我国电子特气行业竞争呈海外寡头垄断格局国产企业有望迎来黄金发展期

2023-06-20 10:22

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1、电子特气被称为半导体材料的“粮食”与“源”

电子特气作为特种气体的一种，在电子产品制程中广泛应用于刻蚀、清洗、气相沉积、掺杂等工艺，被称为集成电路、液晶面板、LED及光伏等半导体材料的“粮食”和“源”。相较于一般的工业气体，电子特气对气体的纯度、质量稳定性与一致性、包装容器等要求更高。例如在纯度方面，普通工业气体要求在99.99%左右，但是在先进制程的集成电路制造过程中，气体纯度要求通常在5N（99.999%）以上。

电子特气种类及应用领域

应用行业	主要用途	主要气体
集成电路	成膜	六氟化钨（WF6）、四氟化硅（SiF4）、乙炔（C2H2）、丙烯（C3H6）、氘气（D2）、乙烯（C2H4）、硅烷（SiH4）、氧氩混合气（Ar/O2）、氘代氨（ND3）等
	光刻	氟氪氖（F2/Kr/Ne）、氪氖（Kr/Ne）等混合气
	刻蚀、清洗	三氟化氮（NF3）、六氟乙烷（C2F6）、八氟丙烷（C3F8）、八氟环丁烷（C4F8）、六氟丁二烯（C4F6）、氟化氢（HF）、氯化氢（HCl）、氧氦（O2/He）、氯气（Cl2）、氟气（F2）、溴化氢（HBr）、六氟化硫（SF6）等
	离子注入	砷烷（AsH3）、磷烷（PH3）、四氟化锗（GeF4）、三氟化硼（11BF3）等
	其他	六氯乙硅烷（Si2Cl6）、六氯化钨（WCl6）、四氯化钛（TiCl4）、四氯化铪（HfCl4）、四乙氧基硅（Si（OC2H5）4）等
显示面板	成膜、清洗等	三氟化氮（NF3）、硅烷（SiH4）、氨气（NH3）、笑气（N2O）、氧氩混合气（Ar/O2）、氯化氢氢氖混合气（HCl/H2/Ne）
半导体照明	外延	砷烷（AsH3）、磷烷（PH3）、三氯化硼（BCl3）、氨气（NH3）等
光伏	沉积、扩散、刻蚀	三氟化氮（NF3）、硅烷（SiH4）、氨气（NH3）、四氟化碳（CF4）等

数据来源：观研天下整理

2、电子特气行业具资金、技术、客户认证等多重壁垒

根据观研报告网发布的《中国电子特气行业发展趋势研究与投资前景分析报告（2023-2030年）》显示，电子气体应用广泛，对技术要求很高，属于典型的技术密集型行业。电子特气行业壁垒主要体现在三方面：技术壁垒、认证壁垒、资质壁垒，其次资金壁垒、市场壁垒、人才壁垒等也构成行业进入壁垒。

电子特气行业壁垒分析

壁垒分类	具体内容
技术壁垒	特种气体在其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，以及客户对纯度、精度等的高要求，对行业的拟进入者形成了较高的技术壁垒。
认证壁垒	作为关键性材料，特种气体的产品质量对下游产业的正常生产影响巨大，因此，对极大规模集成电路、新型显示面板等精密化程度非常高的下游产业客户而言，对气体供应商的选择极为审慎、严格。
资质壁垒	工业气体属于危险化学品，在其生产、储存、运输、销售等环节均需通过严格的资质认证，需要取得多项资质。资质审核过程严格，不仅需对企业的生产环境、工艺、设备等进行多次现场评估，还要求生产人员、管理人员均需通过相应测试并取得个人资质，资质获取作为工业气体行业生产经营的前置程序。除此以外，部分特定用途的特种气体还需要另外经过专项严格审核才可取得相应用途的产品经营资质，例如食品级N2O的生产需取得《食品生产许可证》，标准气业务需取得《制造计量器具许可证》等。
资金壁垒	工业气体行业生产设施要求较大规模的固定资产投入，同时为了保证产品质量的稳定性，需要采用大量精密监测和控制设备。行业内企业在扩大业务规模的过程中，往往通过兼并收购的方式横向布局，需要较强的资本实力。气体供应商需要有专业的运输设备和特种运输车辆，还需要对运输的全过程等进行跟踪监测和严格控制，由此带来的运输及监控设备投入也比较大。
市场壁垒	气体行业的下游绝大部分客户是专业生产厂家，并非终端消费产品，因此难以通过广告等常规营销手段在短期内建立市场品牌。下游客户对气体产品的质量、品牌和服务的认同需要建立在长期合作的基础上。
人才壁垒	工业气体行业企业的研发生产运营需要大批专门人才。

