【民生电子】电子特气深度报告：电子制造之“血液”，国产替代浪潮将至
摘要
电子气体：现代工业之基石，晶圆制造之“血液”。
电子气体可分为大宗气体和特种气体两大类，其下游广泛应用于集成电路、面板、医疗、光纤等新兴行业和冶金、化工等传统行业。具体到集成电路领域，电子特气应用的种类超过110 余种，用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等工艺环节，是半导体行业必需的支撑性材料。生产方面，电子特气的生产步骤涉及合成、纯化、检测、充装等，在气体纯度（要求5N以上级别）和气体精度（多浓度的气体混配）方面有较高的技术要求，同时具有产品认证周期长，客户粘性大，资质认证严格等特点，被称为晶圆制造的“血液”。
全球竞争格局：寡头垄断下的突围序幕。1）总体市场规模：据华经产业研究院，2022年全球和中国的电子特气市场规模分别预计为49亿美元和189亿元。其中，电子特气在中国最大的下游应用为集成电路，占比达到43%；同时，在半导体材料的市场占比达到14%，仅次于硅片。2）细分气体规模：据Linx Consulting，2021年三氟化氮和六氟化钨的需求规模分别达到8.80和3.35亿美元，为细分需求规模较大的两个品类。3）竞争格局及国产化进程：2020年全球电子气体市场被海外寡头垄断，CR4超过75%，国产化率有待提高。考虑到国内下游Fab厂正加速认证，中国电子特气需求增速将显著高于全球。伴随品类扩充、地缘政治、产能扩建等因素，国内电子特气企业将加速进入下游头部客户的供应链。
海外龙头剖析：探寻气体龙头崛起之路。目前，海外气体四大寡头林德、空气化工、法国液化空气、太阳日酸，仍把控国内外电子特气的市场。我们认为任何巨头的崛起总有规律可循，龙头背后成长的共性都是企业成长的必经之路。通过复盘三大海外龙头的成长轨迹，我们总结了龙头公司气体业务的发展思路供国内特气公司成长参考：1）气体一体化服务体系优势明显；2）产品结构持续优化，下游市场持续开发；3）持续的并购整合建立全球销售网络。
国产替代机遇：踏出自主可控千里硅步。通过不断的经验积累，我国电子特种气体正逐步打破进口依赖的局面。目前国内电子特气第一梯队的厂商已经具备替代能力，在细分领域具有一定优势，在部分产品上实现突破，达到国际标准，逐步缩小与国外企业的差距，加速实现国产替代。从替代空间和品类覆盖来看，我们认为目前电子特气放量的趋势基本确立，未来有望迎来业绩的高速增长。
投资建议：我们看好国内电子特气受益于下游需求大幅放量和国产替代的迫切需要，建议关注：华特气体、凯美特气、金宏气体、南大光电、雅克科技等优质标的。
风险提示：行业竞争加剧；下游行业周期性波动；产品验证不及预期。
一、电子特气：现代工业之基石，晶圆制造之“血液”
1. 电子气体：现代工业的原料基石
广义的“电子气体”指电子工业生产中使用的气体，为重要的工业生产原材料之一。狭义的“电子气体”特指半导体行业所使用的特种气体。工业中把常温常压下呈气态的产品统称为电子气体。根据《战略性新兴产业分类（2018）》，电子气体可分为了电子特种气体和电子大宗气体，其中电子气体已经成为现代工业不可或缺的基础原料。随着中国经济的快速发展，电子气体作为基础产业，在国民经济中的重要性日益突出。其上游行业是原材料和设备：原材料包含空气、工业废气、基础化学原料等；设备分为气体分离及纯化设备制造、压力容器设备制造等。下游广泛应用于石油、化工、冶金、钢铁、机械、电子、电力、玻璃、陶瓷、建材、食品，以及医疗等领域。
2.电子气体的三种分类方式
电子气体品类繁多，分类方式较为复杂。根据不同的标准，电子气体主要有以下三种分类方式：1）按照用途，分为电子大宗气体和电子特种气体；2）按照应用领域，分为集成电路、显示面板、发光二极管、光伏等；3）按照气体组分的性质，分为氮氧化合物、氢化物、氟碳类、碳氧化合物、氨化物、混合气等。
(一）按照用途划分
电子特种气体(Special Gas)是用于生产半导体、液晶、太阳能电池等各种电子产品时使用的特殊高纯气体。在生产工艺方面，电子特气参与到离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等流程中；下游应用方面，电子特气涵盖半导体、化工、医疗、环保和高端装备制造等领域。截止至2020年，特种气体中的单一气体（不包含混合气体）共有260种。常见的电子特气应用场景如下：
电子大宗气体（Bulk Gas）是满足半导体制造要求的高纯度和超高纯度气体，主要包括氢气、氮气、氧气、氩气、二氧化碳等。电子大宗气体在半导体制造过程中用量大且覆盖 85%以上的环节，可被用作环境气、保护气，载气。拥有大规模用气需求的制造工厂通常与气体供应商合作建设大宗气体气站，气体供应商可通过现场制气装置制取电子大宗气体并通过管道供应，制取过程中电力成本占80%，主要原材料为空气。常见的大宗气体应用场景如下：
（二）按照应用领域划分
电子气体的应用领域通常包括，集成电路、显示面板、光伏等，不同种类的气体在各个应用领域发挥不同的作用。在集成电路制造中，电子气体根据不同工艺，可分为掺杂用气体、离子注入气、清洗用气、刻蚀用气体和光刻气。在显示面板生产中，电子气体的主要工艺分为清洗、刻蚀和薄膜沉积。其中，在薄膜沉积工序中，CVD 在玻璃基板上沉积二氧化硅薄膜所使用的特种气体，主要为三氟化氮、硅烷、磷烷、超纯氨气等。在太阳能电池生产中，电子气体的主要工艺为扩散、薄膜沉积和刻蚀等。三氯氧磷和氧气用于扩散工艺；硅烷、氨气、二乙基锌、乙硼烷用于薄膜沉积；四氟化碳用于刻蚀。
在下游各细分领域中，电子特种气体和电子大宗气体的成本占比大致如下：
在液晶面板领域，电子特气占电子气体总成本的 30%-40%，远小于电子大宗气体的 60%-70%；集成电路方面，二者的成本占比基本持平；从 LED 和光伏来看，电子大宗气体占电子气体总成本的 40%-50%，略低于电子特气的成本占比；在光纤通信领域，电子特气的成本占比相对更高，约为 60%。
（三）按照组分的性质划分
按照气体组分的性质分类，电子特种气体可分为氮氧化合物、氢化物、氟碳类、碳氧化合物、氨化物、混合气等；普通工业气体可分为氧、氮、氩、工业氨等。
3.电子特气在集成电路中的应用解析
集成电路制造涉及上千道工序，需使用上百种电子特种气体，工艺极为复杂，对于纯度、稳定性、包装容器等方面有较高的要求。电子特气在集成电路工艺中的应用如下图所示，红色部分为电子气体的应用部分：
电子气体广泛的应用于晶圆的生产过程。以单晶硅片的生产为例，主要含硅烷、二氯二氢硅、乙硅烷等。在晶圆制造中，主要涉及的气体类别有：1）掺杂气体：含硼、磷、砷等三族及五族原子的气体，如三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等；2）蚀刻清洗气体：以含卤化物及卤碳化合物为主，如氯气、三氟化氮、溴化氢、四氟化碳、六氟乙烷等；3）反应气体：以碳系及氮系氧化物为主，如二氧化碳、氨、氧化亚氮等；4）沉积气体：含卤化金属及有机烷类金属，如六氟化钨、三甲基镓等。
（一）刻蚀
刻蚀是采用化学和物理方法，有选择地从硅片表面去除材料的过程，目的是使掩膜图形能够在涂胶的硅片上正确地复制。常见的刻蚀方法分为干法化学刻蚀和湿法化学刻蚀。干法化学刻蚀利用低压放电产生等离子体中的离子或游离基，与材料发生化学反应，并产生带电离子、分子、电子及化学活性很强的原子（分子）团。当产生的原子（分子）团扩散到被刻蚀膜层的表面时，会与待刻材料（单晶硅片）反应生成具有挥发性的物质，并被真空设备抽离排出。
