2025年广钢气体研究报告:国内电子大宗气体龙头,引领国产替代

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2025/01/14
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广钢气体研究报告:国内电子大宗气体龙头,引领国产替代。聚焦中国工业气体发展,打造电子大宗气体领军企业。公司业务起源于广州钢铁厂,经外资合作发展,2014年后逐渐进行国产替代。目前,公司形成以电子大宗气体为核心的主营业务,在氦气领域具备独特优势,在半导体显示、集成电路制造行业实现显著的国产替代。国内通用工业气体以大型企业自营为主,公司业务有望增长。国内通用工业气体市场规模占全部工业气体的90%以上,市场以大型企业自营为主,国内、国际气体公司运营产能占比分别约21%和19%。公司积极拓展JEF、金通铜业等现场制气优质客户,立足于华南区域优势,扩大长株潭、华东地区等重点区域零售供气布局,业务有望增长...

一、广钢气体:国内领先的电子大宗气体综合服务商

(一)扎根气体产业 54 载,打造电子大宗气体领军企业

从外资合作到国产替代,聚焦中国工业气体发展。公司的工业气体业务最早起源于 广州钢铁厂,1969年广州钢铁厂第一套空分装置投产;1991年,广州钢铁有限公司 与林德港氧合资设立粤港气体,合作外资开启气体专业化发展;随后,珠江气体、广 州广钢、深圳广钢等与林德气体合作的现场制气项目公司相继成立;2011年,广钢 林德中标华星光电的电子大宗气体订单,向“电子大宗气体+通用工业气体”双主营 业务转型。 2014年9月,广钢集团设立公司前身气体有限,2018年2月由有限责任公司变更为股 份有限公司;2018年公司中标惠科股份现场制气项目,实现内资气体公司在半导体 显示行业供应超高纯电子大宗气体的突破;2020年3月,公司通过现金购买取得林德 气体与普莱克斯合并时国家反垄断要求剥离的氦气业务和广州广钢、深圳广钢、珠 江气体、粤港气体四家合资公司中林德气体持有的50%股权,其中,氦气业务包括 近9000万标准立方英尺的氦气客户合同和澳大利亚达尔文、卡塔尔一期、卡塔尔二 期、俄罗斯阿穆尔四个气源地的氦气采购合同中部分氦气产能;2021年,公司中标 晶合集成现场制气项目,是首个在集成电路制造行业供应超高纯电子大宗气体的内 资气体公司;2021年和2022年,公司陆续中标华星光电、长鑫存储、长鑫集电、粤 芯半导体、青岛芯恩的电子大宗气站项目。目前,公司形成以电子大宗气体为核心 的主营业务,并在氦气领域具备独特优势,在半导体显示、集成电路制造行业实现 了显著的国产替代。

公司产品涵盖电子大宗气体的全部六大品种以及主要的通用工业气体品种。气体品 种包括氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳等,广泛应用于集成电路制造、半 导体显示、光纤通信等电子半导体领域以及能源化工、有色金属、机械制造等通用 工业领域。

电子大宗气体业务为公司的核心主营业务,零售供气中氦气占比最高;通用工业气 体业务以零售供气为主。公司主营业务收入由电子大宗气体和通用工业气体构成, 电子大宗气体占比逐年提升,收入贡献接近70%,已经成为公司的核心业务。公司 经营模式为现场制气和零售供气,电子大宗气体业务中零售供气收入占比稍高,氦 气、氮气为主要零售气体品种。随着新中标的现场制气项目陆续投产,现场供气的 收入占比将持续提升。通用工业气体业务以零售供气为主要模式,气体品种以氧气、 氦气、氮气、氩气为主,2022年氦气收入占比迅速提升。

下游应用领域众多,半导体显示领域占比最高。电子大宗气体的下游主要应用领域 为半导体显示和电子设备及材料,收入增长主要来自半导体显示、集成电路制造领域的多个新建现场制气项目投产以及来自光纤通信、低温超导领域的氦气业务快速 发展。通用工业气体的下游领域包括机械制造、金属冶炼、能源化工、食品医疗等, 机械制造、食品医疗领域主要为零售客户。

