01 行业发展概况
工业气体作为现代工业的“血液”,广泛应用于金属冶炼、能源化工、机械制造等传统工业领域,同时在集成电路制造、半导体显示、新能源、食品医疗、航空航天等新兴产业的应用也越来越广泛。
按照具体应用领域可分为两类,第一类系应用于电子半导体生产的气体,统称为电子气体,第二类系应用于传统工业领域的气体,统称为通用工业气体。
工业气体行业历史可追溯至 18 世纪末,在过去的数个世纪中,该行业在全球范围内一直保持着稳定增长。在全球工业气体行业的发展进程中,中国的工业气体行业起步相对较晚,我国工业气体行业在上世纪 80 年代末期才初具规模,90 年代后期进入快速发展阶段。工业气体对中国经济的持续发展有着不可或缺的作用。近年来,一方面受“碳中和、碳达峰”等政策相继出台的影响,环保要求不断提高,金属冶炼、能源化工等传统工业面临转型升 级、产能置换及园区整合发展等影响,对工业气体供需面发展带来推动作用,为其配套的空分装置需求也随之扩能;另一方面,随着集成电路制造、半导体显示、光纤通信、光伏、新能源、 LED 等电子半导体领域的蓬勃发展,先进工艺技术取得突破,产能进一步释放,为上游工业气体行业带来新的投资机遇。
据卓创资讯数据显示,工业气体市场规模由 2017 年的 1,200 亿元上升 至 2021 年的 1,750 亿元,年均复合增长率达到 10.13%。随着我国经济长期保持稳定增长、产业结构持续优化,在政策推动与自主创新的引导下,工业气体主要下游应用领域仍将持续稳定发展,中国工业气体行业的未来发展空间将会越来越广阔,预计至 2025 年有望达到近 2,600 亿元的规模。
根据《战略性新兴产业分类(2018)》,电子气体是电子专用材料制造的重点产品,可分为电子大宗气体和电子特种气体。近年来,相关半导体厂商积极扩产、升级产品线,以应对市场需求的不断增长。随着国内半导体产业的投资加速,也带来上游电子气体市场规模的快速增长。
据卓创资讯数据显示,中国电子气体市场规模由 2016 年的 92 亿元增长至 2021 年的 160 亿 元,复合年均增长率达 11.70%。2022 年我国电子气体市场规模预计达到 174 亿元,2022 年中国电子气体市场规模占工业气体市场总规模的 9.02%,较 2016 年的 8.52%有所上涨。随着新一代显示技术、5G、人工智能、物联网和自动驾驶等领域的兴起,中国半导体市场需求将逐渐扩大,预计 2023-2025 年将保持稳定增长。
02 行业基本特点
国内工业气体产业特点因下游市场及应用场景的快速拓展呈现出多样化和复杂化,主要涉及供气模式、区域性、高成长性、技术创新等方面,为国内气体公司抢占市场份额提供了潜在机会,同时也要求国内气体公司需根据下游市场实际需求,立足自身核心竞争力进行区域布局整合,形成针对性的竞争策略。
1、技术创新驱动产业发展
随着现代化工业建设发展,以电子信息技术为代表的高精尖产业驶入发展快车道,下游生产企业对气体产品的种类、品质、纯度和可靠性等方面的要求越来越高。
气体市场是一个具备高价值发展潜力的行业,随着持续加大的研发投入,气体公司通过技术创新提升生产效率,实现产品升级,同时响应市场及客户的新增需求,开发新的气体终端应用技术,驱动气体产业整体发展。
2、客户需求趋向综合性气体服务
随着科技水平发展,下游产业中尤其集成电路制造、半导体显示等高精尖产业技术升级,使得客户项目投资水平增大,工艺技术提升及制作流程增多,促使客户对电子气体的品质、纯度及 品种要求提升。
电子气体客户对气体纯度、品质、稳定性及一致性要求更为苛刻,且其需要气体公司提供更专业化、定制化的服务。随着客户技术发展,对电子气体需求品类亦逐渐增多,需要气体公司同时采用现场制气供应模式和零售气体供应模式为其提供产品。此外,客户产能释放具有阶段性, 对气体产品的需求也呈现阶段性的特点,因此要求气体公司具备更强的技术能力、运营水平为其提供综合性服务。同时,不断演变的行业多样性为气体行业带来了广泛的市场需求,要求气体公司具备实现产品定制化、多样化的能力,通过综合服务能力为行业提供独特的解决方案。
