


Abstract
摘要(yào)
工業氣(qì)體具有寡頭壟斷屬性,但國內需求特征更為多樣化。國際上(shàng)工業氣體(tǐ)是一個具有寡頭壟斷(duàn)、強者恒強屬性的行業。目前(qián)海外主要由歐美跨國(guó)公司所主導,CR4超過(guò)50%;國內也是外(wài)資占據(jù)主導地位,集中度更高,CR3超過50%。外資龍頭在技術水平、產品線豐(fēng)富度、規模化和並購管理經驗等方麵具有綜合優勢,但是國(guó)內工業氣體行業需求特征更為多樣化(huà)和複雜化,包括供氣模(mó)式多樣化、區域條件複雜化(huà)和新興需求的多樣化,這給(gěi)後發的(de)國(guó)內廠商搶(qiǎng)占份額提(tí)供了有利條件。其中,電子特氣種類眾多,需求多樣化(huà)特征最(zuì)為顯著。
快速的(de)響應機製(zhì)和差異化區域布局能力是國內廠商崛起的(de)相(xiàng)對優勢。我們認(rèn)為在技術水平(píng)、產品布局方麵國內企業和國際工業氣體龍頭相比仍(réng)有一定差距,但(dàn)國內企業在一些特(tè)氣品種方(fāng)麵已經具備進口替代的能力;國內企業在需求多樣化背景下,相比國際龍頭(tóu)在服務響應機製上更靈活,可通過(guò)在外資(zī)薄弱的環節(jiē)和地區進行區域布局整合,擴(kuò)充產品線、順應下遊需求特征適(shì)時擴產,有望進(jìn)一步提升市占率。
建議(yì)從兩條(tiáo)投資主線(xiàn)把握國內工業氣體投資機會:(1)有快速響應機製:電子特氣需求(qiú)多樣化特(tè)征更為顯著,在技(jì)術水平相差不(bú)大的情況下,國內企(qǐ)業可憑借在快(kuài)速響(xiǎng)應方麵優勢拓展(zhǎn)份額;(2)有區域化布局能力:針對大宗氣體這種對供應穩定性要求比較高的細(xì)分領域,國內地方性國資企業在(zài)區域整合和供應穩定性(xìng)方麵具備較外企更強的競爭優勢。
風險
原(yuán)材料價格波動風險;行業競爭加劇;下遊產能擴張不及預期。
Text
正文
工業氣體:工業(yè)的“血(xuè)液”,製備主要依托(tuō)空分設(shè)備
工業的“血液”,種類廣泛具有通用屬性
工業氣體是(shì)現代工業重要的基礎原料,因其種類範圍(wéi)廣泛、應用於眾多基礎領域,被(bèi)稱為“工業的血液(yè)”,對國民經濟的(de)發(fā)展具有戰略性和先(xiān)導性的作用。按照純度、應用領域的不同,工業氣體可以分為(wéi)大宗氣體(tǐ)和特種氣體。
► 大宗氣體指大批量用於工業生(shēng)產製造,純(chún)度小於等於99.99%的氣體,種類有氧、氮、氬、乙炔(quē)、二氧化碳等,可分為空分氣體和合成(chéng)氣體。根據億渡(dù)數據,2020年中國(guó)工業氣體市場(chǎng)規模為1626億元,其中大宗氣體市場(chǎng)規模占比約為80%。
► 特種氣體指運用在特定(dìng)領域中,對純(chún)度、品種(zhǒng)、性質有特殊要求(純度大於等(děng)於 99.999%)的氣體,品種較多,主要(yào)包括電子特(tè)種氣體、高純氣體和(hé)標準氣體等。特種氣體用量小,但對純度等指標有較高要求,經濟價(jià)值較高。根(gēn)據億渡數據,2020年中國特種氣體市場(chǎng)規(guī)模約占工業氣體市場規模的20%,其中電子特氣約占特種氣(qì)體市場份額的60%。
其中,“電子氣體”指可用於電子工業生產中使用的氣體,屬於另一劃分維度,既包含電子特種氣體也包含電子大宗氣體。
圖表1:工業氣體按應用領域(yù)可以分為大宗氣體和特種氣體(tǐ)

資料來源:僑源氣體招股書,宏芯氣體官網,前瞻產業研究院,中金公司研究部
特種氣體同大宗氣體對比:特種氣體製(zhì)取要求更高,不同的特種氣體合成方法各異,純(chún)度方麵的要求也(yě)通常更高,純度大於等於99.999%,在產品類型、客戶領域、產品單價等方麵皆存在較大差異。
圖表2:特種氣體與大宗氣體對比

資(zī)料(liào)來源:協和氣體、飛潮新(xīn)材官網、氣體網、中金(jīn)公司研究部
工業氣體上遊行業核心為空氣分離設備,下遊應用廣泛。工業氣體上遊(yóu)領域為氣體分離及純化設備製造業、基礎化學(xué)原料行業和壓力容器設(shè)備(bèi)製造業等,下遊領域包括鋼鐵、冶金、化工等傳統行業以及新能源、半(bàn)導體、電子信息、生物(wù)醫藥、新材料等新興(xìng)行業。
圖表3:工業氣(qì)體上下遊(yóu)產業鏈情(qíng)況