硅片刻蚀气体主要为氟基气体。常见的氟基气体包括CF4、SF6、C2F6、NF3，以及氯基（Cl2）气体和溴基（Br2、HBr）气体等。在刻蚀工艺中，O2 和 H2会被适当地加入，并参与辅助反应，从而达到调节离子浓度，影响刻蚀速率的目的。
根据蚀刻剂等离子体和薄膜之间的化学性质差异，当晶圆表面上方的等离子体被激活时，激活后的反应类型可分为各向同性、各向异性、锥形。1）各向同性：当反应在所有方向上均匀发生时，将刻蚀光刻胶，形成扇形。2）各向异性：反应仅在垂直于衬底的方向上发生时，一定量的刻蚀反应产物将沉积在刻蚀切割的垂直侧上以防止横向刻蚀。3）锥形：反应会受到侧壁沉积的阻碍，形成锥形。
（二）掺杂
掺杂是指在半导体器件和集成电路制造中，将某些杂质掺入半导体材料内，使材料具有所需要的导电类型和一定的电阻率，以制造电阻、PN 结、埋层的过程。掺杂工艺所用的气体被称为掺杂气体。掺杂工艺有两种，分别是扩散和离子注入；扩散是指在合适的温度和浓度梯度下，用 III、V 族元素占据硅原子位置的工艺。离子注入是指将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中的过程。
由于掺入的杂质不同，杂质半导体可以分为 N 型和 P 型两大类。N 型半导体所掺入杂质为磷或其他五价元素，而P 型半导体所掺入杂质为硼或其他三价元素。常见的掺杂气体包括砷烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氟化硼，以及乙硼烷等。掺杂是指将掺杂源与运载气体（如氩气和氮气）在源柜中混合，并将混合后的气流连续注入扩散炉内并环绕晶片四周，使晶片表面沉积上掺杂剂，进而与硅反应生成掺杂金属的过程。
（三）外延沉积与化学气相沉积（CVD）
外延沉积的目的是在衬底晶圆上镀上一层薄膜作为缓冲层，以阻止有害杂质进入硅衬底。常用的外延沉积方法有化学气相沉积法（CVD）和物理气相沉积法（PVD）。化学气相沉积法是指单独综合地利用热能、辉光放电等离子体、紫外光照射、激光照射或其他形式的能源，使气态物质在固体的热表面上发生化学反应，形成稳定的固态物质，并沉积在晶圆片表面上的一种薄膜制备技术。
在半导体工业中，基于衬底（单晶硅）选用化学气相淀积方法，生长出一层或多层沉淀所使用的气体被称为外延气体。化学气相沉积常用的特种气体包括：SiH4、DCS、TCS、SiCl4、TEOS、NH3、N2O、WF6、H2、O2。此外，沉积多晶硅（Si）薄膜，通常需要用硅烷（SiH4）进行高温反应；沉积（Si4N3）薄膜，会用到氯化硅（SiCl4）和氨气（NH3）等。
（四）光刻工艺
光刻指通过匀胶、前烘、曝光、显影、坚膜等工艺步骤，把晶圆表面薄膜的特定部分除去后留下带有微图形结构的薄膜，并将设计好的电路图形从光刻板上转移到晶圆片表面光刻胶上的工艺。光刻气大多以混合气为主，即用不同比例的不同气体混合在一起的电子气体混合物。常见光刻气包含 Ar/F/Ne 混合气、Kr/Ne 混合气、Ar/Ne 混合气、Kr/F/Ne 混合气，Ar/Xe/Ne 混合气等。
4.从电子气体的生产流程看技术壁垒
特种气体的主要生产工序包括气体合成、气体纯化、气体混配、气瓶处理、气体充装、气体分析检测。
气体合成是指原料在特定压力、温度、催化剂等条件下，发生化学反应，生成的气体粗产品的步骤。气体纯化是通过精馏、吸附等方式将粗产品精制成更高纯度的过程。气体混配的定义是将两种或两种以上有效组分气体按照特定比例混合，得到多组分均匀分布的混合气体。气瓶处理是根据载气性质及需求的不同，对气瓶内部、内壁表面及外观进行处理，以保证气体存储、运输过程中产品稳定的过程。气体充装是指通过压力差将气体充入气瓶等压力容器的工艺。气体分析检测即为对气体的成分进行分析、检测的过程。
（一）合成：前提准备
气体合成是将原材料在特定压力、温度、催化剂等条件下，通过化学反应生成新气体的过程，一般分为固体反应、固液反应、液相反应和气相反应。例如，甲醇可在一定温度和压力下发生放热，并通过特定的催化剂进行脱水、低聚、异构，最终转化为汽油烃。根据产品烃分布和放热程度的不同，可能发生的反应类型包括固体、固液、液相，以及气相反应。除了常见的方法外，电解法可以使反应原料经过电解反应得到气体粗产品。
（二）纯化：核心步骤
按照纯度不同，气体可分为普通气体、纯气体、高纯气体和超纯气体四种，纯度要求分别达到 4.5N、5N、6N，7N。
电子气体的纯度要求要比一般工业气体的要求更高。气体纯化是气体制造的主要核心技术。纯度是电子特种气体重要指标之一，直接影响芯片的良品率和可靠性。通常情况下，气体纯度用百分数表示，如 99.99%（4N）、99.999%（5N）、99.9995%（5N5）等。随着集成电路制造工艺的迭代升级，线宽越来越窄，晶体管密度越来越高，对电子特气的纯度、稳定性等指标的要求也越来越高。每当气体纯度提升一个 N，或粒子、金属杂质含量浓度降低一个数量级，都将提升工艺复杂度。例如，12 寸、90nm 制程的集成电路制造技术要求电子特气的纯度保持在 5N~6N 以上，有害的气体杂质浓度需要控制在 ppb(10-9)以内;在更为先进的28nm 及目前国际一线的 6nm~10nm 集成电路制程工艺中，电子特气的纯度要求更高：部分气体纯度需达到 6N 及以上，杂质浓度要求甚至达到 ppt(10-12)以内。主要电子特种气体的纯度要求和应用领域如下：
（三）混配：关键流程
气体混配是使平衡气和各组分气在分析合格后，经管道进入气体混配装置的流程。具体而言，该流程通过调理面板上流量计的不同流量值，将气压均衡调节，进行流量配比混合，最终通过流量和压力操控单元继续输出获得理想的混合气体。通过气体混配技术生产的混合气体是一种高度均匀的、稳定的，且组分浓度值高度准确的气体产品。混合气体配制方法常规分为五种，分别为重量法、压力比法、质量流量比法、静态容量法和渗透管法。
（四）充装：重要技术
气体充装是加压泵或者压缩机经过一系列的自动控制调控压力、流量、温度的方式，将目标气体充填至容器内的过程。以氧气为例，氧气充装过程主要借助低温液体槽车将液态气体送入贮槽贮存，用低温泵送入汽化器。将汽化器加热至环境温度，并调整气化压力为 15.0Mpa 左右后，来自汽化器出口的高压气体，即可被充入钢瓶。液态二氧化碳充装过程：将液态二氧化碳，利用汽车槽车装入二氧化液体储罐（温度控制在-56 度以下），经低温增压泵后装瓶。
（五）检测：安全保障
气体检测技术是指通过检测方法和检测设备对气体的纯度、水分含量、有害杂质组分、金属离子等进行分析、检测的过程。
5.电子气体的四种供应模式
电子气体在工业生产中应用广泛，气体行业的经营模式可以分为零售供气和现场供气。其中，现场供气包括现场制气和管道供气，零售供气包括瓶装供气和液态供气（又称储槽供气），共四种供气模式。
瓶装气体模式：指采用工业气瓶供应气体的模式，主要针对需求量较小或者有机动性要求的用户。受到瓶装气体运输半径的影响，供应市场具有碎片化的特性。瓶装气体模式由于受运输成本制约，销售半径一般不超过 100 公里，使得瓶装气体市场区域性特征较为明显。区域性的竞争对手大量分散在各地的气体充装站。这些充装站自身不生产气体，主要是将从上游购买的液态气体进行气化并重装。
