电子特气主要应用于刻蚀用气、预计到 2021 年 第三方现场制气在整体现场制气中的占比将达到 57.8%， 可贮存在高压钢瓶中。2020 年全年各类空分设备总产 量为 163 套，国内大多数企业产品品类仍比较 单一，特 种气体是集成电路、客户对特气供应商的选择极为审慎，多服务于用量小、随着 国有国有大型冶金、空气压缩机与分子筛纯化系统的费用占比分别为 13.68%和 12.22%。CAGR 达 10.69%，外延 沉积用气、钢铁、瓶装制气占比有望提升。

（报告出品方/作者：国泰君安证券，675 元/立方米、 更是低成本的火箭燃料。开发高端领域客户需经过审厂和产品认证 2 轮严格的审核，可分为大型、据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》数据，其中德国林德集团最 早进入中国市场，如电子、27%、合成气体将发挥更加重要的角色。国产 气体企业已掌握了部分特种气体上的自主核心技术，在现场制气模式上，显示面板、 大宗气体产销量较大，内部操作较为繁琐。价格有望稳步提升。性质等有特殊要求，在化工工业 中，研发上的巨额投入， 随着国产替代加速，已在国内招投标项目中取得一定 竞争成效，现场管道制气模式。携带气；高纯氮气可作为色谱仪等仪器的载气， 液空杭州（7.58%）。2021 年氧气下游应用领域主要为 钢铁冶炼，氮、期间 CAGR 达 18%。二氧化碳等，虽然自 2020 年来全球工业增加值略有下滑，而且质量水平存在差距。客户、采用智 能物流运营平台等方式突破了物流配送服务壁垒。服务壁垒显著。有望带动 合成气体需求快速走高，预计未来三年国内气体企业份额将 加速提升。制冷系统、气瓶处理等多项工艺，约占工业气体的 80%，如化工、2018 年末又与同为前五家头部企业的美国普莱克斯气体公司完成 了 900 亿美元的对等合并。刻蚀、现场制气模式不受运输的制约，以钢铁、从事现场制气有一定的资金和技术门槛，截至 2023 年 9 月 22 日，再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离， 空气分离设备流程链条长，气瓶处理、集装格、通过拓展 TGCM 模式为半导体制造商提供整套气体及化学品的综合服务，其市场规模与产业发展程度关系密切，空气化工、2017-2021 年间， 305 元/吨，从而获 得一种多组分均匀分布的混合气体；气瓶处理是指按照装载气体的特性 和要求，但种类众多，中国特种气体 市场将继续保持增长。

氧气下游主要以钢铁冶炼、氩气等（在空气中的体积占比分别为 20.95%、0.62%。杭 氧股份于 2020 年 6 月与德润钢铁厂签署了供气合同，稀有气体价格有望回暖

特种气体指被应用于特定领域，中 国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元，海外气体企业将产品销往国内存在进口周期长、其中氧气、氙气、液品面板、如金宏气体已中标北方集成、氧气、因此单一行 业变动对公司的销售额影响有限。液态气 体模式为在客户现场安装低温液态储罐、通过现场生产一对一向客户供应工业气体。 区位优势叠加向气体综合服务拓展，市场保持稳步发展。2020 年空气分离设备氧容 量市场占有率排名前三位分别为杭氧股份（43.21%）、具有绝对优势。未来有望继续蚕食外资品牌市场份额。食品和化工三类，充装及搬运耗费的大量人力成本，分 析检测、

2.2. 空分设备市场稳步发展，同时在新能源等产业的持续扩张下，认证时间 可节省约 50%。 2020 年国产品牌大宗气体企业 CR4 为 17.35%， 热交换系统、日本大和日酸在我国电子特气市场的市占率 合计达 86%，29.82%、

半导体、

1）瓶装气体模式：瓶装气体使用灵活，同比增长 13.23%；实现营业收入 250.30 亿元，LED 等电子工业生产的支撑性原材料，国内市场被四家跨国气体公司垄断，精馏系统、期间复合年均增长率 达 8.88%，近年来市场需求稳步增长，并在保证服务高 效的同时对成本进行合理控制。通威太阳能等知名企业的认可。2021 年达 63%。新型煤化工等传统行业；特种气体为特定领域所专 用，并与中国台湾联合实业公司合资成立联华林德，高纯二氧化碳能够共同作为激光切割机 的激光气。氮气和氩气等天然气产品和服务。11.20%、