(二)研发投入稳定,核心技术创收增加

公司研发投入持续稳定,核心技术产生的收入逐年上升。公司研发投入从2020年的 2750万元迅速增长到2022年的7170万元,2020-2022年复合增长率高达61.5%,在 营业收入中的占比逐年增加。2023年公司研发人员有118人,较2020年人数翻倍。 公司研发成果丰硕,围绕气体全供应链打造了完整的核心技术,涵盖气体制备、气 体储运、数字化运行、气体应用解决方案等全部环节。核心技术产生的收入迅速增 加,2020-2022年复合增长率达35%,在主营业务收入中的占比逐年提升,2022年占 比达到87.8%。截至2023年末,公司拥有111项专利,其中发明专利37项,7项在研 项目处于国内领先水平。公司获得“‘十三五’气体行业领军企业奖”、“‘十三五’ 中国气体行业TOP10电子气体”等9项重要奖项,主导或参与6项行业标准制定。

(三)营收规模大幅增长,电子大宗气体业务迅速拓展

电子大宗气体业务高增助推营业收入大幅提升。受益于半导体行业的政策面支持和 需求提升,公司大宗气体业务迅速拓展,2020-2022年收入同比增幅均在40%以上, 随着营收规模的增加,2023年增速有所放缓但依然保持近20%的增长。通用工业气 体收入规模较为稳定。2020-2022年,公司营业收入同比增幅均在30%以上,2019- 2023年CAGR高达66.2%。归母净利润在2022实现大幅反弹,总体维持较高水平。

主要气体销量持续增长。氮气、氧气、氩气为公司制气装置生产的主要气体品种。 氮气销量增长迅速,2020-2023年CAGR为30.4%;氧气、氩气销量均在2023年实现 回升;整体销量上升,维持较高水平。以现场制气项目固定收费和变动气费之和作 为现场制气收入,以气体总销量和零售销量数据测算现场制气的气体销量。由于氧 气在电子大宗气体领域收入占比很低,假设氧气销量均来自通用工业领域,并假设 氮气在电子大宗现场制气项目和通用工业现场制气项目中的均价相同,测算得到氮 气、氧气在现场制气项目中的均价。2020-2022年,主要电子大宗气体氮气的零售均 价较为稳定,现场制气均价逐年下降,分别约为零售均价的51%、40%、39%;主要 通用工业气体氧气、氮气、氩气中氩气零售均价波动较大,氧气、氮气零售均价缓慢 下降,氧气、氮气现场制气均价和零售均价的比值分别在30%-55%和35%-50%。 2022年,通用工业气体中氧气、氮气现场制气均价分别约为零售均价的33%、37%, 氧气价差更大。

电子大宗气体业务毛利率高于通用工业气体,整体毛利率呈上升趋势,2021年相对 较低。公司电子大宗气体业务的毛利率高于通用工业气体,主要因为电子大宗气体 业务中高毛利的现场制气项目收入占比较高,以及零售气体中具有稀缺属性的高毛 利品类氦气占比高。电子大宗气体毛利率整体呈上升趋势,2021年毛利率下降主要 因为现场制气项目中成本较高的爬坡期项目增多、氮气销量增加导致的运输成本上 涨和产能缺口导致的外购材料成本上涨,以及零售供气的主要品种氦气均价同比降 低。2022年电子大宗气体业务毛利率同比大幅上涨10.7pct,主要系全球氦气市场供 不应求导致氦气销售价格上涨。通用工业气体业务毛利率较为平稳,2021年小幅下 滑主要因为零售气体中占比较高的氧气和氮气毛利率下降,其中氧气毛利率下降主 要为2021年长沙广钢自建工厂新开拓客户的单价较低、运输成本上升,氮气毛利率 下降主要为运输费用上升;2022年毛利率小幅回升,主要系氦气供给紧缺,均价大 幅上涨。通用工业现场制气项目的毛利率基本稳定。

