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中金 • 联合研究 | 工业气体:寡头垄断市场,内资突破路径

来源: 更新:2023-11-08 20:50:56 作者: 浏览:779次

Abstract

摘要

 

工业气体具有寡头垄断属性,但国内需求特征更为多样化。国际上工业气体是一个具有寡头垄断、强者恒强属性的行业。目前海外主要由欧美跨国公司所主导,CR4超过50%;国内也是外资占据主导地位,集中度更高,CR3超过50%。外资龙头在技术水平、产品线丰富度、规模化和并购管理经验等方面具有综合优势,但是国内工业气体行业需求特征更为多样化和复杂化,包括供气模式多样化、区域条件复杂化和新兴需求的多样化,这给后发的国内厂商抢占份额提供了有利条件。其中,电子特气种类众多,需求多样化特征最为显著。

 

快速的响应机制和差异化区域布局能力是国内厂商崛起的相对优势。我们认为在技术水平、产品布局方面国内企业和国际工业气体龙头相比仍有一定差距,但国内企业在一些特气品种方面已经具备进口替代的能力;国内企业在需求多样化背景下,相比国际龙头在服务响应机制上更灵活,可通过在外资薄弱的环节和地区进行区域布局整合,扩充产品线、顺应下游需求特征适时扩产,有望进一步提升市占率。

 

建议从两条投资主线把握国内工业气体投资机会:(1)有快速响应机制:电子特气需求多样化特征更为显著,在技术水平相差不大的情况下,国内企业可凭借在快速响应方面优势拓展份额;(2)有区域化布局能力:针对大宗气体这种对供应稳定性要求比较高的细分领域,国内地方性国资企业在区域整合和供应稳定性方面具备较外企更强的竞争优势。

 

 

风险

 

原材料价格波动风险;行业竞争加剧;下游产能扩张不及预期。

 

Text

正文

 

 

工业气体:工业的“血液”,制备主要依托空分设备

 

 

 

 

工业的“血液”,种类广泛具有通用属性

 

工业气体是现代工业重要的基础原料,因其种类范围广泛、应用于众多基础领域,被称为“工业的血液”,对国民经济的发展具有战略性和先导性的作用。按照纯度、应用领域的不同,工业气体可以分为大宗气体和特种气体。

 

► 大宗气体指大批量用于工业生产制造,纯度小于等于99.99%的气体,种类有氧、氮、氩、乙炔、二氧化碳等,可分为空分气体和合成气体。根据亿渡数据,2020年中国工业气体市场规模为1626亿元,其中大宗气体市场规模占比约为80%。

 

► 特种气体指运用在特定领域中,对纯度、品种、性质有特殊要求(纯度大于等于 99.999%)的气体,品种较多,主要包括电子特种气体、高纯气体和标准气体等。特种气体用量小,但对纯度等指标有较高要求,经济价值较高。根据亿渡数据,2020年中国特种气体市场规模约占工业气体市场规模的20%,其中电子特气约占特种气体市场份额的60%。

 

其中,“电子气体”指可用于电子工业生产中使用的气体,属于另一划分维度,既包含电子特种气体也包含电子大宗气体。

 

图表1:工业气体按应用领域可以分为大宗气体和特种气体

 

 

资料来源:侨源气体招股书,宏芯气体官网,前瞻产业研究院,中金公司研究部

 

特种气体同大宗气体对比:特种气体制取要求更高,不同的特种气体合成方法各异,纯度方面的要求也通常更高,纯度大于等于99.999%,在产品类型、客户领域、产品单价等方面皆存在较大差异。

 

图表2:特种气体与大宗气体对比

 

 

资料来源:协和气体、飞潮新材官网、气体网、中金公司研究部

 

工业气体上游行业核心为空气分离设备,下游应用广泛。工业气体上游领域为气体分离及纯化设备制造业、基础化学原料行业和压力容器设备制造业等,下游领域包括钢铁、冶金、化工等传统行业以及新能源、半导体、电子信息、生物医药、新材料等新兴行业。

 

图表3:工业气体上下游产业链情况

资料来源:杭氧股份可转债募集说明书,侨源气体招股书,亿渡数据,中金公司研究部

 

 

 

制备工艺:空气分离设备为核心设备

 

原材料:空分气体为免费空气,特种气体依赖外购

 