3、区域先发优势明显
由于工业气体具有严格的技术、资金、资质、渠道等行业壁垒,工业气体行业的市场分布具有明显的区域性特征。以现场制气供气模式为主的应用领域,通常采取与客户签订 15 年长期协议的供应方式,通过 BOO 模式为客户提供稳定的气体供应服务,具有高粘性的合作模式有效保障客户群体相对稳定。
以零售气体供应为主的应用领域,气体产品种类繁多,其产品品质及可靠性对客户产成品的性能至关重要;同时,由于单个客户用气量较小,区域内需要依靠大量的客户来完善销售网络的铺设,产品经客户认证后具备一定粘性,形成较高的进入门槛,因此气体行业具有明显的区域先发优势。
4、未来市场空间广阔
作为国民经济基础工业要素之一的气体行业,庞大的市场需求为中国气体行业带来广阔的发展空间。通用工业气体产销量大,对纯度要求不高,在以钢铁、煤化工、石油化工等为主的下游领域发挥着至关重要的作用。近年来,通用工业气体在非钢铁、石化等传统行业中的应用范围也愈加广泛,用量不断增加,尤其是新能源、食品医疗、新材料等新兴行业的蓬勃发展,带动通用工业气体需求的持续、稳定增长,成为通用工业气体市场新的增长点。
同时,在 5G、人工智能、物联网等终端应用的带动下,中国集成电路制造、半导体显示、 光纤通信等技术飞速发展,先进技术节点得以快速突破,叠加解决“卡脖子”问题等政策的大力支持,产能将进一步释放。电子气体作为电子信息领域产业发展必不可少的关键材料之一,市场需求也将稳步上升。
5、市场集中度进一步提升
纵观工业气体产业发展历史,由于气体行业高技术、重运营、重资本的基本属性,随着行业发展必然出现显著的龙头效应。从海外气体公司林德气体、液化空气、空气化工百年发展历程,国外气体龙头经历了大量整合式发展。
目前国内气体行业仍处于高速发展阶段,但以电子大宗气体下游客户为代表,由于下游客户自身亦为重资本、高技术、严要求的生产模式,其所选择的气体供应商亦集中在头部气体公司,因此未来行业发展将进一步集中。
03 行业门槛
目前,我国通用工业气体领域以大型钢铁、冶金及化工企业自行投资并运营大宗气站为主, 外包专业气体公司运营为辅,工艺技术发展相对成熟。
电子大宗气体行业进入壁垒高,长期由外资主导,主要系技术及运营能力壁垒高、客户认证周期长、需具备全产品线供应能力等综合原因所致。具体如下:
1、技术壁垒
随着电子半导体行业的不断发展,工艺制程不断微缩,致使集成电路制造工艺的难度成指数级的提升,相应对电子大宗气体的技术要求也愈发严苛。目前电子大宗气体的纯度要求最高达到 ppb 级,比通用工业气体 ppm 级的纯度高 1,000 倍,并且对各类气体的单项杂质水平也有特定要求。除了纯度方面,电子半导体客户对于电子大宗气体供应的可靠性、稳定性等也有极高的要求,需要全年全时不间断连续供应,并且要求纯度、压力、流量等指标极其稳定。这对气体公司的系统工艺设计、工程建设技术提出了综合性的要求。
2、运营能力壁垒
电子大宗气站在供气过程中,环境温度、湿度、客户工况时刻在发生变化,容易影响气体的纯度、压力、流量等指标,需要进行及时的调节。除了具备相应的技术能力外,业内企业需通过大量电子大宗气站的多年运营经验,形成电子大宗气站的综合运营体系。
3、客户认证壁垒
电子大宗气体属于半导体制造的关键材料,对气体纯度、稳定性、可靠性的要求极高,任何供气过程中的气体品质波动可能直接影响半导体产线的良率和正常运行,因此,电子半导体客户对电子大宗气体供应商的认证极为苛刻。客户在新项目招标时通常要求供应商拥有在电子级同类工厂建厂和运营的经验业绩。这使得市场的头部效应愈加突出,新进入者的难度极大。全产品线供应能力壁垒 对于下游半导体客户的单个工厂/产线来说,现场制气一般仅有一个电子大宗气体供应商,由 其提供全部六大类电子大宗气体。其中,氦气进口依存度极高、且具备全球完整供应链的气体公司较少,市场经常出现供不应求的情况。因此,下游半导体客户在选择供应商时也会对氦气的保供能力提出较高要求。