1.1受益集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,電子特氣有望快速成長(zhǎng)
按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同,工業(yè)氣體可以分為大宗氣體和特種氣體。大宗氣體是指純度要求低于5N,產(chǎn)銷量較大的工業(yè)氣體。特種氣體廣泛用于電子、電力、石油化工、采礦等領(lǐng)域,對(duì)純度、品種、性質(zhì)有特殊要求,產(chǎn)品數(shù)量多但單一產(chǎn)品用量較小。電子氣體指的是專門(mén)用于電子半導(dǎo)體領(lǐng)域的一類工業(yè)氣體,可分為電子大宗氣體、電子特種氣體等。(1)電子大宗氣體:指運(yùn)用于半導(dǎo)體制造中耗量較大的氣體,如氧氣、氮?dú)狻鍤?、氫氣、氦氣和二氧化碳等,主要用于環(huán)境氣、保護(hù)氣與載體,一般采用現(xiàn)場(chǎng)制氣生產(chǎn)模式。(2)電子特種氣體:是指應(yīng)用于電子行業(yè)的氣體,其質(zhì)量直接影響電子器件的成品率和性能。目前半導(dǎo)體行業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)使用的特種氣體有114種,常用的有44種。主要包含有三氟化氮、六氟化鎢、六氟丁二烯、氨氣等,一般采用液態(tài)與瓶裝氣體生產(chǎn)模式。
電子特氣產(chǎn)業(yè)上游原料是空氣、空氣廢氣以及基礎(chǔ)化學(xué)原料,下游主要用于集成電路、顯示面板、LED與光伏等泛半導(dǎo)體行業(yè),2021年需求占比分別為43%、21%、13%、6%。
電子氣體按照制造工序不同可分為外延晶體生長(zhǎng)氣、熱氧化氣、外延氣、摻雜氣、擴(kuò)散氣、化學(xué)氣相沉積氣(CVD)、噴射氣、離子注入氣、等離子蝕刻氣、載氣/吹洗氣、光刻氣、退火氣、焊接氣、燒結(jié)氣和平衡氣等。
按照氣體所含化學(xué)成分,電子特氣可分為含氟氣體、含硅氣體、含硼氣體、含鍺氣體、氫化物氣體等。其中含氟特氣約占全球電子特氣市場(chǎng)的30%左右,主要用作清洗劑、蝕刻劑、摻雜劑及成膜材料等。
我們梳理了2009年以來(lái)中國(guó)電子特氣的發(fā)展路程,從光伏行業(yè)爆發(fā)帶來(lái)電子特氣的第一次迅速發(fā)展到后續(xù)LED、顯示面板以及集成電路行業(yè)的相繼接力,中國(guó)電子特氣行業(yè)周期性并不顯著。
(1)第一階段(2009-2011年):光伏行業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)帶來(lái)電子特種氣體行業(yè)第一次發(fā)展
在這一階段,隨著光伏組件價(jià)格下降、光伏電站收益率上升,光伏裝機(jī)需求顯著上升。2009-2011年中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量由0.2GW增長(zhǎng)至2.1GW,年復(fù)合增速為259%,光伏裝機(jī)需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)帶來(lái)了電子特氣市場(chǎng)的第一次發(fā)展。
(2)第二階段(2012-2014年):光伏行業(yè)走弱,LED接力,電子特氣市場(chǎng)增長(zhǎng)穩(wěn)定
2010年以來(lái)LED產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能擴(kuò)張與其替代白熾燈給LED打開(kāi)廣闊市場(chǎng)空間,2012年2014年LED市場(chǎng)規(guī)模由1920億元增長(zhǎng)至3507億元,年復(fù)合增速35%,高于十二五規(guī)劃增速26%。LED市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)承接了2012年歐美雙反所帶來(lái)的光伏行業(yè)下滑對(duì)電子特氣市場(chǎng)的影響,電子特氣市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)。
(3)第三階段(2015-2018年):顯示面板行業(yè)量?jī)r(jià)回升維持電子特氣行業(yè)10%以上增長(zhǎng)
中國(guó)TV品牌崛起提升了對(duì)大尺寸面板的需求,隨著國(guó)內(nèi)面板廠商京東方與華星光電開(kāi)展大尺寸面板產(chǎn)能擴(kuò)張,以及中國(guó)臺(tái)灣地震影響群創(chuàng)等公司產(chǎn)能,面板價(jià)格迅速上升,量?jī)r(jià)齊升帶來(lái)顯示面板市場(chǎng)迅速回溫,電子特氣市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)。
(4)第四階段(2019-2022年):集成電路行業(yè)高速發(fā)展,電子特氣增長(zhǎng)提速
隨著大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與5G應(yīng)用的到來(lái),芯片市場(chǎng)需求強(qiáng)勁,先進(jìn)工藝和成熟工藝快速成長(zhǎng),2019-2021年中國(guó)集成電路市場(chǎng)復(fù)合增速為19%,集成電路行業(yè)的高速發(fā)展維持了電子特氣的穩(wěn)定增長(zhǎng)。
1.2電子特氣是集成電路第二大耗材,應(yīng)用在各工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)
北美半導(dǎo)體協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,芯片制造成本中電子氣體(含電子大宗氣體與電子特氣)占比約為14%,是半導(dǎo)體制造的第二大耗材。其中,硅片材料、電子氣體、掩模板、光刻膠占比分別為31%、14%、14%、6%。