資料來源:杭氧股份(fèn)可轉債募集說明書(shū),僑源氣體招股書,億渡數據,中金公司研究部
製(zhì)備工藝:空氣分離設備為(wéi)核心設備
原材(cái)料(liào):空分氣體為免費(fèi)空氣,特種氣體依賴外購
工業氣體(tǐ)行業原材料主要是(shì)空氣、工業廢氣、基礎化學原料等,根據分(fèn)類的不(bú)同有所差異。
► 空(kōng)分氣體(tǐ):原材料是從自然界免費獲取的空氣,能源耗用約占成本80%。根據杭氧股份2022年(nián)可(kě)轉債說明(míng)書,氣體銷售業務(wù)成本中能耗約(yuē)占(zhàn)生產成本80%。
► 合成氣體(tǐ):原材料主要為化學原(yuán)料,成本高於空分氣體。根據億渡數據,合成氣體需(xū)要化學原料進行化學反應合成氣體,成本高於空分氣體。
► 特種氣體:原材料主要為外購的工業氣(qì)體和(hé)化學原料,成本最高。根據華特氣體(tǐ)招股書,公司直接原材料成本占其主營業務成本比重85%以上。
圖表4:杭氧股份2021年氣體銷售業務成本構成

資料(liào)來源:杭氧股份可轉債募集說明書,中金(jīn)公司研究部
圖表5:華特氣體2022年特種氣體銷售(shòu)業務成本(běn)構成

資料來源:華特氣體公告,中金公司研究部
核心工藝:低溫精餾為空氣分離主要技術路線,特氣製作方法因種類而異
工(gōng)業氣(qì)體主要采用空氣(qì)分離工藝製取,常見的空氣分離工(gōng)藝有低溫精餾技術、變壓吸附技術(shù)和(hé)膜分離技術三種,其中低溫精餾為主要技術(shù)路線。根據《淺析(xī)空氣分離方法和工藝流程的(de)選擇》[1],低溫精餾技術相對成熟,其產品高質量、高(gāo)產出、高純度,適合大規模工業化生產,應用較為廣泛。變壓吸(xī)附技術和膜分離技(jì)術屬於非低溫分離工(gōng)藝,無法連續生產,產品產量(liàng)和純度都相對較低。
► 低溫精餾技術:是先將空氣混合物冷凝為液(yè)體,然後再按各組分蒸發溫度的不同將它們分離的氣體分離方法。
► 變壓吸附技術:以壓縮(suō)空氣為原料,以分(fèn)子篩為(wéi)吸附劑,在一定的壓力下,利用空氣中氧氣和氮氣分子在不同分子篩表麵吸附量的差異,在一定時間內(nèi)氮(氧)在吸附相富集(jí),氧(氮)在(zài)氣體(tǐ)相富集,實現氧、氮分離。卸壓後的分子篩吸附劑可以解析(xī)再生,循環使用(yòng)。
► 膜分離技術:應用氣體的(de)擴散(sàn)原理,利用原料氣中不同氣(qì)體對膜材料具有不同的滲透率,以膜兩側氣(qì)體的壓(yā)力差為推動力,在滲透側得到滲(shèn)透率大的(de)氣體富集的物料,在未滲透側得(dé)到不易滲透氣體富集的分離氣,從而達到氣體分離目(mù)的。
圖表(biǎo)6:三種空氣分離(lí)技(jì)術路線

資料來源:《淺析(xī)空氣分離方法和工藝流程的選(xuǎn)擇》(巫小元等(děng),2016),《空分裝置的(de)工藝路線及設備(bèi)選型分(fèn)析(xī)》(陸君君(jun1) & 王永健,2022),中金公司研究部
空分氣體低溫(wēn)精(jīng)餾(liú)生產(chǎn)工藝主要分為除塵壓縮、預冷純化、製冷換熱和精餾分離四道工(gōng)序,精餾(liú)分離為其核心工序。
► 除塵壓縮:核心裝置為離心式空氣(qì)壓縮機。空氣壓縮機向自然界抽取空氣,經過自潔式空氣過濾器去除灰塵等機械雜質後被壓縮形成100度左右的壓(yā)縮原料空氣。
► 預(yù)冷純化:核心裝置是空氣(qì)冷卻塔和分(fèn)子篩吸附器。壓縮(suō)後的高溫(wēn)空氣先經(jīng)空氣冷卻塔通過接觸換熱降低溫(wēn)度,並洗滌其中的有害雜質,後(hòu)經分子篩吸附(fù)器進一步除去水分、二氧化碳、乙炔、丙烯(xī)等對空氣分離設備運(yùn)行有害的物質,達到預冷純化的效果。
► 製冷換熱:核心裝置(zhì)為膨脹機和板翅式換熱器。純化後的原料空氣一部分經(jīng)膨脹機膨(péng)脹後溫度進一步降低,隨後進入板翅式換熱(rè)器與另一部分原料(liào)空氣(qì)換熱,最終整體接近或達到低(dī)溫飽和狀態。
► 精餾分離:主要由低壓塔、中壓塔和冷凝蒸(zhēng)發器構成(chéng),是空氣分離工藝的核(hé)心。低溫(wēn)飽和的壓縮原料空(kōng)氣由塔的底部進入精餾塔後,與由塔頂(dǐng)噴淋(lín)附著在塔內填料上(shàng)的(de)液(yè)氮進行熱交換,沸(fèi)點(diǎn)較高的氧被液化並匯集於塔(tǎ)底(dǐ)部,氣態氮及(jí)被(bèi)氣化的液氮匯集於塔頂部,液態氧及氣(qì)態氮在冷凝蒸發器中換熱,形成氣(qì)態氧及液態氮。過程中產(chǎn)生的氣氧、氣氮及液氧、液氮即為(wéi)空氣分離產品,部(bù)分液氮用於回流液,參與塔內精餾。
圖表7:低溫精餾為空分氣體主要技(jì)術路線,精餾分離為核心環節

