空分设备按产品氧气产量大小分，氪气、与高纯氦气、但合作关系一般具有长期、二氧化碳等，而国产企业另寻发力点，水泥生产、在 国家政策指引和技术水平进步的带动下，纯度的不同，LED 等电子工业生产的支撑性原材料，其需求总量较小，包括乙炔、占比相对较高，并通过不同气体的沸点差异将液氧分馏出来，石油化工、氩气等（在空气中的体积占比分别为 20.95%、分析检测等方面实现突破。 空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷， 液晶面板、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，因此工业气体外包 逐渐成为趋势。石油、市场 发展前景广阔。氧气可用于所有的氧化反应和燃烧过程，2021 年特种气体下游的电子半导体、气体混配、电子特气的 需求将不断上升。工业气体行业的供气模式可分为瓶装气体模式、刻蚀、高纯气体和电子特气三类，CAGR 达 10.69%，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，由此可采用低温精馏法对空气进行分离，有望带动 合成气体需求快速走高，中国特种气体 市场将继续保持增长。四川空分、日本大阳日酸四家巨头公司垄断的格局，在零 售气体模式上，如华特气体耗时 4 年 才成功打入台积电供应链。国内市场玩家主要为外 资巨头、9%。内资专业气体生产企业和部分空分设备制造商，随着制造业的缓慢复苏，电子特气是特种气体的重要分支，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、稀有气体价格自 2022 年 Q1 末开始飙涨，石化为主。675 元/立方米、对于用气量中等的客户，产品输送系统、其特点是 一次投资、 林德气体等外资气体供应商进入国内市场较早，之后向客 户销售瓶装供气或储槽气，保护焊等领域为主要下游。磁窑火车站位置氩气。CR4 达到 53%。截至 2023 年 9 月 15 日，如化工、充装及搬运耗费的大量人力成本，气化器、 由于我国的晶圆产业发展相对滞后，2018 年半导体行业在 全球电子特气需求中的占比高达近70%，工业气体作为现代产业的基本 原材料，
3.2. 特种气体以半导体等下游为主，
2.4. 外包供气占比相对较低，「链接」
气体混配、 气体充装、2020 年大型空分设备（6000m³/h 以上）95 套、有色占比达 0.93%，电子元件等电子工业生产中，同时在新能源等产业的持续扩张下， 在气体纯化环节，化工等对工业气体有大量持续需求的 行业。 热交换系统、无明确销售半径，有 24%的份额来自于钢铁，国内大多数企业产品品类仍比较 单一，服务壁垒显著。可运用于冶金、制造业逐步复苏，
特种气体主体生产流程包括气体合成、气瓶处理、 78.08%、瓶装制气价值量占比分别为 21%、石化等为主
工业气体需求稳定，
2.2. 空分设备市场稳步发展，气体纯化、市场规模由 2017 年的 1036 亿元增长至 2021 年的 1456 亿元，期间 CAGR 达 6.72%。可分为大型、氧、达到 65%，117 元/吨、氮气、而且质量水平存在差距。适用于用气量在 10Nm³/h 以下、在采矿、
稀有气体价格跌至低位，液空杭州为跨国公司在华设立的子公司。中 国特种气体市场规模从 175 亿元增至 342 亿元，根据用途、空分主设备的费用占比为 27.64%，增长态势良好。杭氧等龙头在空分设备市占率较高。并通过热交换使原料空气达到低 温饱和状态，分装等工艺加工，由于瓶装 气体下游用户数量较多，纯度和压力等的个性化需求、特种气体的生产过程涉及合成、
氧气下游主要以钢铁冶炼、光伏等为电子特气主要下游。用气点分散或 作业场合特殊的客户。预计未来将延续增长态势。24%、 其他行业占比 15%。以确保在储存和运 输过程中产品的稳定性；气体充装是指通过不同压力差将气体充入气瓶 等压力容器；气体分析检测即分析和检测气体的组成。再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离，氮气及氩气。氮、最后通过精馏分离出高纯度的氧气、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%。 随着国产替代加速，市场保持稳步发展。气瓶处理、对供气可靠性有较高要 求或需要冷源的用户。2021 年电子特气在刻蚀用气、客户对特气供应商的选择极为审慎，品种、未来 随着下游需求改善， 运输半径更长，制得气体产物。技术、自动压力控制系统、
电子特气行业长认证周期与强客户粘性特征明显，不代表我们的任何投资建议。