半導(dǎo)體制造涉及上千道工序,工藝極其復(fù)雜,需使用上百種電子特種氣體。作為集成電路、顯示面板等行業(yè)必需的支撐性材料,電子特氣廣泛應(yīng)用于清洗、成膜、光刻、刻蝕、摻雜等工藝環(huán)節(jié)。
我們梳理了清洗、成膜、光刻、刻蝕、摻雜等半導(dǎo)體制造涉工序中所使用的主要電子特種氣體:
(1)清洗
清洗是指用化學(xué)或物理方法對(duì)芯片加工過(guò)程及CVD反應(yīng)腔室中附著的雜質(zhì)、殘留物等進(jìn)行清理,是芯片制造中步驟最多的工藝,主要的清洗氣體包括三氟化氮等。
(2)成膜
成膜是指原料氣或蒸汽通過(guò)氣相反應(yīng)沉積出一層金屬或者氧化物亦或氮化物的過(guò)程,主要的成膜氣體包含有六氟化鎢、硅烷、笑氣、氨氣等。
(3)光刻
光刻是指通過(guò)涂膠、曝光、顯影等工藝,利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行微細(xì)加工圖形轉(zhuǎn)移的技術(shù)工藝。在光刻過(guò)程中,需要充入混合氣,在受到高壓激發(fā)后,混合氣會(huì)形成等離子體,在其過(guò)程中產(chǎn)生的固定波長(zhǎng)的光線在經(jīng)過(guò)聚合、濾波等過(guò)程后形成光刻機(jī)光源。主要的混合氣有氬/氟/氖混合氣、氪/氖混合氣、氬/氖混合氣、氬/氙/氖混合氣等。目前,烏克蘭供應(yīng)全球70%的氖氣,40%的氪氣和30%的氙氣。ArF準(zhǔn)分子激光器所使用的氬/氟/氖混合氣體中氖氣占比為95%,其中氪氣主要應(yīng)用于光刻制程,氙氣主要應(yīng)用于半導(dǎo)體刻蝕制程。
(4)刻蝕
刻蝕氣體用于有選擇地從硅片表面去除不需要的光阻或者光刻膠,其基本目標(biāo)是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形??涛g氣體主要為氟碳類氣體,如一氟甲烷,二氟甲烷或者三氟甲烷等。除此外,鹵素類氣體也用于刻蝕過(guò)程,如氯化氫、溴化氫與氯氣等。
(5)摻雜
在半導(dǎo)體器件和集成電路制造中,通過(guò)將摻雜氣體摻入半導(dǎo)體材料內(nèi)以使其具有所需要的導(dǎo)電類型和一定的電阻率,主要摻雜氣體包括砷烷、磷烷、硼烷、三氟化硼等。
2.1集成電路國(guó)產(chǎn)化,電子特氣需求持續(xù)上升
晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片,其產(chǎn)銷數(shù)據(jù)是衡量集成電路行業(yè)景氣度的重要指標(biāo)之一。SEMI數(shù)據(jù)顯示,2022年全球晶圓出貨量較2021年增長(zhǎng)4%,達(dá)到147億平方米。據(jù)ICMtia,2021年200-300mm晶圓出貨面積占全球集成電路用硅片出貨面積的93%。因此,我們主要梳理了全球以及中國(guó)200mm、300mm晶圓產(chǎn)能情況:
總結(jié)一:中國(guó)晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張速度將快于全球。
(1)全球晶圓產(chǎn)能:2023年晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張將放緩
1)300mm晶圓產(chǎn)能:據(jù)SEMI所發(fā)布的《300mm晶圓廠展望報(bào)告》,在2021和2022年強(qiáng)勁增長(zhǎng)后,由于內(nèi)存和邏輯元件需求疲軟,2023年300mm晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張將放緩,預(yù)計(jì)為735萬(wàn)片/月,且至2026年將達(dá)到每月960萬(wàn)片的歷史新高,該區(qū)間內(nèi)計(jì)劃將有82座新廠房和產(chǎn)線開(kāi)展運(yùn)營(yíng)。2)200mm晶圓產(chǎn)能:據(jù)SEMI所發(fā)布的《200mmFabOutlookto2025》,2021-2025年全球200mm晶圓廠產(chǎn)能將迎來(lái)20%的增長(zhǎng)以及13條新增的200mm晶圓生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)至2025年晶圓月產(chǎn)達(dá)到700萬(wàn)片的歷史新高。依據(jù)以上預(yù)測(cè),我們假定2021-2025年全球200mm晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張速度維持在4%,預(yù)計(jì)2023年全球200mm晶圓廠產(chǎn)能為651萬(wàn)片/月,晶圓廠生產(chǎn)線數(shù)量為215條。
(2)中國(guó)晶圓產(chǎn)能:2022-2026年中國(guó)300mm晶圓產(chǎn)能復(fù)合增速為12%
1)300mm晶圓產(chǎn)能:依據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2022年中國(guó)300mm晶圓產(chǎn)能為152萬(wàn)片/月,全球市占率22%,預(yù)計(jì)至2026年增長(zhǎng)至240萬(wàn)片/月,市占率提升至25%,產(chǎn)能復(fù)合增速12%。2)200mm晶圓產(chǎn)能:依據(jù)SEMI數(shù)據(jù),我們預(yù)測(cè)2022年中國(guó)200mm晶圓產(chǎn)能為132萬(wàn)片/月,市場(chǎng)占有率為21%,預(yù)計(jì)至2025年產(chǎn)能為179萬(wàn)片/月,復(fù)合增速11%。
總結(jié)二:晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張帶來(lái)中國(guó)半導(dǎo)體制造份額提升,預(yù)計(jì)2030年將提升至24%。