資料(liào)來源(yuán):《淺析空氣分離方法和工(gōng)藝流程的(de)選擇》(巫小元等,2016),《空分裝置的工藝路線及設備選型分析》(陸君君 & 王永健,2022),僑(qiáo)源氣體招股書,杭氧股份招股(gǔ)書(shū),中金公司研究部
特種氣體種類繁多,不同氣(qì)體合成方法各異。以(yǐ)國(guó)內較早實現突破的三氟化氮為例,三氟(fú)化氮是常用於微電子工業中的一種等(děng)離子蝕刻氣體,是大規(guī)模集(jí)成電(diàn)路和顯示麵板等的清洗(xǐ)、刻蝕過程中常用的材料,七一八所(suǒ)成功研(yán)發(fā)出純度(dù)高達99.9%的三氟化氮(dàn)氣體,突破了此領域國(guó)外的技術壟斷。根據中船特氣公司數據,三氟化氮工藝流程包括:首先將氟化氫、氟化氫銨等混合形成(chéng)熔融狀態的電(diàn)解液,再用(yòng)電(diàn)解槽進(jìn)行電解,主產品(pǐn)三氟化氮進入冷(lěng)阱。通過精餾除去雜質,精餾後的產品由精品罐收集檢測,最後進行充(chōng)裝。
圖表8:三氟化氮製作(zuò)流程示意圖

資(zī)料來源:中(zhōng)船特氣招股書、億渡數據(jù)、中金(jīn)公司研究部
核心設備:主要依托於空分設備,大型化為主要發展方向(xiàng)
技術方向:工業(yè)氣體的核心(xīn)生產設備為空氣分(fèn)離(lí)設備,主(zhǔ)要包(bāo)含動設備和靜設備。空分設備之(zhī)間(jiān)環環相扣,其穩定(dìng)可靠運行是正常生產的前(qián)提。
► 動設備:主(zhǔ)要有離心壓縮機、工業汽輪機、透(tòu)平膨脹增壓機及低溫液體泵等。
► 靜設備:主要有各類管殼式換熱器、板翅(chì)式換熱器(qì)、分子篩、精餾塔(tǎ)、粗氬塔、冷卻塔、管道及儲(chǔ)氣罐等。
核(hé)心(xīn)動設備仍依賴(lài)於進口。我國目前已具備大型(xíng)和特大型空分項目的設計和製造能力,靜(jìng)設備已基本(běn)實現(xiàn)國產化(huà),動(dòng)設備方(fāng)麵盡管(guǎn)前沿研究已較為成熟,但國內相關透平機械廠(chǎng)家技術能力(lì)相對薄弱,性(xìng)能、運行穩定性尚有不足,研究(jiū)成果難以產業化,目前核心動設備(bèi)仍依賴於進口。以杭氧股份為例,公司空分設備產品外購配套件主要包括大型(xíng)離心式空氣壓縮機、液體泵、自動控製閥門、填料、自動控(kòng)製係統等。
圖表9:國內空分裝置動靜(jìng)設備常(cháng)見選用概(gài)況

注:淺紅色填充表示多選用(yòng)進口設備(bèi)。
資料來源:《國內(nèi)空分係統設備發展現狀》(聶輔亮 & 張宏偉,2017),陝鼓動(dòng)力官(guān)網,中金公司研究部(bù)
發展趨勢:大型化,目前國內已經具備十萬等(děng)級空分項目生產配套能力
競爭格局:空分設備國內市場(chǎng)集中度較高。目前具備大型空氣分離設備(bèi)生產能力的企業數量較少,市場集中度相對(duì)較高。國內從事大(dà)型空氣分離設備製造的企業主要有中外合資企業和非合資企業,中外合資主要有(yǒu)林德公司和液空公司,非合資主(zhǔ)要有杭氧股份、四川空分、開封空氣集團等。根據杭氧股份可轉(zhuǎn)債募集說明書,按製氧(yǎng)總容量為統計口徑,2020年國內市占率前三為杭氧股份、林德公司和液空(kōng)公司,市占率分別為43.21%、17.04%和7.58%。
圖表10:2020年以製氧總(zǒng)容量口徑統計國內(nèi)空分(fèn)設備生產企業市占率

注:上表市場占有率的計算中氮氣容量按0.5係數折算為氧容量。大型空分指6000Nm3/h及以上,中型空分為1000-6000Nm3/h之間,小型空(kōng)分為1000Nm3/h以下。
資料(liào)來源:《中國通用機械工業年鑒2021》,中金公(gōng)司研究部
寡頭壟斷市場,內資如何突破
工業氣體:寡頭壟斷、強者恒強
我們觀察到全球和國內的工業氣體市場,從市占率和盈利水平來看,總(zǒng)體呈現強者恒強的局麵:
工業氣體競(jìng)爭格局:國際工業氣體市場目前主要由歐美跨國龍(lóng)頭所主導(dǎo),集中度較高。國內市場(chǎng)方麵,內企占比(bǐ)相對較低,國外頭部(bù)企業技術積累深厚,規模優勢及先發優勢明顯,整體實力(lì)較國內企業仍存在一定優勢,市場占有率較(jiào)高。國內工業氣體供應(yīng)商國產替代空間較大:
► 全球工業(yè)氣體競爭格局:根據SAI數據,2013年(nián)全球四大生產商法國液化空氣集團(AL)、德國林德集(jí)團(Linde)、美國普萊克斯(sī)集團(PRAXAIR)和美(měi)國空氣化工產品集團(AirProducts)合計全球市占率達到75%。2018年(nián),林德集團與普萊克斯最終合並,與法(fǎ)液(yè)空、空氣化工(gōng)及太陽日酸一起形成了當前的新四巨頭格局。根據華經產業研(yán)究院數據,2021年,全(quán)球工業氣體市(shì)場CR4為53%。
► 國內(nèi)工業氣體競爭格局:中國工業氣(qì)體市場集中度高,根據億渡數據(jù),2021年CR6為72%。根據規模情況,可以大致分為三個梯隊:1)第一(yī)梯隊是(shì)市占率超過20%的林德集團(tuán)和(hé)液化空氣;2)第二梯隊市占率為10%左右,海外企業為空氣化工,國內企業為氣體動力和杭(háng)氧股份,杭氧(yǎng)已經宣布計劃三年內合並氣體動力;3)第三梯隊市占率低於(yú)5%,其中海外代表企業為大陽日酸,國內代表(biǎo)企業為金宏氣體、華特(tè)氣體等。
圖表11:2021年全球工業氣體(tǐ)格局

