中金:电子大宗气体市场下游需求广阔,市场空间有望持续扩大

中金:电子大宗气体市场下游需求广阔,市场空间有望持续扩大
2023年12月08日 09:06 格隆汇APP

本文来自格隆汇专栏:中金研究 作者:吴頔 裘孝锋

电子大宗气体是电子气体重要组成部分,关系到半导体产业链安全,主要包括氮气、氦气等品种。电子大宗气体参与半导体产线的几乎全部生产过程,主要用作环境气、保护气、清洁气和运载气等。电子大宗气体纯度要求高,需要集中、大规模、不间断供应,对应安全性、稳定性、可靠性要求更高,是我国半导体产业长期稳健发展重要环节。

摘要

电子大宗气体下游应用领域需求快速增长,百亿市场空间持续扩大。电子大宗气体2021年国内市场规模86亿元,2016-2021年CAGR达10.2%。随着下游半导体行业快速发展,卓创咨询预计电子大宗气体市场2025年有望增长至120亿元以上。供给侧三大外资公司主导存量市场,新增市场国产化加速。凭借先发优势,林德气体、液化空气和空气化工三大外资主导全球存量市场。增量市场方面,广钢气体厚积薄发,1-3Q23国内新中标市场占有率约30.5%,位列第二;另一方面金宏气体从工业气体及电子特气业务开始,逐步推进电子大宗气体业务。此外,氦气是电子大宗气体重要环节,氦源是关键点,在此方面广钢气体具备领先优势。

行业投资逻辑比较一:电子大宗气体vs.通用工业气体。一是产品结构不同,氦气是电子大宗气体的重要构成,通用工业气体聚焦氮气和氧气。二是通用工业气体市场规模大,电子大宗气体外包比例高。三是竞争格局不同,通用工业气体可专注区域市场,电子大宗气体更专业化。

行业投资逻辑比较二:电子大宗气体vs.电子特气。一是大宗气体业务资产重,寡头格局明显。二是服务时限不同,现场制气(电子大宗)模式粘性高。三是收费模式不同,现场制气模式稳定性高。

电子大宗气体是半导体行业国产化进程的重要环节,关系半导体产业链安全。随着我国半导体晶圆及显示行业的高速发展,电子大宗气体行业或有望保持~10%复合增长。由于外资先发优势突出,目前国产化仍有待提升。中金研究建议关注国内电子大宗气体龙头企业。 

风险

国产半导体产业发展遭遇瓶颈,国产材料替代进程减速,安全生产经营风险。 

正文

电子大宗气体是电子半导体行业的“血液”

电子气体是电子行业的重要原材料。电子气体是集成电路制造、半导体显示、半导体器件制造中大规模生产和制造工艺的关键原材料,被称为电子工业的“血液”和“粮食”。在集成电路领域,电子气体系仅次于硅片的第二大需求,占总材料成本约14%。

电子大宗气体是电子气体重要分支。电子大宗气体主要指满足电子半导体领域要求的高纯度和超高纯度大宗气体,包括氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳六大气体品种。电子大宗气体参与半导体产线的几乎全部工作制程,主要用作环境气、保护气、清洁气和运载气等。

图表1:各类电子大宗气体的应用领域与具体用途

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

电子大宗气体用量大,技术要求高。在集成电路制造和半导体显示等生产环节更多、生产要求更严苛、制程更先进的细分领域,电子大宗气体成本占比高于电子特种气体,分别为55%和65%,为用量最大的气体品类。其纯度要求高,需要集中、大规模、不间断供应,对应安全性、稳定性、可靠性要求也更高,容错率低,是我国半导体产业长期稳健发展重要环节。

图表2:电子大宗气体与电子特气对比

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表3:电子大宗与电子特气在下游领域应用占比

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

需求:下游应用领域需求快速增长,百亿市场空间持续扩大

电子大宗市场下游需求广阔,市场空间有望持续扩大。2016年以来,随国内电子半导体行业高速发展,电子气体市场不断扩大,至2021年已达160亿元,卓创资讯预计2025年将达到218亿元。电子大宗气体占比约55%,2021年国内市场规模86亿元,2016年至2021年CAGR达10.2%。随着电子行业快速发展,尤其是集成电路制造、半导体显示业的扩张,电子大宗气体市场规模有望持续扩大,根据卓创咨询2025年有望增长至120亿元以上。