由于美國(guó)的出口管制,預(yù)計(jì)未來(lái)中國(guó)晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張重點(diǎn)將繼續(xù)放在成熟技術(shù)上?;谥袊?guó)晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張,未來(lái)中國(guó)芯片制造能力將穩(wěn)步上升,SIA數(shù)據(jù)顯示2020年中國(guó)半導(dǎo)體制造份額為15%,預(yù)計(jì)將于2030年提升至24%,成熟制程領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。
總結(jié)三:未來(lái)晶圓廠產(chǎn)能釋放將帶來(lái)電子特氣需求上升,預(yù)計(jì)2025年中國(guó)集成電路用電子氣體規(guī)模預(yù)計(jì)為134億元,2021-2025年CAGR為12%。
晶圓廠產(chǎn)能釋放將帶來(lái)電子特氣需求上升。ICInsights數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)集成電路市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將由2020年的1430億美元增長(zhǎng)至2025年的2230億美元,復(fù)合增速9.3%,市場(chǎng)需求持續(xù)上升。中國(guó)集成電路用電子氣體規(guī)模預(yù)計(jì)將從2021年的85億元增長(zhǎng)至2025年的134億元,四年CAGR為12%,行業(yè)前景廣闊。
2.2顯示面板市場(chǎng):面板價(jià)格回暖,行業(yè)有望復(fù)蘇
顯示面板是構(gòu)成顯示器的重要組件之一,主要可分為L(zhǎng)CD、LED與MiniLed,下游應(yīng)用于電視、電腦、平板與車載顯示器等領(lǐng)域。Forst&Sullivan數(shù)據(jù)顯示,在經(jīng)歷2015-2018年的高速增長(zhǎng)之后,目前顯示面板市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)。隨著2023年經(jīng)濟(jì)逐漸復(fù)蘇所帶來(lái)的換機(jī)需求,面板價(jià)格持續(xù)回暖,行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步復(fù)蘇。
(1)復(fù)盤(pán):行業(yè)發(fā)展已由政策補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng),降本增效成為光伏行業(yè)發(fā)展核心
1)全球市場(chǎng):國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)數(shù)據(jù)顯示,2010-2021年,全球光伏發(fā)電平均度電成本由0.417美元/kWh下降至0.048美元/kWh,降幅達(dá)88%,光伏新增裝機(jī)量從17.5GW增長(zhǎng)至132.8GW,增幅659%。2)中國(guó)市場(chǎng):基于行業(yè)發(fā)展前期的政策支持與技術(shù)進(jìn)步,中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)獲得快速成長(zhǎng),目前行業(yè)發(fā)展已由政策補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng);受益于光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)迭代所帶來(lái)的降本增效,2010-2021年中國(guó)光伏發(fā)電平均度電成本下降89%,目前光伏發(fā)電已實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)。
(2)展望2023年:近期多晶料供應(yīng)壓力緩解帶來(lái)度電成本下降,光伏行業(yè)需求將進(jìn)一步釋放,帶動(dòng)光伏用電子特氣快速增長(zhǎng)
據(jù)InfoLinkConsulting數(shù)據(jù),2023年3月29日多晶硅致密料價(jià)格為208元/kg,相較于2022年峰值303元/kg下跌31%,跌幅明顯。中電聯(lián)數(shù)據(jù)顯示2023年1-2月國(guó)內(nèi)新增裝機(jī)20GW,同比增長(zhǎng)88%,預(yù)計(jì)2023年國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)將達(dá)到110GW,同比增長(zhǎng)22%,帶動(dòng)光伏用電子特氣快速增長(zhǎng)。
3.1行業(yè)壁壘高:技術(shù)壁壘、市場(chǎng)拓展壁壘、資金壁壘
(1)技術(shù)壁壘
電子特種氣體種類較多,不同類產(chǎn)品的合成、純化等工藝技術(shù)可能存在較大差異,且工藝路線長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜。電子特種氣體對(duì)產(chǎn)品純度、產(chǎn)品指標(biāo)的穩(wěn)定性和一致性要求極高,需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中各類雜質(zhì)含量進(jìn)行精準(zhǔn)有效的控制,工藝難度較大。根據(jù)氣體純度的不同,通常又將氣體純度分為四級(jí),即普通氣體、純氣體、高純氣體和超高純氣體。