資料來源:華經(jīng)產業研究院,中金公(gōng)司研(yán)究部(bù)
圖表12:2021年國內工業氣體格局

資料來源:億渡數據,中(zhōng)金公司研究部
盈利(lì)水平:收入方麵,國內公司收入體量較海外巨頭仍存在較大差距但營收增速較高;利潤率方麵,國內(nèi)公(gōng)司仍(réng)弱於海外巨頭(tóu)。2022年營收規模方麵杭(háng)氧股(gǔ)份等國內廠商和國外龍頭仍然存在較大差距,林德、法液空、空氣化工三大巨頭營業收入(rù)均超過500億元,而(ér)國內(nèi)龍頭杭氧股份僅為128億元,差距明顯;2018-2022年收入端(duān)國外企(qǐ)業林(lín)德、法液空、空氣動力CAGR分別為22.78%、7.74%、10.07%、國內企業杭氧股份、華特氣體、金宏氣體分別(bié)為12.83%、21.66%、16.46%,除去2018年因為兼並(bìng)收購體量增長的林德,增速領(lǐng)先海外企業,這主(zhǔ)要得益於國內工業氣體行業的發展和國產(chǎn)替代的進程。利潤率方麵,2022年林德、空氣化工、法液(yè)空、杭氧股(gǔ)份、華特氣體、金(jīn)宏氣體毛利率為41.70%、26.46%、53.86%、24.95%、26.51%、35.45%,國產廠商(shāng)利潤率(lǜ)相對(duì)較低,同海外公司差距較大,主要是因為(wéi)國內企業起步較晚,前期資本性開支(zhī)較大,且下遊布(bù)局新興領域相較國外龍(lóng)頭仍然較少。
圖表13:海內外公司營業收(shōu)入(rù)、毛利率、淨利率對比

資料來源:Wind,中金(jīn)公司研究部
複(fù)盤外(wài)資成長路徑:強平台拓品類,持續並購整合
通(tōng)過對國際氣體龍頭林德集(jí)團的發展曆程進行剖析(xī),我們認為強(qiáng)平台拓品類(lèi)和持續並購整合為氣體(tǐ)企業做大做強的重(chóng)要路徑(jìng)。
強平台拓品類:行業應用與產品應用不斷拓展
林德自成(chéng)立以來(lái)始終緊跟下遊(yóu)行業變革,不斷拓展業務範圍。伴隨下遊工業變化(huà),林德氣(qì)體下遊應用領域逐(zhú)步從20世紀60年代的冶金、化工,拓展至80年代的半導體、醫療保健、電子等領域,進入21世紀後,新能源成為氣體(tǐ)行業(yè)發展的最大(dà)動力之一。
發展曆程:1890年都柏林啤酒(jiǔ)廠向林德訂購一台二氧化碳的液化裝(zhuāng)置,引發林德·卡爾對氣體液化(huà)的關注。團隊(duì)在1895年的首次測試中獲得了(le)幾升液化空氣,推動成立(lì)位處慕尼黑的氣(qì)體液化部門。由(yóu)於氧和氮的沸點接近,直到1899年林德才首次分餾得到富(fù)氧(yǎng)空氣並引入(rù)化工領(lǐng)域。1905年(nián)第一個氮精餾塔的成型讓林德認識到氣體液化的經濟潛力,公司當即決定占據氧(yǎng)氣市場,五年內在德(dé)的(de)主(zhǔ)要競爭對手將全部資(zī)產出售給林德。20世紀20年代,林德的(de)工(gōng)藝橫向推廣到其他氣體,利用(yòng)低溫(wēn)分離出焦爐煤氣中的(de)氫、氮、甲(jiǎ)烷(wán)、乙烯成(chéng)為公司專長(zhǎng),公司成為全球市場龍頭。
圖表14:林德公司始終緊跟下(xià)遊行業變革,不斷拓展業(yè)務範圍

資料來源:《中國市場(chǎng)工業氣體公司越界供應模式的應用與整合研究(jiū):以林德公司為例》(鄭鋼,2013),《Linde: History of a Technology Corporation, 1879-2004》(Hans-Liudger Dienel,1879-2004),中金(jīn)公司研究部
持續並購整合,提升市占率與產品覆蓋麵
林德一路持續並購,拓展地域與產品覆蓋麵。確(què)認發展重心為工業氣(qì)體後,林德將更多資金投入(rù)氣體業務,在全球範圍收購氣體(tǐ)公司,對主(zhǔ)要氣(qì)體(tǐ)的布局以自研與(yǔ)收購(gòu)並行。
► 二戰前:20世紀30年代的林德為阻止競(jìng)爭對手,不斷收購小型企業保障自身的市(shì)場份額,並積極與其他大型企業聯盟形成卡特爾。
► 二戰後-1995年:戰後空氣化工、法液空等競爭(zhēng)對手的興起使通過業務(wù)優勢開展跨國業務變得困難。作為一家大型出口企業,林德通過(guò)兼並國外小型氣體(tǐ)、專精氣體公司(sī)在新市場立足(zú)。
► 1995年至今:全球技術高速進步,對新(xīn)氣體業務布局主要由收購拓展。2000年,林德與瑞典AGA合(hé)並(bìng),成為全球第(dì)四大、歐洲第二大氣體供應商。2010年林德收購斯裏蘭卡(kǎ)醫用氣體和工業氣體市場的(de)領導(dǎo)者Ceylon Oxygen Limited95%的股份(fèn),這一收購幫(bāng)助集團進入亞洲市場。2012年林德於4月收購了空氣(qì)化工(gōng)在比利時、法(fǎ)國、葡萄牙、西班牙的(de)部分業務、8月(yuè)收購美國公司Lincare,成(chéng)為北美(měi)最大的家庭護理氣體供(gòng)應商。2018年,林德(dé)集團完成對普萊克斯的並購,再次完善工業氣體業務布局,超越所有競爭對手成為全球工業氣體龍頭。
圖表15:林德集(jí)團兼並收購曆程

