2 电子气体市场:国产替代进行中
2.1 电子气体分类及下游应用占比
工业气体根据制备方式和应用领域不同,可以分为大宗气体和特种气体。大宗气体主要包括氧、氮、氩等空分气体及乙炔、二氧化碳等合成气体,特种气体品种较多,主要包括电子特种气体、高纯气体和标准气体等。特种气体被广泛应用于电子半导体、化工、医疗、环保、高端装备制造等领域。电子半导体对特种气体的纯度和质量稳定性要求最高。
电子气体分为电子特种气体和电子大宗气体。电子气体在电子产品制程工艺中广泛应用于离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺,被称为集成电路、液晶面板、LED 及光伏等材料的“粮食”和“源”。电子半导体器件的性能优劣与电子气体的质量息息相关。
在半导体制造材料中,电子气体是仅次于大硅片的第二大半导体材料,占比14%。目前,应用于半导体产业的各个环节的电子气体有110余种,常用的有20-30种。
近年来随着IC制造制程从28nm演化至7nm,晶圆尺寸从8寸到12寸,对于电子气体的纯度要求持续提高。普通工业气体要求在99.99%左右,但在先进制程的集成电路制造过程中,气体纯度要求通常在 6N(99.9999%)以上。
2.2 电子气体市场及格局:中国加速追赶
随着电子工业的快速发展,电子气体在半导体行业中的地位日益凸显。依据techcet数据,2020年全球电子气体市场规模58.5亿美元,预计在2025年将超过80亿美元,我们推算年复合增速达到6.5%。2020年全球电子特气市场规模为41.9亿美元,预计在2025年将超过60亿美元,我们推算年复合增速7.5%左右。未来3-5年,先进逻辑芯片、高端存储芯片、面板是电子气体市场的主要驱动力。
随着全球半导体产业链向国内转移,国内电子气体市场增长明显,远高于全球增速。2020年电子特气市场规模达到173.6亿元,2013-2020中国电子特气年复合增速15%。国内电子特气下游应用中,集成电路及器件占比44.2%;面板占比34.7%;太阳能及LED等占比21.1%。
相较于传统的大宗气体,电子气体具有较高的技术壁垒和客户壁垒,市场集中度极高。2018年全球半导体用电子气体市场中,空气化工、普莱克斯、林德集团、液化空气和大阳日酸等五大公司控制着全球 90%以上的市场份额,形成寡头垄断的局面。在国内市场,海外几大气体巨头控制了 88%的份额,我国电子气体受制于人的局面十分严重。