2022年正帆科技研究报告 工艺介质供应系统龙头，布局后服务和半导体设备零部件业务

1. CAPEX 和 OPEX 业务并举，业绩持续快速增长

1.1. 工艺介质供应系统龙头，布局后服务和半导体设备零部件业务

正帆科技成立于 2009 年，是国内领先的工艺介质供应系统厂商，专业从事电子工 艺设备、生物制药设备、电子气体和 MRO 服务。 公司深耕 CAPEX（电子工艺装备、生物制药设备等）领域，积极拓展 OPEX（核 心材料+专业服务）业务。经过多年研发积累，公司持续吸收和深化流体控制等核心技 术，曾参与 7 项国家/行业标准的制订。公司与子公司江苏正帆、合肥正帆均系经地方科 技厅、财政厅、税务局联合认定的高新技术企业，2020 年获认上海市企业技术中心，并 先后荣获“2012 年上海市科技小巨人企业”、“上海市‘专精特新’中小企业”等荣誉称 号。2021 年公司设立上海鸿舸半导体，正式进军半导体设备零部件领域。

从股权结构来看，俞东雷先生、崔荣女士通过风帆控股合计间接持有公司 20.78% 股份，两者系夫妻关系，为公司实控人与一致行动人。

公司主营业务包含电子工艺设备、生物制药设备、电子气体、MRO 服务和半导体 零部件，广泛应用于集成电路、平板显示、半导体照明、太阳能光伏、光纤制造和生物 医药等领域。 1）电子工艺设备：包括特气柜、化学品中央供应柜、分流箱、化学品稀释混配单 元、液态源输送设备等工艺介质供应系统，前端连接工艺介质存储装置、后端连接工艺 生产设备。2）生物制药设备：主要包括制药用水装备、生物工艺装备、高端制剂装备三 类洁净流体工艺系统。3）电子气体：包括电子特种气体（如砷烷、磷烷、电子混合气等 高纯气体）和电子大宗气（如高纯氮气、高纯氢气等），具备自研自产&混配电子特气和 逐步投入电子大宗气生产供应的能力。4）MRO 服务：即维护、维修、运营业务，包括 技改工程、设备销售、配件综合采购、维修保养及运营等配套服务。5）Gas Box：目前 公司 Gas Box 包括 VCR®型及 Surface Mount 型，适用于 8-12 英寸集成电路、平板显示、 光伏太阳能、光纤及微电子等行业。

电子工艺设备为主要收入来源，集成电路&光伏行业为主要下游。1）若按产品划 分，2021 年电子工艺设备和生物制药设备（CAPEX 业务）分别实现收入 12.83 和 1.68 亿元，收入占比分别为 70%和 9%，合计收入占比达到 79%，构成收入主体。电子气体 和 MRO（OPEX 业务）合计收入占比约 20%。2）若按应用领域划分，泛半导体行业（集 成电路、光伏、半导体照明和平板显示）仍为公司主要下游，其中集成电路和光伏行业 合计收入占比常年高居 50%以上，2020-2021 年分别达到 71%、60%。

公司客户群体覆盖国内多领域头部企业，客户资源优质。①泛半导体：公司在集成 电路、光伏、半导体照明、平板显示等细分领域均累积了丰富的客户资源，集成电路客 户涵盖中芯国际、长江存储、合肥长鑫、华虹宏力等；光伏领域客户包括通威、隆基、 晶澳等；半导体照明和平板显示客户包括三安光电、京东方等。②光纤通信：主要客户 包括亨通集团、富通集团、通鼎集团等；③生物医药：主要客户包括恒瑞医药、科伦制 药等，公司疫情期间为国药中生新冠灭活疫苗生产线配套提供制药用水系统，并为 mRNA 新型疫苗以及基因药物产业化用户提供制药用水&生物工艺核心装备。

1.2. 盈利水平持续改善，订单充足保障业绩延续高增长

受益半导体&光伏行业高景气度，公司收入规模快速扩张。2016-2019 年公司营收 CAGR 为 27%，整体稳步增长，2020 年略有下滑，主要系疫情影响下公司交付周期有所 延长。2021 年起公司收入端进入高速扩张阶段，2021-2022Q1 分别实现收入 18.37 和 3.62 亿元，同比+66%和+111%。在 2022Q2 受上海疫情管控明显影响的背景下，2022H1 公 司实现营业收入 9.43 亿元，同比+20%，仍取得稳健增长。

