电子大宗气体分类及各领域需求情况如何？

电子大宗气体下游应用广泛，泛半导体行业提供长期需求。

1、 电子大宗气体作为关键原料贯穿于微电子加工各环节

电子大宗气体主要指满足电子半导体领域要求的高纯度和超高纯度大宗气体， 包括氮气、氦气、氩气、氧气、氢气和二氧化碳等六大品类。电子大宗气体在半导 体制程中用量大并且覆盖绝大部分环节的应用，主要用作环境气、保护气等。 电子大宗气体和通用工业气体在气体纯度、供应方式等要求上存在较大差异。 纯度要求方面：电子大宗气体对产品纯度的要求比通用工业气体高，为 5N-9N，相 较之下，通用工业气体的纯度要求仅为 2N-5N；供应方式方面：电子大宗气体主要 为大型客户现场制气，而通用工业气体为大型客户现场安装空分装置；可靠性及稳 定性方面：电子大宗气体现场制气系统要求具备每年 365 天、每天 24 小时的不间断 的供应能力，且对连续供应的气体纯度波动有严格要求，通常在 1ppb 以内，而通用 工业气体对现场制气系统要求连续供应，对气体纯度、压力波动等敏感度较低。

电子大宗气体的下游应用领域涵盖集成电路制造、半导体显示、低温超导、电 子设备及材料、光纤通信等领域。六大电子大宗气体品类下游均能应用于集成电路 制造和半导体显示领域。其中，氮气还可应用于电子设备及材料的封装、电子烧结 和退火环节。氦气下游还覆盖低温超导以及光纤通讯领域，分别应用于 MRI 磁体冷 却及液氮补充以及光纤制造工艺。

电子大宗气体作为环境气、保护气、清洁气和运载气等，覆盖泛半导体生产的 各环节。其中，环境气体主要为氮气，主要为泛半导体生产全过程提供惰性氛围； 保护气体包括氮气、氦气、氩气等，主要用于防止器件加工过程中发生氧化和反应 等；清洁气体包括氮气、氦气、氩气、氧气、二氧化碳等，主要用于清洗反应后晶 圆和器件上残留的杂质；运载气体包括氮气、氦气、氩气等，用以将挥发性物质和 气体混合物从发生源输送至对应工艺程序中；反应气体包括氮气、氢气、氧气、氩 气等，主要用作原料气和还原气，以及能够形成 PN 结、保护层和隔离层。

国内电子大宗气体市场以及所属电子气体市场稳步增长。中国电子气体市场规 模不断扩大，根据卓创资讯数据，2016 年约为 92 亿元，2022 年电子气体市场规模 已增至 174 亿元，预计 2025 年将达到 218 亿元，2022 年至 2025 年 CAGR 为 7.80%。 2022 年中国电子大宗气体市场规模达到 95 亿元，根据卓创资讯数据，预计 2025 年 电子大宗气体市场规模将达到 122 亿元，2022 年至 2025 年 CAGR 为 8.70%。

2、 IC 制造领域：产能扩张叠加稼动率上行，拉动电子气体需求提升

电子气体是半导体领域中不可或缺的关键原材料。半导体材料按应用环节可分 为前端晶圆制造材料和后端封装材料，在芯片制造所需的前端晶圆制造材料构成中， 电子气体占比仅位居大硅片之后，成为第二大必需材料，约占半导体前端材料市场 14%。且电子气体与仅在半导体制造的单一或数个步骤中使用的光刻胶、CMP 抛光 材料等原材料不同，电子气体几乎贯穿整个半导体制造的各个工艺阶段，所需使用 的电子气体品种更是多达百余种。