工业气体行业原材料主要是空气、工业废气、基础化学原料等,根据分类的不同有所差异。

 

► 空分气体:原材料是从自然界免费获取的空气,能源耗用约占成本80%。根据杭氧股份2022年可转债说明书,气体销售业务成本中能耗约占生产成本80%。

 

► 合成气体:原材料主要为化学原料,成本高于空分气体。根据亿渡数据,合成气体需要化学原料进行化学反应合成气体,成本高于空分气体。

 

► 特种气体:原材料主要为外购的工业气体和化学原料,成本最高。根据华特气体招股书,公司直接原材料成本占其主营业务成本比重85%以上。

 

图表4:杭氧股份2021年气体销售业务成本构成

资料来源:杭氧股份可转债募集说明书,中金公司研究部

 

图表5:华特气体2022年特种气体销售业务成本构成

资料来源:华特气体公告,中金公司研究部

 

核心工艺:低温精馏为空气分离主要技术路线,特气制作方法因种类而异

 

工业气体主要采用空气分离工艺制取,常见的空气分离工艺有低温精馏技术、变压吸附技术和膜分离技术三种,其中低温精馏为主要技术路线。根据《浅析空气分离方法和工艺流程的选择》[1],低温精馏技术相对成熟,其产品高质量、高产出、高纯度,适合大规模工业化生产,应用较为广泛。变压吸附技术和膜分离技术属于非低温分离工艺,无法连续生产,产品产量和纯度都相对较低。

 

► 低温精馏技术:是先将空气混合物冷凝为液体,然后再按各组分蒸发温度的不同将它们分离的气体分离方法。

 

► 变压吸附技术:以压缩空气为原料,以分子筛为吸附剂,在一定的压力下,利用空气中氧气和氮气分子在不同分子筛表面吸附量的差异,在一定时间内氮(氧)在吸附相富集,氧(氮)在气体相富集,实现氧、氮分离。卸压后的分子筛吸附剂可以解析再生,循环使用。

 

► 膜分离技术:应用气体的扩散原理,利用原料气中不同气体对膜材料具有不同的渗透率,以膜两侧气体的压力差为推动力,在渗透侧得到渗透率大的气体富集的物料,在未渗透侧得到不易渗透气体富集的分离气,从而达到气体分离目的。

 

图表6:三种空气分离技术路线

资料来源:《浅析空气分离方法和工艺流程的选择》(巫小元等,2016),《空分装置的工艺路线及设备选型分析》(陆君君 & 王永健,2022),中金公司研究部

 

空分气体低温精馏生产工艺主要分为除尘压缩、预冷纯化、制冷换热和精馏分离四道工序,精馏分离为其核心工序。

 

► 除尘压缩:核心装置为离心式空气压缩机。空气压缩机向自然界抽取空气,经过自洁式空气过滤器去除灰尘等机械杂质后被压缩形成100度左右的压缩原料空气。

 

► 预冷纯化:核心装置是空气冷却塔和分子筛吸附器。压缩后的高温空气先经空气冷却塔通过接触换热降低温度,并洗涤其中的有害杂质,后经分子筛吸附器进一步除去水分、二氧化碳、乙炔、丙烯等对空气分离设备运行有害的物质,达到预冷纯化的效果。

 

► 制冷换热:核心装置为膨胀机和板翅式换热器。纯化后的原料空气一部分经膨胀机膨胀后温度进一步降低,随后进入板翅式换热器与另一部分原料空气换热,最终整体接近或达到低温饱和状态。

 

► 精馏分离:主要由低压塔、中压塔和冷凝蒸发器构成,是空气分离工艺的核心。低温饱和的压缩原料空气由塔的底部进入精馏塔后,与由塔顶喷淋附着在塔内填料上的液氮进行热交换,沸点较高的氧被液化并汇集于塔底部,气态氮及被气化的液氮汇集于塔顶部,液态氧及气态氮在冷凝蒸发器中换热,形成气态氧及液态氮。过程中产生的气氧、气氮及液氧、液氮即为空气分离产品,部分液氮用于回流液,参与塔内精馏。

 

图表7:低温精馏为空分气体主要技术路线,精馏分离为核心环节

资料来源:《浅析空气分离方法和工艺流程的选择》(巫小元等,2016),《空分装置的工艺路线及设备选型分析》(陆君君 & 王永健,2022),侨源气体招股书,杭氧股份招股书,中金公司研究部