图表4:中国工业气体市场规模

资料来源:卓创资讯,中金公司研究部

图表5:中国电子大宗气体市场规模

资料来源:卓创资讯,中金公司研究部

重要应用领域集成电路制造市场有望进一步扩展。全球晶圆代工市场规模于2021年增长至1101亿美元,六年复合增长率达11%,随着新能源、智能制造、新一代移动通讯等市场发展与技术升级,规模有望进一步扩展。我国集成电路制造厂商积极募资扩产,年均复合增长率达15.1%,保持高增长趋势。国内来看,大陆晶圆代工市场空间2022年增至771亿元,六年复合增长率15.1%,高于全球行业增速。随着全球晶圆代工产能转移以及我国半导体产业链逐渐完善,国内制造厂商积极募资扩产,中金研究认为未来行业或保持高增长态势。根据集微咨询预测,中国大陆2022年-2026年将新增25座12英寸晶圆厂,合计规划产能超过160万片/月,2026年底中国大陆12英寸晶圆厂产能将超273.6万片/月,相较目前提高165.1%。

图表6:全球晶圆代工行业市场规模

资料来源:IC insights,中金公司研究部

图表7:中国大陆晶圆代工行业市场规模

资料来源:IC Insights,中金公司研究部

国内半导体显示领域近年发展迅速,产业重心向内资企业转移。半导体显示面板产业是电子大宗气体的另一重要应用领域,近年来全球显示行业产值波动上升。其中,LCD等显示面板产能逐渐向中国大陆转移,据赛迪顾问统计,2020年中国LCD产能已占到全球70%以上,中国大陆约占50%,为全球主要生产地区。据华经产业研究院统计,2021年全球LCD电视面板出货量前五均为中国企业,合计占比70%,全球LCD显示器面板出货量第一为京东方,占比31%。近年来,国内企业也不断扩大产能,京东方宣布新建B20产线,华星光电宣布新建或扩建T6、T7、T9产线等,利好电子大宗气体市场。

图表8:全球半导体显示面板行业产值

资料来源:群智咨询,中金公司研究部

图表9:1990-2020年全球LCD产能分布变化

资料来源:赛迪顾问,中金公司研究部

图表10:2021全球LCD电视面板出货量市占率

资料来源:华经产业研究院,中金公司研究部

图表11:2021全球LCD显示器面板出货量市占率

资料来源:华经产业研究院,中金公司研究部

国内电子大宗气体用量占比保持稳定。根据卓创资讯预测,我国电子大宗气体用量占比基本稳定,至2025年预计占国内电子气体市场56%。

图表12:国内电子大宗气体占电子气体市场份额

资料来源:卓创资讯,中金公司研究部

供给:三大外资公司主导存量市场,新增市场国产化加速

国内电子大宗气体存量市场由三大外资公司垄断。林德气体、液化空气和空气化工三大全球性外资气体公司拥有百年技术及市场积累,通过并购整合,已成为全球主要工业气体供应商。国内来看,外资气体企业在中国工业气体市场进入较早,凭借全球业务布局及先进技术,在一定时期内垄断中国电子大宗气体市场供应。按照存量市场规模统计,2021年内资排名第一的广钢气体在电子大宗气体的市场占有率仅约为8.03%,与三大外资巨头相比仍待提升。

国内新增市场国产化加速。国内厂商中,广钢气体在2011年通过合资合作正式进入电子大宗气体领域。经过长期技术和经验积累,自2018年首次中标以来,在下游新增市场中多次与外资三大巨头直接竞争,不断取得突破,市场份额快速扩大。按照新增市场规模统计,2018年至2022年9月,公司市场占有率约25.4%,位列第一;2023年前三季度公司新中标市场占有率约30.5%,位列第二,仅次于液化空气。另一发面,金宏气体从工业气体及电子特气业务开始,逐步推进电子大宗气体业务。公司在2021年取得北方集成电路的第一份12亿元合同后,陆续中标若干电子大宗现场制气项目,其中广东粤芯能项目已于2023年8月1日正式运营。

图表13:国内半导体领域新建配套电子大宗气站的中标气能情况(2018-2022.9)

资料来源:卓创资讯,广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表14:国内企业中标现场制气项目具体信息梳理(广钢气体&金宏气体)

