2018年全球及中國特種氣體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概括、市場規(guī)模、下游應(yīng)用領(lǐng)域及行業(yè)壁壘分析[圖]

    一、特種氣體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概括

    工業(yè)氣體產(chǎn)品可以分為普通工業(yè)氣體、特種氣體兩大類別。（1）普通工業(yè)氣體：一般是指經(jīng)過空氣分離設(shè)備制造的普通級(jí)氧、氮、氬，及經(jīng)過焦?fàn)t氣分離、電解等方法制造出來的普通純度的其它種類氣體（如丙烷、二氧化碳、乙炔、丁烷、工業(yè)氨、液化石油氣、天然氣等），下游主要應(yīng)用于化工、冶金、電力等領(lǐng)域，一般要求生產(chǎn)量較大但對(duì)純度要求相對(duì)不高。（2）特種氣體：特種氣體是隨著電子等行業(yè)的興起而在工業(yè)氣體門類下逐步細(xì)分發(fā)展起來的新興領(lǐng)域。特種氣體是一個(gè)較為寬泛的概念，種類繁多，單一品種產(chǎn)銷量較小但屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，用途有別于普通工業(yè)氣體，通常在純度、品種、性能等方面需按照更高的規(guī)格生產(chǎn)和使用。特種氣體主要包括電子氣體、醫(yī)療氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體、激光氣體、食品氣體、電光源氣體等。其中，電子氣體廣泛用于集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等電子產(chǎn)業(yè)的加工制造過程，主要包括光刻、蝕刻、清洗、成膜、摻雜等，是下游行業(yè)關(guān)鍵的化工基礎(chǔ)材料，被譽(yù)為電子產(chǎn)業(yè)的“糧食”和“源”。

工業(yè)氣體主要下游應(yīng)用領(lǐng)域

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國特種氣體產(chǎn)業(yè)前景規(guī)劃及投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》

    電子特氣是特種氣體的重要分支之一。電子特氣是集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的關(guān)鍵性材料，廣泛應(yīng)用于光刻、蝕刻、清洗、成膜、摻雜等工藝，電子特種氣體在半導(dǎo)體整個(gè)制程應(yīng)用中成本占比僅為5%~6%，但是由于其品種繁多，在半導(dǎo)體制程工藝中覆蓋廣泛，因此成為衡量半導(dǎo)體技術(shù)的核心產(chǎn)品，其純度往往直接影響微電子元器件的質(zhì)量、集成度和成品率，并從根本上制約電路和器件的性能。2018年中國特種氣體年銷售額中電子行業(yè)約占40%，石油化工約占40%，醫(yī)療環(huán)保約占10%，其它約占10%。

2018年中國特種氣體銷售額的下游行業(yè)構(gòu)成

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    特種氣體的主要生產(chǎn)工序包括氣體合成、氣體純化、氣體混配、氣瓶處理、氣體充裝、氣體分析檢測。可以根據(jù)客戶的不同需求和產(chǎn)品的不同特性，采取不同的工序進(jìn)行組合。

特種氣體的主要生產(chǎn)工序

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    未來特種氣體行業(yè)的競爭將逐步趨向于綜合服務(wù)能力的競爭。氣體的產(chǎn)品種類豐富，而多數(shù)客戶在其生產(chǎn)過程中對(duì)氣體產(chǎn)品亦存在多樣化需求，出于成本控制、倉儲(chǔ)管理、供應(yīng)穩(wěn)定等多方面考慮，客戶更希望能在一家供應(yīng)商完成多種產(chǎn)品的采購，對(duì)氣體公司所覆蓋的產(chǎn)品種類提出了更全面的要求。隨著下游行業(yè)的產(chǎn)品精細(xì)化程度不斷提高，客戶所需的產(chǎn)品定制化特點(diǎn)明顯，要求氣體供應(yīng)商能夠根據(jù)其需求進(jìn)行定制化生產(chǎn)，對(duì)氣體供應(yīng)商的技術(shù)與工藝水平提出了較高要求。此外，由于氣體產(chǎn)品的特殊性，其使用過程中的包裝物、管道以及供氣系統(tǒng)的處理均會(huì)對(duì)最終使用的產(chǎn)品性能產(chǎn)生影響，因此客戶更希望供應(yīng)商能夠提供氣體包裝物的處理、檢測、維修，供氣系統(tǒng)、潔凈管道的建設(shè)、維護(hù)等全面的專業(yè)性增值服務(wù)。