全球视角下，SEMI 预计 2024 年全球晶圆制造设备的投资开始复苏，带动上游 原材料需求增加。根据 SEMI 在 2023 年 12 月 12 日发布的《年度半导体设备市场预 测报告》显示，预计 2023 年全球晶圆制造设备的支出同比-4%，从 2022 年创纪录的 941 亿美元历史高点降至 905.9 亿美元，该下降主要受半导体市场周期性萎缩的影响。 然而到 2024 年，SEMI 预测全球晶圆厂的设备投资将重新增长至 931.6 亿美元，同 比+3%，该设备投资的增长预期或将推动全球半导体领域的材料需求进一步提升。

地区视角下，中国大陆在半导体设备投资方面连年保持全球领先地位。依据 SEMI 提供的数据，2020 年中国大陆在半导体设备投资上达到了 187.2 亿美元，占当 年全球总投资额的 26%，居全球之首，这也是其首次超越中国台湾成为全球最大的 半导体设备投资地区。2021 年中国大陆半导体设备投资额再次达到新高点，总投资 额攀升至296.2亿美元，同比+58.23%，全球市场份额也从2020年的26%上升到29%， 依旧位列全球第一。尽管在 2022 年中国大陆的半导体设备投资额略有减少，降至 287.2 亿美元，但其在全球投资中所占的比重仍然保持领先。至 2023 年，在全球半 导体设备投资有所下滑的背景下，中国大陆半导体设备投资额逆势增长至 366 亿美 元，全球占比进一步提升至 34%。

半导体设备投资增加促进了晶圆产能的扩充，我国在全球新增晶圆厂的规划数 量中位居首位，为国内半导体材料产业提供了广阔的发展空间。SEMI 的数据表明， 在 2021 至 2023 年间，全球半导体行业预计将建设 84 家大型芯片制造厂。在此期间， 中国大陆计划新增 20 家晶圆厂，数量居全球之首。美洲地区紧随其后，在《芯片和 科学法案》的刺激下，预计将新增 18 家晶圆厂，主要专注于 12 英寸（300 毫米）晶 圆的生产。SEMI 的统计数据显示，2022 年中国大陆在 300 毫米前端晶圆厂的产能 市场份额为 22%，根据当前的产能规划，预计到 2026 年这一数字将增至 25%，中国 大陆在 300 毫米晶圆市场的份额将超过韩国位列全球第一。随着国内越来越多晶圆 厂的产能实现落地，从确保供应链安全和降低成本的双重考虑，国产半导体材料的 使用比例预计将迅速上升，市场前景广阔。此外，从扩产的结构来看，主要集中在300 毫米先进制程生产线上，这对半导体材料的质量提出了更高的标准，推动了半导 体材料行业向高端化发展的趋势。

随着半导体产品需求的迅速上升，国内的晶圆制造厂亦纷纷投身于产能扩充的 浪潮之中。根据集成电路材料产业技术创新联盟（ICMtia）的研究报告指出，2021 年中国的半导体晶圆月产能（折合 8 英寸）达到了 407 万片，其中 12 英寸晶圆的实 际月产能为 104 万片，8 英寸晶圆的月产能为 102 万片，而 6 英寸及更小尺寸晶圆的 月产能为 127 万片。2022 年，12 英寸晶圆的实际月产能快速增长至 137 万片，8 英 寸晶圆的月产能达到 113 万片，而 6 英寸及更小尺寸晶圆的月产能保持稳定。根据 芯思想研究院数据，预计到 2023 年 12 英寸、8 英寸晶圆的产能将分别同比+2.19%、 +23.89%。

短期来看，半导体行业的库存有所优化。截至 2024Q1，全球主要半导体企业的 平均库存周期约为 166 天，相比于 2023Q4 有所上升，或是由于一季度行业整体备货 所致。尽管整体库存水平仍旧处于中高位，但观察头部企业的库存动态可见 2023 年 全球半导体行业的发展趋势呈现积极态势。就国内而言，2024Q1 半导体材料领域的 平均库存金额为 9.93 亿元，相较于 2023Q4 小幅下降。