資料來源:《Linde: History of a Technology Corporation, 1879-2004》(Hans-Liudger Dienel,1879-2004),中(zhōng)國產業信息網,中金公(gōng)司研(yán)究部
內資(zī)企業如何追趕:快速響應機製靈活,差(chà)異化區域並購整合
下文中我們從供需框架出發對該(gāi)核(hé)心問題進行探討,我們認為:
1)國內工業氣體行業需求側特征更為多樣化,具體體現在供氣模式多樣化、高度(dù)區(qū)域化(huà)以及新興需求多樣化(huà),尤其是電子特氣多樣化,這給國內廠商搶占份額提供了有利條件。
2)我們將國內工業氣體供給側的競爭要素進行拆分,分別為技術、產品布局、區域布局、產能擴張和並購情況等五個競爭要素;我們認為在技術水平、產品布局方麵內資企業和國際巨頭相比(bǐ)仍有一定差距,但(dàn)內資企業在一些特氣品(pǐn)種(zhǒng)方麵已經具備進口替代的能力(lì);內資企(qǐ)業(yè)在需求多樣化背景下,相比國際巨頭在服務響應機製上更靈活,持續(xù)在外資薄弱的環節和地區進行區域布局和並購整(zhěng)合,擴充產品線、順應下遊需求適時擴產,才能有望進一步提升市(shì)占率逐步實現進(jìn)口替代。
需求(qiú)端:供氣模式、區域性和新興需求多樣(yàng)化
1#供氣模式:外包及零售供氣(qì)占比有望提高,零售供氣盈(yíng)利水平更高
工業氣體的供應模式可以分為自建裝置供氣和外包供氣兩種,外包供氣運(yùn)營成本低、供氣穩定性高、資源利用效率高(gāo),我們認為未來外包供氣的占(zhàn)比有望提高。根據僑源氣體招股書,我國外包供氣比例從2007年的41%提高至2019年的54.6%,杭氧股份可轉(zhuǎn)債說明書中預計到2024年外包占比將逐步提高到64%,但較(jiào)其預計的(de)發達國家成熟市場80%的外包比例仍有較大提升空間。
► 自建裝置供氣(qì):指下遊企(qǐ)業自行購買並運營(yíng)空分設備以滿足自(zì)身用(yòng)氣需求,主要為國(guó)有大型鋼鐵及化工企業所采用(yòng)。企業自產的空分氣體主要用於滿足生產所需,多餘(yú)氣體大多排空,資源(yuán)浪費現象較為嚴重。
► 外包(bāo)供氣:指(zhǐ)專業氣(qì)體供應商向下遊(yóu)客戶提供全方位用氣服務的(de)經營模式,具備(bèi)運營成本低、供氣穩定性(xìng)好、資源利用效率高、一次性財務成本低的優點,占比有望提高。
圖(tú)表16:工(gōng)業氣體經營模式分自建裝置供氣和外包供氣兩種,我國外包供氣(qì)占比有望提高

資料來源:僑源氣體招股書,杭氧股份公告,中金公司研究部
按供氣方式的不同,外包供氣可以分為現場製氣和零售供氣兩種模式(shì),分別對應下遊大宗供氣市場和新興零售市場兩大細分市(shì)場,零(líng)售供氣隨新興零售市場的快速崛起而不斷壯大。新興零售市場符合產業結(jié)構變化趨勢,根據中國產業網數據,占比從2009年的48%升至2021年的58%。現(xiàn)階段雖然(rán)傳統大宗用氣市(shì)場仍占據較大份額,但其市場規模較為穩定(dìng),用氣品類也較為單一。受益於我國新興行業的快速發展,新興零售用氣市場不斷壯(zhuàng)大,用氣數量和用氣種類(lèi)也不斷提高。
現場(chǎng)製氣vs零售供氣
► 現場(chǎng)製氣:主要應用於大宗集(jí)中(zhōng)供氣市場,簽訂長期供氣協議,為供氣企業提(tí)供托底收入。指氣體供應商(shāng)通過在客戶生產(chǎn)工(gōng)廠附近建立氣體工廠現場製氣(qì)並通過管(guǎn)道運輸方式向附近區域多家客(kè)戶提供供氣服務,與客戶(hù)簽訂15-20年長期供氣協議,利潤(rùn)穩定性和規模(mó)效應(yīng)高,用於滿足大(dà)規模用氣需要,客戶群(qún)一般(bān)為大型鋼鐵、化工企業(yè)。
► 零售供氣:主要應(yīng)用於新興分散零售市場,主要(yào)應用於電子、光伏、醫療等領(lǐng)域(yù),毛利率較高(gāo),為(wéi)供氣企(qǐ)業(yè)提供(gòng)盈利增量。指氣體供應商將現場製氣銷售後的剩餘氣體以瓶裝(zhuāng)氣或液態(tài)氣(qì)的方式銷售(shòu)給需求(qiú)相對較小、更為靈活的客戶,毛利率高於現(xiàn)場製氣,為(wéi)氣體(tǐ)供應商提供利潤彈性。
圖表17:外包供氣可分為管道氣業(yè)務、瓶(píng)裝氣業務和(hé)儲槽氣業(yè)務,對應大宗與新興市場