 

特种气体种类繁多,不同气体合成方法各异。以国内较早实现突破的三氟化氮为例,三氟化氮是常用于微电子工业中的一种等离子蚀刻气体,是大规模集成电路和显示面板等的清洗、刻蚀过程中常用的材料,七一八所成功研发出纯度高达99.9%的三氟化氮气体,突破了此领域国外的技术垄断。根据中船特气公司数据,三氟化氮工艺流程包括:首先将氟化氢、氟化氢铵等混合形成熔融状态的电解液,再用电解槽进行电解,主产品三氟化氮进入冷阱。通过精馏除去杂质,精馏后的产品由精品罐收集检测,最后进行充装。

 

图表8:三氟化氮制作流程示意图

 

 

资料来源:中船特气招股书、亿渡数据、中金公司研究部

 

核心设备:主要依托于空分设备,大型化为主要发展方向

 

技术方向:工业气体的核心生产设备为空气分离设备,主要包含动设备和静设备。空分设备之间环环相扣,其稳定可靠运行是正常生产的前提。

 

► 动设备:主要有离心压缩机、工业汽轮机、透平膨胀增压机及低温液体泵等。

 

► 静设备:主要有各类管壳式换热器、板翅式换热器、分子筛、精馏塔、粗氩塔、冷却塔、管道及储气罐等。

 

核心动设备仍依赖于进口。我国目前已具备大型和特大型空分项目的设计和制造能力,静设备已基本实现国产化,动设备方面尽管前沿研究已较为成熟,但国内相关透平机械厂家技术能力相对薄弱,性能、运行稳定性尚有不足,研究成果难以产业化,目前核心动设备仍依赖于进口。以杭氧股份为例,公司空分设备产品外购配套件主要包括大型离心式空气压缩机、液体泵、自动控制阀门、填料、自动控制系统等。

 

图表9:国内空分装置动静设备常见选用概况

 

 

注:浅红色填充表示多选用进口设备。

资料来源:《国内空分系统设备发展现状》(聂辅亮 & 张宏伟,2017),陕鼓动力官网,中金公司研究部

 

 

 

发展趋势:大型化,目前国内已经具备十万等级空分项目生产配套能力

 

竞争格局:空分设备国内市场集中度较高。目前具备大型空气分离设备生产能力的企业数量较少,市场集中度相对较高。国内从事大型空气分离设备制造的企业主要有中外合资企业和非合资企业,中外合资主要有林德公司和液空公司,非合资主要有杭氧股份、四川空分、开封空气集团等。根据杭氧股份可转债募集说明书,按制氧总容量为统计口径,2020年国内市占率前三为杭氧股份、林德公司和液空公司,市占率分别为43.21%、17.04%和7.58%。

 

图表10:2020年以制氧总容量口径统计国内空分设备生产企业市占率

 

 

注:上表市场占有率的计算中氮气容量按0.5系数折算为氧容量。大型空分指6000Nm3/h及以上,中型空分为1000-6000Nm3/h之间,小型空分为1000Nm3/h以下。

资料来源:《中国通用机械工业年鉴2021》,中金公司研究部

 

 

寡头垄断市场,内资如何突破

 

 

 

 

工业气体:寡头垄断、强者恒强

 

我们观察到全球和国内的工业气体市场,从市占率和盈利水平来看,总体呈现强者恒强的局面:

 

工业气体竞争格局:国际工业气体市场目前主要由欧美跨国龙头所主导,集中度较高。国内市场方面,内企占比相对较低,国外头部企业技术积累深厚,规模优势及先发优势明显,整体实力较国内企业仍存在一定优势,市场占有率较高。国内工业气体供应商国产替代空间较大:

 

► 全球工业气体竞争格局:根据SAI数据,2013年全球四大生产商法国液化空气集团(AL)、德国林德集团(Linde)、美国普莱克斯集团(PRAXAIR)和美国空气化工产品集团(AirProducts)合计全球市占率达到75%。2018年,林德集团与普莱克斯最终合并,与法液空、空气化工及太阳日酸一起形成了当前的新四巨头格局。根据华经产业研究院数据,2021年,全球工业气体市场CR4为53%。