全球晶圆代工产业（IDM 模式除外）的平均产能利用率已经达到回升阶段。根 据群智咨询的数据显示，2024Q2 全球非 IDM 晶圆代工的平均产能利用率大约为 76%， 相比 2024Q1 增长 0.5pcts。群智咨询进一步预测，到 2024Q3 上述平均产能利用率环 比将会略有上升，有望提升至 77.5%。

全球半导体材料市场持续稳健增长，而中国市场增速超过全球平均水平。根据 SEMI 发布的数据显示，2022 年全球半导体材料市场的总值达到 726.9 亿美元，同比 +8.86%，且在 2016 至 2022 年间年均复合增长率 CAGR 保持在 9.22%，表现出稳定 的增长趋势。2022 年中国的半导体材料市场总值为 129.7 亿美元，同比+7.35%，2016 至 2022 年间的年均复合增长率 CAGR 达到 11.36%，明显高于全球平均增速。

3、 半导体显示领域：新型显示产能和市场空间维持增长，技术迭代带 来电子大宗需求新增量

海内外 TFT-LCD 产能同步增长，预计国内增长幅度较大。2021 年全球 TFT-LCD 面板产能达到 3.41 亿 m2 /a，根据《中国电子气体产业链发展现状与展望》预计，10.5 代工厂将增加大约 30%的产能，而 8.6 代工厂的产能将增加约 25%，并估计到 2025 年全球 TFT-LCD 面板的生产能力将提升至 3.95 亿 m2 /a，从 2021 年至 2025 年 CAGR 大约为 4%。2021 年中国 TFT-LCD 面板产能为 2.05 亿 m2 /a。随着国内新生产线陆续 建成，2022 至 2023 年将经历产能的快速增长，而在 2023 年之后产能增速预计趋于 放缓。同样根据《中国电子气体产业链发展现状与展望》，预计到 2025 年中国 TFT-LCD 面板产能将达到 2.86 亿 m2 /a，2021 至 2025 年 CAGR 约为 9%。

中国面板产能占比全球第一，已崛起成为全球 LCD 面板的最大供应商。据智研 咨询数据显示，2017 年中国的面板产能已占全球总产能的 34%，得益于国内显示面 板制造商对产线建设的持续投入，产能持续上升，到 2022 年该占比将进一步上升至 56%。从中长期角度看，中国大陆在全球市场的占有率预期将持续增加。得益于我国 在 OLED、LCD 技术方面的不断进步以及产能的逐步扩展，国内如京东方、华星光 电、深天马等面板生产商快速崛起，电子大宗下游市场持续增长。

中国 LCD 产量及其全球产量占比稳健增长。在全球范围内，2022 年 LCD 显示 面板的总产量达到了 245.5 百万平方米，同比+2.12%。根据 Frost & Sullivan 预测， 2024 年全球 LCD 显示面板的总产量将增长至 254 百万平方米，从 2020 年起 CAGR 约为 1.9%。就国内市场而言，由于国际产业的转移，中国自 2016 年到 2022 年逐步 成为全球 LCD 显示面板的重要生产中心。Frost & Sullivan 的数据显示，中国的 LCD 面板产量从 2016 年的 43.5 百万平方米增加到 2022 年的 103.7 百万平方米，其在全 球市场的产量占比从 23.7%上升到 40.8%，年均复合增长率 CAGR 高达 15.58%。展 望未来，Frost & Sullivan 预计中国的 LCD 面板产量将持续稳定增长，到 2024 年其 在全球市场的产量占比将达到 44.2%。

中国 OLED 产能保持快速增长态势并预计延续至 2024 年。根据中商产业研究 院发布的《2024-2030 年中国 OLED 显示面板市场发展现状及潜力分析研究报告》， 2022 年中国的 OLED 产能约为 21.8 平方千米，实现同比+60.3%。据中商产业研究院 进一步预测，到 2024 年中国的 OLED 产能预计将达到 32 平方千米，2022 年至 2024 年 CAGR 为 21.16%，呈现高速增长态势。

