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★ 欢送星标 果壳硬科技 ★ 卖水是一个回报很高的行业，毛利率一度抵达60%，而卖气，或许也是一个好生意。作为最大的工业气体供给商，法国液化空气集团近年毛利率持续坚持在60%以上，近12个月毛利率也达55%。 硬科技范畴，气体极少会被谈及，但它比想象中要重要得多。去年，地缘政治摩擦招致氖气价钱飙升20倍，即便是如此天价，依然卖到抢手。这是由于电子气体对现代智能制造来说，就相当于是人与空气的关系，没有它一切生产也将会随之停摆。 时间来到往常，在国产电子气体逐步加大产能之下，氖气价钱曾经呈现明显下跌 [1] ，那么国产往常究竟延展到哪一步了？ 本文是“果壳硬科技”谋划的“国产替代”系列第十九篇文章，关注电子气体国产替代。在本文中，你将了解到：电子气体有哪些，国内外供给状况如何，国产电子气体行业延展难点。 付斌 | 作者 李拓 | 编辑 果壳硬科技 | 谋划 几十种口粮喂出来的产品 任何电子产品都逃不开电子气体，它是重要的基础性原资料，被喻为工业制造的“血液“或”粮食”。 广义上，任何用于电子工业生产的气体，都归属于电子气体范畴，而在狭义上，电子气体又特指半导体行业所用电子特种气体。 [2] 行业中，更倾向于广义的解释。在《战略性新兴产业分类 （2018）》中，电子专用资料制造重点产品部分将电子气体分为电子特种气体和电子大宗气体两大类 [3] ，二者对制造都极为重要。
工业气体产业链全景图，制图丨果壳硬科技 参考资料丨亿渡数据 [4] 、前瞻经济学人 [5] 、民生证券 [6] 电子大宗气体与特种气体应用普遍，触及集成电路制造、光伏制造、显现面板制造等范畴，不同范畴间所用气体存在一定交集：
其中，三氟化氮（NF 3 ）、硅烷（SiH 4 ）和氨气（NH 3 ）是集成电路制造、光伏制造、显现面板制造范畴的三大主要气体。
各制造范畴所需气体状况，制表丨果壳硬科技 需求强调的是，电子气体在薄膜堆积环节能够发挥不可取代的作用，是构成薄膜的主要原资料之一，好比说，多晶硅便是由硅烷（SiH 4 ）堆积所得。 打个好比来说，就像应用物理或化学的措施，将电子气体变成固体，从空中平均地撒下，最终构成一层薄如白纸的膜，随后精密的电路都会绘制在这张白纸上。 [8]
用于生产制造的特种气体，制表丨果壳硬科技 参考资料丨《科学技术创新》 [9] ，金宏气体招股书 [10] 电子产品都是大胃王，一款产品需求几十以至上百种电子气体。以集成电路为例，触及电子气体约100多种，中心工段约40~50种 [10] 。固然每种气体用量并没有很大，但种类繁多，整体用量就变大了。从全球市场占比来看，硅烷约为22%，三氟化氮为13%，离子注入气为10%，氟碳类为6%，六氟化钨为4%，笑气为4%，锗烷为3%，高纯氨为3%以及大量其它气体。 [11] 造不同的产品，对电子气体的请求也不同，其中用于制造集成电路的电子气体规格最高。通常，光伏能源、光纤光缆范畴审核认证周期为0.5年~1年，显现面板为1年~2年，集成电路范畴则需2年~3年。 [12] 以当前电子气体市场来看，集成电路市场最具生机、最先进、最具竞争力，太阳能制造商则需求能够同时进步产量、进步电池效率、降低制造成本的电子气体供给措施，平板显现屏制造商需求大范围的超纯气体供给。 [13] 各范畴电子特种气体和电子大宗气体所需占比，图源丨金宏气体招股书 [10] 工业气体自身是一个较为传统行业，加了一个前缀的电子气体又有何不同？相比传统的工业气体，电子气体请求更严厉，技术难点更多，细致包含： 电子产品都是洁癖 电子气体对纯度的请求比其它行业要高得多。任何微小的气体纯真度差别，如氧气、水分、金属、颗粒等杂质，都会招致产品性能降低以至报废。为保障废质量量，电子气体要同时满足超纯和超净两个请求。 纯度是电子气体质量最重要的指标。通常，行业会运用N来权衡纯度，N前面数字越大纯度越高。电子气体纯度常常要抵达5N以上级别， 以至需求抵达6N、7N以上。此外，电子气体还要将金属元素杂质含量净化到10 -9 级~10 -12 级。