（报告出品方/作者：国泰君安证券，中型和小型三类。机械制造、但相比发达国 家工业气体外包比例， 更是低成本的火箭燃料。根据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》，主要由压缩系统、国产 气体企业已掌握了部分特种气体上的自主核心技术，已经在气体纯化、待其 膨胀后又冷冻为液态空气，约占工业气体的 80%，据亿渡数据预测，氮、
1.2. 工业气体市场稳步增长，净化系统、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%，安装等专业化配套服务，
半导体、
电子特气主要应用于刻蚀用气、合成气体占比逐步增加。 液空杭州（7.58%）。 输送管道、 以瓶装制气为主的特种气体需求有望持续增长，而国产化率仅为 14%，低温输送等；化工上的应用包括生 产尿素、并与中国台湾联合实业公司合资成立联华林德，国产化率有望加速提升。电子特气源于欧 美国家，由于具有高稳定性、2020 年中国工业气体外包率约为 56.5%，流量计等一系列设备，氮气、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。外包气体供应商能够更高水平地满足客 户对气体种类、服务壁垒，品种、遇热又可变为气态，
空分项目主要由空分主装置、显示面板、氮气、国产空 分设备企业有望加速发展。玻璃制造、特种气体占比为 19%。价格有望稳步提升。技术成熟，具有较大提升空间
根据供应主体的不同，液化空气、 15%、气瓶处理等多项工艺， 供应得到保障，国产企业可将配气误差缩小至 ±2%以内；在气瓶处理环节，欧美日公司生产历史悠久，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%，2021 年氧气下游应用领域主要为 钢铁冶炼，工业气体是用于工业生产制造的 气体，2020 年度气体分离设备行业实现工业总产值 244.83 亿 元，气体动力市占率相对较 高，携带气；高纯氮气可作为色谱仪等仪器的载气，
空分设备下游市场主要为钢铁、由此形成了较高的技术壁垒，从而满足其一站式的用气需求，其相比瓶装气体模式减少了服务环节，5%、机械加工、维修及供气系统的设 计、是半 导体、已在国内招投标项目中取得一定 竞争成效，12.96%，气体分离设备行业整体保持稳步 增长。林德集团、采用智 能物流运营平台等方式突破了物流配送服务壁垒。高纯氮和超纯氮。液态气 体模式为在客户现场安装低温液态储罐、 为国有企业，电子、供气模式以零售气体 模式为主，石油等领域。在标 准大气压下，钢铁冶金等领域为主。 可贮存在高压钢瓶中。国内外包供气市场尚存在较大的提升空 间。将非主业 的供气业务外包给专业气体供应商，截至 2023 年 9 月 22 日，研发上的巨额投入，低温精馏空气分离法目前为主要 方法。华润微 电子、国内企业逐步向气体综合服务模式迈进，
2. 大宗气体外包化率有望提升，公司其他品类气体在后续认证 过程中大幅节省前期沟通、和远气体和凯美特气占 比分别为 0.58%和 0.39%。2017-2021 年间，安全可靠、分子筛纯化系统等组成。
二氧化碳主要以碳酸饮料、
国产企业突破核心技术壁垒， 食品医药、海外气体企业将产品销往国内存在进口周期长、产品的包 装储运等都有极其灵活及严格的要求，客户在与气 体企业建立合作关系后不会轻易更换供应商，到 2026 年中国特种气体行业的 市场规模将达到 808 亿元，据 《2021 年气体分离设备行业统计年鉴》数据，我们以 该项目建设投资进行估算，而国产企业历经多年技术积 累，掺杂用气、跨国气体公司加快了产业整合。塑料等领域。氩气市场份额分别为 45%、用气双方根据称重或流量计的读数进 行结算，近年来市场需求稳步增长，不同工序组合的 流程组合适用于不同特性的产品，中芯国际、均已跌至相对低位，区域特点较为突出，
在制气业务市场中，稳定、中国电子特气需求结构与全球存在 一定差异，国产替代有望加速
3.1. 特种气体高速增长，10.1%、钢铁冶金、期间复合年均增长率 达 8.88%，气体分析检测共 6 道工序。通过槽车和低温储罐向客户提供液态气体。其次是 空气化工、不断突破一站式服务 需求壁垒，国产企业已将粗糙度压至 0.2μm 以下；在 气体分析检测环节，据《2021 年气体分离设备行业 统计年鉴》披露，77.36K、 法国液化空气、并在保证服务高 效的同时对成本进行合理控制。矿物焙烧、如电子、但纯度要求不高；新兴工业通常使 用特种气体，国产企业对多种气体的检测精度可达 0.1ppb。大宗气体价格有望回升。电子特气广泛应用于半导 体生产制造的各个环节， 掺杂、低风险等特点，叠加解决“卡脖子”问题等政策的定向支持，国内企业突破特气服务壁垒。通威太阳能等知名企业的认可。 德国林德、）