 

► 国内工业气体竞争格局:中国工业气体市场集中度高,根据亿渡数据,2021年CR6为72%。根据规模情况,可以大致分为三个梯队:1)第一梯队是市占率超过20%的林德集团和液化空气;2)第二梯队市占率为10%左右,海外企业为空气化工,国内企业为气体动力和杭氧股份,杭氧已经宣布计划三年内合并气体动力;3)第三梯队市占率低于5%,其中海外代表企业为大阳日酸,国内代表企业为金宏气体、华特气体等。

 

图表11:2021年全球工业气体格局

 

 

资料来源:华经产业研究院,中金公司研究部

 

图表12:2021年国内工业气体格局

 

 

资料来源:亿渡数据,中金公司研究部

 

盈利水平:收入方面,国内公司收入体量较海外巨头仍存在较大差距但营收增速较高;利润率方面,国内公司仍弱于海外巨头。2022年营收规模方面杭氧股份等国内厂商和国外龙头仍然存在较大差距,林德、法液空、空气化工三大巨头营业收入均超过500亿元,而国内龙头杭氧股份仅为128亿元,差距明显;2018-2022年收入端国外企业林德、法液空、空气动力CAGR分别为22.78%、7.74%、10.07%、国内企业杭氧股份、华特气体、金宏气体分别为12.83%、21.66%、16.46%,除去2018年因为兼并收购体量增长的林德,增速领先海外企业,这主要得益于国内工业气体行业的发展和国产替代的进程。利润率方面,2022年林德、空气化工、法液空、杭氧股份、华特气体、金宏气体毛利率为41.70%、26.46%、53.86%、24.95%、26.51%、35.45%,国产厂商利润率相对较低,同海外公司差距较大,主要是因为国内企业起步较晚,前期资本性开支较大,且下游布局新兴领域相较国外龙头仍然较少。

 

图表13:海内外公司营业收入、毛利率、净利率对比

 

 

资料来源:Wind,中金公司研究部

 

 

 

复盘外资成长路径:强平台拓品类,持续并购整合

 

通过对国际气体龙头林德集团的发展历程进行剖析,我们认为强平台拓品类和持续并购整合为气体企业做大做强的重要路径。

 

强平台拓品类:行业应用与产品应用不断拓展

 

林德自成立以来始终紧跟下游行业变革,不断拓展业务范围。伴随下游工业变化,林德气体下游应用领域逐步从20世纪60年代的冶金、化工,拓展至80年代的半导体、医疗保健、电子等领域,进入21世纪后,新能源成为气体行业发展的最大动力之一。

 

发展历程:1890年都柏林啤酒厂向林德订购一台二氧化碳的液化装置,引发林德·卡尔对气体液化的关注。团队在1895年的首次测试中获得了几升液化空气,推动成立位处慕尼黑的气体液化部门。由于氧和氮的沸点接近,直到1899年林德才首次分馏得到富氧空气并引入化工领域。1905年第一个氮精馏塔的成型让林德认识到气体液化的经济潜力,公司当即决定占据氧气市场,五年内在德的主要竞争对手将全部资产出售给林德。20世纪20年代,林德的工艺横向推广到其他气体,利用低温分离出焦炉煤气中的氢、氮、甲烷、乙烯成为公司专长,公司成为全球市场龙头。

 

图表14:林德公司始终紧跟下游行业变革,不断拓展业务范围

 

 

资料来源:《中国市场工业气体公司越界供应模式的应用与整合研究:以林德公司为例》(郑钢,2013),《Linde: History of a Technology Corporation, 1879-2004》(Hans-Liudger Dienel,1879-2004),中金公司研究部

 

持续并购整合,提升市占率与产品覆盖面

 

林德一路持续并购,拓展地域与产品覆盖面。确认发展重心为工业气体后,林德将更多资金投入气体业务,在全球范围收购气体公司,对主要气体的布局以自研与收购并行。

 

► 二战前:20世纪30年代的林德为阻止竞争对手,不断收购小型企业保障自身的市场份额,并积极与其他大型企业联盟形成卡特尔。

 

► 二战后-1995年:战后空气化工、法液空等竞争对手的兴起使通过业务优势开展跨国业务变得困难。作为一家大型出口企业,林德通过兼并国外小型气体、专精气体公司在新市场立足。