液态气体模式：指以自有的液态生产基地生产液态气体，通过槽车和低温储罐向客户提供液态气体的模式，主要针对用气量中等的客户。液态供气适用于距离稍远，用气量较大，或不具备管道供气、现场制气条件的客户。液态供气模式的销售半径一般不超过 300 公里，具有一定的区域性特征。从事液态气体生产的主要是一些有自建空分设备的传统企业，以及民营的气体生产企业。总体来看，液态气体供气模式的进入门槛较高。
现场制气：指针对客户需求变化而打造的中小型现场制气装置，或超大规模客户的万吨级的大型高度集成化系统。现场制气模式不受运输的制约，无明确的销售半径。从事现场制气的企业为行业内具有一定资金和技术实力的企业，如：外资巨头液化空气和林德集团等。它们依靠雄厚的资金实力和丰富的项目运作经验迅速占领了国内大型的现场制气市场。
管道供气：指针对用气量较大的工业区群体客户，气体公司通过管道把附近所生产的气体输送至有相关需求的工业园区，以满足多个客户同时使用的供气模式。管道输送的销售半径取决于园区的地理位置，而生产基地与工业园区的距离一般来说不超过 20 公里。总体来看，管道供气可实现一对多供气，并满足较大规模用气量的需求。
集成电路工厂对电子特种气体的需求有多品类、小批量和高频次的特点，基本采用高压钢瓶供应，电子特气供应商的销售网络可覆盖至全国及海外。钢瓶分为气态与液态钢瓶，其中高压气体以气态方式储存，低蒸气压的气体则以液态方式储存。常用的钢瓶容量分为 47L（立式）和 400L（卧式），特气需求量较大时会采用长管拖车的方式进行运输。对于具有腐蚀性、毒性、氧化性、可燃性的气体，通常将钢瓶安装在气瓶柜中，再通过管道将气体供应至生产设备附近的阀门箱，然后进入工艺设备的使用点。
电子大宗气体供应商通常采用现场制气、液态储罐和压力储罐的供应方式。半导体和面板生产厂商对电子大宗气体的需求量相对较大，气体供应商通常在客户端建造现场制气设备，对气体供应商的运营和维护能力要求较高。根据项目所在地的各种气体生产、储存状况，集成电路工厂可以单独采用一种供气方式或采用两种供气方式的组合，例如氮气供应可采用现场制气加上液氮储罐备用方式供气，氢气供应可采用电解制氢加上钢瓶组备用方式供气。在集成电路、TFT-LCD显示器等工厂集中的地区，普遍采用由一家气体供应商集中建设大宗气站，通过管道向多家工厂供气的方式，从而降低建设和运行大宗气站的成本。选择现场制气供应方式的客户与气体供应商的业务关系相对稳定，通常签订 15-20 年的长期协议，客户需按月付费。
6.电子气体壁垒总结
电子气体应用广泛，对技术要求很高，对于气源及其供应系统有着苛刻的要求，属于典型的技术密集型行业。行业壁垒体现在三方面：1）技术壁垒；2）认证壁垒；3）资质壁垒。
技术壁垒：特种气体在生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术，对行业潜在进入者形成了较高技术壁垒。在气体纯化方面，电子气体纯度一般要求保持在 5N 以上。12 英寸、90 纳米制程的 IC制造技术需要电子气体纯度需保持在 99.999%-99.9999%（5N-6N）以上，而有害的气体杂质需要控制在 10-9（ppb）以内。在更为先进的制程工艺中，电子特气对于杂质的控制甚至需要达到 ppb（10-12）级别。
在气体精度方面，配比的精度是核心参数。在 28 纳米技术节点以后，随着芯片的工艺尺寸越来越小，堆叠层数的增加，集成电路制造时所需的刻蚀、沉积和清洗步骤也在增加。当各类成膜气体的用量和种类呈几何级增长时，产品组分的增加、配制精度要求也相应上升。因此，对于不同化合物的各类合成工艺，气体供应商能够需要对多种 ppm（10-6）乃至 ppb（10-9）级浓度的气体组分进行精细操作。
认证壁垒：当集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等高端领域客户对气体供应商的选择时，一般会有厂商审核、多轮产品认证等严格审核流程；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，在集成电路所领域，不同电子特气之间的相互替代性较弱。具体来看，影响集成电路工艺材料选择的因素，包括逻辑、存储器等产品选型、设备选型，以及工艺条件等。不同电子特种气体能在工艺流程中发挥独特的作用，使得不同气体之间的替代性较低。为保障气体供应稳定，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，且供应商会定期接收反馈以满足下游对于气体的定制化需求，以强化客户粘性。因此，行业潜在进入者需面对长认证周期与强客户粘性形成的认证壁垒。
资质壁垒：工业气体属于危险化学品，在其生产、储存、运输、销售等环节均需通过严格的资质认证，并取得《安全生产许可证》《危险化学品经营许可证》《道路运输经营许可证》《移动式压力容器充装许可证》等多项资质。严格的资质审核对行业新进入者形成了较高的资质壁垒。
二、 全球竞争格局：寡头垄断下的突围序幕
1. 市场规模：全球放缓，需求东扩
受经济衰退、地缘政治等因素影响，消费电子的需求疲软，使得未来三年全球电子特气行业增速将趋于平缓。根据华经产业研究院数据，2022 年全球电子特气市场规模预计为 49 亿美元，2023 和 2024 年分别达到 52 和 54 亿美元。从增速来看，预计 2022-2024 年全球电子特气市场规模的 CAGR 为 4.98%。
伴随晶圆厂持续扩产，未来三年国内电子特气需求将呈放量加速态势。根据华经产业研究院数据，2021 年中国电子特种气体市场规模约 167 亿元，预计 2022年将达到 189 亿元，并于 2024 年增至 230 亿元，2022-2024 年的 CAGR 将达到 10.31%，未来三年中国电子特气的市场规模增速预计将显著高于全球。
晶圆厂逆周期扩产带动半导体市场景气，推动电子特气需求持续增长。根据亿渡数据，2021 年，集成电路是电子特气下游应用中最重要的增长驱动力，其应用占比达到 43%。在半导体材料的市场占比中，电子特气占 14%，成为仅次于硅片的第二大半导体材料市场。随着国内晶圆厂的陆续扩产，作为半导体的主要材料，电子特气发展前景广阔。
从电子特气细分气体来看，三氟化氮和六氟化钨的需求规模占比最大。由于生产步骤不同的原因，不同电子特气的用量、价格差别较大。例如：同等产能情况下，电子特气在存储芯片的用量比在逻辑芯片用量大 2-3 倍。根据 Linx Consulting，2021 年电子特种气体市场规模为 44.23 亿美元。三氟化氮市场规模最大，是集成电路和显示面板领域应用广泛的清洗、刻蚀气体，占比为 20%。六氟化钨市场规模占比为 8%，位居第二，是集成电路领域使用量较大的成膜气体。前后两者的市场规模占比合计为 28%，是市场需求规模最大、发展前景较好的气体品类代表。
电子大宗气体方面，根据林德公司的数据预测，2022 年中国电子大宗气体的市场规模约为 82.34 亿元。随着半导体和面板等电子产业的扩张以及对电子大宗气体需求的不断增长，预计 2025 年市场规模将达到 113.5 亿元。
根据供应模式的不同，电子大宗气体的经营模式可以分为自建装置供气和外包供气两种，而外包供气又分为零售市场和现场制气市场。为了提高效率及成本效益，越来越多下游公司开始将其工业气体需求转向外包供应，其中包括晶圆厂等半导体生产企业。2017-2021 年，中国外包供气市场占比从 55%增长至 65%，亿渡数据预计 2022 年市场占比达到 68%。
2.竞争格局：外资垄断，国产崛起