    二、特種氣體市場規(guī)模

    特種氣體是20世紀(jì)60年代中期發(fā)展起來的新興工業(yè)體系，早期作為基礎(chǔ)化工材料在石油化工、金屬冶煉、紡織建材、切割焊接、醫(yī)療衛(wèi)生、食品貯藏和環(huán)保等領(lǐng)域具有十分廣泛的用途。70年代以來，隨著新技術(shù)興起，特種氣體又日益成為微電子技術(shù)、生物工程、新型能源、遙感激光、光導(dǎo)通訊、海洋工程、空間科學(xué)和國防建設(shè)中不可缺少的新型氣體材料。到80年代末期，全球已開發(fā)出單元純氣270種以上，混合氣18個(gè)門類，2000多個(gè)品種，38000多種規(guī)格。90年代至今，全球特種氣體行業(yè)保持平穩(wěn)增長態(tài)勢。

    2011年我國特種氣體市場銷售收入已達(dá)305.47億元，整體上呈現(xiàn)上漲趨勢。2017年我國特種氣體市場銷售收入增長至514.64億元，同比下降2.97%，截止至2018年我國特種氣體市場銷售收入達(dá)到584.35億元，同比增長13.55%。

2011-2018年我國特種氣體市場銷售收入統(tǒng)計(jì)及增長情況

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    預(yù)計(jì)未來亞太新興經(jīng)濟(jì)體的特種氣體需求有望增長最快，一些發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的需求增速或?qū)⒅饾u趨緩。預(yù)測到2020年，亞太地區(qū)特種氣體市場規(guī)模將達(dá)到168億美元，所占比重提升至25.80%；美洲地區(qū)市場規(guī)模253億美元，占比降至38.90%；歐洲、中東和非洲地區(qū)市場規(guī)模229億美元，占比35.3%。

2020年全球各區(qū)域特種氣體市場規(guī)模預(yù)測

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    中國是亞太地區(qū)最活躍的特氣市場之一，本土先進(jìn)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展有望帶動(dòng)中國特種氣體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)快速增長。經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下中國經(jīng)濟(jì)有望更加強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，集成電路、顯示面板、光伏、光纖光纜、新能源汽車、航空航天、環(huán)保、醫(yī)療等先進(jìn)制造業(yè)對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率將愈加突出。特種氣體作為上述產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵性材料，其市場規(guī)模將有望保持高速發(fā)展。預(yù)計(jì)中國市場2018~2022年仍將以平均超過15%的年增長率持續(xù)增長，2022年中國特種氣體市場規(guī)?；?qū)⑦_(dá)到411億元。

2017~2022年中國特種氣體市場規(guī)模發(fā)展趨勢

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    中國特種氣體企業(yè)市場規(guī)模普遍不大，大多數(shù)企業(yè)為中小型企業(yè)。從企業(yè)性質(zhì)來看，在中國氣體行業(yè)中占據(jù)重要地位的是三資企業(yè)和民營企業(yè)。截至2018年底，我國特種氣體行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量達(dá)到225家。

2011-2018年我國特種氣體行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量統(tǒng)計(jì)及增長情況

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    三、特種氣體下游應(yīng)用領(lǐng)域

    1.集成電路本土產(chǎn)能擴(kuò)張機(jī)遇期到來，國內(nèi)半導(dǎo)體材料需求高漲

    集成電路、顯示面板、光伏是目前國內(nèi)特種氣體需求量較大、增長較快的下游領(lǐng)域。受益于本土電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電子特氣正成為特種氣體領(lǐng)域重要的增長極。中國國內(nèi)電子特氣的主要應(yīng)用終端為集成電路、顯示面板、光伏、LED等領(lǐng)域，市場需求與下游產(chǎn)業(yè)景氣度關(guān)聯(lián)度較高。2018年中國集成電路、顯示面板、光伏三大下游對(duì)電子特氣的需求占比達(dá)92%。

2018年中國電子特氣市場需求結(jié)構(gòu)

