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工業氣體行業研究:國產替代提速,電子特氣成長性好

發表時間:2023-01-04 09:41來源:騰訊新聞

(報告出品方/作者:浙商證券,邱世梁、王華君、張楊)

1 工業氣體概念及需求:國內市場規模2000億元

全球市場:下游集中在能源、制造、醫療、食品、電子等領域

下游應用較分散:林德氣體、法液空為全球工業氣體龍頭,市占率合計41%,具有代表性。

國內市場:依托國民經濟及工業的增長,行業成長潛力更大

市場概況:我國工業氣體市場近2000億元,2017-2021年國內氣體市場復合增速約為11%。工業氣體長期復合增速快于GDP增速:2011-2021年我國工業氣體年復合增速約為GDP的1.2倍,工業增加值的1.7倍; 海外經驗:工業氣體行業年復合增速約為GDP的1.5倍。我國工業氣體市場增速快于全球,人均氣體消費量已經超過全球平均水平。 但相比歐美發達國家仍有較大差距:2021年人均氣體消費量為美國的36%,西歐的42%,澳大利亞的42%。

國內市場:跟隨產業結構轉型升級,工業氣體需求結構不斷優化

工業氣體需求結構不斷優化,本質是跟隨產業結構變化:金屬冶煉、化工能源為主=>鋰電、半導體等應用增加 。海外借鑒:林德氣體2022年一季度訂單儲備60億美元,其中亞太地區占比68%,53%來自于能源,30%來自于電子領域。

2 商業模式與競爭格局: 護城河不斷加深的行業

商業模式:多種供氣方式并存,滿足不同終端需求

工業氣體經營模式:客戶自建裝置供氣和外包供氣兩種,而外包供氣又分為零售市場和現場制氣市場。外包供氣比例提升:第三方供氣模式符合行業未來的發展趨勢,海外外包占比80%,國內40%。零售市場符合未來配套產業結構變化的趨勢,能夠滿足更多新興領域的個性化需求。

現場制氣業務:長期合約,費用月結,照付不議

現場制氣:對于需求量大且相對穩定的空分氣體客戶,公司在這些客戶所在地或附近建造工廠,并通過管道直接提供產品。

特點:供應合同期限通常為10年至20年,包含最低采購要求(照付不議量)和價格規定,費用月結,現金流好。

趨勢:1)裝置大型化:大型空分裝置(大于5000方)單位能耗僅為小型裝置(低于1000方)的1/2-1/3,可靠性高、運維成本 低、無故障運行時間長; 2)客戶結構逐漸變化:原來鋼鐵、化工等行業,未來鋰電、半導體占比將提升;3)外包比例不斷提升:第三方氣體公司現場制氣增速快于全行業,第三方氣體公司行業復合增速高于氣體行業2pct;4)現場制氣的價格戰較激烈,氣體公司需要依靠零售氣業務提升綜合盈利能力。

現場制氣業務成本分拆:電費、折舊占大頭

現場制氣業務凈利率兩階段提升模型(項目平均IRR8%-14%):1)項目投建后3-5年:現場制氣業務通常采用銀行貸款投資, 自有資金:銀行貸款為1:3,3-5年后銀行貸款還完。2)項目投建后10年:空分設備等折舊完成,凈利率再次提升。 現場制氣的競爭比拼:1)設備制造成本;2)設備的電耗水平;3)能源的綜合管理;4)設備的使用壽命;5)與零售氣體業 務之間的協同。

以空分設備及現場制氣為基礎,發展高附加值業務

工業氣體行業專業化分工演繹:總包商(以空分設備為基礎,通過管道氣業務掌握終端客戶)、零售商(專業化細分產品供 應商,市場的有益補充。適合高迭代、高壁壘、技術特有的一類產品)。

競爭格局:國內市場集中度較低,未來競爭格局將變化

當前市場集中度:全球市場VS國內市場CR4分別54%:28%;但第三方供氣市場集中度全球、國內均70%左右。動態份額變化:海外市場競爭格局相對穩固,國內市場未來變化卻較大。

3 特種氣體:增速快、高盈利——稀有氣體是工業氣體投資的黃金賽道

特種氣體:400億市場,增速快;壁壘高對應高盈利能力

特種氣體,與大宗氣體相對,通常是以瓶裝形式銷售給下游客戶的一類氣體產品。

特種氣體特點:1)生產工藝難度大;2)品類多、單一產品用量少;3)客戶主要集中在新興成長領域,需求增速快; 4)產品單價高,客戶價格敏感度不如普氣;5)盈利能力遠高于普氣。

據卓創資訊,2022年我國特種氣體市場有望超400億元,過去4年復合增速19%,預計2022-2025年將保持15%以上增長。 2017年全球市場規模高達241億美元(約合人民幣1500億元),市場空間廣闊。