当前全球电子气体呈现外资寡头垄断的格局。根据 TECHCET，2020 年全球电子气体市场的 CR4 超过 75%，以海外龙头林德集团(含普莱克斯)、空气化工、液化空气和日本酸素为首的气体寡头占据了全球七成以上的电子气体市场份额。相比之下，中国的电子特气产业起步较晚。根据亿渡数据，2020 年海外寡头占据了我国 86%的电子特气市场份额，国产化率有较大的提升空间。
品类齐全是海外寡头的竞争优势，也是国内电子特气企业未来发展路径。结合国产气体当前充足的在研项目，以及龙头公司已实现部分气体的放量产能来看，集成电路常用的电子气体有望实现进一步国产替代。随着国产气体企业品类扩充加速，未来三年，集成电路国产化的常用气体，有望进一步实现多元产品覆盖。伴随多年技术积累，我国电子特气行业有望迎来国产化全面“开花”。
半导体材料国产化率成长大致可分为三个阶段：1）认证导入阶段：国产化率较低，产品陆续进行认证；2）加速放量阶段：产品种类的持续开拓，放量加速；3）稳步提升阶段：产品成本、纯度、及精度的持续优化，国产化率稳步提升。在多方因素的驱动下，国产电子特气的替代进程已进入放量加速的初始阶段。需求方面，下游 Fab 厂的逆周期扩产将会为电子特气带来需求的持续增长。政策方面，《中国制造 2025》提出了我国 70%的核心基础零部件以及关键基础材料需实现自主保障的规划，为电子特气国产化提供了政策指导和支持。规模方面，未来三年，当本土产品实现规模化供应后，气体产品的稳定性、性价比，以及定制化等方面的优势将更为显著。因此，电子特气国产化进程将在市场因素的主导下全面催化，迎来加速放量周期。
三、海外龙头发展：探寻气体龙头崛起之路
海外气体龙头具有生产历史久远、气体种类丰富、生产基地遍及全球的特点，竞争优势较为明显。德国林德集团、法国液化空气、美国空气化工，和日本太阳日酸主导着全球电子特气业务，形成了寡头垄断的格局。
1. 林德集团：领先全球的电子气体供应商
林德是全球领先的德国工业气体公司，服务于化工、与能源、食品饮料、电子、医疗保健、制造、金属和采矿等终端市场。林德的工业气体覆盖下游多个领域，如医院的医用氧气、电子制造业的高纯度气体，以及清洁燃料的氢气等。此外，林德还提供先进的气体解决方案，以支持客户提高效率。
林德集团主要为半导体、太阳能、显示器和 LED 等电子领域的客户提供电子大宗气体和电子特种气体，以及现场制气设备和服务。伴随着林德业务的不断扩大，企业的客户群体也在不断增长。林德在电子领域的客户：1）三星：林德与三星于 2020 年签署了一项关于提供超高纯度工业气体的长期协议；2）台湾某大型电子公司：林德为其新晶圆厂提供关键的高纯度氮、氧、氩等气体；3）上海和辉光电公司（EDO）：2019 年，林德与和辉光电第 6 代 AMOLED 供气合作项目一期正式运行投产。林德为和辉光电提供高纯度的氮气、氧气、氦气、氩气及其它气体，以支持其相关电子生产线。
近年来，林德集团在半导体领域不断地进行研发投入和技术创新。在氟技术方面，林德在反应腔清洗方面已取得一定成果。在稀有气体和卤素方面，林德在氙气回收以及同位素的气体的浓缩上取得了进展，以确保半导体的光刻设备保持极高的稳定性。
2021 年，林德集团的营收和净利润小幅增长，财务状况稳定。2021 年，林德集团的销售额较上期增加 35.5 亿美元，同比增长 13%。2022 年前三季度，公司营业收入为 254.65 亿美元，同比增长 13.20%。营业利润的增长主要是销量的增加以及成本的削减计划所推动。盈利方面，林德集团的净利率自 2019 年起稳步提升，于 2021 年达到 12.86%，并保持稳定浮动。
从不同地域的营收占比来看，2021 年林德集团在美洲地区的营收占比达 39%；EMEA 地区的营收占比达 25%；亚太地区 2021 年营收占比达 20%，三大地域的营收占比总计为 84%。从下游营收占比来看，2021 年林德在化学、制造业，以及医疗保健的营收占比较大，电子产品在公司下游的营收占比为 8%。
2.液化空气：持续收购扩大市场，丰富产品线
1902 年液化空气成立于法国巴黎。如今液化空气在 75 个国家拥有约 66,400名员工，并为 380 多万客户提供服务。液化空气主要为金属、化工、炼油和能源等行业的客户提供气体和能源解决方案。通过工厂和广泛的管道网络，液化空气可大批量供应氧气、氮气、氩气、氢气和一氧化碳等产品。
液化空气在电子行业的业务主要涵盖平板显示器、半导体、光伏三大领域。液化空气拥有性能优异的气体分配装置和纯化控制设备，可确保生产过程安全可靠。公司自成立以来，持续为市场提供创新性的解决方案，致力于成为电子气体行业的全球领跑者。
液化空气集团不仅在气体产品的研发和应用上具备竞争优势，同时还投身于创新科技领域，为航空航天和极端低温领域的客户提供用于科学研究或量子计算的解决方案。此外，液化空气还联合成像公司设计了交钥匙氦气解决方案，以提高氦气的回收率，保证液氦的稳定供应。
2021 年液化空气财务状况良好，实现营收 235.62 亿欧元，同比增长 14%；实现净利润 25.72 亿欧元，同比增长 6%。2022 年上半年，公司实现营收 142.07亿欧元，净利润 13.05 亿欧元。公司在能源价格高位、通货膨胀严重、供应链紧张的背景下，依旧取得了业绩增长。受益于稳定的商业模式和业务范围的多样性，公司 2021 年的综合毛利率高达 60.15%。
液化空气的工业气体业务采用分区运营模式。2021 年美洲地区实现营收 8.45亿欧元，占比高达 40%；欧洲地区实现营收 8.32 亿欧元，占比为 37%；亚洲地区实现营收 4.79 亿欧元，占比 22%，三大地区的业务部门营收合计达到 97%。从亚太地区来看，2021 年液化空气的营收主要分布在电子产品、大产业覆盖、批发零售等领域；其中，电子产品的营收占比为 32%。
3. 空气化工：通过技术创新开拓市场
空气化工成立于 1940 年，专注于服务能源、环境和新兴市场，为炼油、化工、金属、电子、制造和食品饮料等数十个行业的客户提供工业气体、相关设备以及其他专业服务。空气化工在液化天然气技术和设备供应上处于领先地位。
空气化工在电子领域应用的涵盖范围广，在电子气体方面可应用于半导体、IC封装和测试、太阳能、光纤通信、LED、光伏等市场。空气化工在全球电子行业高纯度工艺气体具有显著的领先优势。
空气化工主要关注可持续发展技术和创新技术。可持续发展技术包括：1）气化：将碳氢化合物原料转化为合成气，用于生产高价值产品及发电；2）二氧化碳的捕获：将化石燃料转化过程中所产生的二氧化碳，在其进入大气层之前将其捕获；3）氢气：公司的氢气燃料基础设施领先，在氢能源服务方面具有开发优势。创新技术主要有：1）液化天然气：公司可提供同类最佳液化天然气技术；2）膜：公司的气体膜分离技术在商业中得到广泛应用；3）空气分离：公司的空气分离技术在建造和运营上经验丰富，极大提升了供气效率；4）氢气和一氧化碳(合成气)：公司在一氧化碳和合成气供应的技术解决上取得了领先成就。
2021 财年空气化工实现营收 103.2 亿美元，同比增长 17%；实现净利润 20.99亿美元，同比增长11.2%。2022 财年公司实现总营收 126.99 亿美元，同比增长23%。此外，公司综合毛利率维持在 26%-35%左右，整体浮动较为稳定。