電子特種氣體企業(yè)開(kāi)發(fā)一種滿足半導(dǎo)體工藝要求的氣體品種,往往需要長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)積累,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破,以及在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中對(duì)工藝參數(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化。目前國(guó)內(nèi)氣體企業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)部分電子特種氣體品種的國(guó)產(chǎn)替代,在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化中,通常要面臨不同類產(chǎn)品之間的核心技術(shù)壁壘。
(2)市場(chǎng)拓展壁壘
在中國(guó)本土企業(yè)突破技術(shù)壁壘,打破國(guó)外壟斷并實(shí)現(xiàn)氣體國(guó)產(chǎn)化后,仍然面臨下游市場(chǎng)拓展問(wèn)題。原因主要系:1)電子特氣要求氣體超凈高純,且產(chǎn)品批次質(zhì)量需具備高穩(wěn)定性,下游芯片制造廠商長(zhǎng)期使用國(guó)外企業(yè)所生產(chǎn)的氣體,對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量存疑,中國(guó)電子特氣產(chǎn)品首次進(jìn)入下游廠商進(jìn)行試驗(yàn)存在一定難度;2)單品類電子特氣占芯片制造成本的比重較低(如電子級(jí)氫氟酸只占芯片制造成本的1.2%),而下游行業(yè)的認(rèn)證周期較長(zhǎng)(光伏能源/光纖光纜行業(yè)、顯示面板行業(yè)、集成電路行業(yè)的認(rèn)證周期通常分別為0.5-1年、1-2年、2-3年),芯片制造企業(yè)花費(fèi)大量財(cái)力物力去評(píng)估的動(dòng)能較弱;3)半導(dǎo)體制造需上千道工序,對(duì)氣體穩(wěn)定性要求極高,若產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,輕則導(dǎo)致下游相關(guān)批次產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo),重則擴(kuò)散污染整條生產(chǎn)線,造成高額損失,下游廠商更換電子特氣供應(yīng)體系的潛在損失較高。
(3)資金壁壘
電子特氣行業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要較大規(guī)模的固定資產(chǎn)投入,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,還需要投入大量精密監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備。行業(yè)內(nèi)企業(yè)在擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模的程中,往往通過(guò)兼并收購(gòu)的方式橫向布局,對(duì)于資本實(shí)力有很高的要求。同時(shí),氣體作為消耗品只能以氣態(tài)和液態(tài)的形式存在,需要專業(yè)的儲(chǔ)存設(shè)備,針對(duì)瓶裝氣體用戶需要投入大量的氣瓶;針對(duì)液態(tài)氣體用戶則需要投入液態(tài)儲(chǔ)罐、氣化器、減壓裝置等固定資產(chǎn)。電子特氣作為危化品,需要具有?;Y質(zhì)的專門(mén)運(yùn)輸設(shè)備,還應(yīng)當(dāng)對(duì)運(yùn)輸?shù)娜^(guò)程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和嚴(yán)格控制,由此帶來(lái)的運(yùn)輸及監(jiān)控設(shè)備投入也較大。
3.2國(guó)產(chǎn)替代空間大,部分氣體世界級(jí)、中國(guó)造
全球電子特氣市場(chǎng):市場(chǎng)份額集中,工業(yè)氣體龍頭林德等前四大企業(yè)市占率共計(jì)48%。2020年全球電子特氣市場(chǎng)主要被德國(guó)林德、美國(guó)空氣化工、法國(guó)液化空氣以及日本大陽(yáng)日酸占據(jù),其中林德占比20.2%、液化空氣占比15.5%、空氣化工占比6.6%、大陽(yáng)日酸占比5.5%。中國(guó)電子特氣市場(chǎng):中國(guó)電子特氣發(fā)展時(shí)間較短,主要由早期進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的國(guó)外企業(yè)壟斷,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。2020年中國(guó)電子特氣市場(chǎng)前四企業(yè)分別為空氣化工、林德、液化空氣、大陽(yáng)日酸,占比分別為25%、23%、22%、16%。
集成電路用電子特氣品種數(shù)量較少,未來(lái)國(guó)產(chǎn)化空間廣闊。據(jù)中國(guó)工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),我國(guó)僅能生產(chǎn)約20%的集成電路生產(chǎn)用電子特氣品種,目前國(guó)內(nèi)廠商攻克了成膜、光刻、刻蝕、清洗與離子注入等步驟的部分難點(diǎn),其余均依賴進(jìn)口,進(jìn)口電子氣體價(jià)格昂貴、運(yùn)輸不便,使得電子特氣國(guó)產(chǎn)替代需求強(qiáng)烈、空間廣闊。