资料来源:广钢气体招股说明书,金宏气体年度报告,中金公司研究部

半导体显示领域广钢新增项目份额高达23.9%,打破外资垄断。2018至2022年9月,国内半导体显示领域新建配套电子大宗气站中标项目中,广钢气体中标产能达 23.9%,仅次于林德的 26.7%,空气化工和液化空气依次分别占23.0/17.2%。截至 2022 年,国内现有18条高世代面板产线,其中11条产线由外资气体公司服务,7条产线由广钢服务,其中服务华星光电5条面板产线,占其产线的5/8,服务惠科股份2条面板产线,占其产线的1/2。

集成电路领域广钢新增项目份额达21.6%,陆续中标新项目。2018年至2022年9月,在国内集成电路制造细分领域新建配套电子大宗气站中标项目中,广钢气体中标产能占比达到 26.2%,比位列第一的液化空气仅略低0.1%,林德气体和空气化工依次分别占21.6/20.2%。近年广钢陆续中标长鑫存储、鼎泰匠芯、中车半导体、长鑫集电等行业龙头厂商的新建气站项目。

图表15:国内半导体显示领域新建配套电子大宗气站的中标气能情况(2018-2022.9)

资料来源:卓创资讯,广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表16:国内集成电路制造领域新建配套电子大宗气站的中标气能情况(2018-2022.9)

资料来源:卓创资讯,广钢气体招股说明书,中金公司研究部

电子大宗气体行业进入壁垒高,主要系技术要求高及客户认证周期长。电子大宗气体纯度要求高达ppb级,比通用工业气体ppm级纯度高1000倍,对各类气体单项杂志水平也有特定要求。同时,电子半导体客户对供气的可靠性、稳定性、一致性的需求更高,使得气体企业的系统工艺设计、工程建设、气站运营等技术壁垒高。另外,客户对供应商认证更为苛刻,在新项目招标时通常要求供应商在电子级同类工厂的建厂运营经验,使得行业头部效应突出,新进入者难度大。

市场对企业资本实力和综合服务能力要求也为行业壁垒之一,区域供气公司进入难度大。大宗气站需要预先投入大额建设资金,项目整体回收期通常在6年以上,对于企业资本规模、负债能力、现金流管理有较高要求。除此之外,客户通常要求气体公司在项目地周围有稳定的液体保供能力,以应对现场制氮机中断生产或产能不足的气体短缺风险。区域性气体公司资本实力不足,也不具备全国液体工厂分布,较难进入行业。

图表17:电子大宗气体行业进入壁垒

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

电子大宗气体系我国半导体产业关键材料国产替代的重要环节,目前国产化率仍待提升。电子大宗气站系集成电路制造、半导体显示产线的重要组成部分,直接影响半导体产品性能和供应能力。福建晋华制裁案警示国家半导体产业链安全,2018年10月美国商务部宣布对其实施禁售,空气化工建设并运营的气站随即被切断服务,生产受到重大影响。我国电子气体行业发展集中于特气领域,诸多新晋电子大宗气体企业为非电子气领域企业转型,整体进展缓慢。目前,中芯国际及华虹华力等国内顶尖集成电路制造厂商和京东方等国内顶尖半导体显示厂商的电子大宗气站主要由外资气体公司服务,电子大宗气体国产化亟需持续推进。

氦气:电子大宗气体重要环节,氦源是关键点

氦气为重要工业气体之一,应用广泛,近年来电子领域使用量增长。氦气是已知沸点最低的元素,具有低密度、低溶解度、低表面张力、强导热性等性质。因其化学稳定性、良好的渗透能力、液化后低温等特性,氦气被广泛应用在医疗、电子制造、高端材料焊接等领域。近年来,氦气在全球电子领域应用占比提高,从2019年的13%提升至2021年的24%。

图表18:氦气应用领域

资料来源:中国工业气体工业协会,中金公司研究部

图表19:氦气全球应用领域占比变化

资料来源:Kornbluth Helium Consulting,中金公司研究部

氦气全球供给集中度高,产量增长缓慢。氦气在空气中含量仅约5.2ppmv,目前多数作为开采天然气生产过程中的副产品收集,在世界范围内资源相对有限且不可再生。氦气全球资源分布不均匀,产能集中于美国、卡塔尔等少数国家,2022年分别占全球产能47.5%/ 38.0%。近年来,氦气全球年产量均在1.6-1.7亿立方米左右,增量有限、供应紧俏。

