工业气体行业研究报告（工业气体大宗气体特种气体电子气体半导体）-18正式版.pdf

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1、1发布时间：2022年6月工业气体行业 研究报告LocationMinimumHigh90%Statistics of the numberMagnitude90%扫码关注灼鼎咨询公众号免费领取行业报告行业研究|共创报告|战略咨询|竞品调研|薪酬调研|上市辅导 商务合作请简要描述需求至合作邮箱 APEX&CONSULTINGAPEX&CONSULTING工业气体大宗气体特种气体电子气体半导体2工业气体是大部分工业必不可少的原料，小到饮食大到航空航天无一不与气体息息相关，气体的供应和排放关系到国计民生，而气体产业下游产业的发展也会影响气体产业的发展。众多相关政策的出台与下游应用场景的需求扩张和结

2、构优化，带动气体产业快速发展。引言2021年12月，广西金川新锐气体公司向俄罗斯出口256立方氪氙稀有气体完成交付，将主要用于俄罗斯国内航空航天、电子及医疗等领域，目前国内仅少数单位具备氪氙提取条件。2021年12月，中国气象局发布我国第一份国家温室气体观测网名录，标志着历经40年建设，我国首个温室气体观测网基本建成，将持续为碳达峰、碳中和行动提供数据支撑。2022年3月，我国首个氢能产业发展中长期规划（20212035年）发布，进一步明确了氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，国家能源局相关负责人称我国在氢能加注方面获得新突破，加氢站数量位居世界第一。2022年5月，由于俄罗斯乌克

3、兰战争相关的物流动荡加剧了全球氦气供应短缺，大阪等6个政府指定城市氦气采购困难，日本面临自来水困扰。2022年5月，受多地管控影响，液氮市场表现低迷，而此时正值小龙虾上市时期，无疑是为湖北液氮市场雪中送炭，液氮价格同期对比上涨25%。资料来源：气体网、中国产业经济信息网，灼鼎咨询分析研究3摘要研究范畴：核心观点：工业气体产业链上游为原材料供应商，负责气体原料、设备、能源生产，中游为气体供应商，生产气体产品可大致分为大宗气体和特种气体两类，下游应用领域可分为大宗客户和零售客户，气体应用范围十分广泛。工业气体行业目前处于快速发展阶段，预计未来5年CAGR将达9.9%。特别是电子气体，受下游应用领域

4、半导体产业的迅猛发展影响，2020年电子特气市场规模已占据特种气体的60%，未来将持续推动电子特气市场的扩大。竞争状况方面，中国工业气体市场集中度高，特别是大宗气体和电子特气市场，2020年大宗气体领域国产CR4占比仅17.34%，电子特气领域外资CR4占据市场份额高达85%。但随着一系列产业政策的推出，气体行业国产替代化正在提速，未来有望提升国内气体企业市场占比。且气体行业有着较高的竞争壁垒，随着气体行业景气度提升，未来气体产业有着广阔的发展前景。本篇工业气体研究报告的研究范围是中国的工业气体行业现状与趋势。本篇报告从工业气体产业链全景图出发，依次对产业链上、中、下游进行分析，帮助读者对工业

5、气体产业链及分类有一个初步认识。再深入分析工业气体及其子类别大宗气体、特种气体及电子气体的市场空间，并对气体供应商的竞争格局和竞争壁垒进行分析，最后点明工业气体行业的未来发展趋势，旨在以清晰的研究框架和专业的研究方法帮助读者了解工业气体行业。目录 产业链分析 行业分析APEX&CONSULTINGAPEX&CONSULTING产业链全景图产业链分析-上游原材料供应商产业链分析-中游气体供应商产业链分析-下游应用领域5资料来源：公开资料，灼鼎咨询分析研究上游原料供应中游气体产品下游应用领域原材料设备能源化学产品工业废气空气物理反应化学反应原材料生产设备储存设备运输设备工业气体上有设备可以分为气体