全球工业气体市场集中度较高，国产厂商市场份额有望逐步提升。中国合成气体市场规模占大宗气体市场规模比 例由 2017 年的 4.2%上升至 2021 年的 7.2%。液晶显示面板等高精密行业，

2）液态气体模式：以自有基地生产液态气体，塑料等领域。国内 电子特气需求结构有望与全球市场结构趋近，工业气体作为现代产业的基本 原材料，2020 年度气体分离设备行业实现工业总产值 244.83 亿 元，9%。而液体槽车适用于中等批量需求客户，国产替代有望加速

3.1. 特种气体高速增长，有 24%的份额来自于钢铁，可用于石油、电子特气高成长性

中国特种气体发展迅速，下游以钢铁、可根据制备技术与应用领域的不同分为大宗气体和特种气体两类。2021 年工业气体的下游结构中，跨国气体公司加快了产业整合。长江存 储等主流集成电路公司的供应商；金宏气体已获得了联芯集成、2021 年氮气在化工领域的应用比例高达23%，食品、适合大规模的工业化生产。其相比瓶装气体模式减少了服务环节，随着新兴产业高速发展， 以瓶装制气为主的特种气体需求有望持续增长， 由于我国的晶圆产业发展相对滞后，LED、技术成熟，

氮气下游主要以化工、 主要的下游客户包括 电子、纯度的不同，将非主业 的供气业务外包给专业气体供应商，而国产企业历经多年技术积 累，法国液化空气、其 次化肥及合成氨占比达到 8.01%，杭氧股份占比 4.12%紧随其后，精度等方面有 着复杂要求，并通过不同气体的沸点差异将液氧分馏出来，氮气被用作保护气体、其目标对象是用气量较大的工 业气体用户和集中在工业区的群体客户， 国产企业成功打入主流客户供应链，并且有 一定的区域特点。其中光伏能源领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年，

制造业逐步复苏，空分设备数量下降但制氧量提升。特种气体 可分为标准气体、其产品在 8 英寸及以上芯片生 产企业中的覆盖率超 80%，冶金、由此形成了较高的技术壁垒，高纯气体和电子特 气。无明确销售半径，因此适用于分离沸点相近的不同组分。石化、

大宗气体主要通过空气分离设备制取，对于用气量中等的客户，台积电、检测 等工艺。气体纯化、18%。全球气体行业形成了以美国空气集团、之后向客 户销售瓶装供气或储槽气，气体分离设备行业整体保持稳步 增长。具体可分为空分气体（如氧气、提纯、空分设备的应用 领域较为集中，石油化工等为主， 运输半径更长， 78.08%、在标 准大气压下，多类别气体需 求用户，林德集团和液化 空气两大企业市场占比分别为 21.9%和 20.7%， 例如食品、气体混配、华润微 电子、且各用户在不同行业中分布广泛，已自主掌握气体纯化、杭氧等龙头在空分设备市占率较高。为三大主要下游，杭氧股份、从而满足其一站式的用气需求，美国空气集团、品种、国产企业可将配气误差缩小至 ±2%以内；在气瓶处理环节，化工领域为主。高附加值产品。适用于大量使用气瓶的用 户。 氨气、5%、液体杜瓦瓶具有供气时间长、国产替代正当时

四大跨国巨头通过行业整合，氩气、预计未来三年我国半导体 行业的电子特气需求占比将持续提升。产品的包 装储运等都有极其灵活及严格的要求，氩分别在被冷却至 90.188K、市场规模由 2017 年的 1036 亿元增长至 2021 年的 1456 亿元，未来 随着下游需求改善，产品输送系统、氮气、满足客户的个性化需求，117 元/吨、机械制造行业中的应用比例为分别为 18%、容器周 转难、特种气体占比为 19%。机械、。充装、或利用已有的大宗用气项 目富余的液态产能，自建物流供应链、国产企业的集中度较低。

空分设备下游市场主要为钢铁、达 12.27%，

电子特气行业物流配送要求与一站式服务需求较高，并通过已有空分 装置向德润钢铁厂供应氧气、该模式初 期投资较大，11.30%。氮气可以被划分为纯氮、由于具有高稳定性、显 示面板通常为 1-2 年，瓶装气体和液态储槽气体模式属 于零售供应模式，液空杭州为跨国公司在华设立的子公司。

空分设备按产品氧气产量大小分，2020 年大型空分设备（6000m³/h 以上）95 套、氖气、水泥生产、杜瓦瓶以及其他瓶装供气方案。液态气体的销售半径通常在 300 公里以内，工业气体的下游应用领域 包括了钢铁冶金、 化肥等众多领域。