空气化工的工业气体业务在不同区域占比的差异较为明显。2021 财年北美地区实现营收 42.3 亿美元，占比达到 41%；亚洲地区实现营收 29.9 亿美元，占比29%；欧洲、中东和非洲地区实现营收 26.8 亿美元，占比 26%，三大区域的营收占比总计达到 96%。2021 财年，空气化工 97%的营收来自于工业气体业务。
4.海外龙头解析：探寻气体龙头崛起之路
从电子气体全球格局来看，海外龙头仍占据全球多数的市场份额。虽然国内特气公司起步较晚，但我们认为任何巨头的崛起都有规律可循，龙头背后的发展共性都是企业成长的必经之路。通过复盘三大海外龙头的成长轨迹，我们总结了龙头公司气体业务的发展思路供国内特气公司参考：1）气体一体化服务体系优势明显；2）产品结构持续优化，下游市场持续开发；3）持续的并购整合建立全球销售网络。
（一）气体一体化服务体系优势明显
海外龙头的设备制造和气体输送服务齐头并进。空气化工、林德集团、液化空气不仅是全球工业气体龙头，同时在气体的设备制造方面也处于领先地位。液化空气从设备制造起家，而后进入气体服务领域，从而成长为世界顶级巨头；空气化工从气体的供应，拓展到气体设备的制造。作为全球电子气体的巨头，这三家公司都形成了气体制造、生产和供应的一体化服务能力，并和下游客户建立了极强的绑定关系。回望国内，有不少公司正从单一的气体或设备供应商，转型为具有一体化服务能力的企业。具体来看，华特气体已将业务范围由制气拓展至气体设备制造中；杭氧股份已由最初的空分设备制造商，转型成气体服务商。
（二）产品结构持续优化，下游市场持续开发
丰富的产品结构是头部企业覆盖下游客户群的关键。以空气化工为代表的全球工业气体龙头通过不断开发大宗气体、特种气体、稀有气体、超高纯气体等多元化的产品，成功覆盖医疗、电子、汽车等下游气体应用领域。相较于海外龙头，国内特气公司正处于追赶状态。从营收规模来看，2021 财年空气化工营收为 103.2亿美元，而国内金宏气体 2021 年营收为 17.41 亿元，仍有较大的追赶空间。
（三）拥有全球化销售网络
建立全球化销售网络以扩大销售半径，增强区域竞争力。气体具有相应的产品运输半径，因此气体企业之间普遍存在区域性竞争。以林德集团为例，公司通过不断收购其它地区的气体公司，扩大了自身在国际市场的份额，并建立了全球化销售网络，形成了目前的竞争优势。相比之下，国内特气公司的并购布局仍有较大的提升空间。
四、国产替代机遇：踏出自主可控千里硅步
1. 国内特气市场寡头垄断明显，替代空间可观
当前，国际寡头依托资本优势和深厚的技术积累，垄断着国内外电子特气市场。2020 年海外寡头占据国内超过八成以上的电子特气市场份额，国产替代空间较大。考虑到当前自主可控的重要性日益凸显，国内特气公司有望迎来黄金发展期。
下游需求持续高涨，特气市场规模不断扩大。受益于国内半导体制造行业的高景气度，国产芯片需求及产量实现了快速增长，市场对电子特气的需求逐步增加。2017-2021 年，中国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元，年复合增速达18%。中研普华预计2026年中国特种气体行业的市场规模将达到808亿元，2021-2026 年复合增长率预计为 18.76%。同时，中国电子特气的市场规模也呈显著增长的趋势。根据华经产业研究院，2021 年我国电子特气市场规模达到 167亿元，预计 2022 年同比增加 13.2%，达到 189 亿元，并在 2023 年扩大至 200亿元以上。
2. 国产替代势在必行，亟需实现自主创新
作为芯片制造的关键材料之一，随着新建的晶圆厂逐步进入量产阶段，电子特气后续需求会持续大幅增长。考虑到地缘政治因素可能会对国内特种气体供应价格和稳定性造成冲击，推进特种气体国产化，保障我国产业安全刻不容缓。未来，我国气体行业亟需通过自主创新，增加产品种类，提高国产化率，以早日解决电子特气受制于人的局面。
本土厂商错位竞争，国内替代步伐加快。通过经验积累和技术进步，我国电子特气行业打破了完全依赖于进口的局面，涌现出一批生产质量稳定的气体厂商。目前国内电子特气第一梯队的厂商已经具备替代能力，在细分领域具有一定优势，逐步缩小与国外龙头的差距，加速实现国产替代。从各企业电子特气业务的布局来看，不同企业侧重生产的气体种类与应用领域均有所不同：
五、投资建议
1.行业投资建议
电子特气是仅次于大硅片的第二大半导体材料市场，增长尤为显著。近年来，我国半导体材料行业规模快速增长，同时伴随一批优秀国产供应商涌现：如华特气体（光刻气）、凯美特气（食品级二氧化碳和高纯稀有气体）、南大光电（磷烷和砷烷）、雅克科技（六氟化硫和四氟化碳）、金宏气体（超纯氨、高纯氧化亚氮等）、派瑞特气（三氟化氮和六氟化钨）、昊华科技（三氟化氮和六氟化硫）等。
我们看好国内电子特气受益于下游需求的大幅放量和国产替代的迫切需要。建议关注：华特气体、凯美特气、金宏气体、南大光电、雅克科技等优质标的。
2.重点公司
（一）华特气体：国产特气排头兵，产品研发和客户优势明显
华特气体以特种气体的研发、生产及销售为核心，以普通工业气体和相关气体设备与工程业务为辅，提供气体一站式综合应用解决方案。公司的特种气体品类繁多，一类广泛应用于半导体、显示面板、光伏等电子相关行业；另一类则覆盖医疗、测量、食品等下游产业。
深耕电子特气领域，积累众多优质客户。公司于 2005 年进军特种气体业务，专注于特气生产与技术开发，率先实现近 20 种产品的进口替代。在海外寡头垄断的背景下，对于国内 8 寸以上 IC 制造厂商，公司成功实现超 80%的客户覆盖率，处于行业领先地位。通过研发创新，公司在高端市场取得突破，成为长江存储、中芯国际等国内半导体厂的重要供应商，解决了多种气体的进口制约。同时，公司也进入到了英特尔，美光科技等海外半导体企业的供应链体系，向海外市场持续推进。
业绩显著增长，特气业务成为主导。2021 年，公司实现营收 13.47 亿元，同比增长 34.78%，实现归母净利润 1.29 亿元，同比增长 21.46%；2022 年前三季度，公司营收达到 14.03 亿元，同比增长 41.01%；归母净利润达到 1.86 亿元，同比增长 80.77%。因下游客户特种气体需求量充分释放，特气业务增速明显，22H1 公司特种气体业务实现营收 6.58 亿元，同比增长 78.96%；其中电子特气收入显著提升，同比增速高达 127.57%。营收占比来看，公司 2019 年特种气体业务收入占总营收的 53.09%；22H1 特气业务占比超过 70%，占比持续提升。
特气业务促进毛利优化，盈利能力得到改善。特种气体具有定制化、高附加值、客户粘性强等特点，议价空间大，毛利率较高。从不同业务来看，公司特种气体的毛利率维持在 30%左右，显著高于普通工业气体和气体设备与工程。2020年-2021 年，公司特气业务毛利率呈下滑趋势，主要系会计收入准则变动；22H1，尽管受俄乌冲突影响，稀有气体价格持续高位运行，但公司气源稳定，成本波动较小，特气业务收入和毛利率均有提升。受益于特气产品的高毛利率，公司的盈利能力也得到了进一步的改善。
高端产品深受客户认可，加速下游产品渗透。华特气体已实现约 50 种特种气体国内同类产品的进口替代，其中，公司的拳头产品光刻气得到荷兰 ASML 公司和日本 GIGAPHOTON 株式会社认证，使其成为国内唯一一家同时通过这两项认证的气体公司。此外，华特气体在高端应用领域持续投入，开发了高纯一氧化碳、高纯一氧化氮等代表产品，已批量供应长江存储等头部客户，成为全国最大的氮化镓厂和碳化硅厂的供应商。华特气体不断推进在先进制程材料的探索。目前，公司至少有 15 个产品已批量供应 14nm 工艺；有 10 个产品已批量供应 7nm工艺。
