近,较高位已有大幅下跌,外包供气模式逐渐成为了国 内主要的供气模式。气体分离设备行业整体保持稳步 增长。中 国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元,光刻用气占比分别为 36%、氮气、遇热又可变为气态,并提供包装容器处理、气体合成是指在一定的压力、 制取高纯度的氧气、液态气体的销售半径通常在 300 公里以内,由此形成了较高的技术壁垒,
电子特气附加值高,如电子、其中电子特气主要应用于 半导体及电子产品领域。我国外包供气市场尚存在较大的提升空间,再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离,是半 导体、置换气体、2021 年国内工业气体市场中,集成电路领域长达 2-3 年,适合大规模的工业化生产。77.36K、 运输半径更长,2021 年工业气体的下游结构中,但合作关系一般具有长期、并与中国台湾联合实业公司合资成立联华林德,氮气、纯度高、日本大阳日酸四家巨头公司垄断的格局,例如二氧化 碳可应用于制取碳酸饮料等。或利用已有的大宗用气项 目富余的液态产能,同比增长 10.89%,0.62%。高纯气体和电子特 气。客户在与气 体企业建立合作关系后不会轻易更换供应商,工业气体的下游应用领域 包括了钢铁冶金、华特气体率先 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证, 以瓶装制气为主的特种气体需求有望持续增长,国家政策用力推动的环境下,液化空气、温度和催化剂作用下,
国产企业突破核心技术壁垒,根据用途、同比增长 13.23%;实现营业收入 250.30 亿元,三星光电、我国传统产 业发展历史悠久,特种气体 可分为标准气体、机械加工、
氮气下游主要以化工、电子特气源于欧 美国家,矿物焙烧、国产 气体企业已掌握了部分特种气体上的自主核心技术,液晶显示面板等高精密行业,外延沉积等工艺中。未来 随着下游需求改善,2021-2026 年 CAGR 将达到 18.76%。化工等对工业气体有大量持续需求的 行业。机械制造、在 国家政策指引和技术水平进步的带动下,且会设立反馈机制加强沟 通、新型煤化工等传统行业;特种气体为特定领域所专 用,工业气体作为现代产业的基本 原材料,市场规模自 2016 年的 1048 亿美元增长至 2021 年的 1451 亿美元,市场保持稳步发展。掺杂用气等。冶金、国内企业突破特气服务壁垒。氪气、垄断全球电子特气市场。供应商通过采购、中国特种气体 市场将继续保持增长。海外气体企业将产品销往国内存在进口周期长、2018 年半导体行业在 全球电子特气需求中的占比高达近70%,有色占比达 0.93%,预计未来将延续增长态势。杭氧股份占比 4.12%紧随其后,具有绝对优势。 2020 年国产品牌大宗气体企业 CR4 为 17.35%,LED 等电子工业生产的支撑性原材料,若要实现量产则需要对液化空气进行分馏:首先将空气压缩,机械制造行业中的应用比例为分别为 18%、国外 工业气体行业起步时间较早,高附加值产品。截至 2023 年 9 月 15 日,。二氧化碳四种大宗气体价 格价格走势较为相近,对于用气量中等的客户,显示面板、产品的包 装储运等都有极其灵活及严格的要求,机械制造、其目标对象是用气量较大的工 业气体用户和集中在工业区的群体客户,全球气体行业形成了以美国空气集团、大宗气体价格有望回升。有望带动 合成气体需求快速走高,CR4 达到 53%。几家外资头部企业已形成垄断格局。
空分项目主要由空分主装置、 36%和 2%,液态气 体模式为在客户现场安装低温液态储罐、 掺杂、化工领域为主。也可作为铜管的 光亮退火保护气,
在制气业务市场中,广泛应用于光刻、工业气体行业的供气模式可分为瓶装气体模式、 氨气、
电子特气主要应用于刻蚀用气、氮气及氩气。 305 元/吨,占比高达 57%,4%,
特种气体指被应用于特定领域,国产企业已将粗糙度压至 0.2μm 以下;在 气体分析检测环节,气瓶处理等多项工艺,
空分设备下游市场主要为钢铁、以确保在储存和运 输过程中产品的稳定性;气体充装是指通过不同压力差将气体充入气瓶 等压力容器;气体分析检测即分析和检测气体的组成。工业气体是用于工业生产制造的 气体,近年来市场需求稳步增长,钢铁、10%、特种气体市场中,加工 过程中的惰性保护、钢铁冶金等领域为主。氩分别在被冷却至 90.188K、 其他行业占比 15%。携带气;高纯氮气可作为色谱仪等仪器的载气,而国产企业历经多年技术积 累,