整体费用率先升后降,主要受管理费用率影响;净利率先降后升,维持在较高水平。 2019年到2024H1,销售费用率处于较低水平,主要系收入占比较高的现场制气业务 以技术型销售为主,销售人员数量较少。财务费用率整体较低,呈下降趋势,主要为 2020年收购四家合资公司以及氦气业务新增银行借款较多,随着陆续偿还借款, 2021年和2022年利息费用逐渐降低。研发费用逐年上升,主要原因系公司在系统级 制气、气体储运、数字化运行、气体应用等领域加大研发项目投入,2020-2022年研 发费用的复合增长率达61.5%。管理费用处于较高水平,主要系股权融资和IPO筹备 的中介服务费增加和业务扩张导致的管理人员薪酬增长。毛利率下降叠加费用率上 涨,净利率在2021年处于较低水平,2021年至2023年逐年回升,稳定在15%左右。

二、通用工业气体:服务高质量客户,扩大区域布局

(一)工业气体分为通用工业、电子大宗和特种气体,下游应用广泛

工业气体是现代工业的基础原材料,按用途可分为通用工业气体和电子气体。工业气体广泛应用于金属冶炼、能源化工、机械制造、食品医疗等通用工业领域,以及集 成电路制造、半导体显示、电子设备及材料等电子半导体领域。工业气体按用途可 分为通用工业气体和应用于电子半导体生产的电子气体,电子气体包含电子大宗气 体和电子特种气体。气体品类上,通用工业气体和电子大宗气体包括氧气、氮气、氩 气等空分气体和二氧化碳等合成气体,电子特种气体包括氢化物、氟化物等品类, 用作刻蚀用气、外延用气、掺杂用气等。 公司采用现场制气和自建工厂零售供气相结合的生产模式。现场制气模式对供应安 全性、稳定性、可靠性要求极高,公司在客户现场或邻近场地建设制气装置并负责 运营,通过管道集中、大规模、不间断向客户工厂供气。公司结合市场需求将部分现 场制气的富余产能经液化后向周边客户零售。零售供气模式下,公司将自建工厂生 产的气体经过液化或充装后,通过液体槽车、气体管束车或气瓶向客户运送。同时, 对于用气稳定性高的客户,公司还可提供现场储存、气化、调压、纯化、过滤等整体 供气解决方案。 公司氮气、氧气、氩气等空分气体主要通过空分装置制备。空气首先经过空气压缩 过滤、预冷、纯化等处理,随后进入精馏塔进行热交换和精馏。不同组分和纯度的产 品在对应的精馏阶段产生,氧气来自于精馏塔上塔底部,氮气来自于精馏塔下塔顶 部,氩来自于氩精馏塔,粗氪氙来自于氪氙精馏塔。生产出的气体可通过管道直接 向客户工厂输送,或经液化后进入储罐,通过液体槽车对外销售。

(二)通用工业气体市场规模扩张,下游需求稳定

我国工业气体市场规模持续扩大,2025年有望达到2600亿元。根据卓创资讯数据, 全球和中国工业气体市场规模不断扩大,2022年全球工业气体市场规模约为1650亿 美元,我国工业气体市场规模约为1930亿元,2017-2022年年复合增长率分别为7.1%和10%。近年来,全球工业气体的主要需求市场北美和欧洲增速显著放缓,中国成 为全球工业气体行业最活跃的市场之一。在政策面推动和技术驱动下,电子半导体 等新兴领域需求巨大,将推动中国工业气体的市场规模持续扩大,预计至2025年我 国工业气体市场规模将达到2600亿元。

国内通用工业气体占工业气体市场规模的90%以上,预计2025年规模接近2400亿元。 通用工业气体市场规模不断扩张,在国内工业气体市场中占比90%以上。我国通用 工业气体行业在2000年后进入快速发展阶段。根据卓创资讯的数据,2016年我国通 用工业气体市场规模为988亿元,2021年市场规模达到1590亿元,2016年-2021年复 合增长率为10%。预计2025年国内通用工业气体市场规模接近2400亿元。

