电子特气市场格局:国际巨头寡头垄断
从市场格局来看,电子特气行业高度集中,国际巨头形成寡头垄断。
其行业技术壁垒在于从生产到分离提纯以及运输供应阶段,一直受到欧美发达国家的技术封锁。
由于海外特种气体市场的发展较早,国际主要工业气体巨头均在特种气体领域形成了深厚的技术积累和产品布局,特气已成为海外工业气体巨头收入的重要组成部分,并且这部分产品竞争壁垒、产品附加值较高的特气业务通常毛利率水平高于普通工业气体。
美国气体化工、美国普莱克斯、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社和德国林德集团五家公司垄断全球特种气体91%的市场份额。
与海外公司相比,国内气体公司在资金、技术、设备等方面仍有一定差距,大部分本土公司产品较为单一、用气级别不高,国内相关企业主要集中在中低端市场。
中国市场的竞争格局也大致相似,几大跨国巨头同样占有接近90%的市场份额。
随着国内技术趋于成熟,部分电子特气已经逐渐实现国产化,国产企业进入者增多,主要分为三类:
第一是以华特气体、金宏气体为代表的气体公司,主营业务以工业气体为主,该类公司产品种类较多,纯度较高。其中,华特气体已经有近20种气体实现了进口替代;金宏气体的超纯氨纯度达7N,在国内市场份额已达50%以上。
第二是以雅克科技、南大光电为代表的半导体材料平台型公司,多维布局,两家公司电子特气板块占比分别为16%、72%。雅克科技为国内含氟气体龙头企业,通过收购华飞电子、成都科美特、江苏先科切入硅微粉、含氟电子特气、前驱体等半导体材料领域;南大光电涵盖含氟、含氢两类,该类公司专注于少量电子特气品类,销售渠道广泛。
第三是以昊华科技、中船重工718所为代表的综合型公司,涵盖多个领域,综合实力较强。其中中船重工718所是国内最大的三氟化氮生产企业;昊华科技依托国内重点科研院所,生产含氟材料PTFE、特种气体三氟化氮和六氟化硫。
电子特气行业壁垒较高
电子特气壁垒较高,一方面是企业客户的资质认证较难,且时间很长。
根据华特气体招股说明书披露,客户对气体供应商的选择均需经过审厂、产品认证2 轮严格的审核认证,其中光伏能源、光纤光缆领域的审核认证周期通常为0.5-1年,显示面板通常为1-2年,集成电路领域的审核认证周期长达2-3 年。
另一方面,电子特气在下游制造过程中的成本占比相对较低,但对电子产品性能影响较大,一旦质量出现问题,下游客户将会产生较大损失为了保持气体供应稳定,客户在与气体供应商建立合作关系后不会轻易更换气体供应商。
由于电子特气价格昂贵且运输不便,电子特气国产化的动力相当强劲。
国内电子特气生产企业和产品:

产品种类上看,在半导体工业中应用的有110余种单元特种气体,其中常用的有超过30种。据中国工业气体工业协会统计,目前集成电路生产用的电子特气我国仅能生产约20%品种。
部分电子特气产品,如三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫、六氟化钨、氧化亚氮、氨气等国产化程度较高,部分产品的国产化率超过50%。但是如准分子气体(氟基混配气体,主要应用在激光领域)等国产化率目前还比较低。
由于本土电子特气厂商扩产速度快、人工及原材料成本低,一旦相关技术实现突破,产品竞争力远胜于海外企业。长远来看,我国高端电子特气国产替代势在必行、增长空间广阔。
三氟化氮
三氟化氮(NF3)是目前应用最广的电子特气,占全球电子气体产量约50%。三氟化氮在蚀刻时,蚀刻物表面不留任何残留物,是良好的蚀刻、清洗剂。大量应用于半导体、液晶和薄膜太阳能电池生产工艺中。
随着半导体、显示面板行业生产及消费重心逐渐向中国大陆转移,加上生产三氟化氮的主要原料均由国内供给,两头在内的供应链格局决定了三氟化氮生产应用向国内转移是大势所趋,预计2021年国内三氟化氮需求将达到近1.6万吨,占全球约40%,2018-2021年CAGR约28.7%。
长期以来,三氟化氮的生产和销售厂家集中在美国的空气产品和化学品公司、韩国SKM、日本的关东电化公司和三井化学公司等国外几家气体公司。
国内的三氟化氮产能主要集中在718所和黎明院。其中,黎明院是以化学推进剂及原材料研制为主业发展起来的综合性高新技术企业,在化学推进剂及原材料、聚氨酯新材料、含氟气体材料、过氧化氢及配套原材料四个专业领域具备显著的科研优势。