在利润端，2016-2021 年公司归母净利润 CAGR 达到 52%，明显高于同期收入端 增速（26%），侧面反映出公司盈利能力明显提升。2022H1 公司实现归母净利润 0.53 亿 元，同比-2.5%，出现一定下滑，主要系期权激励产生一定股份支付。若扣除期权成本因 素后，2022H1 公司归母净利润为 0.73 亿元，同比+26%，仍高于收入端增速。 进一步分析发现，2016-2020 年公司销售净利率持续上升，2020 年达到 11.20%。 2021-2022H1 销售净利率分别 9.15%和 5.66%，分别同比-2.05 和-1.22pct，略有下降，下 面将分别从毛利端与费用端进行详细分析。

1）毛利端：2016-2018 年公司销售毛利率分别为 20.08%、21.17%、26.14%，呈现 快速上升趋势，主要系系统综合解决方案毛利率快速上升带动。2018-2022H1 公司销售 毛利率保持相对平稳，但明显低于至纯科技，我们判断主要系至纯科技毛利率较高的半 导体行业收入占比较高所致。2）费用端：整体保持相对平稳，2022H1 期间费用率为 19.07%，同比+3.28pct，主要系存在期权激励造成的股份支付费用 2363 万元。

特别地，2021 年公司销售净利率同比-2.05pct，主要系 2020 年存在其他收益 0.24 亿 元、公允价值变动净收益 0.24 亿元。若扣除非经常性损益影响，2017-2021 年公司扣非 销售净利率分别为 3.77%、5.53%、6.40%、6.71%、7.48%，真实盈利水平持续提升。

公司在手订单充足，将保障业绩高速增长。截至 2022H1 末，公司存货和合同负债 分别为 15.4、9.9 亿元，同比+75%、+38%，在手订单充足，将支撑业绩延续高速增长。

2. 工艺介质系统：下游投资拉动行业需求，仍有较大成长空间

2.1. 工艺介质供应系统应用广泛，下游投资拉动行业需求

工艺介质系统广泛应用于泛半导体（集成电路、平板显示、光伏、LED 等）、生物 制药、食品饮料等领域，主要包括气体高纯工艺设备及系统、化学品高纯工艺设备及系 统、物料及水系统等，主要用于将气体、液体等介质输送至工艺设备，并实现生产全过程的监测与控制，其性能直接影响产线运行效率及成品良率。工艺介质系统需求与下游 资本开支直接挂钩，工艺介质系统的投资额约占项目总投资的 5%~8%。

2.1.1. 泛半导体：光伏&集成电路行业扩产旺盛，市场需求仍在快速增长

若仅考虑集成电路行业需求，我们预估 2021 年中国大陆工艺介质系统市场规模为 144 亿元，2023 年有望达到 206 亿元。若再考虑到光伏、平板显示、LED 等行业需求， 我们判断 2021 年中国泛半导体行业对工艺介质系统的需求将突破 200 亿元。

展望未来，集成电路、光伏等行业扩产需求旺盛，泛半导体行业资本开支有强支撑， 工艺介质系统需求有望维持高位。1）晶圆产能东移背景下，集微咨询预计中国大陆未 来 5 年将新增 25 座 12 英寸晶圆厂，对于工艺介质系统的需求有望维持高位。2）作为 全球光伏产业中心，中国大陆市场产销两旺，下游资本开支有强支撑。此外，Mini 和 Micro LED 有望带动新一轮显示面板投资，进一步拉动工艺介质供应系统市场需求。

横向对比至纯科技，公司在泛半导体领域布局更加均衡，对单一行业依赖度较弱。 2016 年以来至纯科技聚焦半导体行业，2020 年对半导体行业收入占比高达 54%。对于 光伏、LED 等其他泛半导体板块，至纯科技目前涉足较少。2021 年公司对光伏、集成电 路、平板显示行业收入占比分别为 35%、25%和 13%，下游更加均衡。考虑到光伏行业 的高景气度，叠加半导体行业晶圆厂逆周期投资的旺盛需求，公司有望深度受益。