多国积极勘探建厂,未来氦气供应格局或更多元化。在面对第四次全球氦气紧缺危机后,各国开始加强在氦气勘探开采和提氦技术与建设上的投入。目前,全球规模较大的提氦厂共计19家,其中美国拥有15家,卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯、波兰分别拥有1家。据《全球氦气产业链分析与中国应对策略》统计,2021-2025年俄罗斯阿穆尔天然气加工厂、卡塔尔拉斯拉凡3期、坦桑尼亚氦一号等将陆续投产,根据各厂设计产能,全球氦气产能将增加1.1亿立方米,有望缓解目前紧张的国际氦气供应情况,并改变现有供应格局。其中,俄罗斯的产氦能力将大幅提升,或将成为世界氦气生产领导者之一。

图表20:2022年氦气全球产能分布

资料来源:USGS,中金公司研究部

图表21:2016-2022年氦气全球产量

资料来源:USGS,中金公司研究部

图表22:全球部分新建天然气提氦厂计划

资料来源:《全球氦气产业链分析与中国应对策略》(唐金荣、张宇轩、周俊林、李玉宏、牛亚卓,《地质通报》第42卷第1期,2023年1月),中金公司研究部

国内氦气进口依赖度高,进口份额仍由外资气体公司主导。我国非氦气资源丰富国家,进口量占比常年高达95%以上。据中国工业气体工业协会统计,我国2022年氦气进口量为2209万立方米,自产量仅195万立方米,进口量占比仍达92%,且高度依赖卡塔尔氦气资源,占进口来源83.7%。氦气进口业务也主要由外资企业主导,广钢气体2021年进口量占比达10.1%,为国内最大内资氦气供应商。

图表23:中国氦气进口概况

资料来源:中国工业气体工业协会,广钢气体招股说明书,中金公司研究部

增强国内氦气资源开发,多个提氦项目在建或拟建。我国已探明渭河、四川、塔里木等8个盆地含氦天然气资源,在对膜法等技术进行攻关的同时,众厂商利用LNG工厂BOG提取高纯度氦气,在短期内快速提高氦气国产率。目前,国内重要已投产项目产能已达225.5万方/年。其中,九丰能源拟收购的泰森能源于内蒙古拥有氦气BOG产能36万方/年,2021/2022分别产出纯度达5N的氦气约8.6/13.0万方,2023年公司正积极实施内蒙项目扩产及四川泸县新建粗氦精制项目建设;水发能源现有BOG提氦产能16.5万方/年,2021年已投产。另外,据初步统计,国内在建氦气项目设计年产能约250万方/年,有望对我国氦气自给率有一定改善。

图表24:国内主要提氦项目梳理

资料来源:《中国氦气市场发展前景展望》(张哲、王春燕、王秋晨、许新武,《油气与新能源》第34卷第1期,2022年2月),《全球氦气产业链分析与中国应对策略》(唐金荣、张宇轩、周俊林、李玉宏、牛亚卓,《地质通报》第42卷第1期,2023年1月),九丰能源年度报告,中金公司研究部

国内氦气需求稳中有升,高端制造为主要应用领域。2022年我国氦气消费量达2414万立方米,同比增长约10.0%,2015-2022年CAGR为5.2%,增长平稳,消费量基本保持在2000万立方米以上。据中国工业气体工业协会2020年数据,我国氦气消费用途可拆分为受控气氛、焊接保护气、低温应用及检测气体等,其中受控气氛占56%,主要应用于半导体、光伏、光纤等产业。随着此类高端制造行业的发展,中金研究预计国内氦气需求维持稳定增长。

图表25:2015-2022年中国氦气消费量

资料来源:中国工业气体工业协会,中金公司研究部

图表26:2020年中国氦气消费用途拆分

资料来源:中国工业气体工业协会,中金公司研究部

氦气价格受供给影响较大,2022年以来国内进口价格经历先涨后跌。由于气源地高度集中、供应链高度垄断等特点,气源地产能、地缘政治、海运设施、海关政策等因素的细微变动,均可能导致氦气供应稳定性的剧烈波动,价格波动受供给影响大。2021年7月起,美国、卡塔尔、俄罗斯等重要气源国家陆续由于不同原因延迟供气,全球氦气供应紧张。2022 年国内氦气进口价格出现快速上涨,于2Q22达到顶点后(~4000元/瓶),持续下跌,截至2023年11月1日国内氦气市场价格回落至1000元/瓶。因此,开展氦气业务的气体企业不仅需要拥有稳定气源,且必须把握完整供应链。