六氟化钨
六氟化钨产业集中度较高,主要生产商包括CSIC,林德等国际气体公司。
随着半导体行业向大陆转移、配套材料国产化推动,电子级六氟化钨生产工艺逐步被国内厂商突破。国内现有产能主要集中在中船重工718所,另有昊华黎明院、南通厚成、博瑞中硝、欧中电子等公司有在建项目。
四氟化碳
根据CNKI相关文献预测,如果OLED新工艺得到突破,四氟化碳的需求将会显著增加,2021年大陆四氟化碳需求量将超过3000吨,2025年有望超过8000吨。目前我国半导体工厂的四氟化碳50%来自于日本,国内华特气体、南大光电、昊华科技、雅克科技、中船重工718所等企业均在积极布局氟碳类气体,预计所有项目完工后能满足中国市场大部分需求。
特种气体国产替代势在必行
经济新常态下更加强调经济结构的优化升级,集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆、新能源汽车、航空航天、环保、医疗等产业对中国经济增长的贡献率将愈加突出。
特种气体作为上述产业发展不可或缺的关键性材料,其市场规模将继续保持高速发展。
近年来国家发布的《新材料产业指南》等指导性文件,旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化。在下游市场需求高速扩张,国家政策进行支持等多重因素的影响下,我国特种气体行业有望在未来加快国产替代步伐,实现高速发展。
2021年中国特种气体行业报告
特种气体是指在特定领域中应用的对纯度、品种、性质有特殊要求的气体工业气体是现代工业的基础原材料,被喻为“工业的血液”:普通工业气体产品可分为特种气体、合成气体、空分气体三大类。特种气体是指在特定领域中应用的对纯度、品种、性质有特殊要求的气体,主要包括电子气体、医疗气 体、标准气体、激光气体、食品气体、电光源气体等。
特种气体是工业气体中的一个新兴门类:特种气体是随着近年来国防工业、科学研究、自动化技术、精密检测,特别是微 电子技术的发展而发展起来的。从应用领域划分,特种气体主要有电子气体、高 纯气体和标准气体三种,广泛应用于电子半导体、化工、医疗、环保和高端装备 制造等领域。
电子气体是特种气体的一个重要分支:电子气体在电子产品制程工艺中广泛应用于离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工 艺,被称为集成电路、液晶面板、LED 及光伏等材料的“粮食”和“源”。
在技术进步、需求拉动、政策刺激等多重因素的影响下,特气行业国产化趋势明显中国的特种气体行业已经经过了30年的发展和沉淀。随着不断的经验积累和技术进步,业内领先企业已在部分产品上实现突破,达到国际通行标准,逐步实现了进口替代, 特种气体国产化具备了客观条件。在需求层面,近年连续建设了多条 8 寸、12 寸大规模集成电路生产线、高世代面板生产线等,为保障供货稳定、服务及时、控制成本 等,特种气体国产化的需求迫切。此外,近年来国家相继发布一系列政策,旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化。随着在技术进步、需求拉动、政策刺激等多重 因素的影响下,特气行业国产化趋势明显。
80年代中期,行业处于萌芽期。美国气体化工产品公司(APCI)进军中国,成为第一家在华投资的海外气体企业,主要向国内钢铁公司、化学品公司等销售空分、制氧装置 等工业气体设备。1999-2007年期间,行业处于初步发期。
我国电子气体初步形成产业,但产业基础较为薄弱。早期由于国内半导体厂商基本是外资独资或合资,技术和装备都是直接引进, 基本不考虑对国内相关材料配套产业的带动,导致国内电子气体长期处于发展滞后。2008-2018年期间,行业处于成长期。一方面,国家陆续出台相关政策支持鼓励行业的发展;另一方面,国外半导体厂家纷纷在我国加大投资力度,带动我国半导体产业链 的进一步成长。此外,我国企业也通过自主创新突破电子工业技术,成功将多晶硅制成改为单晶硅制成,通过工艺创新变更扩大和推动特种气体化学品的需求量和产品更 新换代速度。这些因素叠加使得我国特种气体行业得到不断成长。