(三)外资公司外包运营市占率略高,公司市占率有望提升

国内通用工业气体市场以大型企业自营为主,外包运营的空分产能中,外资公司占 比略高于内资公司。在欧美成熟市场,通用工业气体行业以专业气体公司运营为主, 市场份额超过80%。国内市场目前仍以大型钢铁、冶金及化工企业自行投资并运营 大宗气站为主,外包专业气体公司运营为辅。根据卓创资讯数据,截至2022年末, 我国空分产能(制氧量)共计3564.61万Nm³/h。其中,约60%的产能为国内生产企 业自营,21%为国内专业气体公司运营,19%为国际气体公司运营。 根据广钢气体招股书,2022年,在外包运营的空分产能中,主要定位于服务大型工 业客户现场制气项目的大型气体公司占比约90%,占据主要市场份额。其中,主要 外资气体公司林德气体、空气化工、液化空气、梅塞尔的产能占比约为48%,内资气 体公司盈德气体、杭氧股份、宝武清能的产能占比约为42%。除此之外,通用工业气 体行业还有很多主要以零售供气模式服务于区域内客户的区域性气体公司,例如主 要在川渝地区经营的侨源股份、主要在福建地区经营的久策气体和主要在湖北地区 经营的和远气体等。 公司通用工业气体市占率较低,深耕粤港澳大湾区,未来有望实现增长。根据卓创 资讯数据,2021年我国通用工业气体市场规模达到1590亿元,按公司通用工业气体 销售收入测算,公司通用工业气体的市场占有率约为0.28%,占比较低。公司总部位 于广州,在粤港澳大湾区深耕数十年,已形成了一定的区域优势和品牌效应,通用 工业气体业务规模未来有望实现增长。

(四)服务高质量客户,布局重点区域

公司注重服务高质量客户,加强与电子大宗气体业务的协同作用。公司聚焦传统产 业升级转型需求,挖掘半导体上游材料等领域的优质客户。目前,公司已经为奥托 立夫、铜陵有色、JFE钢板、中国石油、中国船舶集团等优质客户提供服务,2022 年,通用工业气体业务的前五大客户收入金额占比约44%,集中度较高。 公司立足于华南区域优势,扩大长株潭、华东地区等重点区域布局。根据卓创资讯数据,2021年公司在华南区域的液氧产量为14.05万吨,市占率约8.66%。公司在粤 港澳大湾区深耕数十年,形成了一定的区域优势和品牌效应。公司将立足于大湾区 优势,扩大布局长株潭地区,在长沙新建全液体空分产线,未来计划在南通新建冷 能空分产线,辐射华东地区市场。

三、电子大宗气体:规模持续扩张,公司业务领先

(一)供气模式主要为现场制气,氮气用气量占比超 90%

电子大宗气体供应以现场制气为主,氮气通过现场安装制氮装置制备,其他气体一 般以液体形态运送到现场,经气化、纯化后通过管道供气。电子大宗气体中氮气用 气量最大,约占全部用量的90%以上。主要工艺流程包括空气压缩过滤、预冷、纯 化、换热、气体精馏等系统。氦气、氢气、氧气、氩气、二氧化碳等其他气体一般通 过液体槽车或管束车运送到现场,经气化、纯化后通过供气管道向客户工厂输送。

(二)市场规模扩大,下游需求高增长

预计2025年我国电子气体市场规模将达到218亿元,我国电子大宗气体市场规模将 达到122亿元。近些年,随着电子半导体产业的发展,电子气体市场规模持续增长, 根据卓创资讯数据,2022年全球和中国电子气体市场规模分别约为103亿美元和174 亿元,2017-2022年复合增长率分别为19.1%和10.6%。随着国内电子半导体行业的 高速发展,中国电子气体市场规模将不断扩大,预计2025年达218亿元。 根据SEMI统计,目前,我国每年半导体进口额约3500亿美元,自供率低于20%,国 产化水平较低。2022年全球将新扩建29座晶圆厂,其中中国大陆将新建8座晶圆厂, 晶圆厂建成后全球晶圆产能约增长260万片/月。随着全球晶圆厂的加速扩建和产能 的逐步释放,市场空间有望进一步扩大。2021年中国电子大宗气体市场规模达到86 亿元,预计2025年中国电子大宗气体市场规模达122亿元。