图表27:国内氦气价格走势(元/瓶)

资料来源:百川盈孚,中金公司研究部

行业投资逻辑比较

图表28:电子气体与通用工业气体比较

资料来源:广钢气体招股说明书,华特气体年度报告,中国工业气体工业协会,中金公司研究部

电子大宗气体vs.通用工业气体

产品结构不同,氦气是电子大宗气体的重要构成

电子大宗气体以氮气为主,氦气是重要组成部分。电子大宗气体包括氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳等,应用于集成电路制造、半导体显示、光纤通信等电子半导体生产领域。其中,氮气作为环境气、保护气、清洁气和运载气,为使用最广、用量最大的电子大宗气体,约占到使用量90%以上,覆盖生产制造中的所有环节。而氦气因其稳定性、渗透性等化学特性,用于运载气、蚀刻机制程、泄露测试等,在集成电路制造的先进制程中尤为重要,用量也相对可观。根据广钢气体测算,2021 年氮气占电子大宗气体整体用量的比例约为 74.4%,其余气体品种占比约为 25.6%。氦气因单价较高,产值在电子大宗气体行业中占比也较大。

通用工业气体以氧气、氮气为主。通用工业气体主要包括氧气、氮气和氩气,以及少量其他稀有气体,广泛应用于金属冶炼、能源化工、机械制造、食品医疗等领域,其中氧气和氮气使用量较多。据国内工业气体龙头供应商杭氧气体公告,2022年公司气体销售额占比最大为氧气类产品,占比达60%,氮气/氩气分别占 30%/10%。据气体动力招股说明书,公司1H21氧气/氮气/氩气销售量占比分别为51%/ 47%/ 2%。

图表29:电子大宗气体与通用工业气体产品对比

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表30:2022广钢气体电子大宗业务供气收入占比

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表31:1H21气体动力通用工业气体业务销售量占比

资料来源:气体动力招股说明书,中金公司研究部

用气不同主要系下游应用结构不同,电子大宗以集成电路制造和半导体显示为主,通用工业以钢铁和化工为主。电子大宗气体集中应用于电子半导体生产,以集成电路制造和半导体显示领域为主,也系未来市场重要增长点。以广钢气体电子大宗业务客户结构为例,2022年公司半导体显示和集成电路制造客户收入占比分别为37%/15%,合计超过50%,且集成电路制造新客户贡献增长较多。通用工业气体主要应用于钢铁、化工、冶金等传统行业,据观研统计,我国通用工业气体下游领域中,煤化工/钢铁/化肥/石化用量分别占23%/19%/17%/14%。上述行业中氧气和氮气的使用不可或缺,据亿渡数据,2021年钢铁行业内氧气和氮气用量占比分别高达50%/ 40%。

图表32:电子大宗气体客户结构(广钢气体)

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表33:2022年中国通用工业气体下游结构

资料来源:观研,Frost & Sullivan,中金公司研究部

通用工业气体市场规模大,电子大宗气体外包比例高

国内通用工业气体市场空间超1500亿元,有望继续攀高。我国通用工业气体行业在80年代已初具规模,并在2000年后进入快速发展阶段。通用工业气体应用领域更加广泛,需求量庞大,稳定占据全国整体工业气体用量的90%以上。据卓创资讯,2016年我国行业市场规模为988亿元,至2021年达1590亿元,年均复合增长率8.3%,卓创资讯预测未来市场将保持每年约10%的增长, 2025年市场空间有望达到近2400亿元。产能方面,据卓创资讯统计,截至2022年,我国空分产能共计3564.6万Nm^3/h,新增187.9万Nm^3/h,整体同比增长5.6%。根据广钢气体预测,在碳达峰、碳中和的宏观背景下,下游相关行业产能置换升级,空分装置产能也将稳步扩张。

通用工业气体自建供应比例高,外包渗透率仍处于较低水平。国内通用工业气体终端客户早期多自行制气,普遍装备中小型空分装置,可能主要系行业发展早于外资工业气体厂商进入国内市场时间,且所需气体要求较低、制备技术含量不高。近年来,越来越多的厂商出于投资成本和专业化管理考虑,选择专业气体供应商外包。据Frost & Sullivan数据,我国2021年工业气体外包供应比例达56.5%,较2015年增长6ppt,且Frost & Sullivan预测至2025年该比率将提高至63.5%,但仍远低于海外80%的水平,外包市场渗透率仍有望继续提升。