5年入門(mén)、10年磨半劍,部分氣體實(shí)現(xiàn)世界級(jí)、中國(guó)造。經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)生產(chǎn),目前部分電子特氣已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入者增多,主要可分為三類:1)以華特氣體、金宏氣體為代表的氣體公司,主營(yíng)業(yè)務(wù)以工業(yè)氣體為主,該類公司氣體產(chǎn)品種類較多,逐步覆蓋電子氣體部分品種;2)以中船特氣、昊華科技等為代表的專業(yè)特氣公司,立足于電子特氣主營(yíng)業(yè)務(wù),經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累,部分品類已形成了獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力,發(fā)展?jié)摿Υ螅?)以雅克科技、大光電為代表的電子材料平臺(tái)型公司,通過(guò)并購(gòu)以及自主研發(fā)方式實(shí)現(xiàn)了光刻膠,電子特氣等產(chǎn)品的多維布局(兩家公司電子特氣板塊占比分別為16%、72%)。
產(chǎn)業(yè)政策助力技術(shù)推進(jìn),國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望提速。電子特種氣體作為關(guān)鍵性電子材料,在歷史上得到國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持。針對(duì)電子特氣行業(yè)所面臨的痛點(diǎn),國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部、財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局等部門(mén)相繼出臺(tái)一系列產(chǎn)業(yè)支持政策,有力推動(dòng)了電子特種氣體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們所梳理的部分重點(diǎn)政策有:1)2006年國(guó)務(wù)院所頒布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006━2020年)》中提出“極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成工藝”國(guó)家科技重大專項(xiàng)(簡(jiǎn)稱“”專項(xiàng)),鼓勵(lì)研究開(kāi)發(fā)離子注入、擴(kuò)散、刻蝕等關(guān)鍵工藝用電子特氣;2)2017年針對(duì)新材料進(jìn)入市場(chǎng)初期時(shí)下游客戶使用所存在的風(fēng)險(xiǎn),工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、保監(jiān)會(huì)三部門(mén)決定建立新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制,對(duì)符合條件的電子特氣產(chǎn)品最高補(bǔ)償高達(dá)5億元人民幣,若芯片企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)原材料出現(xiàn)問(wèn)題,國(guó)家險(xiǎn)資可承擔(dān)80%損失,企業(yè)需承擔(dān)20%的損失。3)2019年成立的國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金二期重點(diǎn)關(guān)注的材料方面涵蓋大硅片、光刻膠、掩模版、電子特氣等領(lǐng)域,部分被投標(biāo)的為細(xì)分行業(yè)龍頭(如大光電、中船特氣)。
3.3三氟化氮、六氟化鎢與六氟丁二烯為電子特氣使用量最大的三種氣體
從單品類特種氣體市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看:2021年全球三氟化氮、六氟化鎢與六氟丁二烯市場(chǎng)規(guī)模居前三,分別為8.80、3.35與3.11億美元,前十氣體市場(chǎng)規(guī)模占比為58%,主要應(yīng)用于成膜、清洗與刻蝕環(huán)節(jié)。根據(jù)LinxConsulting數(shù)據(jù),2021年全球電子特種氣體市場(chǎng)規(guī)模為44.23億美元,其中全球市場(chǎng)規(guī)模排名靠前的電子特種氣體為三氟化氮、六氟化鎢、六氟丁二烯、氨氣等,共占58%,主要應(yīng)用于成膜、清洗與刻蝕環(huán)節(jié)。
從工藝環(huán)節(jié)用特種氣體市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看:ICMtia數(shù)據(jù)顯示,成膜、清洗+刻蝕是集成電路制造中使用電子特氣規(guī)模最大的兩個(gè)環(huán)節(jié),2021年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模分別為12.9、17.9億元。
3.4海外空間廣闊:以三氟化氮及六氟化鎢為例
我們重點(diǎn)梳理了電子特氣市場(chǎng)中規(guī)模最大的三氟化氮與六氟化鎢的國(guó)產(chǎn)替代情況。
(1)三氟化氮:2019-2021年中船特氣國(guó)內(nèi)三氟化氮市占率分別為44%、43%與49%,海外三氟化氮市占率分別為3%、4%與5%。依據(jù)TECHCET數(shù)據(jù),2019-2021年全球三氟化氮供給分別為4.36、4.49、4.87萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)三氟化氮供給分別為0.99、1.13、1.33萬(wàn)噸,由此計(jì)算出海外三氟化氮市場(chǎng)為3.37、3.36、3.54萬(wàn)噸。依據(jù)公司公告,2019-2021年公司三氟化氮銷量分別為0.52、0.60、0.82萬(wàn)噸,公司國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)營(yíng)收占比為82%、80%、80%。我們假定銷往國(guó)內(nèi)的三氟化氮比重為82%、80%、80%,由此計(jì)算出銷往海外的三氟化氮為0.09、0.12、0.16萬(wàn)噸。據(jù)上述數(shù)據(jù),我們測(cè)算出2019-2021年公司國(guó)內(nèi)三氟化氮市占率分別為44%、43%與49%,海外三氟化氮市占率分別為3%、4%與5%。
