工业气体行业报告：工业气体市场空间广阔，电子特气国产替代加速

工业气体市场空间广阔，电子特气国产替代加速 ——工业气体行业报告 徐乔威(分析师)张越(分析师) 021-386767790755-23976385 xuqiaowei023970@gtjas.comzhangyue025639@gtjas.com 证书编号S0880521020003S0880522090004 本报告导读： 工业气体具有顺周期属性，随着制造业的缓慢复苏，下游需求有望保持稳步增长，同 时气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。 摘要： 投资建议：工业气体下游以钢铁、石化等为主，具有顺周期属性，有望随下游需求复苏而逐步增长。推荐标的为杭氧股份（空分设备业内 领先，管道气与零售气高速发展），福斯达（深耕空分设备领域，海外市场加速拓展），陕鼓动力（气体业务稳步增长，透平设备国内领先）。受益标的为侨源股份、广钢气体、中船特气、华特气体、凯美特气、金宏气体、和远气体。 工业气体稳健发展，市场空间较为广阔。工业气体可分为大宗气体与特种气体，2021年国内工业气体市场中，大宗气体占比达81%，特种 工业 2023.10.07 首次覆盖 评级：增持 细分行业评级 重点覆盖公司列表 代码 公司名称 评级 002430 杭氧股份 增持 601369 陕鼓动力 增持 603173 福斯达 增持 气体占比为19%，大宗气体在工业气体中占比较大，特种气体占比有 望提升。根据亿渡数据，全球工业气体市场需求稳定并持续增长，市场规模自2016年的1048亿美元增长至2021年的1451亿美元，期 相关报告 股票研 究 行业首次覆 盖 证券研究报 告 间CAGR达6.72%；我国工业气体市场规模从2016年的1082亿元增 长至2021年的1798亿元，CAGR达10.69%，整体增速高于全球水平， 预计2026年我国工业气体市场规模有望达2842亿元，市场空间较为广阔。 大宗气体外包化率有望提升，价格有望逐步回暖。根据亿渡数据，我国大宗气体市场规模由2017年的1036亿元增长至2021年的1456 亿元，复合年均增长率达8.88%，增长态势良好，预计2026年我国大宗气体市场规模有望达2034亿元。我国外包供气占比相比发达国 家仍相对较低，2021年第三方现场制气在整体现场制气中的占比达到57.8%，有望保持持续提升态势。2020年以来，氧气、氮气、氩气、二氧化碳四种大宗气体价格走势较为相近，均已跌至相对低位，随着制造业的缓慢复苏，大宗气体价格有望随市场需求好转而逐步回升。 电子特气国产替代有望加速，稀有气体价格有望回升。目前全球及国内的电子特气市场被四家海外气体巨头垄断，2020年国产化率仅14.2%，随着国产企业突破技术、客户、服务三大壁垒，电子特气国 产替代需求强烈。2017年以来，国产气体企业加大资本开支，产能扩张意愿强烈，我们预计国产化率有望加速提升。2023年以来，氖气、氪气、氙气、氩气价格较高位已有大幅下跌，未来随着下游需求改善，价格有望稳步提升。 风险提示：气体价格下滑风险；国产替代进程不及预期；电子特气下游需求不及预期；国产气体企业产能释放不及预期。 目录 1.工业气体稳健发展，下游以钢铁、石化等为主3 1.1.工业气体可分为大宗气体与特种气体3 1.2.工业气体市场稳步增长，下游以钢铁、石化等为主6 1.3.三种供气模式优点各异，现场制气占比较大8 2.大宗气体外包化率有望提升，价格有望回暖12 2.1.大宗气体市场需求稳定，国产厂商份额较低12 2.2.空分设备市场稳步发展，下游较为集中13 2.3.空分气体占比较高，价格有望逐步回暖15 2.4.外包供气占比相对较低，具有较大提升空间18 3.特种气体高速发展，国产替代有望加速20 3.1.特种气体高速增长，电子特气高成长性20 3.2.特种气体以半导体等下游为主，稀有气体价格有望回暖21 3.3.突破技术、客户、服务壁垒，国产替代正当时24 4.