高度重视研发投入，积极布局新品类新领域。经过 30 多年发展，公司的技术积累日益深厚，已形成较强的研发优势。凭借雄厚的技术实力，公司逐步成为标准制定者。截至 2022 年 6 月 30 日，华特气体已获专利 158 项、参与 47 项国家标准的制定，承担了国家重大科技专项课题《高纯三氟甲烷的研发与中试》等重点科研项目。同时，公司仍在加强研发投入。22H1 研发投入 0.33 亿元，同比增长80.86%，投入金额与同比增速创下历年之最。公司在研项目共计 48 个，主要集中在蚀刻清洗、气瓶储罐，沉积/离子注入三大类产品应用环节。目前，公司以硅基类产品为切入点，布局乙硅烷的合成项目建设，建立了多元产品的供应能力。公司的乙硅烷项目设计产能为 15 吨，处于设备安装阶段，预计 2022 年安装完毕并在 2023 年释放产值。此外，公司的锗烷产品已供给韩国第二大存储企业，于2022 年通过韩国第一大存储器企业先进制程（5nm）的认证。当前，锗烷产品的规划产能为 10 吨，现阶段已有产能释放。随着高附加值合成类产品的落地，公司的盈利能力将进一步提升。
建立“境内+境外”全球销售网络，进一步促进海外业务发展。当前，公司主要依托经销商进行海外销售，让利向海外大型气体公司出口相关产品，2021 年，公司境内与境外半导体气体业务占比是 73%：27%。境内业务来看，公司直接供应给国内的半导体客户，毛利率维持在 30%左右；在境外业务依托经销商供应的情况下，公司产品毛利率下降到 20%左右。未来，公司计划通过在海外设立子公司取代经销商，实现海外直供，以提高产品毛利率。
投资建议：我们看好公司在特种气体领域的竞争力以及业务成长性，考虑到未来两年扩产项目将建设完成并逐步投产，预计公司 2022-2024 年收入分别为18.65/22.83/28.35 亿元，归母净利润分别为 2.41/3.12/3.90 亿元。对应现价2022-2024 年的 PB 为 5.9/5.2/4.5 倍，PE 为 39/30/24 倍，维持“推荐”评级。
风险提示：新投资项目建设不及预期；新增产能消化风险，行业内竞争加剧；现有产能受到疫情、宏观下行等因素的影响。
（二）凯美特气：国产二氧化碳龙头，电子特气势头强劲
凯美特气是国内以石油石化排放尾气、废气为原料进行回收利用的专业环保企业，其主要产品广泛应用于饮料、冶金、食品、烟草、石油、农业、化工、电子等多个领域。经过多年的发展，公司以传统业务为基础，成功实现食品级液体二氧化碳的规模量产，并与多家下游企业建立了长期、稳定的合作关系，产品市场占有率逐年上升。
国内液体二氧化碳龙头，主业发展稳定。凯美特气是国内年产能最大的食品级液体二氧化碳生产企业。公司通过与中石化等大型化工企业合作，实现上游气源稳定充足。同时，公司还在下游与诸多大型食品客户，如可口可乐、百事可乐等建立了长期稳定的合作关系，产品市占率逐年上升。2021 年已形成年产 56 万吨高纯食品级二氧化碳的能力，在建产能 60 万吨。随着未来新增产能的释放，公司营收有望稳步提升。此外，公司还与上游炼厂开拓了其他非二氧化碳尾气回收业务，主要产品包括氢气、液化气、戊烷等。
多元化拓展气体品种，布局电子特气产业。公司于 2018 年开始布局电子特气产业，选择生产高纯惰性气体，以及含氟和卤族元素的激光气，是国内稀缺的从气源到提纯、混配、检测、销售全产业链布局的电子特气生产企业。公司的岳阳电子特种稀有气体项目于 2020 年 7 月正式投产，现已建成 12 套电子天然气项目生产及辅助装置，主要产品包括高纯二氧化碳、氦氖氪氙稀有气体、激光混配气等。此外，公司的宜章电子特气项目的将规划高纯氯化氢、氟化氢、溴化氢等新品生产线，以进一步完善公司产品矩阵。
特气业务大幅增长，签订锁价合同进一步提升业绩。业绩方面，2021 年公司实现营收 6.68 亿元，同比增长 28.68%。2022 年前三季度，公司营业达到 5.45亿元，同比增长 12.08%；归母净利润实现 1.16 亿元，同比增长 13.09%。22H1特种气体实现收入 0.66 亿元，毛利率高达 84.67%，同比大幅增长 7 倍。2022年 1 月至 9 月，公司累计电子特气订单总销售额达 2.57 亿元，约为 2021 年全年订单金额的 13 倍，为全年业绩增长提供有力支撑。
特气认证工作稳步推进，将实现贴牌到直销的转变。公司特气产品已通过第三方销售进入市场，终端客户为海外特气巨头林德集团和液化空气。公司此前计划在 2022 年下半年完成 ASML 认证进度并成立自己的品牌，预计将释放大量产能，直接供应国内的晶圆厂。届时，公司有望与下游客户签订长协合同，扩大直销体量，提升电子特气相关产品的利润与毛利率。
上游气源稳定，实现特气业务全程自主可控。公司长期与上游化工厂达成长期合作，拥有稳定气源。此外，公司在巴陵石化 9 万空分装置上加装稀有气体提取装置，预计 2023 年一季度进行同步调试、二季度投产后通过安全运行，实现原料气自由，大大减少原料气价格采购波动风险，公司实现量产后将达到每年 6 万标方氖气、200 标方氙气、2000 标方氪气，以及 1.5 万标方氦气的生产能力。未来，公司将实现稀有气体原料气、提纯混配以及分析检验、气瓶处理技术、钢瓶检测技术的自有化，满足高端产品的全闭环生产加工需求。
（三）南大光电：半导体材料国内领先，氢类和氟类电子特气龙头
南大光电是从事先进前驱体材料、电子特气、光刻胶及配套材料的生产、研发和销售的高新技术企业。公司产品广泛应用于集成电路、平板显示、LED 等下游领域的生产制造。经过多年深耕 LED 领域，公司的 MO 源业务位居全球领先地位。此外，公司的光刻胶业务实现从原材料到光刻胶产品及配套材料全面自主化。2020 年，公司研发的 ArF 光刻胶产品成为国内第一支通过产品验证的国产 ArF光刻胶。当前，公司已实现由单一的 MO 源业务到半导体材料多维布局的转变，从而带动业务的多元化发展。
布局电子特气板块，重点发展氢类和氟类电子特气。公司电子特气产品主要分为氢类和氟类电子特气。氢类电子特气方面，公司在技术、品质、产能和销售各方面已跃居世界前列。同时，公司自主研发的高纯磷烷、砷烷产品纯度达到 6N标准以上级，在 LED 领域实现规模出货，在 IC 行业逐步实现国产替代。氟类电子特气方面，公司控股子公司飞源气体是国内主要的含氟电子特气生产企业，产品包括三氟化氮、六氟化硫等，已成功进入台积电、中芯国际、京东方、鸿海集团等多家头部客户的供应名单。
公司业绩实现飞跃，特气业务成为业绩担当。2022 年前三季度，公司实现营收 12.59 亿元，同比增长 77.64%；实现归母净利润 2.11 亿元，同比增长 70.33%，业绩显著提升。作为公司主要的营收来源，特种气体业务在 2022 上半年营收实现6.69亿元，同比大幅增长114.42%；产品综合毛利率达到51.35%，同比提升1.32%。随着乌兰察布“试验田”的新增的三氟化氮产能全面放量并实现销售，公司的特气业务将持续为未来营收带来增量弹性。
全面扩大产能，稳固行业领先地位。22H1，公司特气类产品产能达到 4368吨/年，产量实现 5261 吨，产能利用率高达 120.43%；氢类特气方面，在完成年产 140 吨高纯磷烷、砷烷扩产及砷烷技改项目的建设后，公司将预计新增磷烷和砷烷年产能各 70 吨，进一步扩大业务规模；氟类特气方面，当前公司三氟化氮产能已处于国内第二、全球第三的领先地位，控股子公司飞源气体三氟化氮产能已从最初的 1000 吨增长至 3800 吨。未来，公司将持续推进乌兰察布的三氟化氮扩产项目，并计划将三氟化氮产品向海外市场推进，持续扩大市场份额，巩固龙头地位。