 

► 1995年至今:全球技术高速进步,对新气体业务布局主要由收购拓展。2000年,林德与瑞典AGA合并,成为全球第四大、欧洲第二大气体供应商。2010年林德收购斯里兰卡医用气体和工业气体市场的领导者Ceylon Oxygen Limited95%的股份,这一收购帮助集团进入亚洲市场。2012年林德于4月收购了空气化工在比利时、法国、葡萄牙、西班牙的部分业务、8月收购美国公司Lincare,成为北美最大的家庭护理气体供应商。2018年,林德集团完成对普莱克斯的并购,再次完善工业气体业务布局,超越所有竞争对手成为全球工业气体龙头。

 

图表15:林德集团兼并收购历程

 

 

资料来源:《Linde: History of a Technology Corporation, 1879-2004》(Hans-Liudger Dienel,1879-2004),中国产业信息网,中金公司研究部

 

 

 

内资企业如何追赶:快速响应机制灵活,差异化区域并购整合

 

下文中我们从供需框架出发对该核心问题进行探讨,我们认为:

 

1)国内工业气体行业需求侧特征更为多样化,具体体现在供气模式多样化、高度区域化以及新兴需求多样化,尤其是电子特气多样化,这给国内厂商抢占份额提供了有利条件。

 

2)我们将国内工业气体供给侧的竞争要素进行拆分,分别为技术、产品布局、区域布局、产能扩张和并购情况等五个竞争要素;我们认为在技术水平、产品布局方面内资企业和国际巨头相比仍有一定差距,但内资企业在一些特气品种方面已经具备进口替代的能力;内资企业在需求多样化背景下,相比国际巨头在服务响应机制上更灵活,持续在外资薄弱的环节和地区进行区域布局和并购整合,扩充产品线、顺应下游需求适时扩产,才能有望进一步提升市占率逐步实现进口替代。

 

 

需求端:供气模式、区域性和新兴需求多样化

 

 

 

 

1#供气模式:外包及零售供气占比有望提高,零售供气盈利水平更高

 

工业气体的供应模式可以分为自建装置供气和外包供气两种,外包供气运营成本低、供气稳定性高、资源利用效率高,我们认为未来外包供气的占比有望提高。根据侨源气体招股书,我国外包供气比例从2007年的41%提高至2019年的54.6%,杭氧股份可转债说明书中预计到2024年外包占比将逐步提高到64%,但较其预计的发达国家成熟市场80%的外包比例仍有较大提升空间。

 

► 自建装置供气:指下游企业自行购买并运营空分设备以满足自身用气需求,主要为国有大型钢铁及化工企业所采用。企业自产的空分气体主要用于满足生产所需,多余气体大多排空,资源浪费现象较为严重。

 

► 外包供气:指专业气体供应商向下游客户提供全方位用气服务的经营模式,具备运营成本低、供气稳定性好、资源利用效率高、一次性财务成本低的优点,占比有望提高。

 

图表16:工业气体经营模式分自建装置供气和外包供气两种,我国外包供气占比有望提高

 

 

资料来源:侨源气体招股书,杭氧股份公告,中金公司研究部

 

按供气方式的不同,外包供气可以分为现场制气和零售供气两种模式,分别对应下游大宗供气市场和新兴零售市场两大细分市场,零售供气随新兴零售市场的快速崛起而不断壮大。新兴零售市场符合产业结构变化趋势,根据中国产业网数据,占比从2009年的48%升至2021年的58%。现阶段虽然传统大宗用气市场仍占据较大份额,但其市场规模较为稳定,用气品类也较为单一。受益于我国新兴行业的快速发展,新兴零售用气市场不断壮大,用气数量和用气种类也不断提高。

 

现场制气vs零售供气

 

► 现场制气:主要应用于大宗集中供气市场,签订长期供气协议,为供气企业提供托底收入。指气体供应商通过在客户生产工厂附近建立气体工厂现场制气并通过管道运输方式向附近区域多家客户提供供气服务,与客户签订15-20年长期供气协议,利润稳定性和规模效应高,用于满足大规模用气需要,客户群一般为大型钢铁、化工企业。

 