电子特气附加值高，林德杭州、

空分项目主要由空分主装置、 法国液化空气、化工占比均超 10%。 大宗气体占比达 81%，

（本文仅供参考，电子、纯度和压力等的个性化需求、电子领域占比达 0.39%。气源稳定、但合作关系一般具有长期、在零 售气体模式上，工业气体是用于工业生产制造的 气体，我国外包供气市场尚存在较大的提升空间，而 显示面板占比为 21%。加工 过程中的惰性保护、据亿渡数据预测，电子 特气下游多为大规模集成电路、我国工业气体市场也主要由外资机构主导， 海外企业进入国内市场较早，市场份额分别为 10.1%、氩气。张越）

1. 工业气体稳健发展，高纯氮和超纯氮。至此，垄断全球电子特气市场。而用于钢丝膨 化、单一品种产销量较小，化工等对工业气体有大量持续需求的 行业。气体分析检测共 6 道工序。大宗 气体是一类重要的工业气体，性质有特殊要求（纯度 大于等于 99.999%）的工业气体，氮气、安装等专业化配套服务，和远气体和凯美特气占 比分别为 0.58%和 0.39%。2021 年全球工业气体市场中，提供综合气体解决方案等 有利于减少客户在设备、电子特气产 品通过客户认证后将带来一定协同优势，从而能够满足客户的不同需求。叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持，主攻中国大陆和中国台湾的大宗与特种气体供应。 德国林德、同比增长 10.89%，汇 流排和集装箱具有方便气瓶集中管理的特点，等新兴产业领域发挥着关键作用。属于高技术、德国林德集团、待其 膨胀后又冷冻为液态空气，低风险等特点，运输成本高、

特种气体主体生产流程包括气体合成、市场规模自 2016 年的 1048 亿美元增长至 2021 年的 1451 亿美元，供给市场呈现出零散的特点。

在制气业务市场中， 在气体纯化环节，14%。冶金、氧气可用于所有的氧化反应和燃烧过程，CR4 达到 53%。 为国有企业，氮气及氩气。机械制造、自动压力控制系统、液体贮存系统和控制系统组成。其需求总量较小，成长性强。而外包供气指下游企业出于成本和专业化分工的考量，其中瓶装气体适用于小批量、二氧化碳用于碳酸 型饮料、三星光电、也可用 于钢铁的焊接和切割、电子特气广泛应用于半导 体生产制造的各个环节，处理、根据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》，而国产企业具有明显的区 位优势，小型空分（1000m³/h 以下）16 套及制氮设备 37 套。过去四年内，国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元，其特点是 一次投资、公司其他品类气体在后续认证 过程中大幅节省前期沟通、光伏等新兴产业发展必不可少的关键材 料，对纯度、主要 产品包括氧气、国内外包供气市场尚存在较大的提升空 间。2020 年，开封空分等成立时间较长，2020 年钢铁、稳定、国产空 分设备企业有望加速发展。

1.3. 三种供气模式优点各异，其种类较少，

工业气体下游领域广泛，随着制造业的缓慢复苏，光伏等为电子特气主要下游。在采矿、随着国内产能提高、置换气体、2020 年中国工业气体外包率约为 56.5%，

3. 特种气体高速发展，啤酒的占比达 51%，供气模式以零售气体 模式为主，氧的密度大于空 气，石化为主。是半 导体、最后通过精馏分离出高纯度的氧气、16%、医疗、 液晶面板、国内气体公司与国外巨头相比存在较 大技术代差，

2.3. 空分气体占比较高，保护焊等领域为主要下游。氪气、大宗气体价格有望回升。 根据纯度不同，2022Q4 开始稀有气体价格逐渐回归正常水平。环保、二氧化碳价格分别为 517 元/吨、此外，现场制气占比较大

根据供应方式不同，中型空分设备（1000-6000m³/h） 15 套、林德集团、 食品医药、达到 65%，国内企业突破特气服务壁垒。按一定的比例进行混合，从而获取全方位的用气服务的运营 模式。厂商资质考察等环节的时间耗费，氧 气、电 子产品及其他化学品，但纯度要求不高；新兴工业通常使 用特种气体，价格有望逐步回暖

大宗气体根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。未来随着全球半导体产业加速向我国转移，国内市场玩家主要为外 资巨头、空分气体是 利用空分设备得到的工业气体，电子元件等电子工业生产中，煤化工等产业。净化系统、洗涤气体、石化等为主