（四）雅克科技：并购打造半导体材料龙头，特气业务持续向好
雅克科技致力于电子半导体材料，深冷复合材料以及阻燃剂材料研发和生产，通过多种方式参与到 IC（晶圆制造及封装）、平板显示（包含 LCD 及 OLED）等电子制造产业链的各个环节。公司的主营业务涵盖半导体前驱体材料/旋涂绝缘介质（SOD）、电子特气、光刻胶、硅微粉，以及半导体输送系统（LDS）等项目。
依托阻燃剂起家，经过多年内生外延发展，公司成功转型为半导体材料巨头。公司围绕半导体材料业务实施了一系列的并购重组和产业转型举措，由之前的阻燃剂龙头公司转型为半导体材料平台型公司。前驱体和旋涂绝缘介质材料方面，公司继续维护与头部芯片制造商的业务关系，并积极研制先进制程产品。电子特气方面，公司积极开拓大量国内外新客户，增强与下游厂商的深度绑定。此外，公司还不断改善光刻胶、硅微粉、LDS 输送系统等业务的经营情况，持续提升产品的盈利能力。
专研含氟类特气产品，维持高毛利竞争优势。公司从事含氟类特种气体的研发、生产、提纯与销售，主要通过全资子公司成都科美特开展。2011 年起，公司专注于六氟化硫和四氟化碳的研发工作，积累了多项自主创新的技术。在电解制氟、反应制气、气体净化等流程中，公司的多项工艺技术及设备已达到行业领先水准，产品纯度已达国际 5N 标准。科美特凭借较强的制氟能力和低廉的电价成本，实现了较大的生产优势，与下游的台积电、中芯国际、长江存储、合肥长鑫、京东方、Intel、三星电子、海力士等企业长期合作，并批量供应产品。自 2017 年并购完成以来，公司六氟化硫和四氟化碳毛利率基本维持在 40%左右，高于同行平均值。
业绩稳定增长，特气业务即将放量。2022 年前三季度，公司实现营业收入31.67 亿元，同比增长 17.63%；实现归母净利润 4.63 亿元，同比增长 18.88%。电子特气业务来看，公司上半年实现营收 2.2 亿元，同比增加 14.81%。子公司成都科美特 22H1 主营收入同比增长 18.15%。随着四氟化碳新充装车间的投用，产能大幅增长，产品供应量得到提升。随着疫情的逐渐缓解，2022 年下半年六氟化硫的需求开始增长，公司将开始集中供货，未来将持续释放产能。
公司产能位居行业前列，积极扩产应对下游需求。近年来，得益于电子特气国产化进程的高景气度，科美特产能利利用率持续保持高位。2021 年，公司高纯六氟化硫和高纯四氟化碳的产能利用率分别达到 90%和 70%。目前，公司六氟化硫和四氟化碳的年产量分别为 1 万吨和 2000 吨。此外，公司年产 12000 吨电子级六氟化硫和年产 2000 吨半导体用电子级四氟化碳生产线技改项目已建设完成，目前正在试运行阶段，投产后可进一步满足下游旺盛需求。
投资建议：我们看好公司对半导体材料的平台化布局，以及 LNG 储运份额的持续提升，预计 22/23/24 实现营收 43.02/56.74/71.12 亿元，实现归母净利润 6.36/8.35/10.85 亿元。对应当前股价的 PE 分别为 38/29/22 倍，维持“推荐”评级。
风险提示：需求不及预期；产品验证进度不及预期。
（三）派瑞特气：发展历史悠久，国内电子特气收入规模最大
派瑞特气是国内领先的电子特种气体及三氟甲磺酸系列产品供应商。公司的前身是七一八所特气工程部，为国内最早开始从事电子特种气体研发和生产的单位之一。公司的主要产品包括高纯三氟化氮、高纯六氟化钨、高纯氯化氢等电子特种气体，以及三氟甲磺酸、三氟甲磺酸酐等含氟新材料，广泛应用于集成电路、显示面板、锂电新能源等行业。经过多年的发展和积累，公司目前已经具备电子特种气体及含氟新材料等 50 余种产品的生产能力，成为国内电子特种气体收入规模最大的企业，位列全球第九名，是唯一进入全球前十的中国企业。
电子特气业务逐年增长，为收入主要来源。派瑞特气的主营业务收入以电子特种气体为主，占比超过90%，其中主要气体产品为三氟化氮、六氟化钨。2019-2022H1，三氟化氮和六氟化钨的收入合计分别占公司电子特种气体总收入的 97.52%、95.75%、96.92%、92.50%，是公司的主要盈利来源。2021 年，公司实现营收17.33 亿元，同比增长42.05%；净利润达到 3.55 亿元，同比增长49.45%；其中电子特气业务实现营收14.94亿元，占总体营收的91.06%。2022H1,公司实现营收 9.55 亿元，其中电子特气业务实现营收 8.58 亿元，成为公司营收占比最大的业务。2022H1，三氟化氮销售价格有所回升，使公司综合产品毛利率得到修复，电子特气业务毛利率维持在40%左右。此外公司三氟甲磺酸系列的业务收入，呈增长态势，营收占比有望进一步提升。
产品受到客户广泛认可，实现量产供应。公司于 2002 年研发出纯度 99.9%三氟化氮产品，打破国外技术垄断，填补了国内空白；于 2007 年首创以三氟化氮为原材料的合成技术，成功研发电子级六氟化钨。目前，公司实现了 5N 级三氟化氮、6N 级六氟化钨的量产，已建成国内最大的三氟化氮和六氟化物生产基地，可适用于不同制程的晶圆生产线。公司开发的混合气产品组分纯度可达到 6N，多年来稳定供应台积电、海力士、中芯国际、长江存储等核心客户。此外，公司还积极满足下游客户的个性化需求，目前已实现 30 余种电子混合气的量产供应。
产能位居世界前列，持续扩大生产规模。2021 年，公司三氟化氮的年产能达到 9250 吨；六氟化钨的年产能达到 2,230 吨，两项产品产能规模均位居国内第一。随着国内晶圆厂的陆续建立，三氟化氮的需求将快速增长，预计在 2025-2026年出现较大的供应缺口。为此，公司规划了年产 3,250 吨三氟化氮新建项目，为产能提升、覆盖下游增量需求，巩固先发优势奠定基础。
（六）金宏气体：超纯氨龙头，打造综合性气体企业
公司的主要产品覆盖大宗气体、特种气体和天然气三大类中的百余种气体。当前，公司已建立品类丰富、布局合理、配送可靠的气体供应和服务网络。金宏气体致力于成为综合性气体供应商和成为气体行业的领跑者，坚持纵横发展战略。目前，公司旗下拥有五家分公司和十七家子公司，同时经营特种气体、大宗气体和天然气业务，成功覆盖半导体、新材料、新能源等多个领域。
公司立足于大宗气体业务，转型突破高端特气。2010 年，成功开发高端特气产品，主要生产超纯氨、高纯氢、高纯氧化亚氮、干冰、硅烷、其他超高纯气体、混合气等特种气体。2010 年，公司 7N 电子级超纯氨正式运营，在国内市场占有率超过 50%，满足了电子级高端客户的需求，使公司逐步成为国内超纯氨生产龙头企业。目前，公司在光纤通信、光伏，及 LED 行业已具有较强的市场竞争力。光纤通信方面，已经与众多优质客户建立了长期稳定的合作关系，如亨通光电、住友电工、富通集团等全球光纤光缆十强企业。光伏方面，公司的产品对国内前十五大光伏企业的覆盖率超过 50%。LED 方面，公司实现了对国内 LED 行业上市公司的全面覆盖。此外，公司将特种气体作为研发重点，通过多年的自主研发，突破并建立了以超纯氨提纯、二氧化碳回收及高纯度生产，以及氢气纯化为代表的核心技术体系。