我国集成电路市场持续保持高增长,半导体产业地位逐渐稳固。根据IC Insights统 计,2016年至2021年,全球晶圆代工市场规模从654亿美元增长至1101亿美元,年 复合增长率为11%;中国大陆晶圆代工市场规模从46亿美元增长至94亿美元,年复 合增长率为15.4%。随着新能源、智能制造等行业的发展,预计全球晶圆代工行业市 场规模将持续增长。国内集成电路制造厂商均在积极募资扩产,预计未来行业将持 续保持较高速增长。 国内半导体产业发展迅速,全球产业中心逐渐从日韩外资企业向内资企业转移,全 球LCD电视面板产能高度向京东方、华星光电和惠科股份聚集。根据广钢气体招股 书引用的群智咨询数据,2021年京东方、华星光电、惠科股份在全球LCD电视面板 出货量的市场占有率分别为23.4%、16.1%和14.7%,行业地位逐渐稳固。

(三)国内市场形成“1+3”格局,公司现场制气项目增量领先

公司在国内新增电子大宗气项目市占率约四分之一。电子大宗气体市场为增量市场, 由于现场制气项目的供气周期通常长达15年,存量需求新增极少,下游客户新建产 线的现场制气项目中标情况能直接反映行业的竞争格局。根据广钢气体招股书,2018 年,公司中标第一单电子大宗气体现场制气项目,2018年至2022年9月,公司在国 内集成电路制造和半导体显示领域的新建现场制气项目中标产能占比达到25.4%, 排名第一。其中,在半导体显示细分领域中,国内现有18条高世代面板产线,其中 11条产线由外资气体公司服务,7条产线由公司服务,公司在新建现场制气项目中的 中标产能占比达到23.9%,排名市场第二、内资企业第一;在集成电路制造细分领域 中,公司在新建现场制气项目中的中标产能占比达到26.2%,排名市场第二、内资企 业第一。在2022年1-9月国内集成电路制造和半导体显示领域的新建现场制气项目中, 公司中标产能占比高达48.2%。公司已与林德气体、液化空气、空气化工三大外资气 体公司形成“1+3”的竞争格局。根据卓创资讯数据,2021年中国电子大宗气体市场 规模为86亿元,按公司电子大宗气体销售收入测算,公司在国内电子大宗气体的市 场占有率约为8.03%。

(四)制气技术对标外资,客户优势明显

公司制氮装置技术水平与外资公司先进水平一致。公司针对小规模或爬坡阶段的供 气需求自主研发“Fast-N”系列制氮装置,通过后置纯化系统,将最终产品杂质含 量控制在1ppbv以内,还具备占地面积小、能耗低、交付时间短等优势。对于大规模 的供气需求,公司自主研发“Super-N”系列制氮装置,5000Nm3 /h及以上的供气能 够不通过后置纯化系统即可直接产出杂质含量控制在1ppbv以内的氮气,最低供气量 低于外资气体公司的7000Nm3 /h,适配客户多样化的用气需求。公司中大型超高纯 制氮装置的最高设计供气规模虽低于外资气体公司,但已满足目前国内大多数集成 电路制造行业的需求。

公司6种电子大宗气体产品技术参数均满足重点新材料目录要求,超过国标最高要求。 公司6种电子大宗气体氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳的产品技术参数均满足《重点新材料首批次应用示范指导目录》中涉及电子大宗气体的全部要求,且 超过国家标准的最高要求,其中,氮气技术参数和外资头部气体公司达到相同水平。