2.1.2. 生物制药：行业周期性更弱，产品拓展有望成为新增长点

2020 年我国制药设备市场规模约 359 亿元，2015-2020 年 CAGR 为 11%，整体稳 中有升，周期性波动较弱。细分产品来看，生物制药领域涉及大量工艺介质供应系统， 包括制药级用水系统、物料工艺配液系统等。若仅考虑制药用水和制剂机械设备，2020 年在我国制药设备市场占比合计约 6%，对应市场规模约 21.5 亿元。 公司生物制药设备主要为向下游客户提供各类洁净流体工艺系统，主要产品包括： 1）制药用水装备：纯化水机、注射用水机、纯蒸汽发生器、储存与分配模组设备等；2） 生物工艺装备：生物发酵/反应器、超滤纯化、培养基与缓冲液、灭活设备等；3）高端 制剂装备：分散乳化、精确配制、超滤纯化、在线清洗设备等。2021 年公司生物制药设 备收入仅 1.68 亿元，市场份额提升空间依旧较大。此外，在传统的制药输送系统基础之 上，公司正在积极拓展其他市场规模更大的生物制药设备环节，有望成为新增长点。

2.2. 行业集中度依旧较低，市场份额有望持续提升

工艺介质供应系统市场份额较为分散，海外龙头在高端产线中仍占主导。在泛半导 体领域，海外知名供应商包括帆宣科技、东横化学、法液空等，长期以中国大陆的外资 企业为主要客户，单项业务规模较大，尤其在半导体大型项目上仍占据主要份额。在本 土企业中，公司和至纯科技较为领先，2021 年公司电子工艺设备实现收入 12.83 亿元， 至纯科技高纯工艺系统收入 10.78 亿元。从收入角度来看，二者较海外龙头仍有较大差 距，我们判断 2021 年公司和至纯科技在本土占有率均不足 10%，行业集中度较低。

展望未来，我们判断工艺介质供应系统市场集中度有望进一步提升，但提升空间有 限，本土企业业绩增长弹性仍主要依赖于下游需求拉动。核心原因体现在：1）从业务 模式上来看，工艺介质系统的客户群体分散，非标属性较强，较难实现标准化产品的规 模化放量；2）从客户层面来看，基于供应商产能等考量，下游客户一般较少将同一条产 线的所有配套系统订单全部交付给一家供应商；3）从财务角度出发，工艺介质系统收 款周期较长，业务大规模扩张对企业现金流也提出了较高要求。

3. 半导体零部件：Gas Box 市场需求旺盛，公司有望快速放量

3.1. Gas Box 为干法设备核心零部件，2021 年本土市场规模超 100 亿元

半导体设备零部件为千亿元级大市场，国产替代诉求迫切，兼具强β和强α属性。 1）我们预估 2021 年全球&中国大陆半导体设备零部件市场规模分别约为 406、117 亿美 元，整体市场规模庞大。受益于国产半导体设备快速放量，中国大陆半导体设备企业对 于半导体设备零部件的需求快速提升。2）另一方面，半导体设备高端核心零部件基本依 赖进口，在全球供应链紧张背景下，零部件供给已成为半导体设备企业产能扩张重要瓶 颈，叠加外部事件影响，半导体设备零部件国产化诉求愈发凸显。

气柜模组（Gas Box）为干法泛半导体设备内部的模组化气体供应系统，主要用于 设备内部的气体传输、分配与混合，是泛半导体干法设备中不可或缺的核心零部件。在 半导体制程设备中，Gas Box 主要用于刻蚀、薄膜沉积和离子注入设备等。

我们预估 Gas Box 在薄膜沉积设备、刻蚀设备中的价值量占比分别为 4%、9%。 1）薄膜沉积设备：以拓荆科技为例，2020 年直接材料成本占比达到 90%，其中气 体输送系统类在直接材料成本中约占 8%。若参照海外半导体设备龙头，假设薄膜沉积 设备毛利率为 45%，则我们估算 Gas Box 在薄膜沉积设备中的价值量占比约为 4%。（（1- 毛利率）*直接材料成本占比*气体输送系统成本占比，即（1-45%）*90%*8%）

2）刻蚀设备：参照中微公司招股书，2018 年直接材料成本占比达到 95%，气体输 送系统在材料成本中约占 17%。若参照海外半导体设备龙头，假设刻蚀设备毛利率为 45%，则我们估算 Gas Box 在刻蚀设备中价值量占比约为 9%（=（1-45%）*95%*17%）。

若仅考虑半导体设备需求，我们预估 2021 年全球和中国大陆 Gas Box 市场规模分 别为 25 和 7.2 亿美元（折合人民币 163 和 47 亿元），2023 年有望达到 29.5 和 10.3 亿美 元（折合人民币 192 和 67 亿元）。若再考虑光伏、面板显示等行业需求，我们判断 2021 年中国大陆 Gas Box 市场规模将超过 100 亿元。（注：美元：人民币取 1：6.5）