中国 OLED 产量及其全球产量占比稳健增长。据 Frost & Sullivan 数据显示，自 2016年起全球OLED显示面板的生产量已从4.50百万平方米迅速增至2022年的16.7 百万平方米，CAGR 为 24.43%，到 2024 年全球 OLED 面板的生产量将增至 21.90 百万平方米。就国内市场而言，由于受到较高技术壁垒的制约中国在 OLED 产业的 发展起步较晚，2019 年中国的 OLED 面板产量为 0.81 百万平方米，占全球总产量的 9.5%。Frost & Sullivan 预计，到 2024 年，中国的 OLED 面板产量将增至 5.20 百万 平方米，全球市场占比将提高至 23.7%，CAGR 预计达到 45.0%。

全球显示面板出货量维持正增长，增速有所放缓。Frost & Sullivan 的数据显示， 全球显示面板的出货量自 2016 年的 188.2 百万平方米增至 2022 年的 262.2 百万平方 米，CAGR 为 5.68%。Frost & Sullivan 预测全球显示面板行业将从高速增长阶段平稳 过渡至稳健增长期，预计到 2024 年出货量将达到 273.9 百万平方米，自 2022 年 CAGR 预期为 2.21%。

海内外新型显示产业规模不断上涨。据研精毕智数据显示，从 2016 年到 2021 年全球新型显示市场的规模从6250亿元增加至18520亿元，期间CAGR达到39.3%， 增长迅速。到 2022 年，全球市场规模进一步扩大到 19680 亿元，同比+6.3%。在同 时期内，中国新型显示市场从 2750 亿元增长至约 5870 亿元，CAGR 大约为 28.4%。 2022 年中国市场规模首次突破 6500 亿元，同比+10.7%。

4、 光伏领域：新增装机量逐年递增，推动上游市场快速发展

中国太阳能组件产量保持高速增长。根据中国光伏行业数据显示，2023 年全国 太阳能电池组件产量达到 499GW 历史高点，同比+69.3%，同比增速与太阳能电池片 保持同步。目前我国组件以晶硅组件为主，薄膜光伏组件产量占比较低。中国光伏 行业协会预计 2024 年我国太阳能电池组件产量将超过 750GW，预计同比+50.30%， 同样与太阳能电池片一同保持高速增长区间。

中国太阳能电池片产业快速发展，推动了相关电子化学品市场的持续增长。在 光伏系统中最重要的是组件，而组件的关键材料为电池片。中国光伏行业数据显示， 从 2015 年至 2022 年，受益于中国电池片行业的迅猛发展，全球电池片的年生产量 从 62GW 增长至 350GW，CAGR 达到 28%。2022 年中国电池片生产量为 318GW， 同比+60.61%；2023 年，在海外需求的强劲增长驱动下，中国的电池片生产量上升 至 540GW，同比+69.81%；中国光伏行业协会预计，到 2024 年，中国电池片的生产 量将进一步攀升至 820GW。中国在太阳能电池片领域的生产量占据全球总产量的比 例较大，并具有显著的优势，这一趋势持续推动中国相关电子气体市场的增长。

从需求端来看，全球及中国光伏市场再生能源装机容量持续扩大。据中国光伏 行业协会，2023 年，全球光伏市场新增装机容量突破 390GW 达到历史高点。展望 未来，得益于光伏发电成本的进一步降低，预计全球光伏装机容量在保守与乐观两 种情形下都将持续扩大。2023 年中国光伏市场的新增装机容量达到 216.88GW，同 比+148.1%，其中我国大部分大基地项目于 2023 年底前成功并网。根据光伏行业协 会数据，集中式光伏电站的新增装机量为 120.59GW，同比+232.2%，而分布式光伏 电站的新增装机量为 96.29GW，同比+88.4%。