2023年工业气体行业专题报告：他山之石，海外气体行业复盘

1886-1914： 工业气体行业的诞生

氧气：BOC公司规模化生产的第一个气体产品

氧气是BOC公司规模化生产的第一个气体产品。氧气早在18世纪就已被发现，但一直没有被规模化的生产和应用。布林氧气 公司于1886年在伦敦成立，次年开始用氧化钡工艺生产氧气，产量达6吨。在接下来的两年里，随着工艺技术的改进，1889年 氧气产量增加到39吨，纯度约为95%。那个时期，氧气下游的主要应用领域是用于石灰灯。

二氧化碳：性质独特，广泛应用于饮料市场

二氧化碳性质独特，广泛应用于饮料市场。二氧化碳最初是啤酒、面包和酿酒工业中糖类化合物发酵产生的副产品， 易溶于水，化学性质与酸有相似之处，19世纪开始应用于矿泉水和软饮料市场，并随着可口可乐等饮料公司的发展， 使用量快速提升。此外，二氧化碳易液化，是第一种在工业规模上液化的气体，液态气体比正常状态下的气体浓缩得 多，可以大大节省运输成本。

乙炔：无色无味的易燃气体，最初用于照明和焊接

乙炔为无色无味的易燃气体，最初用于照明和焊接。乙炔供给适量空气，可以完全燃烧发出亮白光，在电灯未普及或没有 电力的地方可以用做照明光源。此外，乙炔燃烧时能产生高温，氧炔焰的温度可以达到3200℃左右，广泛用于切割和焊接 金属。值得注意的点是，乙炔在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，因此不能在加压液化后贮存或运 输，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。

气体的运输和存储是塑造行业区域性和专业性的关键要素

气体的运输和存储是塑造行业区域性和专业性的关键要素。气体的存储从最开始的气体袋、金属储罐，再到后面的钢瓶不断演 变。尽管自19世纪90年代以来对高压钢瓶进行了许多改进，但它仍然是工业气体的重要运输和储存手段。随着工业气体的不断 发展，有些气体的运输方式也变得越来越便捷，例如乙炔能够溶解到丙酮中极大地提升了乙炔运输的效率。然而，钢瓶的出现 并没有完全解决与气体储存和运输相关的两个关键问题：1、气瓶作为承压设备存在爆炸风险，且部分承装介质具有易燃易爆等 特性，需要考虑安全性问题；2、钢瓶本身要远重于压缩气体的重量，运输需要考量经济性问题。以上两点塑造了气体行业的专 业性和区域性属性。

1914-1960： 在动荡时代寻求平衡

氧气：军事和炼钢助推需求爆发

军事和炼钢发展助推氧气需求爆发。氧气主要用于切割和焊接，战争毫无疑问给气体公司提供了重要的增长机会。此外，大量增 长的非军事应用也助力了氧气需求的爆发，尤其随着炼钢中富氧空气实验表明氧气百分比增加会缩短转炉工作时间，并可减少氮 对金属质量的有害影响。这一关键的技术创新，推动钢铁行业氧气需求呈指数级增长。

氮气：开始大量用于化工领域

氮气开始大量用于化工领域。随着haber-bosch（哈伯法）工艺在合成氨上的运用，氮气开始大量应用于化工领域。在该时 期，工艺中使用的氮气“原料”都已经是使用空气分离技术得到的。考虑到大气中氮气的含量约为78%，而氧气含量约为 21%，更大量氮的需求能更好地利用空气分离装置的生产能力，而不是像之前一样简单地将氮气排放丢弃。

精馏工艺和存储分配系统显著突破

氩分离：一旦空气中的氮气去除，想要得到纯度达到99.5%或更高的氧气就需要分离出氩气，1913年双重精馏工艺的引入和商 业应用实现了氩分离，两次世界大战期间氩分离成为常规分配系统，这不仅可以使得气体公司得到更高纯度的氧气、氮气，与 此同时可以回收稀有气体，提高产品附加值。

分配系统：在两次世界大战期间，为了响应治金工业的发展，需要设计更有效的分配和存储系统来解决大量生产和散装运输 和储存的问题，其中的技术突破为Heylandt液氧系统。

1960-1990： 规模化、专业化 和国际化

电子行业突破促进了氮气和特殊气体的快速发展

特殊气体：20世纪70年代和80年代，日本的工业气体行业对特殊气体和氮气的需求持续增加。到1980年左右，日本气 体公司首次销售的氮气多于氧气，除了电子行业的强劲需求外，氮在其他应用中的使用也急剧增长，例如食品加工行业。

TGM：20世纪80年代开始，日本提出了一个新的业务概念——TGM，即在电子行业客户附近建造小型氮气生产设施， 该气体中心拥有大规模的特殊气体和相关设备储存能力，而且还提供完整的管理服务，包括更换气瓶、整个工厂的维护、 管道系统的清洁、泄漏监测和其他安全检查。换句话说，日本工业气体生产商不仅向电子工业输送气体，而且还提供全 面的超纯气体管理系统。