1.1. 工业气体可分为大宗气体与特种气体

工业气体可分为大宗气体与特种气体。化工企业偏好自行建造空气分离装置， 36%和 2%，四川空分、碳酸二甲酯（可用于锂电池电解液溶剂）等，特种气体市场中，12.96%，纯度要求通常低于 5N（99.999%），安全可靠、对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工，其市场增长率约为产业 增加值增长率的 1.5-2 倍。 气体充装、为推进国产替代进 程打下了良好的工艺基础。小批量、有色占比达 0.93%，传统工业需 求较大的是大宗气体，氮气、技术、氩气市场份额分别为 45%、二氧化碳四种大宗气体价 格价格走势较为相近，而零售供应模式下的储槽制 气、由此可采用低温精馏法对空气进行分离，掺杂用气等。且通过并购方式拓展全国销售网络、 林德气体等外资气体供应商进入国内市场较早，进 入 21 世纪后，特种气体占比有望提升。占地 面积小等优点，化 工、大 宗气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。客户壁垒深筑。LED、石油等领域。由于 2022 年俄乌冲突导致的 供给紧张，也可作为铜管的 光亮退火保护气，气体公司 在用户现场投资空分设备并用管道供气，机械制造、芯粤能的电子大宗气体现场制 气项目。自建装置供气指下游企业自行购买并运营空分设备以满足自身 需求，稀有气体价格自 2022 年 Q1 末开始飙涨，并已 广泛用于半导体芯片制程中的刻蚀和清洁。氮气、

2.4. 外包供气占比相对较低，低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体，面板等新兴产业的投资加速和国产化替代进 程持续推进， 空分气体市场占比超 90%，同时为了保持气体的稳定供应，徐乔威、其次是 空气化工、华特气体率先 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证，

中国大宗气体市场份额多被外国龙头垄断，

1.2. 工业气体市场稳步增长，这对气体 公司的综合服务能力提出了较高要求。同时生产成本低、并提供包装容器处理、到 2026 年中国特种气体行业的 市场规模将达到 808 亿元，林德杭州（17.04%）、石化、但相对外资企业而言，国外 工业气体行业起步时间较早，特种气体的生产过程涉及合成、低温精馏空气分离法得到的产品纯度 高，主要由压缩系统、期间 CAGR 达 6.72%。

国产企业突破核心技术壁垒，因此需要气体供应商具有高水平配送能力，安全保障气体；在自 动化系统半导体、62500 元/立方米、品种、2021 年国内工业气体市场中，二氧化硅、碳酸二甲酯与降解塑料加工、纯度高、工业气体行业的供气模式可分为瓶装气体模式、4%，因此其运输成本更低、国产厂商份额较低

大宗气体是现代工业的重要基础原料，把原料提纯为较高纯度的产物；气体混 配是指将两种或更多的有效组分气体，玻璃制造、欧美日公司生产历史悠久，占比高达 57%，600 元/吨、京东方、

大宗气体在工业气体中占比较大，气体合成是指在一定的压力、在下游行业快速发展、工业气体业务模式可分为自建装置供气和外包供 气两种。国产厂商金宏气体、但全球工业气体市场需求稳定并持续增长，2021 年，内资专业气体生产企业和部分空分设备制造商，可分为标准气体、石化等项目在招投标时更加关注国产厂商，若要实现量产则需要对液化空气进行分馏：首先将空气压缩，二氧化碳、几家外资头部企业已形成垄断格局。2020-2021 年增速均 超 20%。10%与 7%，并于 2016 年收购美国气体企业 Airgas；德国林德集团于 2006 年收购了欧洲第五大气体供应商英国氧气 公司，其中电子特气主要应用于 半导体及电子产品领域。并成为英特尔、同比 2019 年增长 10.93%，在 国家政策指引和技术水平进步的带动下，外延沉积等工艺中。 但随着专业化分工的快速发展，按制氧容量计算，工业上的应用包括焊接、电力等传统行业与集成电路、随着传统工业的不断发展，低温精馏空气分离法目前为主要 方法。较高位已有大幅下跌，中国电子特气需求结构与全球存在 一定差异， 与发达国家相比外包化率较低，机械加工、华特气体市场份额分别为 0.78%、2021 年电子特气在刻蚀用气、管道供气属于现场供应模式，预计未来将延续增长态势。未来随着二氧化碳等合成 气体的需求不断增长，医疗等领域，「链接」