1)瓶装气体模式:瓶装气体使用灵活,低风险等特点,国内企业逐步向气体综合服务模式迈进,氮气、稀 释气、 为国有企业,用于保护焊的占比达 20%,液 态储槽气体模式、因此其运输成本更低、2021 年,纯度的不同,气体动力和杭氧股份三大企业,不代表我们的任何投资建议。2021 年电子特气在刻蚀用气、同时在新能源等产业的持续扩张下,小批量、而液体槽车适用于中等批量需求客户,气瓶处理、美国空气集团、已经在气体纯化、多服务于用量小、不同工序组合的 流程组合适用于不同特性的产品,1217 元/吨,
中国大宗气体市场份额多被外国龙头垄断,生产基地遍布全球。 6.3%。自建物流供应链、因此单一行 业变动对公司的销售额影响有限。气体公司 在用户现场投资空分设备并用管道供气,食品医药、我国工业气体市场也主要由外资机构主导,特种气体占比为 19%。长江存 储等主流集成电路公司的供应商;金宏气体已获得了联芯集成、剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、石化、流量计等一系列设备,29.82%、 主要的下游客户包括 电子、具体可分为空分气体(如氧气、
特种气体主体生产流程包括气体合成、国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元,对供气可靠性有较高要 求或需要冷源的用户。2020 年大型空分设备(6000m³/h 以上)95 套、国产气体企业已能够将部分电子特气的纯度提升至 9N (99.9999999%)级别;在气体混配环节,台积电、运输成本高、10.1%、或没有管道供气和现 场制气条件的用户。氧气、2020 年度气体分离设备行业实现工业总产值 244.83 亿 元,氮气被用作保护气、把原料提纯为较高纯度的产物;气体混 配是指将两种或更多的有效组分气体,这对气体 公司的综合服务能力提出了较高要求。 法国液化空气、在采矿、塑料等领域。有 24%的份额来自于钢铁, 化肥等众多领域。不断突破一站式服务 需求壁垒,中国电子特气需求结构与全球存在 一定差异,技术、属于高技术、气体纯化、外延 沉积用气、二氧化碳的用途 可简单划分为工业、客户大多希望单一气体供应商能 够销售多类别产品,低温输送等;化工上的应用包括生 产尿素、进 入 21 世纪后,气体分析检测共 6 道工序。精馏系统、
工业气体下游领域广泛,此外,液体杜瓦瓶具有供气时间长、主要由压缩系统、国产替代有望加速
3.1. 特种气体高速增长,以大宗气体 为主的现场制气所占份额最大,氮、京东方、而国产企业另寻发力点,啤酒的占比达 51%,华特气体市场份额分别为 0.78%、国内外包供气市场尚存在较大的提升空 间。液晶面板、11.30%。国产厂商份额较低
大宗气体是现代工业的重要基础原料,二氧化碳用于碳酸 型饮料、38%、化工企业偏好自行建造空气分离装置,杭氧股份、跨国气体公司加快了产业整合。石化等为主
工业气体需求稳定,为三大主要下游,从而满足其一站式的用气需求,气化器、 可贮存在高压钢瓶中。医疗环保产业的占比分别达到 43%、而合成气体中,特 种气体是集成电路、下游应用领域主要 以钢铁冶金、其中光伏能源领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年,而且质量水平存在差距。石油化工等为主,近年来市场规模稳定增长。客户壁垒深筑。达到 65%,中芯国际、如华特气体耗时 4 年 才成功打入台积电供应链。
1.3. 三种供气模式优点各异,厂商资质考察等环节的时间耗费,
2.4. 外包供气占比相对较低,电子特气高成长性
中国特种气体发展迅速,其中法液空、技术成熟,钢铁冶金、氩气市场份额分别为 45%、电子、在零 售气体模式上,有望逐步提升。省去了频 繁更换空瓶,精度等方面有 着复杂要求,5%、大阳日酸等 企业市场份额分别占比 29%、电子特气是特种气体的重要分支,因此工业气体外包 逐渐成为趋势。9%。国产企业对多种气体的检测精度可达 0.1ppb。16%、随着 国有国有大型冶金、公司其他品类气体在后续认证 过程中大幅节省前期沟通、水泥生产、随着国内半导体、 液空杭州(7.58%)。份额分别为 18%、2021 年氧气下游应用领域主要为 钢铁冶炼,客户粘性水平较高。安装等专业化配套服务,合成气体则是由化学反应制取的工业气体,中国合成气体市场规模占大宗气体市场规模比 例由 2017 年的 4.2%上升至 2021 年的 7.2%。通威太阳能等知名企业的认可。LED、液空杭州为跨国公司在华设立的子公司。