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    電子特氣是發(fā)展集成電路、液晶顯示器件、光伏電池、半導(dǎo)體發(fā)光器件和半導(dǎo)體材料制造過程中不可缺少的基礎(chǔ)性支撐源材料。在微電子、光電子器件生產(chǎn)過程中，從單個(gè)芯片生成到最后器件的封裝，幾乎每一步、每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開電子氣體。電子氣體的純度和潔凈度直接影響到光電子、微電子元器件的質(zhì)量、集成度、特定技術(shù)指標(biāo)和成品率，并從根本上制約著電路和器件的精確性和準(zhǔn)確性。電子氣體純度每提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，都會(huì)較快地推動(dòng)電子器件質(zhì)的飛躍。

    2019年預(yù)計(jì)電子特氣將占全球半導(dǎo)體材料市場銷售額的13%，是銷售市場占比僅次于硅片的第二大材料領(lǐng)域。半導(dǎo)體制造材料主要包括硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學(xué)品、拋光材料、光刻膠、濕法化學(xué)品與濺射靶材等。預(yù)計(jì)2019年硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學(xué)品的銷售額分別為123.7億美元、43.7億美元、41.5億美元、22.8億美元，分別占全球半導(dǎo)體制造材料行業(yè)37.29%、13.17%、12.51%、6.87%的市場份額。

2019年全球半導(dǎo)體材料市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)預(yù)測

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    從消費(fèi)端來看，中國已穩(wěn)居全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，2018年全球占比達(dá)34%。過去二十年全球半導(dǎo)體市場消費(fèi)格局不斷變遷，亞太地區(qū)（除日本）成為1999~2018年間全球半導(dǎo)體市場增長最為迅猛的區(qū)域，2000年該地區(qū)僅僅占全球25%份額，2018年該地區(qū)半導(dǎo)體市場銷售規(guī)模已達(dá)全球市場規(guī)模的60%（中國占全球34%），其次為北美（22%）、歐洲（9%）和日本（9%）。在全球半導(dǎo)體市場逐漸步入成熟發(fā)展階段的同時(shí)中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，智能手機(jī)、平板電腦、汽車電子、工業(yè)控制、儀器儀表及智能照明、智能家居等領(lǐng)域的快速發(fā)展推動(dòng)中國逐漸成長為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場。

2014~2018年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模分布（含中國）

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    2018年中國集成電路銷售規(guī)模已達(dá)6532億元，2011-2018年復(fù)合增速達(dá)19%，增長速度明顯快于全球水平。中國集成電路市場雖起步較晚，但受益于國家大力支持及全球集成電路產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移趨勢加快。預(yù)計(jì)到2020年中國集成電路全行業(yè)銷售收入年均增速或超過20%。

2003~2018年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額及增速

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    受益于中國大陸半導(dǎo)體制造產(chǎn)能的不斷擴(kuò)張，半導(dǎo)體領(lǐng)域的電子特氣需求將有望穩(wěn)步增長。2010年以來中國大陸半導(dǎo)體材料市場持續(xù)增長，2018年市場規(guī)模達(dá)84.4億美元，2016~2018年同比增速均超過10%。若按照2018年電子特氣在全球半導(dǎo)體材料市場13%的銷售占比推算，2018年中國半導(dǎo)體領(lǐng)域的電子特氣市場規(guī)模約達(dá)11億美元。

2006~2018年半導(dǎo)體材料中國大陸銷售額

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    2.光伏行業(yè)景氣度有望復(fù)蘇，拉動(dòng)光伏特氣需求

    晶體硅光伏電池片生產(chǎn)工藝的特氣需求主要來自于擴(kuò)散、刻蝕、減反射層PECVD工序。商業(yè)化生產(chǎn)的晶體硅太陽能電池通常采用多晶硅材料。硅片經(jīng)過腐蝕制絨，再置于擴(kuò)散爐石英管內(nèi)，用三氯氧磷擴(kuò)散磷原子以在p型硅片上形成pn結(jié)。隨后進(jìn)行等離子刻蝕刻邊，去除磷硅玻璃。接著在受光面上通過制作減反射膜，并通過絲網(wǎng)印刷燒結(jié)工藝制作上下電極。晶體硅電池片生產(chǎn)中的擴(kuò)散工藝用到POCl3和O2；減反射層PECVD工藝用到SiH4、NH3；刻蝕工藝用到CF4。

    國內(nèi)電力需求近年來保持平穩(wěn)增長，2018年全社會(huì)用電量為68449億千瓦時(shí)，同比增長8.5%，其中70%用電需求由火電供給。在國家減少化石燃料使用的長期趨勢下，未來火電發(fā)電量增速將逐步回落，而光伏等清潔能源在國內(nèi)新增發(fā)電中有望占據(jù)重要地位。