電子特氣:200億市場,是第二大半導體材料

電子特氣是主要用于電子信息領域的一類特種氣體,下游行業包括集成電路(占比70%以上)、液晶面板、LED、光纖 通信、晶硅太陽能電池等。根據中國半導體協會,2020年我國電子特氣市場174億元,同比增速31%。預計2022年市場規模有望增至200億元。根據北美半導體產業協會(SIA),電子特氣是僅次于硅片材料的第二大半導體材料,金額占比14%。

電子特氣:廣泛應用于集成電路各工藝環節

電子特氣純度直接影響半導體性能,電子特氣被廣泛應用于刻蝕、外延等工藝。

稀有氣體:氪、氙、氖、氦

稀有氣體:在常溫常壓下,無色無味,很難進行化學反應;商業上的稀有氣體主要為氦氖、氪氙。制取方式或供給:從空氣中提取,屬于空分裝置分離氧氮氬時剝離的副產物,擴產難度大。需求:主要應用于先進制程半導體、航空航天、科學研究等。(報告來源:未來智庫)

稀有氣體應用場景:半導體、航空航天、醫療、科學實驗等

氙氣:1)氙粒子發動機:用于衛星發射的離子發動機和離子漿推進器使用燃料氙氣,單顆衛星對應100kg氙氣;2) 醫療顯影:氙氣用于加強X射線、CAT掃描、MRI的成像;3)醫療麻醉:誘導快、蘇醒快、鎮痛劑,保護心臟和神經系 統、毒副作用小,缺點是價格高、供給不足;4)電子芯片制造業:是目前需求增長最重要原因,用于刻蝕環節;5) 其他:暗物質探測器;電光源;治療新冠呼吸衰竭(來源:俄羅斯科學院托木斯克國家研究醫學中心)等等。

氪氣:1)電光源:可充填高級電子管、飛機跑道燈等;2)醫療領域:可用于X射線工作時的遮光材料等;3)科研領 域:氣體激光器和等離子流中;4)半導體領域:存儲器等領域。

氖氣:1)電子工業:填充介質;2)激光技術:發光指示燈等;3)其他:用于低溫冷卻劑和高能物理實驗 ? 氦氣:1)軍工領域:火箭液體燃料;2)科研:用于核聚變的研發;3)醫療領域:用于核磁共振造影;4)電子工 業:用于光纖、顯示屏、半導體等的制造。

半導體是稀有氣體目前最主要的產業化應用場景

半導體是稀有氣體目前最主要的產業化應用場景,未來醫療、航空航天的占比有望大幅提升 。2019年第四季度、2021年第一季度開始,全球半導體銷售額增速中樞相繼實現兩輪上移 。馬斯克Starlink星鏈計劃:最終目標是在近地軌道布局4.2萬顆衛星,每顆均安裝氪離子推進器。

需求、供給兩方面影響,2020年以來稀有氣體價格大幅上漲

稀有氣體價格的上漲分兩階段: 1)2020年第四季度需求超預期,主要全球半導體需求增速加快導致; 2)2022年3月初供給超預期,主要是收到俄烏沖突導致供給受影響。

氪氙氖:預計2022-2025年供給與需求增速基本匹配

寶武氫能:2021年7月合資組建寶銳特氣體,計劃在3年內實現稀有氣體產值翻倍,市場占有率達到全國第一。盈德氣體:宣布“領氙”計劃,將分期建設兩套氪氙精制裝置。首套裝置建成后或將成為亞太地區單體最大的氪氙精 制裝置。盈德氣體目前掌握350萬方的空分裝置產能,具備原料優勢。供給端測算理論最大增速:假設大型新鋼鐵行業空分全部加裝稀有氣體裝置,對應年新增精氙產能0.2萬方左右(不 考慮存量空分裝置的改裝,也不考慮高價情況下純液態空分裝置的新增產能)。

氦氣:2021年國內市場20億元左右,95%進口

應用領域:集成電路、5G光纖;集中在我國華東地區(江蘇33%、廣東、上海、浙江占據89%)。消費量:2021年大致消費量3800噸,2022年有望達4300噸;2022Q1中國氦氣消費量1064噸(同增27%)。 價格:2021年進口均價76.5美元/公斤 。供給:95%進口,進口國:卡塔爾84%、澳大利亞9%、美國7%。國產化:2021年內蒙古萬瑞、水發派思產能釋放,2022Q1國產氦氣產量同比增長140%。2022年內蒙古雅海能源、航天 氫能科技等產能計劃投產,至2022年底國產氦氣產能有望達到800噸,國產市占率有望接近20%。

制取方法:1、天然氣分離法(工業方法):以含有氦的天然氣為原料,反復進行液化分餾,然后利用活性炭進行吸附提純;2、合成氨法:在合成氨中,從尾氣經分離提純可得氦; 3、空氣法(成本較高):從液態空氣中用分餾法從氖氦混合氣中提出; 4、鈾礦石法:將含氦的鈾礦石經過焙燒,分離出氣體,再經過化學方法,除去水蒸氣、氫氣和二氧化碳等雜質。

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