公司服务于电子半导体领域龙头企业,客户优势明显。2018年以来,公司陆续中标 晶合集成、华星光电、长鑫存储等客户的新建电子大宗气站项目,供气期限长达15 年,覆盖了集成电路制造、半导体显示等领域的龙头客户。公司电子大宗气体业务 客户集中度高,2022年电子大宗气体业务收入中前五大客户占比约50%。 根据广钢气体招股书,在半导体显示领域,公司打破了国内半导体显示行业在超高 纯电子大宗气体供应上依赖外资的情况,陆续服务华星光电、惠科股份等国内半导 体显示行业龙头厂商。华星光电、惠科股份的TFT-LCD电视面板出货量市场占有率 分别排名全球第二和第三,TFT-LCD显示器面板出货量市场占有率分别排名全球第 五、第六。截至2023年8月,公司已为华星光电的5条面板产线供气,占其产线总数 的5/8,为惠科股份的2条面板产线供气,占其产线总数的1/2。 在集成电路制造领域,公司打破了外资气体公司的长期垄断,陆续中标晶合集成、 长鑫存储、鼎泰匠芯、中车半导体、方正微、长鑫集电、粤芯半导体、青岛芯恩等行 业龙头厂商的新建电子大宗现场制气项目,加快推进了国产替代。长鑫存储是国内 领先的一体化存储器制造商,设计制造并量产动态随机存取存储芯片(DRAM);晶 合集成是中国大陆收入第三大、12英寸晶圆代工产能第三大的纯晶圆代工企业(不 含外资控股企业);鼎泰匠芯是国内首座12英寸车规级半导体晶圆厂。

四、氦气:打破外资垄断,技术能力自主可控

(一)氦气供应由外资垄断,国内需求量大但进口受限

氦气是电子半导体产业不可或缺的关键材料,资源有限且不可再生。氦气因其化学 稳定性、良好的渗透能力、低温液体状态下的超导特性,广泛用作集成电路、低温超 导、光纤通信等电子半导体领域的运载气、冷却气、超导介质等,是不可或缺的关键 基础材料。随着电子行业的发展,氦气在电子半导体领域的应用持续增加。根据广 钢气体招股书数据,2020年中国用于电子半导体领域的氦气占比超过79%。不同于 氮气、氧气、氩气等空分气体和氢气等化学制备气体,氦气在空气中含量仅为约 5.2ppmv,目前绝大多数氦气作为开采天然气生产过程中的副产品收集,在世界范围 内资源相对有限且不可再生。 全球的氦气资源几乎完全被美国、卡塔尔等少数国家拥有,市场供应由外资气体公 司垄断。根据美国地质调查局数据,2022年,美国地区氦气产能约为7500万标准立 方米,全球占比约46.88%,卡塔尔产能约6000万标准立方米,全球占比37.5%,合 计产能占比超过80%,而中国仅占比0.63%,氦气资源几乎完全被美国、卡塔尔等少 数国家垄断。外资气体公司通过对氦气资源和供应链技术的垄断,掌握了全球的氦 气供应。氦气的全球供应生态为上游获得原料液氮、中游储运和下游销售。上游气 源地的天然气工厂通过开采、提取和纯化精炼等环节获得原料液氦,中游和下游公 司将原料液氦储存于特制的ISO液氦冷箱中进行储运和销售,并通过极严苛的技术手 段检测控制储运过程的每个环节。由于资源壁垒和4K温区供应链的技术壁垒,中游 储运和下游销售被少数外资气体公司垄断,三大外资公司基本主导了全球氦气市场 的供应。 氦气资源稀缺,国内氦气进口量缓慢下降。根据广钢气体招股书,目前国内工业用 氦进口依存度高达95%以上。近年来随着国内电子半导体行业发展迅速、氦气需求 量较大,但受限于氦气资源稀缺,我国的氦气进口量缓慢下降。

(二)国内第一大氦气供应商,技术能力自主可控

公司是全国第五大、国内第一大氦气供应商。公司是国内唯一一家同时拥有长期、 大批量、多气源地氦气采购资源的内资气体公司。2021年公司氦气进口量占全国总 进口量比例达到10.1%,排名内资公司第一。

公司围绕氦气完整供应链自主研发,形成了自主可控的技术能力。氦气生产的主要 工艺流程包括4K温区液氦冷箱冷却、4K温区超低温储运、换热气化、超高压压缩增 压以及循环回收纯化等工艺,最后制成液体和气体形态的氦气产品交付至客户。公 司不断进行氦气供应、应用、提纯及回收方面的研发创新,形成了氦气全供应链自 主可控的技术能力。


(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。)

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