6、生产设备、储存设备和运输设备，其中生产设备又可以分为气体分离设备和气体合成设备。工业气体制造过程当中需要用到大量能源，包括水资源、电力资源、燃油能源。水资源电力资源燃油能源大宗气体特种气体空分气体合成气体标准气体高纯气体电子特种气体氧气氮气氩气乙炔二氧化碳工业氨刻蚀用气体CVD用气体稀释用气体掺杂用气体外延用气体离子注入气发光二极管用气体大宗客户有色金属钢铁零售客户冶金煤化工石油化工化肥医药电子半导体环保新能源零售客户需求的气体种类多，但对单个气体需求量小，对气体纯度要求更高。大宗客户用气需求量大，需求气体单一，对气体纯度要求相对较低。光伏光纤通信LED液晶面板集成电路 工业气体行业产业链从整

7、体来看，上游原材料供应中，供应商体系分散，在增加公司的可选择性的同时能够降低原料涨价风险，中游气体产品中，特种气体中电子特气占比高达六成，下游应用领域中，电子半导体占比为64%，半导体晶圆制造是电子特气的主要下游应用领域。空分气体合成气体产业链全景图6资料来源：和远气体2021年年报、华特气体2021年年报、金宏气体招股说明书、亿渡数据，灼鼎咨询分析研究 工业气体产业链上游可分为原材料、设备、能源供应。上游原料供应商产品的供应量、价格、技术水平和质量水平对本行业均有影响，但电力、空分设备、基础化学原料供求普遍较为稳定。大宗气体：空分气体的原材料主要为空气或者工业废气，前者无成本，而后者成本较化

8、学材料成本低；合成气体需要化学原料进行化学反应合成气体，成本较大。特种气体：原料主要为外购的工业气体和化学原材料，原料成本高。企业通过原料化学反应生成气体并经过提纯等步骤生成特种气体产品。原材料设备能源 储存过程中，少量气体可用钢瓶储存气体，大量气体则用储槽存储；运输过程中，少量气体运用液化气槽车运输，大量气体则运用管道直接运输。空分气体的生产空分设备、合成气体的生产需合成设备；特种气体在气体生产完成后还需提纯设备。电力一般来源于国家电网，电力能源在成本中占比较高，约70%。水资源一般来源地方政府，价格透明。零售供气如钢瓶，储槽供气需要运输车长距离运输，对燃油需求量大。原材料供应商空分气体空气

9、、工业废气空分气体企业、金属冶炼企业合成气体化学产品化工企业、气体贸易商特种气体外购工业气体、化学产品气体贸易商、化工气体设备气体生产设备气体储存设备气体运输设备空分设备气瓶储槽提纯设备液化气槽车产业链分析-上游原材料供应商货车合成设备电力水燃油气体生产、管道运输等车辆运等输气体生产、设备清洗等7资料来源：亿渡数据，灼鼎咨询分析研究 工业气体的制气模式可以分为自建设备供气和外包供气，其中自建设备供气市场规占比35%，外包供气占比65%。工业气体产业的供应模式可分为零售供气和大宗供气，大宗供气主要指现场制气，零售供气可分为储槽供气和瓶装供气，现场制气、储槽供气、瓶装供气市场规模占比分别为65%、

10、21%、14%。设备制造商自建设备35%外包65%客户气体制造基地工业气体投入设备、资金购买气体生产设备生产设备制造商气体制造商气体制造基地工业气体投入设备、资金购买气体生产设备生产自用排空出售客户外包供气对比自建设备供气，资源利用率更高，财务成本更低，供气稳定性更高。外包供气市场份额占比稳步增长，未来外包的制气模式将替代自建设备供气模式。自建设备供气指下游企业自行购买并运营气体生产设备，通过自行生产以满足用气需求，多余的气体排空，少数气体出售至其他需求客户。工业气体制气模式大宗供气零售供气供气模式现场制气65%储槽供气21%瓶装供气14%使用客户群体大规模用气需要中等客户小批量气体用户运输半

11、径不受运输半径限制200千米左右不受运输半径限制简介直接向单一客户供应或通过管道向工业园区的数个客户供应工业气体公司生产气体后，经过分装等工艺处理后，通过专用的包装容器和车辆送达客户端，将低温液态产品储存在客户的储罐中，供客户按规模要求自行气化使用公司生产后，经充装等工艺生产瓶装气，再销售给下游客户特点资本密集、服务要求高；技术和客户关系稳定；盈利能力持续性强，现金流稳定要求客户关系和配送能力，易受市场影响客户分布广泛；高度网络密集型；着重配送和交付能力应用领域化工、炼油、电子、金属冶炼电子、化工、机械、塑料、食品、饮料、医疗 行业不限工业气体供气模式自建设备供气外包供气运营成本需要配备相应的