► 零售供气:主要应用于新兴分散零售市场,主要应用于电子、光伏、医疗等领域,毛利率较高,为供气企业提供盈利增量。指气体供应商将现场制气销售后的剩余气体以瓶装气或液态气的方式销售给需求相对较小、更为灵活的客户,毛利率高于现场制气,为气体供应商提供利润弹性。

 

图表17:外包供气可分为管道气业务、瓶装气业务和储槽气业务,对应大宗与新兴市场

 

 

资料来源:中国产业信息网,金宏气体招股书,亿渡数据,侨源气体招股书,中金公司研究部

 

 

 

2#区域化特点:运输半径小,区域性特征显著

 

工业气体销售具有显著区域性特征。工业气体产品主要以气体子公司项目现场制气为主,在确保管道供气对客户稳定供气的前提下,将富余气体对外进行零售。工业气体具有不易存储和运输的物理特性,远距离运输将导致产品运输成本大幅上升而失去竞争力。根据侨源气体招股书,现场制气生产基地与用户之间的距离一般不超过20km,瓶装气和储槽气的运输半径分别为50km和200km。

 

我们测算平均运输距离每缩短20公里零售供气盈利水平可提高约1.8%。我们以侨源气体2021年业务数据为例,假设运输费用与运输距离为线性关系,通过调整运输距离来测算运输费用对盈利能力的影响。

 

► 核心假设:1)根据侨源气体招股书,2021年公司平均运输距离为160-180公里,我们假设为170公里;2)根据侨源气体招股书,2021年其运输费用为9432万元,约占其零售供气收入的15.33%;3)我们假设运输费用与运输距离为线性关系。

 

► 主要结论:运输距离每缩短20公里,运输费用率降低约1.8ppt,即盈利能力可上升约1.8ppt。

 

图表18:缩短运输距离可以显著提高气体供应商盈利水平

 

 

资料来源:侨源气体招股书,中金公司研究部

 

区域性特征下,长合同期、高重置成本下客户粘性较大,供气企业或将逐渐形成区域垄断。根据杭氧股份公告,现场制气的供气合同期一般为15-20年的长期合同,同时空气分离设备的重置成本较高,吕梁杭氧有限公司5万Nm3/h空分项目总投资约2.59亿元,合同期限为15年。一旦确定供气企业并开始供气,客户考虑质量、服务等因素一般不会更换,所以气体供应商具有一定排他性。

 

因此,我们认为气体供应商的核心竞争力在于业务覆盖范围,广泛拓展渠道布局,设立子公司为气体供应商扩大规模的途径。

 

 

 

3#新兴需求:特种气体具备更好成长性

 

大宗气体:增长相对稳定

 

大宗供气市场:主要应用于钢铁、有色金属、基础石油化工等传统行业。大宗供气市场客户用量较大但用气品类较为单一,以现场制气管道供气为主,需求较为稳定。

 

大宗气体市场规模随GDP增长持续扩容:根据亿渡数据,大宗气体作为工业气体的主体,占工业气体体量的80%,由于大宗气体的数据相对匮乏,我们将中国工业气体及大宗气体市场规模增速和中国GDP增速作比较,可以得到工业气体增速与GDP增速基本在同一增长区间,工业气体市场规模增速相对稳定,我们预计大宗气体将会继续稳定发展。

 

图表19:工业气体市场规模与GDP紧密关联

 

 

注:2022年GDP数据非预测值
资料来源:Wind,亿渡数据,中金公司研究部

 

特种气体:半导体行业发展带动多样电子特气需求

 

根据亿渡数据资料,特种气体种类众多,其中电子特气占比高达60%,新兴行业发展带动特气持续增长。半导体为电子气体的主要应用领域,根据国际半导体产业协会(SEMI)数据,2016-2018年全球半导体材料市场规模逐年增长,2019年市场规模下降至521.4亿美元,同比下降1.1%。随着半导体需求持续增长,2020-2022年全球半导体材料市场规模快速上升,2022年达到727亿美元,同比增长8.9%。在半导体生产材料成本结构中,硅片材料占比为38%,电子特气占比为13%,是除硅片材料以外的第二重要半导体材料。往前看,半导体行业正处于成长期,随着通信、汽车电子、人工智能等新兴终端市场飞速发展,半导体行业的成长或将推动电子气体需求不断增长。

 