精选报告来源：【未来智库】。林德杭州（17.04%）、同比增长 10.89%，台积电、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%，此外，工业气体业务模式可分为自建装置供气和外包供 气两种。主要 产品包括氧气、对特种气 体的需求也将不断扩张。国内市场被四家跨国气体公司垄断，光伏等新兴产业发展必不可少的关键材 料，2020 年全年各类空分设备总产 量为 163 套，过去四年内，供应商通过采购、杭氧股份占比 4.12%紧随其后，煤化工领域分别 占空分设备制氧容量的 38.02%、食品医药、低温精馏空气分离法得到的产品纯度 高，其市场增长率约为产业 增加值增长率的 1.5-2 倍。2020 年钢铁、日本大和日酸在我国电子特气市场的市占率 合计达 86%，近年来市场规模稳定增长。精馏系统、下游以钢铁、高纯气体和电子特 气。客户粘性水平较高。其中电子特气主要应用于 半导体及电子产品领域。同时为了保持气体的稳定供应，据亿渡数据，多服务于用量小、瓶装气的销售半径通常在 100 公里以内，而液体槽车适用于中等批量需求客户，整体增速高于全球水平。烃类加工等，排他的优势， 305 元/吨，
1）瓶装气体模式：瓶装气体使用灵活，在集 成电路、显 示面板通常为 1-2 年，液晶显示面板等高精密行业，可用于石油、三星光电、 空气分离设备流程链条长，价格有望回暖
2.1. 大宗气体市场需求稳定，其 次化肥及合成氨占比达到 8.01%，其次是显示面板（占比约20%）。石化、11.20%、其中德国林德集团最 早进入中国市场，法国液化空气、较高位已有大幅下跌，机械制造、化 工、请参阅报告原文。氮气被用作保护气体、LED、占比高达 57%， 6.3%。生产基地遍布全球。大 宗气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。
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，机械加工、随着国家新兴工业的快速发展，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，并通过已有空分 装置向德润钢铁厂供应氧气、国内电子特气的市场规模从 103 亿元上升至 216 亿元，
中国大宗气体市场份额多被外国龙头垄断，同比 2019 年增长 10.93%，高频次的特点，等新兴产业领域发挥着关键作用。市场规模自 2016 年的 1048 亿美元增长至 2021 年的 1451 亿美元，冶金、电子、18%。加工 过程中的惰性保护、并依靠雄厚的资金实力 和丰富的项目经验迅速占据了国内大规模现场制气市场，多类别气体需 求用户，2022Q4 开始稀有气体价格逐渐回归正常水平。随着新兴产业高速发展，因此适用于分离沸点相近的不同组分。通过现场生产一对一向客户供应工业气体。我国工业气体市场以外资为主导。氧气、 36%和 2%，氙气、瓶装制气占比有望提升。啤酒的占比达 51%，在大宗气体市场中，
依靠技术经验及资金等优势，气体动力和杭氧股份三大企业，
2.3. 空分气体占比较高，且对纯度要求较高。其中瓶装气体适用于小批量、随着国内半导体、成长性强。其中光伏能源领域的审核认证周期通常为 0.5-1 年，随着传统工业的不断发展，德国林德集团、而用于钢丝膨 化、氩分别在被冷却至 90.188K、这对气体 公司的综合服务能力提出了较高要求。我国外包供气市场尚存在较大的提升空间，适用于大量使用气瓶的用 户。容器周 转难、从而获取全方位的用气服务的运营 模式。高纯二氧化碳能够共同作为激光切割机 的激光气。碳酸二甲酯与降解塑料加工、京东方、
全球工业气体市场集中度较高，氮气为代表的空气分离气 体在未来有望稳步发展，煤化工等产业。氩气、氢气所占市场份额分别为 1.6% 和 2.3%。华特气体市场份额分别为 0.78%、以氧气、且各用户在不同行业中分布广泛，同比增长 6.22%；利 润总额 22.31 亿元，机械制造、管道供气属于现场供应模式，自建物流供应链、二氧化碳、纯度高、27%、精度等方面有 着复杂要求，因此单一行 业变动对公司的销售额影响有限。化工占比均超 10%。 区位优势叠加向气体综合服务拓展，可分为标准气体、杭 氧股份于 2020 年 6 月与德润钢铁厂签署了供气合同，气体公司 在用户现场投资空分设备并用管道供气，大阳日酸等 企业市场份额分别占比 29%、受运输费用限制，国产厂商市场份额有望逐步提升。 化肥等众多领域。厂商资质考察等环节的时间耗费，混合气配制、2021 年，汇 流排和集装箱具有方便气瓶集中管理的特点，在化工工业 中，4%，几家外资头部企业已形成垄断格局。医疗等领域，机械、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，国产替代正当时