(2)六氟化鎢:2022年中船特氣國(guó)內(nèi)、海外三氟化氮市場(chǎng)占有率分別為65%、10%
目前中船特氣六氟化鎢產(chǎn)能為0.22萬(wàn)噸,排名全球第一,因此我們主要梳理中船特氣的國(guó)內(nèi)與國(guó)外六氟化鎢市場(chǎng)占有率情況。2022年公司六氟化鎢產(chǎn)能0.22萬(wàn)噸(假設(shè)80%內(nèi)銷,20%出口。即對(duì)應(yīng)0.18萬(wàn)噸內(nèi)銷,0.04萬(wàn)噸出口),則內(nèi)銷產(chǎn)能占當(dāng)年中國(guó)市場(chǎng)總供給量(0.27萬(wàn)噸)的65%,占海外市場(chǎng)總供給量(0.69-0.27=0.42萬(wàn)噸)的10%。
4.1杭氧股份:工業(yè)氣體龍頭,國(guó)產(chǎn)替代、產(chǎn)品升級(jí)、治理改善、資產(chǎn)整合
成長(zhǎng)路徑:需求增長(zhǎng)+市占率提升+盈利能力提升,遠(yuǎn)期盈利空間超數(shù)倍。(1)行業(yè)需求持續(xù)增長(zhǎng):1)工業(yè)氣體市場(chǎng)總需求近2000億元,其中第三方外包市場(chǎng)快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)外包比例將從2021年的41%提升至2025年的45%。2)2021年中國(guó)工業(yè)氣體市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)10%,中國(guó)人均氣體消費(fèi)量占西歐、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家人均氣體消費(fèi)量的30-40%。預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)工業(yè)氣體市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速6-8%。(以上數(shù)據(jù)來(lái)源:請(qǐng)參考此前發(fā)布的公司深度報(bào)告《杭氧股份深度PPT:國(guó)產(chǎn)替代、產(chǎn)品升級(jí),邁向工業(yè)氣體龍頭》2022年7月8日)(2)公司市占率提升:國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)下,2021年公司在第三方供氣市場(chǎng)的存量份額為9%,增量份額為45%,預(yù)計(jì)2025年公司第三方市場(chǎng)的份額有望提升1倍;預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期公司在第三方存量市場(chǎng)的份額將是2021年的3-4倍(30-40%市占率)。(以上數(shù)據(jù)來(lái)源:請(qǐng)參考此前發(fā)布的公司深度報(bào)告《杭氧股份深度:有望邁向“中國(guó)的林德”》2023年7月4日)(3)公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí),盈利能力持續(xù)提升:1)氣體業(yè)務(wù)收入占比持續(xù)提升,而氣體業(yè)務(wù)的成長(zhǎng)性、盈利能力均高于設(shè)備業(yè)務(wù)。2)氣體業(yè)務(wù)中零售業(yè)務(wù)的收入占比持續(xù)提升,零售氣盈利能力高于管道氣。3)零售氣體業(yè)務(wù)中的電子特氣業(yè)務(wù)收入占比將持續(xù)提升,電子特氣業(yè)務(wù)的盈利能力遠(yuǎn)高于普通工業(yè)氣體零售業(yè)務(wù)。
邁向中國(guó)工業(yè)氣體龍頭:國(guó)產(chǎn)替代,基于空分設(shè)備打造全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí):電子特氣等高附加值業(yè)務(wù)打造公司第二成長(zhǎng)曲線。在特氣市場(chǎng),公司以稀有氣體這一工業(yè)氣體的黃金賽道作為切入點(diǎn),產(chǎn)能有望超預(yù)期釋放。長(zhǎng)遠(yuǎn)看,公司定位于綜合氣體解決方案供應(yīng)商,產(chǎn)品矩陣將不斷完善,電子特氣、零售氣體等高附加值業(yè)務(wù)將打造第二成長(zhǎng)曲線??毓晒蓶|杭州資本擬并購(gòu)盈德氣體,并承諾交易完成后推動(dòng)與上市公司重組。若上市公司與買(mǎi)方SPV進(jìn)行資產(chǎn)重組,上市公司將實(shí)現(xiàn)對(duì)同行業(yè)優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)的重組整合,有利于上市公司發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提高資產(chǎn)質(zhì)量、優(yōu)化財(cái)務(wù)狀況、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
4.2僑源股份:民營(yíng)氣體領(lǐng)軍企業(yè),受益光伏鋰電等新能源產(chǎn)業(yè)崛起