公司业绩高增，特种气体增长成为主要推动力。2022 年前三季度，公司实现营收 14.37 亿元，同比增长 16.46%，归母净利润 1.69 亿元，同比增长 34.47%。特种气体业务来看，2022 上半年，公司特种气体营收同比增长 32%，成为业绩增长的主要推动力。
推进产品认证，深入半导体产业链。随着产品品类的丰富和技术的成熟，公司陆续取得了多家集成电路和液晶面板行业知名客户的认证，并已开始批量供货。此外，2022 年 8 月，公司与 SK 海力士半导体（中国）签订了 TGM 服务合同，在原有电子特气供应合作的基础上，为其提供系统运营、质量管理、日常作业等气体管理服务。TGM 服务合同的签订，有助于加强公司与下游客户的深度绑定，提升综合性气体服务能力。随着未来供气品种、规模、客户数量的增加，公司的特气业务将会打开成长空间，驱动长期的业绩增长。
积极拓展产品种类，完善生产基地布局及建设。在品类覆盖方面，公司生产经营的气体达到 100 多种，供应方式灵活，可较好地满足下游多样化的用气需求。同时，为实现产品的稳定供应和品类的多元化，公司进一步完善多个生产基地的布局和建设，以实现产品在多基地的同时生产。2022 上半年，金宏气体设立了多家子公司，如全椒金宏电子材料有限公司（乙硅烷、三甲基硅胺）、索拉尔绿色能源有限公司（水电解制氢设备）等。通过设立子公司，公司可以整合先进产品和技术，延申区域竞争力。
投资建议：我们看好公司在特种气体的研发、供应链的战略合作，以及对下游客户拓展的经营布局，预计 22/23/24 实现营收 20.03/28.16/37.25 亿元，实现归母净利润 2.39/3.63/4.93 亿元。对应当前股价的 PE 分别为 40/27/20 倍，维持“推荐”评级。
风险提示：原材料价格波动；产品价格下滑；市场竞争加剧。
（七）宏芯气体：国际化团队背景，打破国外垄断
宏芯气体成立于 2019 年，是国内一家专注于电子大宗气体服务的初创企业。公司致力于成为中国本土电子行业领先的气体和工程服务商，以科技创新提供专业高质量的电子气体解决方案。公司核心成员主要来自空气气化、林德、法国液化空气等国际头部企业的电子气体资深团队，平均具有超过十年以上的电子气体行业经验。过去十几年中，宏芯气体核心团队成员参与过英特尔、台积电、中芯国际、联芯、长江存储等国内一线 FAB 厂和三星、京东方等头部面板厂的大宗气站项目。为了打破国际巨头垄断，宏芯气体积极参与电子气体产业链的建设，为实现中国集成电路产业链的自主可控做出贡献。
宏芯气体提供电子大宗气体的全面解决方案，包括高纯氮气、氧气、氩气、氢气、氦气等。公司正在布局电子特气产品，涵盖可燃气体、氧化物气体、腐蚀性气体和惰性气体。自 2021 年 1 月正式运营以来，公司已建立起覆盖业务开发、技术方案、项目建设、运营执行、安全质量管理的全流程成建制团队，并获得了多家国内一线 FAB 厂的认可。2021 年 5 月，公司成功中标上海新微半导体的 6-8英寸产线、浙江创芯半导体的 12 英寸产线项目。此外，公司在两个月内顺利通过中芯国际绍兴工厂的合格供应商认证，并完成招投标工作，目前正在积极参与其他国内一线 FAB 厂的电子大宗气站招投标工作。2021 年 9 月，公司完成近亿元pre-A 轮融资，主要用于设备系统研发、扩大团队规模、投资新项目等。
宏芯气体与外资和国内气体公司相比，坚持实行差异化路线和经营策略。公司供气方案做纵向延伸，继续向上布局设备、材料、分析、纯化等环节的研发。产品做横向品类的拓展，在既有的大宗气体基础上，继续拓展电子特气、化学品等业务。公司依托专业背景的核心团队和过往的成功经验，能够供应和国际一流企业同等品质的大宗气体产品，并通过优化型号配置实现更低成本。团队熟知半导体产业逻辑，有丰富的客户需求 Database 及诊断客户用气需求能力，同时拥有安全稳定的运行经验，优质的供应链资源，可提供深化的设计方案及高质量的建设方案，能为国内晶圆厂提供定制化服务。未来，宏芯气体将继续对解决方案进行技术创新及智慧升级，为下游客户提供更高效、更优化的产品服务，公司还将积极开拓电子特种气体等的业务布局。
公司承建的浙江省集成电路创新平台项目的配套电子大宗气站于 2022 年 4月正式交付投产运行，开始全面供气。该项目是国内企业打破国际垄断参与建设的首个 12 英寸先进制程电子大宗气站项目。针对项目的用气需求及未来的扩建计划，宏芯气体通过丰富的大型工厂建设经验和 knowhow 积累，对该电子大宗气站供应系统做出了行业首例性的差别化技术创新和优化。该气站供气范围包括：一般氮气（GN2)、超高纯氮气（PN2）、超高纯氧气（PO2)、超高纯氢气（PH2）、超高纯氩气（PAr）、超高纯氦气（PHe）等。宏芯气体的供气方案具有高度的灵活性和拓展性，既能满足客户当前规划产能用气量爬坡的经济性，又能满足未来扩产计划需求，为保障浙江创芯项目的后续供气，大宗气站内已经规划好地块用于未来的项目扩建需求，以实现长期可持续的一体化供应服务。浙江省集成电路创新平台项目电子大宗气站是宏芯气体在国内的第二个集成电路供气项目，此次项目的顺利投产运行标志着国内企业在集成电路行业电子大宗气体领域的重大突破，也充分证明了宏芯气体的技术和工程实力。
六、风险提示
1）行业竞争加剧。当前行业内诸多公司体量较小，竞争格局尚有不确定性。若有更多新兴厂商进入，市场竞争加剧，将对板块公司业绩带来不利影响。
2）下游行业周期性波动。半导体资本开支存在周期性，若未来下游需求减弱，资本开支放缓，将对板块公司业绩带来不利影响。
3）产品验证不及预期。半导体材料规格较高，验证周期较长，若板块公司产品验证进展不及预期，将对业绩带来不利影响。
本文源自报告：《半导体电子特气深度报告：电子制造之“血液”，国产替代浪潮将至》| 发布时间2023年1月13日 | 发布报告机构：民生证券研究院 | 报告作者：方竞 S0100521120004
研究团队简介
方竞，民生电子首席分析师，西电本硕连读，5年半导体行业从业经验，曾于德州仪器等全球龙头企业任职。同时还是半导体创业孵化平台IC咖啡的发起人。
作为团队核心成员获19年新财富电子行业第3名；18/19年《水晶球》电子行业第2/3名；18/19年《金牛奖》电子行业第3/2名。作为首席获21年Wind金牌分析师第4名。执业证号：S0100521120004
李少青，电子行业资深分析师，武汉大学硕士，曾任职于西南证券、信达证券，2022年加入民生证券。执业证号：S0100522010001
童秋涛，电子行业研究员，复旦大学硕士，曾供职于信达证券股份有限公司，2022年加入民生证券。执业证号：S0100122010028
李萌，电子行业分析师，华东师范大学金融硕士，曾供职于方正证券研究所，2022年加入民生证券。执业证号：S0100522080001
陈甲铖：电子行业研究员，香港科技大学硕士，武汉大学学士，曾任长江存储科技公司研发工程师，2022年加入民生证券。执业证号：S0100122030022
特别声明
《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引（试行）》于2017年7月1日起正式实施。通过新媒体形式制作的本订阅号推送信息仅面向民生证券客户中的专业投资者，请勿在未经授权前进行任何形式的转发。若您非民生证券客户中的专业投资者，为保证服务质量、控制投资风险，请取消关注本订阅号，请勿订阅、接收或使用本订阅号中的任何推送信息。因本订阅号难以设置访问权限，若给您造成不便，烦请谅解！感谢您给予的理解和配合