12、运营、维护人员，成本高运营成本较低供其稳定性多数设备使用年限较长，维护成本较高，供气稳定性较差供应商具有丰富的运营经验和先进适用设备，供气稳定性高资源利用效率通常只是用自身所需要的气体产品，对于空分设备生产的其他副产品难以利用所有产品均能销售给下游需求客户财务成本需要一次性大额投入不需要大额设备购置支出产业链分析-中游气体供应商844%35%21%2020年中国特气下游应用分布占比集成电路及器件面板太阳能及LED领域随着我国半导体、光伏等行业的迅速发展，下游晶圆厂的不断扩产拉动中国特种气体。其中，电子气体下游主要应用领域为液晶面板、集成电路、LED/光伏和光纤通信。领域电子特种气体电子大宗气体

13、液晶面板3040%6070%集成电路50%约50%LED/光伏5060%4050%光纤通信约60%约40%电子气体下游成本分析吹氧：在炼钢过程中吹以高纯度氧气、氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应，可降低钢的含碳量，且有利于清除磷、硫、硅等杂质24%18%11.20%11.30%35%2021年工业气体下游应用分布占比钢铁石油化工电子产品其他化学品其他50%氧气2%氩气富氧：可提高利用系数和降低焦比氩气：可加快化学反应速度，去除有害气体和杂质，净化钢液等40%氮气氮气：惰性气体，可用于保护轧钢、镀锌、镀铬等钢铁行业依旧为工业气体的主要应用行业当前，工业气体的下游应用依旧以钢铁和石油化工为主，但随着

14、国家政策和技术创新等的推动，新兴行业，如电子产品，在工业气体下游中的应用占比将逐渐提升。资料来源：亿渡数据，灼鼎咨询分析研究产业链分析-下游应用领域目录 产业链分析 行业分析APEX&CONSULTINGAPEX&CONSULTING市场空间分析-工业气体市场空间分析-电子气体市场空间分析-大宗气体竞争格局竞争壁垒分析未来趋势101108116712251341145115751692181819292017年 2018年 2019年 2020年2021E2022E2023E2024E2025E全球工业气体市场规模（单位：亿美元）12111342146816261798196421682386

15、26072017年 2018年 2019年 2020年 2021E2022E2023E2024E2025E中国工业气体市场规模（单位：亿元）20%80%2020年中国工业气体市场规模占比特种气体大宗气体60%40%其他特种气体电子特气全球工业气体行业增速通常维持在GDP的2.02.5倍，多年来扩张迅速且稳定。国内工业气体起步较晚，近几年由于上游技术突破，我国工业气体进入快速发展阶段，预计未来5年CAGR将达9.9%。工业气体是指用于工业生产的气体，根据应用领域不同可分为大宗气体和特种气体：大宗气体通常是指纯度要求低于4N、产品销量大的工业气体，根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。特种气

16、体则指纯度要求高于5N，常被应用于对纯度、品种、性质有更高要求的特定领域，根据应用领域的不同可被分为标准气体、电子气体、医疗气体、激光气体、食品气体和电光源气体。工业气体常具备可压缩性和膨胀性的物理特点：可压缩性：在温度保持不变时，一定量的气体受压力越大，其体积越小，因此，工业气体可以以压缩或液化状态储存于钢瓶内。膨胀性：气体受光照或温度影响，若分子间热运动加剧，体积会增大，因此容器内的工业气体在高温或日晒的环境下，易产生爆炸。资料来源：亿渡数据，灼鼎咨询分析研究市场空间分析-工业气体11资料来源：亿渡数据，灼鼎咨询分析研究市场空间分析-大宗气体0%2%4%6%8%10%02004006008

17、0010001200140016002017年2018年2019年2020年2021年合成气体市场规模（亿元）空分气体市场规模（亿元）增长率中国大宗气体市场规模及增速中国大宗气体市场规模从2017年的1036亿元增长至2021年的1456亿元，年复合增长率为8.89%，未来增长态势良好，预计在2026年中国大宗气体市场规模将达2034亿元。45%36%2%2.30%1.60%15%氧气氮气氩气氦气二氧化碳其它2021年大宗气体市场细分占比需求端供给端大宗气体是现代工业的重要基础原料，广泛应用于工业领域。冶金石油机械加工食品环保医疗化肥空分气体氧气氮气氩气合成气体二氧化碳乙炔氨气需求端应用场景深