公司成長(zhǎng)路徑:行業(yè)需求增長(zhǎng)、公司份額提升、產(chǎn)品品類拓展。1)大行業(yè):工業(yè)氣體行業(yè)市場(chǎng)空間廣闊。根據(jù)此前外發(fā)報(bào)告《以林德氣體為鑒,工業(yè)氣體行業(yè)成長(zhǎng)空間廣闊》我們預(yù)計(jì)2022年中國(guó)工業(yè)氣體市場(chǎng)規(guī)模有望接近2000億元,2024年有望達(dá)到2199億元,年復(fù)合增速6%-8%。2)小公司:公司市占率不足1%,還有較大成長(zhǎng)空間。我們測(cè)算公司2021年市場(chǎng)占有率達(dá)0.46%,預(yù)測(cè)2024年市占率將有望達(dá)到0.77%。3)公司未來(lái)將不斷豐富產(chǎn)品品類,拓展高純空分氣體及其特氣市場(chǎng)。
產(chǎn)能有望大幅增長(zhǎng):三個(gè)工業(yè)園區(qū)新建項(xiàng)目、兩個(gè)技改項(xiàng)目、一個(gè)基地產(chǎn)量爬坡。公司現(xiàn)有生產(chǎn)基地三個(gè):汶川基地、福州基地、都江堰基地(備用),2021年液態(tài)氣體產(chǎn)能合計(jì)約76萬(wàn)噸(不含備用產(chǎn)能10萬(wàn)噸)、管道氣產(chǎn)能5億立方米。我們預(yù)計(jì)伴隨甘眉工業(yè)園、成阿工業(yè)園、德阿工業(yè)園三個(gè)工業(yè)園區(qū)新建供氣項(xiàng)目投產(chǎn);兩個(gè)汶川基地的IPO募投技改項(xiàng)目投產(chǎn)以及一個(gè)福州基地的產(chǎn)能利用率增加,公司產(chǎn)能有望大幅提升。預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)滿產(chǎn)產(chǎn)能液態(tài)工業(yè)氣體達(dá)196萬(wàn)噸(較2021年增長(zhǎng)158%,較2022年增長(zhǎng)144%),管道工業(yè)氣體產(chǎn)能達(dá)15.33億立方米(較2021年增長(zhǎng)207%,較2022年增長(zhǎng)70%)。
4.3華特氣體:電子特氣先行者;拓品類、切合成,盈利能力提升
中國(guó)特種氣體先行者:優(yōu)質(zhì)客戶覆蓋面廣、品類持續(xù)拓展,向龍頭邁進(jìn)。公司是特種氣體國(guó)產(chǎn)化先行者,在國(guó)內(nèi)8寸、12寸以上集成電路制造廠商實(shí)現(xiàn)了超過(guò)80%的客戶覆蓋率,公司已取得ASML認(rèn)證。近年伴隨產(chǎn)品品類、客戶認(rèn)證逐步增加,2019-2021年收入增速3%/18%/35%,不斷提速。市場(chǎng)廣闊:中國(guó)特種氣體市場(chǎng)超400億元,高盈利將培育千億級(jí)公司。據(jù)卓創(chuàng)資訊,預(yù)計(jì)2022年中國(guó)特種氣體市場(chǎng)將達(dá)411億元(2017年全球市場(chǎng)約合人民幣1500億元),2018-2022年復(fù)合增速達(dá)19%,預(yù)計(jì)2022-2025年行業(yè)將維持15%以上增長(zhǎng)。競(jìng)爭(zhēng)格局:特種氣體行業(yè)壁壘高;政策保駕護(hù)航,國(guó)產(chǎn)替代加速突破。特種氣體行業(yè)的壁壘較高:1)產(chǎn)品技術(shù)壁壘、2)客戶認(rèn)證壁壘、3)營(yíng)銷服務(wù)壁壘。目前全球以及國(guó)內(nèi)的特種氣體,尤其是電子特氣市場(chǎng)是由海外大型跨國(guó)公司占據(jù)。近年來(lái)在政策的推動(dòng)下,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速。
公司:技術(shù)優(yōu)勢(shì)、客戶優(yōu)勢(shì)明顯,向合成氣延伸將大幅提升盈利水平。先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯:1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):公司取得ASML等公司認(rèn)證,目前已具備50種以上特種氣體產(chǎn)品供應(yīng)能力;2)客戶優(yōu)勢(shì):先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯,客戶覆蓋廣泛,有望從半導(dǎo)體向食品、醫(yī)療等領(lǐng)域延伸;3)在先進(jìn)純化技術(shù)的基礎(chǔ)上向合成氣延伸,提升綜合盈利能力:江西華特、自貢華特等項(xiàng)目將在未來(lái)3年內(nèi)續(xù)建成,大幅提升氫化物、氟碳類等高毛利合成氣占比;4)海外網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì):公司將持續(xù)強(qiáng)化海外直銷網(wǎng)點(diǎn)建設(shè),中長(zhǎng)期有助于提升海外業(yè)務(wù)毛利率。
4.4凱美特氣:電子特氣新星,光刻氣體取得ASML認(rèn)證
展望2023年,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)有望企穩(wěn),激光混氣有望快速增長(zhǎng)。1)傳統(tǒng)業(yè)務(wù):公司投資20億元用于擴(kuò)張二氧化碳產(chǎn)能以及投建雙氧水等新品產(chǎn)能。主要項(xiàng)目:(a)福建凱美特?cái)M投資5.2億元實(shí)施30萬(wàn)噸/年高潔凈食品、電子級(jí)過(guò)氧化氫項(xiàng)目。(b)揭陽(yáng)凱美特項(xiàng)目總投資14.86億元,完成建設(shè)后將實(shí)現(xiàn)30萬(wàn)噸/年高純食品級(jí)二氧化碳和30萬(wàn)噸/年工業(yè)、電子級(jí)雙氧水的量產(chǎn)能力。2)電子特氣:公司已取得ASML認(rèn)證,2023年將重點(diǎn)銷售激光混氣。電子特氣訂單較為飽滿,制造業(yè)與半導(dǎo)體需求下行影響業(yè)績(jī)?cè)鏊佟?jù)公告,截止2022年11月20日,公司在手訂單1.65億元(含稅)。2022年全年,公司公告電子特氣訂單金額2.57億元(含稅),獲全球半導(dǎo)體頭部企業(yè)認(rèn)可,簽署戰(zhàn)略框架協(xié)議開(kāi)啟大規(guī)模供應(yīng)。同時(shí)公司正在積極推進(jìn)相關(guān)認(rèn)證進(jìn)程。