图表20:2020年半导体产业材料市场规模占比

 

 

资料来源:宏芯气体官网,中金公司研究部

 

图表21:全球半导体材料市场规模及增速

 

 

资料来源:SEMI,中金公司研究部

 

 

供给端:内资起步较晚,需要发挥相对优势

 

 

在本节中,我们通过对比国际巨头和国内工业气体供应商在技术、产品、产能、区域布局、兼并购等要素,试图找寻国内工业气体供应商持续追赶国际巨头的合理路径:凭借更灵活的服务响应机制,持续在外资薄弱的环节和地区进行区域布局和并购整合,扩充产品线、顺应下游需求适时扩产,才能有望进一步提升市占率逐步实现进口替代。

 

► 技术层面,内资企业仍然和外资存在较大差距,但是掺杂、沉积环节的部分产品已经达到国产替代级别;

 

► 产品层面,国外的下游覆盖面更广,而国内产品也在不断开拓,以杭氧为例公司已经开始特气方面布局,根据公司预计,随着衢州杭氧特气的投产,将新增氪气与氙气产能;

 

► 区域布局方面,林德侧重沿江沿海分布,国内厂商可以依托自身区位优势差异化布局提升市场份额;

 

► 产能方面,林德在国内扩产相对积极,子公司从27家提升至64家,今年新投产6个现场制气项目,国内厂商扩产方面也较为积极,杭氧与金宏在大宗和特气方面都有所布局;

 

► 兼并购方面,林德2018并购普莱克斯成为全球龙头,在国内也与万化化学等公司通过合资成立公司的方式合作以扩大市场影响,国内也逐步开始兼并,杭氧预计三年内与盈德企业合并。

 

我们认为国内企业相对优势在于快速响应机制和区域化差异布局。

 

图表22:工业气体供应商综合对比

 

 

资料来源:公司公告,亿渡数据,Wind,中金公司研究部

 

 

 

1#技术与产品:优势产品实现进口替代,产品线持续拓展

 

与国际巨头相比,国内工业气体企业在技术方面仍有一定差距,但均有各自的优势产品,未来产品开发也在持续布局:

 

► 优势技术与后续研发方面,国外企业技术优势较大,国产厂商在部分产品已经达到国产替代水平。

 

► 产品线方面,国外厂商产品线较为齐全,下游覆盖面较国产厂商更广。

 

图表23:国内工业气体企业优势产品技术及研发情况

 

资料来源:各公司公告,中金公司研究部

 

 

 

2#区域性布局与整合:抓住外资薄弱的环节和区域

 

工业气体现场制气与零售气体市场格局有所不同,现场制气格局相对集中,零售市场格局相对分散,存在较大的整合空间。

 

► 现场制气市场格局:现场制气项目合同周期较长,根据杭氧股份公告,一般会与客户签订15-20年长期供气协议;目前市场集中度较高,国外龙头液化空气集团、林德集团、空气化工占比较高。

 

► 零售市场格局零售市场领域,受运输半径的限制,区域性较强,更容易产生区域性的厂商分布,目前厂商区域性较强,规模普遍不大,国外巨头主要集中在华南、华东等沿江沿海发达地区,未来持续可整合空间较大。

 

现场制气:国内企业在新增订单中占比提升。根据尚普咨询数据,在现存的现场制气项目中,国外企业的市场份额占比达70%,内资仅为30%,但新增现场制气项目中,内资企业占比明显上升。根据智博睿数据,在2021年第三方现场制气项目新增订单中,外资企业的份额降低至25%,而内资企业占比提升至75%。2023年,杭氧股份新签气体项目9个,金宏气体也已新签署9个电子大宗载气及常规现场制气项目。

 

图表24:2023年林德、杭氧、金宏现场制气订单情况

 

 

资料来源:公司公告,气体圈子,中金公司研究部

 

主流厂商在区域布局方面各有优势:近年来,行业里涌现了一批如杭氧股份、金宏气体、华特气体为代表的年销售额(工业气体)超10亿元的企业,各家企业在特定区域布局各异,如国外巨头林德在中国的整体布局呈T字形,覆盖整个东部沿海区域及沿江区域;杭氧和华特的布局相对较广:杭氧股份在全国八大区域布局,分布较广,华特气体侧重华南华东;金宏气体等区域优势厂商主要沿优势区域发展,金宏沿苏州逐步向外扩展。此外各区域性企业如侨源气体主要在川渝地区经营、久策气体主要在福建地区经营、和远气体主要在湖北地区经营等。受下游需求影响,目前在华东地区企业布局较多,竞争较为激烈,其他地区的市场空间仍然广阔,国产企业仍具有较大的提升空间。