电子大宗气体市场规模稳定增长,外包供应占比较高。近年来,中国积极承接世界半导体工业转移,随着国内电子半导体、光伏等产业的快速发展,电子大宗气体需求随之增长。2021年我国电子大宗气体市场规模约86亿元,较2016年增长62%,据卓创资讯预测,随着国内晶圆厂的加速扩建及产能释放,下游需求广阔,至2025年市场空间有望超过120亿元,五年复合增长率近10%。新兴产业厂商往往选择外包供应模式,主要系其对单一气体需求量较小但需求种类较多,对各类气体纯度与质量要求更加严苛且多样化,且半导体显示、集成电路制造等领域因产业链复杂,分工更加明确,厂商专注于专业环节。

图表34:通用工业气体国内市场规模

资料来源:卓创资讯,中金公司研究部

图表35:电子大宗气体国内市场规模

资料来源:卓创资讯,中金公司研究部

图表36:2015-2025E中国工业气体行业供应模式市场规模占比

资料来源:Frost & Sullivan,气体动力招股说明书,中金公司研究部

竞争格局不同,通用工业气体可专注区域市场,电子大宗气体更专业化

全球通用工业气体呈典型寡头垄断格局,国内企业兼有全国化与区域化运营。全球通用工业气体在欧美进入后工业时代后逐步兴起,在20世纪90年代形成八大跨国气体公司,进入21世纪后,并购重组频繁。随着2018年林德和普莱克斯合并后成为全球市场份额最大的气体企业后,全球CR3超70%,呈现典型垄断格局,由林德集团、液化空气、空气化工、日本酸素控股等企业占据市场。

国内来看,行业内仍由规模较大的外资气体公司主导,2021年林德气体和液化空气国内市场份额达21.9%和20.7%,分别位列第一和第二。在技术发展和政策支持下部分内资企业紧随其后,占据重要市场地位。据卓创资讯统计,2022 年在定位服务大型工业客户的现场制气项目的外包运营空分产能中,外资气体公司林德气体、空气化工、液化空气、梅塞尔产能占比约为48%,内资气体公司气体动力、杭氧股份、宝武清能的产能占比约为42%。除此之外,国内通用工业气体市场还由较多区域性气体公司组成,主要以零售供气模式为主,因此受销售半径限制影响,区域性气体公司在不同地域间不存在直接竞争,如侨源股份主要在川渝地区经营和远气体主要在湖北地区经营、黎明气体主要在东北地区经营等。

图表37:通用工业气体区域性运营企业梳理

资料来源:Wind,广钢气体招股说明书,自然资源部,中金公司研究部

电子大宗气体专业性要求高,国内运营商较少。以林德气体、液化空气和空气化工为代表的工业气体龙头同样占据了全球电子大宗气体行业的主要份额,市场集中度较高,主要系国际电子半导体行业发展成熟度高,上下游产业链供应商较为稳定。国内市场方面,我国电子半导体行业起步较晚,外资气体公司进入较早,凭借先进的技术和运营经验,在一定时期基本垄断了我国电子大宗气体的市场供应。随着国内气体厂商在技术与服务上的不断积累进步,部分企业开始获得下游客户认可。广钢气体系目前国内少数实现超高纯电子大宗气体大规模供应的内资企业,在半导体行业新建现场制气领域与三大外资气体巨头形成“1+3”的竞争格局,金宏气体在手订单合同金额也已超过40亿元。我国电子大宗气体行业中具有一定规模的内资厂商少,且国产化替换难度较大,主要系进入壁垒较高、客户准入周期较长,导致“强者恒强”效应突出。