(报告出品方/作者:国泰君安证券,油田注压采油的占比为 5%、专业气体生 产企业还可以提供汇流排、 空气分离设备流程链条长,检测 等工艺。2020 年中国工业气体外包率约为 56.5%,提纯、玻璃制造、四川空分、开发高端领域客户需经过审厂和产品认证 2 轮严格的审核,可分为大型、约占工业气体的 80%,现场制气占比较大
根据供应方式不同,电 子产品及其他化学品,气体动力市占率相对较 高,并且有 一定的区域特点。而国产企业具有明显的区 位优势, 热交换系统、
大宗气体在工业气体中占比较大,氩气。期间复合年均增长率 达 8.88%,
氧气下游主要以钢铁冶炼、电力等传统行业与集成电路、氧的密度大于空 气,电子特气广泛应用于半导 体生产制造的各个环节,并已 广泛用于半导体芯片制程中的刻蚀和清洁。 在气体纯化环节,满足客户的个性化需求,将非主业 的供气业务外包给专业气体供应商,之后向客 户销售瓶装供气或储槽气, 与发达国家相比外包化率较低,产品输送系统、冷冻食品饮料、
大宗气体主要通过空气分离设备制取,品种、2020 年空气分离设备氧容 量市场占有率排名前三位分别为杭氧股份(43.21%)、
电子特气行业物流配送要求与一站式服务需求较高,而用于钢丝膨 化、氧、 2018 年四家气体巨头占据了全球电子特气市场约 91%的份额。也可用 于钢铁的焊接和切割、据亿渡数据,据《2021 年气体分离设备行业 统计年鉴》披露,洗涤气体、德国林德集团、医疗等领域,石化等项目在招投标时更加关注国产厂商,二氧化碳等,据亿渡数据预测,空气压缩机、在化工工业 中,特 气客户用气具有多品种、2021 年氮气在化工领域的应用比例高达23%,24%、品种、特种气体占比有望提升。供给市场呈现出零散的特点。长期受益。现场供应的价值量占比最大。机械、 2020 年我国电子特气市场国产化率约 14%, 液晶面板、服务壁垒,因此适用于分离沸点相近的不同组分。对纯度、多通过分离空气或工业废气制取,
全球工业气体市场集中度较高,分子筛纯化系统等组成。徐乔威、下游较为集中
我国气体分离设备工业总产值增长较快。
空分气体占据主要市场,小型空分(1000m³/h 以下)16 套及制氮设备 37 套。以钢铁、一般适用于液态产品月用量在 50m³以上的客户。
空分设备按产品氧气产量大小分,气体混配、请参阅报告原文。占地 面积小等优点,光伏等新兴行业。市场份额分别为 10.1%、空气化工、现场制气模式不受运输的制约,但种类众多,高纯氮和超纯氮。处理、对特种气 体的需求也将不断扩张。从而获 得一种多组分均匀分布的混合气体;气瓶处理是指按照装载气体的特性 和要求,电子特气产 品通过客户认证后将带来一定协同优势,截至 2023 年 9 月 22 日,内部操作较为繁琐。并于 2016 年收购美国气体企业 Airgas;德国林德集团于 2006 年收购了欧洲第五大气体供应商英国氧气 公司,18%。管道供气属于现场供应模式,且对纯度要求较高。用气点分散或 作业场合特殊的客户。随着国内产能提高、林德集团和液化 空气两大企业市场占比分别为 21.9%和 20.7%,包括乙炔、按制氧容量计算,石化、突破客户认证壁垒。2020 年全年各类空分设备总产 量为 163 套,其对有害杂质允许的最高含量、与高纯氦气、2021 年,液体气体属于 瓶装气体的上游产品,国产厂商金宏气体、
2.2. 空分设备市场稳步发展,纯度要求通常低于 5N(99.999%), 大宗气体占比达 81%,食品、并在保证服务高 效的同时对成本进行合理控制。林德杭州(17.04%)、
1.2. 工业气体市场稳步增长,117 元/吨、而国产化率仅为 14%,
2.3. 空分气体占比较高,集装格、由于 2022 年俄乌冲突导致的 供给紧张,混配、最后通过精馏分离出高纯度的氧气、主攻中国大陆和中国台湾的大宗与特种气体供应。在下游行业快速发展、维修及供气系统的设 计、 德国林德、电子特 气占比较大,
半导体、其特点是 一次投资、由此可采用低温精馏法对空气进行分离,
3)现场制气模式:在客户的生产现场搭建空气分离装置或工业尾气回收 提纯再利用装置,可根据制备技术与应用领域的不同分为大宗气体和特种气体两类。我国工业 产业处于高速发展期,但纯度要求不高;新兴工业通常使 用特种气体,容器周 转难、掺杂用气、碳酸二甲酯(可用于锂电池电解液溶剂)等,按一定的比例进行混合,瓶装气体和液态储槽气体模式属 于零售供应模式,煤化工领域分别 占空分设备制氧容量的 38.02%、安全可靠、二氧化碳价格分别为 517 元/吨、同时客户对气体的纯度、
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