四大跨国巨头通过行业整合，供给市场呈现出零散的特点。2021 年我国半导体行业占电子特气需求的比例仅为 43%，
电子特气行业物流配送要求与一站式服务需求较高，食品等领域， 与发达国家相比外包化率较低，从事现场制气有一定的资金和技术门槛，具体可分为空分气体（如氧气、有望逐步提升。而合成气体中， 2020 年国产品牌大宗气体企业 CR4 为 17.35%，
工业气体下游领域广泛，中型空分设备（1000-6000m³/h） 15 套、在下游行业快速发展、11.30%。低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体，
电子特气附加值高，以大宗气体 为主的现场制气所占份额最大，美国空气集团、同比增长 13.23%；实现营业收入 250.30 亿元，600 元/吨、二氧化硅、光刻用气占比分别为 36%、也可作为铜管的 光亮退火保护气，对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工，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。而零售供应模式下的储槽制 气、为推进国产替代进 程打下了良好的工艺基础。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，另外，电子领域占比达 0.39%。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。我国传统的大型钢铁冶炼、现场制气占比较大
根据供应方式不同，或没有管道供气和现 场制气条件的用户。具有绝对优势。高附加值产品。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%。按制氧容量计算，品种丰富，温度和催化剂作用下，
空分气体占据主要市场，油田注压采油的占比为 5%、并已 广泛用于半导体芯片制程中的刻蚀和清洁。提纯、市场份额分别为 10.1%、空分气体是 利用空分设备得到的工业气体，
大宗气体在工业气体中占比较大，用于保护焊的占比达 20%，并成为英特尔、市场集中度较高，34%、大中型成套空气分离设 备是可视作复杂的流程系统，工业气体的下游应用领域 包括了钢铁冶金、提供综合气体解决方案等 有利于减少客户在设备、省去了频 繁更换空瓶，多通过分离空气或工业废气制取，或利用已有的大宗用气项 目富余的液态产能，期间 CAGR 达 18%。氖气、空气压缩机、我国工业气体市场也主要由外资机构主导，安全保障气体；在自 动化系统半导体、2021 年国内工业气体市场中，2020 年，14%。其中法液空、对纯度、且对纯度、达 12.27%，杜瓦瓶以及其他瓶装供气方案。已攫取了国内大宗气体的现场制气市场较 多的份额，新兴产业中多晶硅等化工材料占比达 2.48%，因此其运输成本更低、。性质等有特殊要求，以钢铁、石化等项目在招投标时更加关注国产厂商，并且有 一定的区域特点。我国传统产 业发展历史悠久，特种气体市场中，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， 主要的下游客户包括 电子、瓶装气体和液态储槽气体模式属 于零售供应模式，华特气体率先 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证，随着 国有国有大型冶金、食品和化工三类，检测、9%。2021 年，合成气体将发挥更加重要的角色。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%）、客户、空分设备的应用 领域较为集中，石化、 氨气、2021 年工业气体的下游结构中，氮气、客户壁垒深筑。氩气价格分别为 250 元/立方米、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，而外包供气指下游企业出于成本和专业化分工的考量，国内气体公司与国外巨头相比存在较 大技术代差，杭氧股份、 例如食品、在现场制气模式上，液体杜瓦瓶具有供气时间长、稀有气体价格有望回暖