电子大宗气体vs.电子特气

大宗气体业务资产重,寡头格局明显

电子大宗气体业务项目投资金额高。电子大宗气体用量较大,要求全时供应,一般以现场制气模式供气,且大宗气站建设资金投入规模较大。电子特种气体供应有多品类、小批量和高批次的特点,以零售瓶装储槽供气为主,企业制气项目建设投资规模水平相对较低。以广钢气体为例,截至2022年公司主要电子大宗现场制气项目预算投资额均超过1亿元,其中长鑫存储项目高达4.37亿元。同期,华特气体与金宏气体的多数电子特气项目预算投资额在千万元级别,投资额最高的大型生产项目在1亿元水平左右。上述两家企业也已开展电子大宗业务,其项目预算投资水平远高于同企业的电子特气项目,通用工业气体龙头杭氧股份的各类项目投资水平也具有类似特征。

图表38:主要国内龙头气体厂商项目投资金额对比

资料来源:广钢气体招股说明书,金宏气体年度报告,华特气体年度报告,杭氧股份半年度报告,中金公司研究部

以电子大宗气体业务为主的气体供应商资本开支强度较大。由于项目投资金额较高,相较于以电子特气业务为主的企业,以电子大宗气体业务为主的供应商资本支出强度较大。广钢气体与华特气体近年来营业收入水平相近,前者以电子大宗气体为主要产品,资本开支占营业收入比例高,2022年和2023年前三季度均达到50%以上,后者以电子特气为主要产品,同期资本开支稳定在2亿元左右,占营业收入比例低于20%。

图表39:广钢气体与华特气体资本开支对比

资料来源:Wind,中金公司研究部

大宗气体供应商资本实力要求高,固定资产和在建工程价值高,整体资产规模大。大宗气体项目不仅投资金额高,且回收期限长,需要企业充足的资本实力,并对融资能力和现金流管控有一定要求。因此,大宗气体供应商整体资产规模往往更大,其中高价值的固定资产和在建工程的贡献也更高。

图表40:主要国内龙头气体厂商资产情况对比

资料来源:Wind,气体动力招股说明书,中金公司研究部

服务时限不同,现场制气(电子大宗)模式粘性高

电子大宗业务以现场制气模式为主,客户粘性较强。电子大宗气体客户用气需求稳定,以长约用户为主。对于气体需求稳定且达到一定规模的客户,一般采用现场制气模式供气,合同期限通常长达15年以上,且多为唯一的气体供应商,与下游客户关系紧密;对于用气规模较小的供应商,采用零售供气模式,合同期限一般在3-5年,且期满后自动连续以2-5年为期续约,对于需求较为稳定的客户,供应商同时提供气体存储和输送等综合服务,与零售客户合作关系也较为稳定。

电子特气业务以零售供气模式为主,合同期限较短,下游客户与供应商为“一对多”。电子特气业务一般通过零售模式供气,根据用气需求量大小分为瓶装供气和储槽供气,合同以短约为主,一般在3-5年。同时,电子特气品种繁多,单个气体供应商往往只能提供数种气体,因此下游客户通常需要面对多个供应商,粘性相对较弱。

图表41:电子大宗气体与电子特气供气模式对比

资料来源:广钢气体招股说明书,金宏气体年度报告,华特气体年度报告,中金公司研究部

收费模式不同,现场制气模式稳定性高

电子特气业务生产与营收受下游景气度影响。半导体产业下游需求较分散,易受宏观经济、科技周期扰动,行业通常每隔4-5年经历一轮周期。电子特气供应商主要生产模式为自建工厂制备,主要销售模式为以销定产,其业务生产和销售随下游产业需求调整,受半导体周期影响呈现波动。

电子大宗气体业务现场制气模式固定费用收入占比高,经营稳健抗周期。现场制气项目的收费模式一般分为“照付不议”的固定收费和根据用气量收取的变动气费,盈利能力更为稳健。固定收费能为企业提供持续稳定的现金流,有效对抗行业周期性波动,以广钢气体为例,固定费用常年占整体收入的40%以上。

图表42:现场制气项目收费模式

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

图表43:广钢气体现场制气项目固定收费及其占比

资料来源:广钢气体招股说明书,中金公司研究部

投资建议

电子大宗气体是半导体行业国产化进程的重要环节,关系半导体产业链安全。随着我国半导体晶圆及显示行业的高速发展,电子大宗气体行业或有望保持~10%复合增长。由于外资先发优势突出,目前国产化仍有待提升。中金研究建议关注国内电子大宗气体龙头企业。

注:本文摘自中金研究2023年12月7日已经发布的《电子大宗气体是半导体行业的“血液”,国产化替代进程提速》,分析师:吴 頔 S0080519040001 ;裘孝锋 S0080521010004 

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