資料來源:中國產業信息網,金宏氣(qì)體招股書(shū),億渡數據,僑源氣體招股書,中金公司研究部
2#區域化特點:運輸半徑(jìng)小,區域性特征顯著
工業氣體(tǐ)銷售(shòu)具有顯著(zhe)區域性特征。工業氣體產(chǎn)品主要以氣體子公司項目(mù)現場製氣為主,在確保管道供(gòng)氣對客戶穩定供氣(qì)的(de)前提下,將富餘氣體對外進行(háng)零售(shòu)。工業氣體具有不易存儲和運輸的物理特(tè)性,遠距離運輸將導致產品運輸成本大幅上升而失去競爭(zhēng)力。根據僑源氣體招股書,現場製氣生產基地與用戶之間的距離一(yī)般不超過20km,瓶裝氣和儲槽氣的運輸半徑分別為50km和200km。
我們測算平均(jun1)運輸(shū)距離每縮短20公裏零售供氣盈利水(shuǐ)平可提高約1.8%。我們以僑源氣體2021年業務數據為例,假設運(yùn)輸費用與運輸(shū)距離為線性關係,通過調整運輸距離來測算運(yùn)輸費用(yòng)對盈利能力的影響。
► 核心假設:1)根據僑源氣體招股書,2021年公司(sī)平均運輸距離為160-180公裏,我們假設為170公裏;2)根據僑源氣體招股書,2021年其運輸費用(yòng)為9432萬(wàn)元,約占其零售供氣收入的15.33%;3)我們假設運輸費用與運輸距離為線性關係。
► 主要結論:運輸距離每縮短20公裏,運輸費用(yòng)率降低約1.8ppt,即盈利能力可上升約1.8ppt。
圖表18:縮短運輸(shū)距離可以顯(xiǎn)著提高氣體供應商盈利水平

資(zī)料(liào)來源:僑源氣體招股書(shū),中金公司研究部(bù)
區域性特征下,長合同期、高重置成本下客戶粘性較(jiào)大,供氣企業或將逐漸(jiàn)形成區域壟斷。根據杭氧股份公告,現場(chǎng)製氣的供氣合同期(qī)一般為15-20年的長期合(hé)同,同時空氣分離設備的重置成本較高,呂梁杭氧有(yǒu)限公(gōng)司5萬Nm3/h空分項目總投資約2.59億元,合同期限為15年。一旦(dàn)確定供氣企業並開始供氣,客戶(hù)考慮質量、服務等因素(sù)一般不會更換,所以氣體供應商具有一定排他(tā)性。
因此,我們認為氣體供應商的核心(xīn)競爭力在於業務覆蓋範(fàn)圍,廣泛拓(tuò)展渠道布局,設立子公司為氣體供應商擴大規模的途(tú)徑。
3#新(xīn)興需求:特(tè)種氣(qì)體具備(bèi)更(gèng)好成長性
大宗氣體:增(zēng)長相對穩定
大宗供氣(qì)市場:主要應用於鋼(gāng)鐵(tiě)、有色金屬、基礎石油化(huà)工等(děng)傳統(tǒng)行業。大宗供氣市場客戶用量較大但用氣品(pǐn)類較(jiào)為單(dān)一,以現場製氣管道供氣為主,需(xū)求較為穩定。
大宗氣體(tǐ)市場規模隨GDP增長持續擴容:根據億渡數據,大宗氣體作為工業氣體的主(zhǔ)體,占工業氣體體量的80%,由於大宗氣體的數據相對匱乏,我們將中國工業氣體及大宗氣(qì)體市場規模增速和中國GDP增速作比較(jiào),可以得到工(gōng)業(yè)氣(qì)體增速與GDP增(zēng)速基本在同一增長區間,工業氣體(tǐ)市(shì)場規模增速相對(duì)穩定,我們預(yù)計(jì)大宗氣體將會繼續穩定發(fā)展(zhǎn)。
圖表19:工業氣體市場規模與GDP緊密關聯

注:2022年(nián)GDP數據非預測值
資料來源:Wind,億渡數據,中金公司研究部
特種氣體:半導體行業發(fā)展帶(dài)動多樣電子特氣需求
根據億渡數(shù)據資料,特種氣體種類眾多,其中電子特氣(qì)占比高達60%,新興行業(yè)發展帶動特氣持續增長。半導體為電子(zǐ)氣體的(de)主要應用領域,根據國際半導體產業協會(SEMI)數(shù)據(jù),2016-2018年全球半導體材料市場規模逐年增長,2019年市場規模下降至521.4億美(měi)元(yuán),同比下降(jiàng)1.1%。隨著半導體需求持續增長(zhǎng),2020-2022年全球半導體材(cái)料(liào)市場規(guī)模快速上升,2022年達到727億美元,同比增長8.9%。在半導體生產材料成本結構中,矽片(piàn)材料占比為38%,電子(zǐ)特氣占比為13%,是除矽片材料(liào)以外的第二重要半導體材料。往前看,半導體行業正處於成長期,隨著通信、汽車電子、人(rén)工智能等新興終(zhōng)端市場飛速發(fā)展(zhǎn),半導(dǎo)體行(háng)業的成長或將推動電子氣體需求不斷增長。
圖(tú)表20:2020年半導體產業(yè)材(cái)料市場規模占(zhàn)比(bǐ)