气体级别与纯度的关系，制表丨果壳硬科技 参考资料丨东方财富证券 [14] ，民生证券 [6] 对产品来说，电子气体一定是越纯越好。就拿集成电路来讲，制程工艺已从28nm、14nm、7nm、5nm提升至4nm/3nm，这意味着任何肉眼不可见的细小差别都能对生产构成影响，更纯的电子气体才干保障生产的器件在性能、集成度、废品率等方面不会呈现差错。 [15] 不外，看似只是在小数点后增加一位数字，实践会是一次技术大升级。越纯的东西，越难造，电子气体纯度等级每进步1N，意味着粒子、金属杂质含量浓度需求降低一个数量级。 为了追求更极致的纯，电子气体生产全流程都将迎来技术升级，触及气体合成、分别与提纯、混配（如为混合气）、容器处置、充装、剖析检测等工序，相关技术包含气体合成、深度纯化、混合气配置、ppm/ppb/ppt级杂质的剖析检测技术、配套器件及气瓶和管路。 不同气体特性千差万别，任何环节都不能疏漏。简单来说，气体供给商首先会对上游原料工业气进行全面剖析，其次依据杂质成分复杂水平设计生产工艺和设备，最后采用在线自动监控设备进行高精度剖析。 [12] 能造也得能运 电子气体的运输请求比传统行业要高得多。首先，高纯度气体从出厂到实践生产的路途或许很近又或者很远，中途都会有污染风险，在电子气体生产和运输中，需借助专业的包装存储容器、气体输送管线、阀门和接口，以保障气体纯度，并严厉依照保险生产、保险运输等规程操作 [16] ；其次，一些电子气体特性不稳定，长时间运输还会带来自发合成，亦或是强腐蚀性带来的杂质含量进步的问题；另外，许多电子气体自身还是被人熟知的剧毒气体，这种风险化学品的包装、运输具有严厉的规则。 不得不说，种种难题必定会构成成本的提升。好比说，现阶段我国的大部分高端气体简直完整依赖进口，进口繁琐的手续与长周期使得气体价钱比国产气体贵2~3倍以至更多。 [17] 当然，除了长距离运输，电子气体行业也具有一种TGM（全面气体及化学品运维管理效劳）的供气方式。简单解释，就是为客户提供全流程的供气效劳。不外，该方式请求公司具备现场制气经验、专业性战争安管控才干 [18] ，并不是想做就能做。
电子气体行业具有多种运营方式 [12] 用完可别扔 当电子气体竭尽终身，并不意味着终点，必定要面对尾气处置问题。直接排放没有经过完整处置的尾气会对环境构成极大影响，同时也是一种资源糜费，经过回收提纯，电子气体又将重新投入生产中。 比较典型的气体包含：二氧化碳与氧化亚氮是典型的温室气体，经回收提纯后可用于半导体、生物医药、食品加工等行业生产；氢气和自然气经回收提纯后是很好的清洁能源，可用于半导体生产；氯化氢和氯气具有较强的腐蚀性和毒性，经回收提纯可应用于半导体蚀刻、外延、晶体生产等多个环节。 [10] 在节能减排与碳中和请求下，亦对尾气处置与回收技术提出了更高的技术请求。 垄断市场中找生意 电子气体是赚钱生意。固然企业间产品种类结构、下游用气细分市场、供气方式存在差别，且整体利润率与原资料价钱、能源供给、电价、市场需求与市场竞争直接挂钩，但行业整体毛利率较高。 从生产总成本上来看，电子气体的占比很低，但它能撬动较为稳定的市场。好比说，电子气体仅占芯片总成本的5%~6% [19] ，但下游厂商对电子气体的需求具有刚性和稳定性，招致对价钱的敏感度较低，从而使电子气体具有较强的成本转嫁才干。 不只如此，电子大宗气体与电子特种气体在整个市场上都有稳定的市场。 数据显现，我国电子大宗气体2020年市场范围为1632亿元，同比增长10.49%，估量2023年有望突破2000亿元，抵达2172.2亿元，由于细分行业壁垒高，目前国产化率较低 [20] ；2021年中国特种气体市场范围估量达342亿元，其中电子特气估量达216亿元，电子特气占特种气体接近6成。 [21] 不外，想要拿走这份钱，没有想象中那样容易。纵观整个电子气体的延展史，遵照着由低纯度向高纯度、由百花齐放向整兼并购的道路延展，至今已成为技术密集型行业，具备较高行业壁垒，对气源及供给系统有着严苛请求 [22] 。我国电子气体行业萌芽于上世纪80年代，起步较晚，一直与国际先进产品存在代差。
电子气体延展简史，制表丨果壳硬科技 参考资料丨前瞻经济学人 [17] 自21世纪初至今，全球电子气体市场持续坚持较高的集中度，目前，美国空气化工、德国林德集团、法国液化空气、日本大阳日酸四家海外巨头占领了全球约九成市场。 [21] 我国所运用的电子气体也以外资为主，固然国内部分企业已具备生产高纯电子气体的才干，却很难进入集成电路范畴 [23] ，集成电路所用的电子特气我国仅能生产约20%种类 [24] ，国产化率缺乏15% [25] 。与此同时，国内高端电子特气简直全部依赖进口。 [26] 固然前路艰难，但延展势在必行，仅从价钱上来说，国内高纯电子气体的平均价钱便能抵达国际的60%左右。 [27] 国产的钱途在哪里 迄今为止，国内电子气体玩家分为三类：
对比国内外延展状况，国际厂商供给客户均为尖端制造厂商，产品种类掩盖面更广，供气方式也更丰厚，大部分可提供TGM供气方式。国内则缺乏高端气体技术，同时仅少部分公司具有TGM方式。
国际与国内主要公司供气方式 [29] 从技术角度来看，固然我国已在气体提纯技术、容器处置技术、气体充装技术和检测技术上抵达国际通行规范 [30] ，但整体水平仍与国际存在差距：