18、化和扩大，供给端外包制气代替自制气体。在供给端和需求端双方助力下，中国大宗气体市场将会稳步发展。近年来，随着国内集成电路、液晶面板、LED、光纤通信等产业的快速发展，新兴分散用气数量和种类在工业气体应用中占比越来越高，第三方气体公司现场制气增速快于全行业，零售用气和外包用气占比不断增加。126178971071261451852152561141261431752162643113724352017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022E 2023E 2024E 2025E中国特气市场规模（单位：亿元）其他特气市场电子特气市场资料来源：金宏气体招股说明书、浙商证券、亿渡数

19、据，灼鼎咨询分析研究市场空间分析-特种气体近几年，我国特种气体行业需求快速增长，2021年特种气体市场规模已达342亿元，预计2025年特种气体市场规模将达到691亿元。由于半导体产业迅猛发展，电子特气市场规模迅速扩张，占据特种气体比重不断提升，2021年占比为63%，预计未来占比会继续提升。冶金电子化工食品航空航天医疗制冷超纯氨氢气氧化亚氮干冰硅烷氦气氟碳气体特种气体市场状况电子特气市场状况41%39%10%10%电子半导体化工医疗环保其他部分特种气体应用领域2021年特种气体下游应用13电子特种气体用途主要产品化学气相沉积（CVD）氨气、氦气、氧化亚氮、TEOS（正硅酸乙酯）、TEB（硼酸

20、三乙酯）、TEPO（磷酸三乙酯）、磷化氢、三氟化氯、二氯硅烷、氟化氮、硅烷、六氟化钨、六氟乙烷、四氯化钛、甲烷等离子注入氟化砷、三氟化磷、磷化氢、三氟化硼、三氯化硼、四氟化硅、六氟化硫、氙气等光刻胶印刷氟气、氦气、氪气、氖气等扩散氢气、三氯氧磷等刻蚀氦气、四氟化碳、八氟环丁烷、八氟环戊烯、三氟甲烷、二氟甲烷、氯气、溴化氢、三氯化硼、六氟化硫、一氧化碳等掺杂含硼、磷、砷等三族及五族原子之气体，如三氯化硼、乙硼烷、三氟化硼、磷化氢、砷化氢等电子大宗气体环境气、保护气、氦气、氧气、二氧化碳等大硅片 37%电子气体,13%光掩膜 13%光刻胶配套试剂 7%抛光液和抛光垫 7%半导体行业各材料占比电子气

21、体市场电子气体分类资料来源：金宏气体招股说明书、SEMI、techcet，灼鼎咨询分析研究市场空间分析-电子气体33.1934.8135.7736.338.742.74243.7-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%0510152025303540452013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年市场规模（亿美元）增长率全球晶圆制造用电子气体市场规模及增速据techcet，2020年全球电子气体市场规模约为58.8亿美元，其中电子特种气体占比达71。6%。电子气体占半导体材料的13%，随着半导体产业蓬勃发展，电子气体特别是电子特气市场规模会

22、继续快速发展。电子气体是指在电子产品制程工艺中广泛应用于离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺的工业气体。美国空气化工德国林德法国液化空气日本大阳日酸其他气体动力杭氧股份和远气体凯美特气其他14外资企业国产领先企业国产区域性企业德国林德法国液化空气美国空气化工日本大阳日酸气体动力上海石化诚志股份杭氧股份华谊集团金宏气体和远气体华特气体创元科技2020年工业气体市场竞争格局国外头部企业规模庞大、技术雄厚，2020年德国林德市场份额占比达21.9%，法国液化空气达20.7%，美国空气化工达10.1%，国际知名工业气体企业强大的竞争优势和竞争地位在短期内难以被撼动。国产领先企业在技术发展、政策支持等影

23、响下在国内市场占据主要地位，2020年气体动力占据市场份额10.1%，上海石化占据5.06%的份额，国产领先企业在综合实力上与外资企业差距较大。区域性的国产厂商主要以特种气体为主，各公司发展方向各具有侧重和特点，在特种气体下游半导体行业需求持续增强的影响下，区域性国产厂商发展潜力巨大。中国工业气体市场集中度高，2020年，国外企业市场占有率高达55.7%，属于寡头竞争市场。在工业气体的细分领域当中，大宗气体以及电子特气的市场集中度尤其高，大宗气体领域国产CR4仅占17.34%，电子特气领域外资CR4占据市场份额高达85%。国产大宗气体CR4为17.34%，国产企业市场集中度低，大部分市场份额被