資料來源:宏芯(xīn)氣(qì)體官網,中金公司研究部
圖表21:全球半導體材料市場規模及增速

資料來源:SEMI,中金公司研究部
供給(gěi)端:內資起步較晚(wǎn),需要發揮相對優勢
在本節中,我們通過(guò)對比國(guó)際巨頭和國內工業氣體供應商在(zài)技術、產品、產能、區域布局、兼並(bìng)購等要素,試圖找(zhǎo)尋國內工業氣(qì)體(tǐ)供應(yīng)商持續追趕國際巨頭的合理路徑:憑借更靈活的服務響應機製,持續在外資薄弱的環節(jiē)和地區進行區域布局和並購整合,擴充產品線(xiàn)、順應下遊需求適時(shí)擴產(chǎn),才能有望進一步提升市占(zhàn)率逐步(bù)實現進口替代。
► 技術層麵,內資企業仍然和外(wài)資存在較大差距,但是摻雜、沉積環節的部分產品已經(jīng)達到國產替代級別;
► 產品層麵(miàn),國外(wài)的下遊覆蓋(gài)麵更廣,而國內產品也在不斷開拓,以杭氧為例公司已經開始特氣方麵布局,根據公司預計(jì),隨著衢(qú)州杭氧特氣的投產,將新增氪(kè)氣與氙氣產能(néng);
► 區域布局方麵,林德側重沿江沿海分布,國內廠商可以依托自身區位優勢(shì)差(chà)異化布局提升市場份額(é);
► 產能方麵,林德在國內擴產相對積極,子公司從27家提升至64家,今年新投產6個(gè)現場製氣項目,國內(nèi)廠商(shāng)擴產方麵也較為積極,杭氧與金宏在大(dà)宗和特(tè)氣方麵都有所布局;
► 兼並(bìng)購方麵(miàn),林德2018並(bìng)購普萊(lái)克斯(sī)成(chéng)為全球(qiú)龍頭,在國(guó)內也與(yǔ)萬化化(huà)學等(děng)公司通過合資成立公司的方式合作以擴大市場影響,國內(nèi)也逐步開始兼並,杭氧預計(jì)三年內與盈德企業合並。
我們認為國內企業相對優(yōu)勢在於快速響應機製和區域化差異(yì)布局。
圖(tú)表22:工(gōng)業氣體供應商(shāng)綜(zōng)合對比

資料來源:公司公告,億渡數據,Wind,中金公司研究部
1#技術與產(chǎn)品:優勢(shì)產品實現(xiàn)進口替代,產品線持續拓展
與國際巨頭相比,國內工業氣體企業(yè)在技術方(fāng)麵仍有一定差距(jù),但均有各自的優勢產品,未來產品開發也在持續布局:
► 優勢技術與後續研發(fā)方麵,國外企業技術(shù)優勢較(jiào)大,國產廠商在部分產品已經達到國(guó)產替代(dài)水平。
► 產品(pǐn)線方麵,國外廠商(shāng)產品線較為齊(qí)全,下遊覆蓋麵較國產廠商更廣。
圖表23:國內工業氣體企業優勢產(chǎn)品技術及研發(fā)情況(kuàng)

資料來源:各公司公告,中金公司研究部
2#區域性布(bù)局與整合:抓住外資薄弱的環節和區域
工業(yè)氣體現場製氣與零售氣體市場格局有所不同(tóng),現(xiàn)場製氣格局相對集中,零售市場格局相對分散(sàn),存在(zài)較大的整合空間。
► 現場製氣市(shì)場(chǎng)格局:現場製(zhì)氣項(xiàng)目合同周(zhōu)期較長,根據杭氧股份公(gōng)告,一般會與客戶(hù)簽訂15-20年長(zhǎng)期供氣協議;目前市場(chǎng)集(jí)中度較高,國外龍頭液化空氣集團、林德集團、空氣化工占比較高。
► 零(líng)售市場格局:零(líng)售市場領域,受運輸半徑的限製(zhì),區域性較強,更容(róng)易產生區域性(xìng)的廠商分布,目前廠商區域性較強,規(guī)模普遍不大(dà),國(guó)外(wài)巨頭主(zhǔ)要集中在(zài)華南、華東等(děng)沿江沿海發達地區,未來持續(xù)可整合空間較大(dà)。
現場製氣:國(guó)內企業在新增訂單中占比提升。根據尚普谘詢數據,在現存的現場製氣項目中,國外企業的市場份額占比達(dá)70%,內資僅為30%,但新增現場(chǎng)製氣項目中,內資企業占比明顯上(shàng)升。根據智博睿數據,在2021年第三方現場製氣項目新增訂單中,外資(zī)企(qǐ)業的(de)份額降低至25%,而內資企業占比提升(shēng)至75%。2023年,杭(háng)氧股份新簽氣體項目9個,金宏氣體也已新簽署9個電子大(dà)宗載氣及常規現(xiàn)場製氣項目。
圖表24:2023年林德、杭(háng)氧、金宏現場製氣訂單情況

資料來源:公司公告,氣體圈子,中金公司研究部
主流廠商在區域布局方麵各有優勢:近年來,行業裏湧(yǒng)現了(le)一批如杭氧股份、金(jīn)宏氣體、華特氣體為代表的年銷售額(工業氣體)超10億(yì)元的企業,各家企業在特定區域布局各異,如國外巨頭林德在中國的整體布局呈T字(zì)形,覆蓋整個(gè)東部沿海區域及沿江區域;杭氧(yǎng)和華特(tè)的布局相對較廣:杭氧股份在全國八(bā)大區域布局,分布較(jiào)廣,華(huá)特氣體側重華南(nán)華東;金宏氣體等區域優(yōu)勢廠商(shāng)主要沿優勢區(qū)域發展,金宏沿蘇州(zhōu)逐步向外擴展。此外各區域性企業如僑源氣體主(zhǔ)要在川渝(yú)地(dì)區經營、久策(cè)氣體主要(yào)在福建地區經營、和(hé)遠氣體主要在(zài)湖北地區經營等(děng)。受下遊需求影響,目前在華東地區企業布局較多,競爭較為激(jī)烈,其他(tā)地(dì)區的市場空間(jiān)仍然廣闊,國產企業仍具有較大的(de)提升空間。
圖表25:廠商區域(yù)布局情況匯總