3.2. 公司具备布局 Gas Box 技术优势，国产替代倒逼其快速放量

基于工艺协同性，公司具备切入 Gas Box 领域的先发优势。Gas Box 作为设备内部 输气系统，核心技术壁垒之一体现在工艺设计，与设备外部供气系统有较强相通性。公 司深耕气体输送系统多年，设备外输送系统与设备内部气体系统底层技术互通，具备切 入 Gas Box 领域的先发优势。目前公司 Gas Box 包括 VCR®型及 Surface Mount 型，适 用于 8-12 英寸集成电路、平板显示、光伏太阳能、光纤及微电子等行业。

全球供应链紧张&设备商国产替代诉求，倒逼公司 Gas Box 快速放量。整体来看，Gas Box 仍高度依赖进口，国内仅公司与富创精密等少数企业具备初步供货能力。在全 球供应链紧张、贸易摩擦的基础上，国产半导体设备商对零部件国产替代诉求愈发强烈。 公司积极对接半导体&光伏客户，部分客户已批量采购，有望进入快速放量阶段。 展望未来，在 Gas Box 的基础上，基于在工艺介质输送系统领域多年累计的产业经 验，我们判断公司有望在半导体设备模组零部件领域实现多品类的持续扩张。

4. OPEX：战略发展重点，材料&服务业务打开成长空间

4.1. 电子气体：市场需求快速提升，公司持续完善产业布局

4.1.1. 市场规模快速提升，国产替代空间较大

电子气体为重要的泛半导体原材料，包括电子特气和电子大宗气两大类： 1）电子 特气：广泛用于离子注入、刻蚀、沉积、掺杂等工艺，是集成电路、光伏、平板显示、 半导体照明等行业生产不可或缺的原材料，直接影响器件的良率和稳定性。2）电子大 宗气：包括氮气、氧气、氩气、二氧化碳等，主要作为保护气、载体等。2020 年电子特 气在全球电子气体市场中的份额高达 72%，是电子气体市场的主要组成部分。

对于电子特气，集成电路&显示面板为主要应用下游，在晶圆制造材料成本中占比 仅次于硅片。从下游应用来看，2020 年我国电子特气在集成电路、显示面板行业中的应 用占比分别为 45%和 35%，合计高达 80%。在集成电路行业中，电子特气为价值量占比 仅次于硅片的第二大晶圆制造原材料，约占晶圆制造成本的 13%。

受益泛半导体行业持续旺盛的需求，我国电子气体市场规模快速提升，国产替代空 间较大。1）2021 年我国电子特气市场规模约 196 亿元，2022 年有望达到 221 亿元， 2010-2022 年 CAGR 为 16%，持续稳健增长。考虑到电子特气在电子气体市场中的占比 约为 72%，我们反向推算预计 2022 年我国电子气体市场规模将达 308 亿元。2）整体来 看，电子特气市场高度集中，仍由海外企业主导，空气化工、林德集团、液化空气、大 阳日酸合计占据全球 91%的市场份额，本土企业仍处于起步阶段。

4.1.2. 电子特气已具备较强竞争力，募投重点加码电子大宗气体

公司在电子特气领域已形成较强市场竞争力，是国内为数不多能稳定量产电子级砷 烷、磷烷的企业之一。公司现有电子气体业务以电子特气为主，包括砷烷、磷烷、硅烷 和电子混合气等高纯气体，广泛应用于集成电路、半导体照明、光伏等领域。

横向对比本土龙头，公司电子特气业务仍有较大成长空间。南大光电是本土少数与 公司电子特气业务形成正面竞争的企业，其电子特气产品主要包括高纯磷烷、高纯砷烷、 安全源磷烷、安全源砷烷、三氟化氮、六氟化硫。1）从收入规模上来看，2021 年公司 高纯气体业务实现收入 1.76 亿元，2017-2021 年 CAGR 达到 32%，明显低于南大光电 （2021 年 7.31 亿元），仍具备较大成长空间。2）从盈利水平来看，2021 年公司高纯气 体业务毛利率为 20%，明显低于南大光电，我们判断主要系公司贸易气体占比较高所致。 但考虑到贸易气体费用率较低，我们预估公司高纯气体净利水平仍较为可观。