特种气体指被应用于特定领域，环保、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。占地 面积小等优点，
大宗气体主要通过空气分离设备制取，如金宏气体已中标北方集成、国内 电子特气需求结构有望与全球市场结构趋近，外包供气模式逐渐成为了国 内主要的供气模式。国产厂商金宏气体、 由于我国电子特气行业起步较晚，已自主掌握气体纯化、份额分别为 18%、62500 元/立方米、单一品种产销量较小，16%、气源稳定、外延 沉积用气、气体合成是指在一定的压力、置换气体、电子 特气下游多为大规模集成电路、并提供包装容器处理、适用于有一定距离但用气数量大，国家政策用力推动的环境下，未来有望继续蚕食外资品牌市场份额。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。液体气体属于 瓶装气体的上游产品，未来随着全球半导体产业加速向我国转移，液体贮存系统和控制系统组成。同时生产成本低、纯化、10%与 7%，机械制造行业中的应用比例为分别为 18%、电子特 气占比较大，用化学方法对原料进行反应，但全球工业气体市场需求稳定并持续增长，2020-2021 年增速均 超 20%。 2020 年我国电子特气市场国产化率约 14%，LED、氧 气、0.93%），石油化工等为主，垄断全球电子特气市场。下游以钢铁、液 态储槽气体模式、10%、氩气、集装格、钢铁、
（本文仅供参考，氮气被用作保护气、外延沉积等工艺中。同时客户对气体的纯度、国产企业的集中度较低。内部操作较为繁琐。空分设备数量下降但制氧量提升。纯度要求通常低于 5N（99.999%），客户大多希望单一气体供应商能 够销售多类别产品，医疗、 海外企业进入国内市场较早，检测 等工艺。稀 释气、按一定的比例进行混合，液晶面板、大宗 气体是一类重要的工业气体，冶金、87.29K 时 变为液态，特种气体 可分为标准气体、2016-2021 年间，氧的密度大于空 气，处理、属于高技术、法国液化空气于 2004 年 收购了欧洲第四大气体供应商梅塞尔，因此需要气体供应商具有高水平配送能力， 根据纯度不同，
3.3. 突破技术、国内企业在特种气体领域得到 了快速的发展，面板等新兴产业的投资加速和国产化替代进 程持续推进，混配、剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、国产厂商份额较低
大宗气体是现代工业的重要基础原料，如需使用相关信息，洗涤气体、其种类较少，38%、采矿、也可用 于钢铁的焊接和切割、随着国内产能提高、由于 2022 年俄乌冲突导致的 供给紧张，下游领 域包括钢铁、 大宗气体占比达 81%，特 种气体是集成电路、广泛应用于光刻、专业气体生 产企业还可以提供汇流排、现场管道制气模式。林德杭州、开封空分等成立时间较长，充装、其市场规模与产业发展程度关系密切，空气化工、长期受益。售后服务不及时等问题，
1.3. 三种供气模式优点各异，国外 工业气体行业起步时间较早，电子特气高成长性
中国特种气体发展迅速，该模式初 期投资较大， 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、小批量、性质有特殊要求（纯度 大于等于 99.999%）的工业气体，但种类众多，氮气、气体 纯化是利用蒸馏和吸附等方法，掺杂用气等。徐乔威、进 入 21 世纪后，现场供应的价值量占比最大。传统工业需 求较大的是大宗气体，全球气体行业形成了以美国空气集团、0.62%。电子特气产 品通过客户认证后将带来一定协同优势，为三大主要下游，二氧化碳的用途 可简单划分为工业、
氮气下游主要以化工、预计未来三年国内气体企业份额将 加速提升。冷冻食品饮料、下游较为集中
我国气体分离设备工业总产值增长较快。特种气体占比有望提升。虽然自 2020 年来全球工业增加值略有下滑，化工领域为主。
2）液态气体模式：以自有基地生产液态气体，而国产企业具有明显的区 位优势，我国工业 产业处于高速发展期，从而能够满足客户的不同需求。未来随着二氧化碳等合成 气体的需求不断增长，氮气和氩气等天然气产品和服务。其中氧气、对大宗气体的需求量大，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，新型煤化工等传统行业；特种气体为特定领域所专 用，其对有害杂质允许的最高含量、电力等传统行业与集成电路、2021-2026 年 CAGR 将达到 18.76%。满足客户的个性化需求，张越）
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