数据来源：观研天下整理

3、电子特气呈海外寡头垄断格局，国产化率仍有较大提升空间

也就是因为电子特种气体较高的行业壁垒，导致全球电子特气行业市场集中较高，主要由海外主导，并且形成德国林德集团、法国液化空气集团、日本大阳日酸、美国空气化工产品四家巨头公司垄断的行业格局，占比分别达到25%、25%、23%、18%，合计占比超过90%。

数据来源：观研天下整理

海外电子特气生产企业简介

企业名称	基本情况介绍	主要产品	下游应用领域
林德集团	1879年成立于英国，1992年在纽交所上市，2018年与气体行业巨头普莱克斯合并，成为全球最大的工业气体供应商。林德集团气体业务遍布全球，也是最早进入中国的、布局最多的气体行业外资巨头，亚太市场也是其增长最快的市场。	氧气、氮气、氩气、稀有气体、碳氧化物、氦气、氢气等	化学品与能源、食品饮料、医疗健康、制造业、金属与开采、电子产品等
液化空气	1902年成立于法国巴黎，2007年在巴黎股票市场上市，在林德集团与普莱克斯合并前是全球市值最大的气体供应商。液化空气气体业务遍布全球。	氧气、氮气、氩气、氢气、一氧化氮等	冶金、化工、能源、汽车、制造业、食品、医药、科技等
空气化工	1940年成立于美国宾州，1980年在纽交所上市，是全球第三大气体供应商。	空分气体、特种气体、气体设备等	炼油、化工、金属、电子、制造、食品饮料等
太阳日酸	1910年成立于日本东京，2001年在东京证券交易所上市。大阳日酸主要在日本、中国、韩国、澳大利亚、美国等亚太地区和欧洲地区生产及销售工业气体产品。	氧气、氮气和氩气等气体产品	钢铁、化工、电子、汽车、建筑、造船和食品等

数据来源：观研天下整理

在国内市场，由于我国电子特气行业起步时间较晚，技术与国外先进企业具有一定差距，且以进口为主，截至2020年国产化率不足15%。不过，经过近几十年的发展，国产电子特气在研究上已取得一定进展，但在产品性能与生产规模方面，与国外头部企业差距较大，海外龙头企业仍占据我国80%以上的市场份额，国产替代之路任重而道远。

数据来源：观研天下整理

5、支持政策相继出台，促进国内电子特气产业发蓬勃发展

为推动电子特气行业的高质量发展，近年来国家发改委、科技部、工信部、财政部、国家税务总局等部门相继出台一系列产业支持政策，有力推动了电子特种气体产业的发展。

我国电气特气行业相关政策

时间	政策名称	主要内容
2022.09	《原材料工业“三品”实施方案》	支持鼓励光刻胶、光电显示材料、工业气体、催化、光功能、储氢材料等关键基础材料研发和产业化，加强前沿新材料的质量性能研发。完善新材料生产应用平台，优化上下游合作机制，进一步提升高端产品有效供给能力，强化对战略性新兴产业和国家重大工程的支撑作用。
2022.07	《“十四五”原材料工业发展规划》	围绕集成电路、信息通信、能源产业等重点应用领域，攻克特种涂层、光刻胶、工业气体、催化、光功能、储氢材料等一批关键材料。
2021.12	《重点新材料首批次应用示范指导目录（2021年版）》	在“113.特种气体”中列示33种特种气体，对纯度等指标提出明确要求
2020.08	《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》	聚焦高端芯片、集成电路装备和工艺技术、集成电路关键材料、集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发，不断探索构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制。科技部、国家发展改革委、工信部等部门做好有关工作的组织实施，积极利用国家重点研发计划、国家科技重大专项等给予支持
2018.11	《战略性新兴产业分类2018）》	在“1.2.3高储能和关键电子材料制造”的重点产品和服务中包括了“超高纯度气体外延用原料”，在“3.3.6专用化学品及材料制造”的重点产品和服务中包括了“电子大宗气体、电子特种气体”
2017.01	《新材料产业发展指南》	在重点任务中提出“加快高纯特种电子气体研发及产业化，解决极大规模集成电路材料制约”
2017.01	《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016）	在“1.3.5关键电子材料”中包括“超高纯度气体等外延用原料”
2016.12	《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》	提出优化新材料产业化及应用环境，提高新材料应用水平，推进新材料融入高端制造供应链，到2020年力争使若干新材料品种进入全球供应链，重大关键材料自给率达到70%以上
2016.02	《国家重点支持的高新技术领域目录》（2016）	在“四、新材料”之“（五）精细和专用化学品”之“2、电子化学品制备及应用技术”中明确指出包括“特种（电子）气体的制备及应用技术”