新的气体生产工艺形成巨大补充

新的气体生产工艺：PSA和膜工艺。20世纪80年代，行业从商业上正式引入了两种全新的气体生产技术，第一个是变压吸附 (PSA) ，第二个是膜工艺。这两种工艺不仅从技术上对空气液化分离形成了补充，并为新的细分市场提供了服务。

1990-至今： 合并、整合和 竞争

产品结构更加均衡，氢气或是未来重点品种

产品结构更加均衡。主要气体供应商试图为所有客户提供完整产品的系列，但销售结构因经济发展水平而异。一般而言，国家 越发达，供应商总销售中氮和特殊气体的百分比越高。

氢气或是未来重点品种。在碳达峰、碳中和目标背景下，氢能在国家战略层面的地位愈发凸显，氢能产业将成为国家能源改革 的重要组成部分。海外气体龙头纷纷布局氢产品，将其作为未来工业气体的重要新增需求。

现场与零售业务协同发展

现场与零售业务协同发展。根据BOC公司的客户和营业额结构，大部分销售额由少数客户贡献，而高达94%的客户只占总销售额 的15%。但与此同时，我们需要注意到现场制气和零售供气的协同，前者对资本、技术要求更高，但市场波动大，利润率相对 低，后者尽管个体的销售额相对较低，但整体数量庞大，且市场相对稳定，并具有更好的利润率。 以法液空2022年的年报为例， 大型工业气体的收入占比与工业分销的比重基本相当。未来，零售业务也在发生着一些变革，介于现场制气和钢瓶气之间的储罐 供气正迎来快速地发展。作为一种安全而方便的气体供应模式，通过现场提供的贮罐，并用专用槽车补充液态气体，这种气体供 应方式拥有快速简单的安装与使用，是目前世界上最新的气体供应模式，满足客户的不同需求。

分销为重点的战略亦能取得巨大成功

Airgas公司在采取了以分销为重点的新战略。Airgas通过积极的信贷融资收购了许多小型地区分销商。与行业其他公司不同， Airgas并没有从事资本密集型的气体生产，而是专注于构建最大、最密集的分销网络。1997年公司收入占美国市场7%，到 2007年增长到13%。Airgas致力于提高其100多万个客户的效益，通过1,100多个网点的18,000多名副理、稳定的电子商务平台 和Airgas的Total Access电话销售渠道提供安全可靠的产品和服务以及专业技术和知识。

收并购成为行业常态，集中度继续提升

竞争格局：集中度继续提升。行业集中的表现不仅仅是大型集团规模越来越大，同时越来越多的与气体有关的企业被带 入该集团的经营范围内。换句话说，兼并收购是20世纪80年代以来气体龙头获得更多市场份额和业务领域的重要手段， 大型供应商通过收购中小型公司、不同业务产线，从而提供日益丰富的产品组合。进入21世纪以来，气体企业的合并浪 潮愈演愈烈，且收并购标的体量明显增大，最终以林德与普莱克斯平等合并达到高潮。

鉴古知今：重视国内气体龙头投资价值

偏安于一隅的小公司如何发展成为行业巨擘？ 长坡：气体产品从单一品种演变到上百品种，下游应用领域从传统的钢铁、化工拓展到消费、医疗和电子等，行业市场空间从几吨 气体体量持续增长至万亿空间，这给气体企业提供了不断成长壮大的发展空间。 厚雪：相较一般传统化工行业的技术或成本竞争，气体行业包含产品的应用开发、产品生产、销售、运输以及客户服务等多个环节， 且各个环节之间存在显著的协同性。气体行业从最开始的单一技术竞争发展到当下的综合性竞争，行业护城河显著，助力先发龙头 企业做大做强。

气体行业演变的时代背景和关键要素是什么？ 气体行业从1886年至今，历经第二次工业革命、第三次科技革命、一战、二战等，气体公司从偏居一隅的地方性企业，逐步布局全 国并最终走向世界。在这个过程中，科技进步、商业创新、战略选择等均发挥了至关重要的作用。

主要公司的业务策略以及随时间推移如何变化？行业诞生期：科技技术发挥了至关重要的作用，以林德和法液空为代表的龙头企业主要聚焦于相关专利开发。 行业发展期：新兴市场开拓（新产品、新领域等）和商业模式的创新（现场制气概念等）发挥了举足轻重的作用，后进入者只有通 过差异化的方式才能实现后发竞争甚至赶超。 行业成熟期：龙头企业更加聚焦气体主业，践行区域扩张与产业链延伸，其中兼并收购愈加变成企业外延成长的关键（互补性是重 要考量因素，比如业务或地域的协同性），与之对应的是日益增长的国际化水平。

报告节选：

（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。）