24、国外企业占据。电子特种气体占特种气体比重大约六成左右，中国半导体特种气体市场主要被外资企业垄断，四大海外气体巨头占据市场份额高达85%。资料来源：Frost Sullivan、和远气体2021年年报，灼鼎咨询分析研究21.90%20.70%10.10%10.10%5.06%4.97%3.32%1%1%21.85%德国林德法国液化空气气体动力美国空气化工上海石化诚志股份杭氧股份华谊集团创元科技其他2020年电子特种气体市场竞争格局2020年大宗气体市场竞争格局竞争格局15资料来源：华特气体招股说明书、金宏气体招股说明书，灼鼎咨询分析研究竞争壁垒分析技术壁垒特种气体产品的气体纯度、混合气的配比精度

25、、气瓶处理以保证不被二次污染、气体分析检测等，无一不对气体公司技术提出高要求客户认证壁垒一方面，客户对气体供应商的选择需要经过2轮严格审核认证，另一方面，一旦与气体供应商建立合作关系后不会轻易更换资质壁垒工业气体属于危险化学品，在其生产、储存、运输、销售等环节都要通过严格的资格认证服务壁垒客户更希望气体供应商能够销售多类别产品，满足其一站式用气需求，这对气体公司的综合服务能力要求很高营销网络壁垒气体公司需要投入大量人力物力进行铺点建设，不断完善营销服务网络来促进市场开拓和客户挖掘人才壁垒工业气体特别是特种气体生产技术具有很强的应用性和专业性，新进人员需要在生产和研发实践中进行多年的学习和锻炼

26、随着气体行业下游应用领域中半导体行业占比的不断扩大，特种气体产品需求量将继续攀升。特种气体产品有超纯、超净的严格要求且工艺复杂度高，相对于普通工业气体有更高的技术要求，未来工业气体行业壁垒会持续加深。气体行业有较高的进入壁垒，主要有技术、客户认证、资质、服务、营销网络、人才壁垒。其他行业的公司若想转型成为气体企业甚至是特种气体企业，需要付出高昂的转型成本，包括新的生产装备、新的辅助装备、产品再设计成本、职工再培训成本等转型成本。16资料来源：金宏气体招股说明书，灼鼎咨询分析研究未来趋势1234随着“碳中和”“碳达峰”政策的推进，国家出台一系列措施要求或鼓励企业进行二氧化碳回收，尾气回收发展循环

27、经济的模式占比扩大。碳中和机遇目前外资企业在产品质量和规模上均具有较大优势，国内还有很多特气不能生产，近年来国内特气行业涌现了一批生产质量稳定，能够被大型半导体客户接受的电子气体生产企业，且在运输成本和产品价格上具有明显优势，未来在进口替代上国产企业有广阔发展空间。国产替代化加速工业气体产品结构不断优化目前国内气体企业规模较小，产品品种单一，且近年来气体行业景气度有所提升，在这一背景下，气体行业并购热度持续增加。国内气体企业整合提速 在气体产业政策和碳中和政策的推动下，气体行业未来趋势呈现出多元化的特征，给国内工业气体企业释放出大量新机会，未来发展空间广阔。政策助力，现多元化趋势随着下游应用领

28、域及新工艺路线的拓宽，特种气体的品种将与日俱增，同时我国工业气体行业也亟需突破高端特气瓶颈。法律声明17版权声明版权声明本报告为灼鼎咨询制作，其版权归属灼鼎咨询，任何机构和个人引用或转载本报告时需注明来源为灼鼎咨询，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。任何未注明出处的引用、转载和其他相关商业行为都将违反中华人民共和国著作权法和其他法律法规以及有关国际公约的规定。对任何有悖原意的曲解、恶意解读、删节和修改等行为所造成的一切后果，本公司及作者不承担任何法律责任，并保留追究相关责任的权力。免责条款免责条款本报告基于已公开的信息编制，但本公司对该信息的真实性、准确性及完整性不作任何保证。

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