数据来源：观研天下整理

6、国内电子特气行业已在部分细分领域成功实现国产替代

因此，在国家政策及企业经过多年的技术研发与客户积累的背景下，目前国内各生产企业已经在电子特气某些细分产品领域成功实现进口替代并且规模化供应，逐步缩小与国外龙头的差距，加速实现国产替代，外资在华垄断格局有望被打破。

我国部分已实现国产替代的特种气体产品

公司名称	产品种类
华特气体	高纯四氟化碳、高纯六氟乙烷、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯八氟环丁烷、高纯三氟甲烷、稀混光刻气等约50个产品
凯美气体	氯气、氖气、氪气、氙气等
中船特气	六氟化钨、三氟化氮等
南大光电	砷烷、磷烷等
金宏气体	超纯氨、高纯氧化亚氮、氢气、高纯氢、高纯二氧化碳、硅烷混合气等
绿菱气体	高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、高纯八氟环丁烷等
雅克科技	四氟化碳、六氟化硫等
昊华科技	三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫、六氟化钨等
巨化股份	氟气、氯气、三氟化氮等

数据来源：观研天下整理

7、国内电子特气生产企业有望迎来黄金发展期

同时，随着国内电子特气行业自主可控的重要性日益凸显，国产企业不断创新、扩产，我国特气行业相关企业有望迎来黄金发展期。

我国电子特气供应商募资扩产计划

公司	募资方式	募资金额	扩产项目	达到预定可使用状态日期
华特气体	可转换债券	3.83亿	年产1764吨半导体材料建设项目（高纯一氧化碳180吨，高纯一氧化氮40吨，高纯六氟丙烷及其异构体800吨，电子级溴化氢300吨，电子级三氯化硼300吨，超高纯氢气9吨，超纯氪气/氖气/氙气/氦气135吨）	建设周期为2年
金宏气体	可转换债券	4.70亿	新建高端电子专用材料项目（新增电子级全氟丁二烯200吨、电子级一氟甲烷100吨、电子级八氟环丁烷500吨、电子级二氯二氢硅200吨和电子级六氯乙硅烷50吨的产能）	建设周期为2年
金宏气体	可转换债券	1.46亿	新建电子级氮气、电子级液氮、电子级液氧、电子级液氩项目（建成达产后将主要形成年产氮气11250吨、液氧23581吨、液氮45000吨、液氩963吨的生产规模。）	建设周期为1.5年
雅克科技	非公开发行股票	0.47亿	年产12000吨电子级六氟化硫和年产2000吨半导体用电子级四氟化碳生产线技改项目	技改建设项目已经于2022年3月完工
昊华科技	-	9.14亿	4600吨/年含氟电子特气项目（已投产）：年产3000吨三氟化氮、1000吨四氟化碳和600吨六氟化钨	2022年4季度已投产
南大光电	向特定对象发行股票	3亿	扩建2000吨/年三氟化氮生产装置项目	已投产
	可转换债券	0.6亿	六氟丁二烯产业化项目	未披露
		9亿	年产140吨高纯磷烷、砷烷扩产及砷烷技改项目(总投资额1亿元):通过扩产建设2条高纯砷烷产线、1条高纯砷烷产线，新增磷烷年产能70吨、砷烷年产能50吨，利用现有2条砷烷产线进行技改，增加砷烷年产能20吨	2023年11月30日
		9亿	乌兰察布南大微电子材料有限公司年产7200吨电子级三氟化氮项目(总投资额10亿元)。	2024年12月31日
凯美特气	非公开发行股票	5.7亿	宜章凯美特特种气体（初步建设10套电子特气和混配气体生产加工及辅助装置：200TPD全液体空分装置，主要产品液氧、液氮、液氩，产能3万吨/年，电子级氯化氢520吨/年，电子级溴化氢500吨/年，高纯氟气200吨/年，氟基混配气180,000Nm³/年，高纯五氟化锑50吨/年，电子级碳酰氟100吨/年，电子级氘气2.2吨/年，电子级乙炔192,000Nm³/年，电子级一氧化碳25,000Nm³/年）	建设期为2年