擬定增募資10億元,用于實(shí)施宜章電子特氣、福建雙氧水等項(xiàng)目,正穩(wěn)步推進(jìn)。公司計(jì)劃非公開(kāi)發(fā)行股份募集資金10億元,用于實(shí)施宜章凱美特特種氣體、福建凱美特30萬(wàn)噸/年(27.5%計(jì))高潔凈食品級(jí)、電子級(jí)、工業(yè)級(jí)雙氧水等兩項(xiàng)目,兩項(xiàng)目計(jì)劃投資總金額分別為5.9/5.2億元。宜章凱美特特種氣體項(xiàng)目實(shí)施主要產(chǎn)品包括電子級(jí)溴化氫、電子級(jí)乙炔、氟基混氣等產(chǎn)品。據(jù)公告,預(yù)計(jì)項(xiàng)目建成后年收入6.8億元,凈利潤(rùn)2.9億元。公司實(shí)控人、董事長(zhǎng)完成增持,成交金額1000萬(wàn)元,彰顯對(duì)公司未來(lái)發(fā)展信心。電子特氣打造新增長(zhǎng)極:稀有氣體激光氣體持續(xù)放量、切入合成電子特氣。公司致力于成為中國(guó)領(lǐng)先的專業(yè)電子特種氣體和混氣體研發(fā)及生產(chǎn)加工為一體的電子特種材料供應(yīng)商,企業(yè)定位“專、精、特”,客戶瞄準(zhǔn)掌握全球先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體頭部企業(yè),專注高毛利、好現(xiàn)金流產(chǎn)品。1)電子特氣一期(岳陽(yáng)):稀有氣體(氪氣、氙氣、氖氣等)及激光混氣,產(chǎn)能將不斷釋放。2)電子特氣二期(宜章):合成類氣體。產(chǎn)品包括鹵族氣體、VOC標(biāo)氣、氘氣、混氣等產(chǎn)品,預(yù)計(jì)2025年達(dá)產(chǎn)。
4.5陜鼓動(dòng)力:民族工業(yè)氣體領(lǐng)軍企業(yè),壓縮空氣儲(chǔ)能打造新增長(zhǎng)引擎
透平機(jī)械龍頭:從設(shè)備向系統(tǒng)服務(wù)、能源基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)升級(jí)。公司致力于打造成為全球領(lǐng)先的透平機(jī)械系統(tǒng)問(wèn)題解決方案提供商,2017-2021年歸母凈利潤(rùn)復(fù)合增速37%,幾何ROE為9%。已形成能量轉(zhuǎn)換設(shè)備(2021年收入占比40%)、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)服務(wù)(35%)、能源基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)(24%)三大業(yè)務(wù),2021年下游行業(yè)冶金占比72%、石化22%。公司是西安市優(yōu)質(zhì)地方國(guó)企,西安市國(guó)資委持股比例達(dá)61%。公司已完成兩次股權(quán)激勵(lì)實(shí)施。打造全球領(lǐng)先能量轉(zhuǎn)換設(shè)備制造能力,壓縮空氣儲(chǔ)能有望打造新增長(zhǎng)引擎。1)壓縮機(jī)組等核心設(shè)備市占率全國(guó)領(lǐng)先。據(jù)公告,2012-2014年軸流壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、工業(yè)流程能量回收裝置等核心產(chǎn)品的市占率分別95%-100%、70%-81%、94%-100%。2)壓縮空氣儲(chǔ)能是最有前途的非電化學(xué)的新型儲(chǔ)能技術(shù)方向。根據(jù)觀研天下,中性情景下2025年、2030年壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量分別6.76、43.15GW。公司作為軸流壓縮機(jī)龍頭,將充分受益于空氣壓縮儲(chǔ)能商業(yè)化與快速發(fā)展。
能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)服務(wù):依托設(shè)備,打造服務(wù)型制造。公司能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)服務(wù)主要包括分布式能源EPC、工業(yè)服務(wù)等。公司在臨潼建設(shè)全球首個(gè)能源互聯(lián)島運(yùn)營(yíng)中心。公司面向企業(yè)用戶提供全生命周期的系統(tǒng)服務(wù),提供安全環(huán)保、節(jié)能降本、創(chuàng)新創(chuàng)效、數(shù)字智能的系統(tǒng)服務(wù)解決方案。子公司秦風(fēng)氣體是民族工業(yè)氣體領(lǐng)跑者,設(shè)備經(jīng)驗(yàn)、客戶資源構(gòu)筑競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。據(jù)公司官網(wǎng),控股子公司秦風(fēng)氣體(上市公司持股比例63.94%)比客戶自運(yùn)營(yíng)綜合節(jié)能10%以上,投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的氣體廠有30余個(gè),規(guī)模超過(guò)100萬(wàn)Nm3/h制氧量。據(jù)公告,2021年公司已擁有合同供氣量、已運(yùn)營(yíng)合同供氣量分別達(dá)119萬(wàn)方、69萬(wàn)方,同比分別增長(zhǎng)34%、46%,訂單飽滿、增速較快。公司發(fā)展工業(yè)氣體核心競(jìng)爭(zhēng)力:1)設(shè)備制造能力處于國(guó)際先進(jìn)水平;2)設(shè)備、系統(tǒng)服務(wù)市場(chǎng)占有率較高、品牌影響力較強(qiáng),有助于開(kāi)拓氣體市場(chǎng)。