國內(nèi)火電發(fā)電量增速預(yù)計(jì)逐步下行

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    在各國政府較強(qiáng)的政策扶持下，光伏產(chǎn)業(yè)在過去20年內(nèi)經(jīng)歷了快速的發(fā)展，全球新增裝機(jī)容量由1997年的1.2GW增長至2018年的109GW，1998-2018年CAGR為24%。

全球光伏新增裝機(jī)量快速增長

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    雖然受2018年531新政影響，2019H1國內(nèi)光伏新增裝機(jī)量有所回落，但海外市場正快速崛起。2019H1國內(nèi)光伏新增裝機(jī)量11.4GW，同比下降53.1%；從海外市場看，19H1組件出口32.22GW，同比增長86%，海外市場高增長。自2018年531新政后，國內(nèi)光伏企業(yè)將重心轉(zhuǎn)向海外市場，歐洲MIP結(jié)束及價(jià)格帶來的海外需求快速提升為龍頭公司提供了廣闊的市場空間。隨著2019下半年國內(nèi)競價(jià)項(xiàng)目開啟招標(biāo)，國內(nèi)需求有望進(jìn)一步釋放。

2014-2019H1全國光伏新增裝機(jī)量

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    光伏產(chǎn)業(yè)正加速向平價(jià)邁進(jìn)。531新政后光伏全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格下行，客觀上也加速了“平價(jià)上網(wǎng)”的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。19H1受國內(nèi)需求下降和低成本產(chǎn)能投產(chǎn)影響，產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格持續(xù)下降。截至2019年6月底，單晶電池片（轉(zhuǎn)換效率>20%）和300W單晶組件的價(jià)格分別為0.91元/W和2.07元/W，較18年12月底下降12.5%和4.2%，行業(yè)向平價(jià)邁進(jìn)。

19H1光伏硅片價(jià)格延續(xù)下降態(tài)勢

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    在全球平價(jià)周期開啟后，海外新興市場快速崛起，目前的單晶硅片產(chǎn)能將無法滿足未來全球單晶的裝機(jī)需求，國內(nèi)光伏行業(yè)景氣度有望持續(xù)復(fù)蘇。光伏產(chǎn)業(yè)的復(fù)蘇不僅有望在規(guī)模上增加了特種氣體的需求，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、技術(shù)迭代帶來的新工藝、新產(chǎn)品，也將有望進(jìn)一步拓寬特種氣體的應(yīng)用領(lǐng)域，不斷產(chǎn)生新的特種氣體產(chǎn)品需求。

    四、特種氣體行業(yè)的主要壁壘情況

    1.技術(shù)壁壘

    氣體純度是特種氣體產(chǎn)品的核心參數(shù)，要求超純、超凈，純度每提升一個(gè)N都將帶來工藝復(fù)雜度和難度的顯著提升；隨著氣體組分的增加、配制精度的上升，配制的難度和復(fù)雜度也顯著增加；氣瓶內(nèi)壁的磨料配方篩選、研磨時(shí)間設(shè)定、鈍化反應(yīng)控制均依賴于長期的行業(yè)探索和研發(fā)；氣體檢測方法的建立基礎(chǔ)是對(duì)氣體生產(chǎn)過程的熟悉，以及具備相應(yīng)的純化和混配能力。

    2.客戶認(rèn)證壁壘

    客戶對(duì)氣體供應(yīng)商的選擇經(jīng)過審廠、產(chǎn)品認(rèn)證2輪嚴(yán)格的審核認(rèn)證，其中光伏能源、光纖光纜的審核周期為0.5-1年，顯示面板為1-2年，集成電路領(lǐng)域?yàn)?-3年。

    3.營銷網(wǎng)絡(luò)壁壘

    氣體公司需投入大量人力物力進(jìn)行鋪點(diǎn)建設(shè)，擴(kuò)大營銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并不斷促進(jìn)市場開拓與客戶挖掘。

    4.服務(wù)壁壘

    客戶更希望氣體供應(yīng)商能夠銷售多類別產(chǎn)品，并且提供包裝容器處理、檢測、維修及供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝等專業(yè)化配套服務(wù)，從而滿足其一站式的用氣需求。

    5.資質(zhì)壁壘

    工業(yè)氣體屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，在其生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)均需通過嚴(yán)格的資質(zhì)認(rèn)證。