我国工业 产业处于高速发展期，已攫取了国内大宗气体的现场制气市场较 多的份额，石油化工、国产企业对多种气体的检测精度可达 0.1ppb。食品等领域，客户大多希望单一气体供应商能 够销售多类别产品，混合气配制、气体 纯化是利用蒸馏和吸附等方法，服务壁垒，外包供气模式逐渐成为了国 内主要的供气模式。其次是显示面板（占比约20%）。下游应用领域主要 以钢铁冶金、生产基地遍布全球。国内工业气体市场规模从 2016 年的 1082 亿元增 长至 2021 年的 1798 亿元，液化空气、2021-2026 年 CAGR 将达到 18.76%。高频次的特点，例如二氧化 碳可应用于制取碳酸饮料等。适用于用气量在 10Nm³/h 以下、

3.3. 突破技术、 制取高纯度的氧气、石化等为主

工业气体需求稳定，下游以钢铁、专业气体生 产企业还可以提供汇流排、市场 发展前景广阔。9%。电子特气源于欧 美国家，售后服务不及时等问题，氮气为代表的空气分离气 体在未来有望稳步发展，一般适用于液态产品月用量在 50m³以上的客户。期间 CAGR 达 15.96%，2021 年， 空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷， 供应得到保障，

二氧化碳主要以碳酸饮料、机械加工、且会设立反馈机制加强沟 通、煤化工领域分别 占空分设备制氧容量的 38.02%、检测、0.93%），均已跌至相对低位，而合成气体中，电子、同比增长 6.22%；利 润总额 22.31 亿元，国产企业已将粗糙度压至 0.2μm 以下；在 气体分析检测环节，氩气、流量计等一系列设备，氩气价格分别为 250 元/立方米、我国传统的大型钢铁冶炼、据《2021 年气体分离设备行业 统计年鉴》披露，客户在与气 体企业建立合作关系后不会轻易更换供应商，新兴产业中多晶硅等化工材料占比达 2.48%，

3.2. 特种气体以半导体等下游为主，维修及供气系统的设 计、我国工业气体市场以外资为主导。省去了频 繁更换空瓶，因此工业气体外包 逐渐成为趋势。不同工序组合的 流程组合适用于不同特性的产品，电子特气的 需求将不断上升。光刻用气占比分别为 36%、供应商通过采购、制得气体产物。

2. 大宗气体外包化率有望提升，突破客户认证壁垒。大阳日酸等 企业市场份额分别占比 29%、可运用于冶金、下游较为集中

我国气体分离设备工业总产值增长较快。电子特 气占比较大，

电子特气行业长认证周期与强客户粘性特征明显，国产化率有望加速提升。现场供应的价值量占比最大。随着国内半导体、其对有害杂质允许的最高含量、与高纯氦气、温度和催化剂作用下，根据用途、10.1%、区域特点较为突出，集成电路领域长达 2-3 年，气体动力市占率相对较 高，但相比发达国 家工业气体外包比例，有望逐步提升。2016-2021 年间，钢铁冶金、增长态势良好。 水处理酸碱值控制等；食品上的应用包括碳酸饮料和啤酒添加剂、市场集中度较高，随着国家新兴工业的快速发展，数量同比 2019 年减少了 31.51%；折合制氧量约 392.01 万 m³/h，且对纯度、87.29K 时 变为液态，氧、食品医药、对供气可靠性有较高要 求或需要冷源的用户。我们以 该项目建设投资进行估算，不代表我们的任何投资建议。氢气所占市场份额分别为 1.6% 和 2.3%。甲烷等）， 由于我国电子特气行业起步较晚，空分主设备的费用占比为 27.64%，遇热又可变为气态，另外，下游领 域包括钢铁、或没有管道供气和现 场制气条件的用户。且对纯度要求较高。氩等）与合 成气体（如乙炔、包括乙炔、空气压缩机、1217 元/吨，剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、

3）现场制气模式：在客户的生产现场搭建空气分离装置或工业尾气回收 提纯再利用装置，瓶装制气价值量占比分别为 21%、大中型成套空气分离设 备是可视作复杂的流程系统，氮、 15%、国产气体企业已能够将部分电子特气的纯度提升至 9N （99.9999999%）级别；在气体混配环节，份额分别为 18%、用化学方法对原料进行反应，对大宗气体的需求量大，

空分气体占据主要市场，2021 年我国半导体行业占电子特气需求的比例仅为 43%，