展望未来，我们判断公司电子气体业务有望持续扩张，核心竞争力主要体现在： 1）客户协同性：电子气体为工艺介质系统核心原材料，二者客户重叠度较高，本质 上属于公司主业向上游的整合。据公司招股说明书数据，2017-2019 年公司高纯特种气 体与工艺介质系统的客户重叠度分别为 70%、75%和 67%。基于在工艺介质系统领域累计的客户资源，以及现场服务能力，公司电子气体业务具备较强先发优势。

2）产业布局持续扩张：电子气体具备一定运输半径，同时地缘资源属性较强，故产 能布局为企业核心竞争力之一。为扩大销售半径、完善产业布局，2022 年公司募投项目 重点加码电子气体，并以电子特气为基础，重点布局电子大宗气，实现产品和区域覆盖 度的拓展，进一步打开成长空间。该募投项目主要用于： （1）合肥高纯氢气项目：计划建成生产 1260 万立方氢气及 30 万瓶罐装特种气体 生产能力。在高纯氢的基础上，公司新增电子混合气、实验室气体、工业气、消防气、 负压钢瓶气体等产品的充装能力，拓展应用领域。（2）潍坊高纯大宗项目：计划建成年 产 21,271 万标准立方米电子大宗气体（氮气、氧气、氩气）的生产能力。

4.2. MRO：与存量运行产能密切相关，有望持续快速增长

MRO 业务即维护、维修、运营业务，主要指针对已向客户交付使用的电子工艺设 备、生物制药设备提供后续配套服务。展望未来，考虑到泛半导体行业的周期性，在未 来下游扩产增速放缓背景下，与存量产线挂钩的 MRO 后服务市场重要性将愈发凸显。 MRO 业务对供应商的项目管理经验和团队成员的专业度有较高的要求，需要对客 户已有介质供应系统的工艺参数和各种工艺介质的特性有深入了解，对替换的零部件也 有指定要求，目前国内客户大多数还是以国外供应商为主。公司在泛半导体和生物医药 等领域深耕多年，对客户的工艺流程、关键设备和运营管理已有深刻理解，并形成快速 响应机制，具备为客户提供 MRO 一站式服务的综合能力。2021 年公司 MRO 业务收入约 1.88 亿元，收入占比仍仅为 10.21%，后续成长空间较大，有望实现快速增长。

5. 盈利预测

核心假设： 1）电子工艺设备：考虑到晶圆厂大规模扩产、光伏行业高景气度需求，同时公司市 占率依旧较低，有望延续稳步增长态势。此外，考虑到 Gas Box 需求旺盛，在手订单饱 满，进入快速放量阶段，有望成为电子工艺设备业务板块新增长点。我们假设 2022-2024 年收入同比增速分别为 35%、40%和 25%。随着半导体行业收入占比上升，毛利率有望 逐步提升，故假设 2022-2024 年毛利率分别为 25%、26%和 27%。

2）生物制药设备：在传统的制药输送系统领域，公司市占率依旧较低，同时正在积 极拓展其他市场规模更大的生物制药设备环节，成长弹性较大，假设 2022-2024 年收入 同比增速分别为 135%、40%和 30%，2022-2024 年毛利率稳定在 25%。

3）电子气体：电子特气仍有较大成长空间，同时重点布局电子大宗气体，考虑到合 肥高纯氢气项目、潍坊高纯大宗项目等项目陆续投产，公司电子气体业务有望持续扩张， 假设 2022-2024 年收入同比增速分别为 40%、60%、80%。随着电子气体自产比例提升， 毛利率仍有较大提升空间，假设 2022-2024 年毛利率分别为 21%、22%、23%。

4）MRO：随着半导体、光伏等行业存量运行产线增多，MRO 市场需求将快速释 放，公司为国内少数具备 MRO 一站式服务能力的企业，有望充分受益，假设 2022-2024 年收入同比增速稳定在 50%，2022-2024 年毛利率稳定在 42%。

5）其他业务：假设 2022-2024 年收入同比增速稳定在 30%，毛利率为 40%。

盈利预测： 基于以上假设，我们预计公司 2022-2024 年营业收入分别为 26.83、38.31 和 51.40 亿元，分别同比增长 46%、43%和 34%；2022-2024 年归母净利润分别为 2.21、4.00 和 5.73 亿元，分别同比增长 31%、81%和 44%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）