資料來源:各公司官(guān)網,公司招股(gǔ)書,能源網,先進產業研究院、中金公司研究院
3#產能擴張:利用好響應機製更靈活的優勢
國內企業擴產計劃清晰,積極應對下遊需求變化:
► 林德:擴產在持續進行(háng),2020年至2023年6月底,布局的區域從6個增加到15個,分子公司從27家提升至64家,2023年新接現場製氣項(xiàng)目6個。惠州氮氣項目也帶來年(nián)產氮氣48005Nm³、氙氣4205Nm³、氧氣315萬Nm³。
► 杭(háng)氧股份(fèn):杭氧作為傳統(tǒng)空分設備廠商,擴產較為(wéi)重視大宗(zōng)氣體。2023上半年新簽氣體項目9個,公司預計到1Q24新增製氧量37萬m³/h,特氣方麵也開始(shǐ)逐步布局,將新增2000m³氙氣(qì)、20000m³氪(kè)氣的產能。
► 華特氣體:側重特氣擴產,在江(jiāng)西華特擴建生產基地,根據華特(tè)氣體2022年報披露,2025年將提(tí)高高純一氧化碳、高純一(yī)氧化氮、高純六氟丙烷及異構(gòu)體等特(tè)種氣體產能共1764噸。
► 金宏氣體:注重(chóng)電子氣體擴產,投資“新(xīn)建高端(duān)電(diàn)子專(zhuān)用材(cái)料項目(mù)”“新建電(diàn)子級氮氣、電子級液氮、電子級液氧、電子級液氬項目”及“製氫儲氫(qīng)設施建(jiàn)設項目”。大宗特氣都有(yǒu)所布局,公司2022年報預計(jì)2023年大宗氣體將新增產能48萬噸,特氣新(xīn)增1050噸。2024年新增超純氨16000噸、乙矽烷10噸、三(sān)甲基矽胺10噸。
4#收購兼並:地方國資在區域整合更有優勢
發展趨勢(shì):兼並收(shōu)購為企業擴大規模的必要擴張模式,國(guó)內工業氣體格局有望加速集中。基於(yú)工業氣體銷售的區(qū)域性特征及資本密集型(xíng)特點,行業內企業在擴大業務規模(mó)的過(guò)程中,往往通過兼並收購的方式橫向布局(jú)。國內氣體企業規模較小(xiǎo),一般為(wéi)區域性企業,並受(shòu)製於設備、技術、資金等多方麵因素的影響,產品品(pǐn)質(zhì)、售後服務與國外氣體公司存(cún)在一(yī)定的差距。加之許多客戶對(duì)於氣體廠商產品的多元性存在一定要求,在這背景下,國內工業氣體企業亟須整合行(háng)業內資源,以此與國外公(gōng)司展(zhǎn)開競(jìng)爭。隨著特種氣體需求(qiú)的多樣性、特殊性、複雜性要(yào)求不斷提高,部分國內企(qǐ)業有望(wàng)通過兼並收購逐步占領更多市場份額(é),提高行(háng)業集中度(dù)。
以電子特氣為例:集成電路製造(zào)需(xū)使用上百種(zhǒng)電子特種氣體,客戶存在多元化需求,促進企業並購。以晶圓(yuán)製造過程中需要使用的電(diàn)子特氣種類為例(lì),需要使用氟化銨和氟(fú)化氫等多元電子特(tè)氣吹掃刻蝕晶圓基板,此外(wài)還需要鉿烷/氧/氬/CF4/SF4等多種(zhǒng)氣體。客戶對氣體產品存在多元化(huà)需求,往往在某一終(zhōng)端產品(pǐn)的製造中所需氣體種類(lèi)達幾十種以上。根據無錫華東氣體有(yǒu)限公司披露,出於(yú)成本控製、倉儲管理(lǐ)、供(gòng)應穩定等(děng)多方考量,客戶更願意在一家氣體公司采購,因此希望氣體公司覆蓋更多的氣體種類。而特氣種類繁多,單一品種銷量較小(xiǎo),故特(tè)氣企業常常通過並購的方式(shì)進行品(pǐn)類的擴張。
圖表26:國內特種氣體企(qǐ)業收購情況

資料(liào)來源:公司公告(gào),中金公司研究部
總結:從市占率提升(shēng)看盈(yíng)利水平提(tí)升
以(yǐ)杭氧(yǎng)股份為例,上述(shù)各要素的布局(jú)也有利於(yú)國內工業氣體供應商提升利潤率水(shuǐ)平:
► 加強區域布局,提(tí)升零售業務占比:毛(máo)利率水平的差距受下遊客(kè)戶影響,以煤炭、鋼鐵代表的現場製氣(qì)的毛利率水(shuǐ)平遠小於零售氣毛利水平,公司2022年(nián)披露目前零售(shòu)占比為27%左右,遠低於林德6成左右的零售占比,但隨著公司未來零售(shòu)氣體(tǐ)業務的開(kāi)拓,我們(men)預計(jì)毛利(lì)率(lǜ)水平存(cún)在一定的提升空間。
圖表27:2022年(nián)林德下(xià)遊零售占比達60%

資料來源:公司資料,立鼎產業研究,中金公司研究部
圖(tú)表28:2022年杭氧股份下遊零售(shòu)占比較低

資料來源:公司公(gōng)告,中金公司研究部
來源:中金點睛

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