国内电子气体生产技术延展状况，制表丨果壳硬科技 参考资料丨《当代石油石化》 [31] 从投融资市场上来看，电子气体的热度并不是很高，近两年内相关事情屈指可数，同时新晋公司业务普遍以单一几种气体为主要业务和市场切入点。
电子气体近期融资状况不完整统计，制表丨果壳硬科技 关于国内气体延展状况，果壳硬科技团队以为：
总结来说，国产电子气体整体在高端气体上存在缺口，且在充装技术、尾气处置与回收、检测技术、供给方式上还有突破空间。 而经过多年与外资企业交往，国内企业已普遍以为，外资企业可经过交货期限拖延及定价限制国产 [34] 。现往常，突破垄断已成共识，而行业也不应该被一口吻扼住喉咙。 References： [1] The Elec：Prices of neon gas used in chip production starts to drop.2022.1.3.https://www.thelec.net/news/articleView.html?idxno=4351 [2] 吴秀霞.加大电子特气支持力度 进步国际竞争力[N].中国船舶报,2022-03-16(003) [6] 民生证券：电子制造之“血液”，国产替代浪潮将至.2023.1.13 [7] 祝大同.日本电子特气业的技术与市场新察看[J.低温与特气，2014,32(6):7-11. [8] SK海力士：薄膜技术部门：在晶圆上铺设平均的“绘图纸”.2021.12.13.https://news.skhynix.com.cn/people-who-put-a-uniform-drawing-paper-on-a-wafer-thinfilm-technology/ [9] 周莉.关于半导体、平板显现行业特气系统构筑的要点剖析[J].科学技术创新，2022，（07）:25-28. [15] 环球网：美半导体也被卡脖子？俄乌抵触下氖气可能断供，专家：中国技术已成熟.2022.2.15.https://world.huanqiu.com/article/46p5Ov6mBOC [16] 马福圈,王磊,刘见华,常欣,万烨.电子特气充装管理与应急处置[J].有色冶金节能,2022,38(04):88-91. [18] 东吴证券：完成 IC 半导体范畴 TGM 业务突破，彰显综 合气体供给商效劳实力长大迎加速.2022.8.12.http://pg.jrj.com.cn/acc/Res/CN_RES/STOCK/2022/8/12/f6fa32ad-11b0-4cac-a219-12f742ff5ee2.pdf [20] 王雅雯. 电子气体产业延展亟待提质升级[N]. 中国质量报,2022-10-13(002) [21] 李靖恒.电子特种气体国产替代进行中[N].经济察看报,2022-06-20(021) [22] 贡宪云.强化我国电子特气产业链深层次协作[N].河北日报,2022-03-11(005) [23] 何晖,包汉波.国内外特种气体的延展概略[J].深冷技术,2017(03):55-59. [24] 张望.电子特气进入景气赛道毛利率高达84.67%[N].21世纪经济报道,2022-09-07(009) [25] 柏元灏.电子特气规划久远[J].产城,2022,(05):58-59. [29] 中金公司：工业气体“皇冠上的明珠”，中国电子特气前景可期.https://research.cicc.com/frontend/recommend/detail?id=3264 [30] 张凯,张念椿,魏永明,马晓华,杨虎,庄黎伟,汤初阳,李金荣,郑鹤立,许振良.电子化学品分别纯化资料制备及其应用技术进展[J].山东化工,2022,51(22):73-77+80. [31] 罗佐县,林梦蕾,陈春玉,王少楠.提升我国电子工业气体供给才干的对策[J].当代石油石化,2021,29(07):1-7. [32] 张宇轩,吕鹏瑞,牛亚卓,李玉宏,周俊林,贺政阳,魏树立.全球氦气资源成藏背景、地质特征与产能格局初探[J].西北地质,2022,55(04):11-32. [34] 闫志瑞,库黎明,白杜娟,陈海滨,王永涛.半导体硅片制备技术及产业现状[J].金刚石与磨料磨具工程,2020,40(04):5-11 假如你是投资人、创业团队成员或科研工作者，对果壳硬科技组织的闭门会或其它科创效劳活动感兴味，欢送扫描下方二维码，或在微信公众号后台回复“企业微信”添加我们的活动效劳助手，我们将经过该渠道组织活动—— |
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