 

图表25:厂商区域布局情况汇总

 

 

资料来源:各公司官网,公司招股书,能源网,先进产业研究院、中金公司研究院

 

 

 

3#产能扩张:利用好响应机制更灵活的优势

 

国内企业扩产计划清晰,积极应对下游需求变化:

 

 林德:扩产在持续进行,2020年至2023年6月底,布局的区域从6个增加到15个,分子公司从27家提升至64家,2023年新接现场制气项目6个。惠州氮气项目也带来年产氮气48005Nm³、氙气4205Nm³、氧气315万Nm³。

 

► 杭氧股份:杭氧作为传统空分设备厂商,扩产较为重视大宗气体。2023上半年新签气体项目9个,公司预计到1Q24新增制氧量37万m³/h,特气方面也开始逐步布局,将新增2000m³氙气、20000m³氪气的产能。

 

► 华特气体:侧重特气扩产,在江西华特扩建生产基地,根据华特气体2022年报披露,2025年将提高高纯一氧化碳、高纯一氧化氮、高纯六氟丙烷及异构体等特种气体产能共1764吨。

 

► 金宏气体:注重电子气体扩产,投资“新建高端电子专用材料项目”“新建电子级氮气、电子级液氮、电子级液氧、电子级液氩项目”及“制氢储氢设施建设项目”。大宗特气都有所布局,公司2022年报预计2023年大宗气体将新增产能48万吨,特气新增1050吨。2024年新增超纯氨16000吨、乙硅烷10吨、三甲基硅胺10吨。

 

 

 

4#收购兼并:地方国资在区域整合更有优势

 

发展趋势:兼并收购为企业扩大规模的必要扩张模式,国内工业气体格局有望加速集中。基于工业气体销售的区域性特征及资本密集型特点,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。国内气体企业规模较小,一般为区域性企业,并受制于设备、技术、资金等多方面因素的影响,产品品质、售后服务与国外气体公司存在一定的差距。加之许多客户对于气体厂商产品的多元性存在一定要求,在这背景下,国内工业气体企业亟须整合行业内资源,以此与国外公司展开竞争。随着特种气体需求的多样性、特殊性、复杂性要求不断提高,部分国内企业有望通过兼并收购逐步占领更多市场份额,提高行业集中度。

 

以电子特气为例:集成电路制造需使用上百种电子特种气体,客户存在多元化需求,促进企业并购。以晶圆制造过程中需要使用的电子特气种类为例,需要使用氟化铵和氟化氢等多元电子特气吹扫刻蚀晶圆基板,此外还需要铪烷/氧/氩/CF4/SF4等多种气体。客户对气体产品存在多元化需求,往往在某一终端产品的制造中所需气体种类达几十种以上。根据无锡华东气体有限公司披露,出于成本控制、仓储管理、供应稳定等多方考量,客户更愿意在一家气体公司采购,因此希望气体公司覆盖更多的气体种类。而特气种类繁多,单一品种销量较小,故特气企业常常通过并购的方式进行品类的扩张。

 

图表26:国内特种气体企业收购情况

 

 

资料来源:公司公告,中金公司研究部

 

总结:从市占率提升看盈利水平提升

 

以杭氧股份为例,上述各要素的布局也有利于国内工业气体供应商提升利润率水平:

 

► 加强区域布局,提升零售业务占比:毛利率水平的差距受下游客户影响,以煤炭、钢铁代表的现场制气的毛利率水平远小于零售气毛利水平,公司2022年披露目前零售占比为27%左右,远低于林德6成左右的零售占比,但随着公司未来零售气体业务的开拓,我们预计毛利率水平存在一定的提升空间。

 

图表27:2022年林德下游零售占比达60%

 

 

资料来源:公司资料,立鼎产业研究,中金公司研究部

   

图表28:2022年杭氧股份下游零售占比较低

 

 

资料来源:公司公告,中金公司研究部

来源:中金点睛

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