投资建议28 5.风险提示30 5.1.气体价格下滑风险30 5.2.国产替代进程不及预期30 5.3.电子特气下游需求不及预期30 5.4.国产气体企业产能释放不及预期30 表1：本报告覆盖公司估值表 公司名称 代码 收盘价 盈利预测（EPS） 2022A2023E 2024E 2022A PE 2023E 2024E 评级目标价 杭氧股份 002430 2023.09.25 33.04 1.23 1.33 1.60 26.87 24.75 20.66 增持42.3 陕鼓动力 601369 2023.09.25 7.94 0.56 0.62 0.72 14.17 12.87 11.06 增持11.16 福斯达 603173 2023.09.25 27.11 0.89 1.58 2.44 30.56 17.14 11.09 增持34.76 1.工业气体稳健发展，下游以钢铁、石化等为主 1.1.工业气体可分为大宗气体与特种气体 工业气体可分为大宗气体与特种气体。工业气体是用于工业生产制造的气体，可根据制备技术与应用领域的不同分为大宗气体和特种气体两类。大宗气体产销量较大，具体可分为空分气体（如氧气、氮、氩等）与合 成气体（如乙炔、甲烷等），纯度要求通常低于5N（99.999%），下游领域包括钢铁、冶金、新型煤化工等传统行业；特种气体为特定领域所专用，且对纯度、品种、性质等有特殊要求，单一品种产销量较小，在集成电路、液晶面板、LED、等新兴产业领域发挥着关键作用。特种气体可分为标准气体、高纯气体和电子特气三类，其中电子特气主要应用于半导体及电子产品领域。 图1：工业气体品类较为多样 数据来源：亿渡数据、华特气体公告、硅烷科技公告、国泰君安证券研究 大宗气体在工业气体中占比较大，特种气体占比有望提升。我国传统产业发展历史悠久，对大宗气体的需求量大，2021年国内工业气体市场中， 大宗气体占比达81%，特种气体占比为19%。特种气体市场中，电子特气占比较大，2021年达63%。随着国家新兴工业的快速发展，对特种气体的需求也将不断扩张。 图2：2021年大宗气体在工业气体中占比最大 体37% 大宗气体 81% 特种气体 19% 电子特气 63% 其他特种气 数据来源：亿渡数据、国泰君安证券研究 大宗气体主要通过空气分离设备制取，低温精馏空气分离法目前为主要方法。低温精馏空气分离法先将空气混合物冷凝为液体，再根据各组分 蒸发温度的不同完成分离，因此适用于分离沸点相近的不同组分。在标准大气压下，氧、氮、氩分别在被冷却至90.188K、77.36K、87.29K时变为液态，遇热又可变为气态，由此可采用低温精馏法对空气进行分离，制取高纯度的氧气、氮气、氩气。低温精馏空气分离法得到的产品纯度高，同时生产成本低、技术成熟，适合大规模的工业化生产。 空气分离设备流程链条长，内部操作较为繁琐。大中型成套空气分离设备是可视作复杂的流程系统，主要由压缩系统、净化系统、制冷系统、 热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统组成。空气分离设备利用压缩空气膨胀制冷，并通过热交换使原料空气达到低温饱和状态，最后通过精馏分离出高纯度的氧气、氮气及氩气。 图3：空气分离设备流程较为复杂 数据来源：杭氧股份招股说明书 特种气体主体生产流程包括气体合成、气体纯化、气体混配、气瓶处理、气体充装、气体分析检测共6道工序。气体合成是指在一定的压力、温 度和催化剂作用下，用化学方法对原料进行反应，制得气体产物。气体纯化是利用蒸馏和吸附等方法，把原料提纯为较高纯度的产物；气体混配是指将两种或更多的有效组分气体，按一定的比例进行混合，从而获得一种多组分均匀分布的混合气体；气瓶处理是指按照装载气体的特性和要求，对气瓶的内部和内壁表面和外表进行加工，以确保在储存和运输过程中产品的稳定性；气体充装是指通过不同压力差将气体充入气瓶等压力容器；气体分析检测即分析和检测气体的组成。不同工序组合的流程组合适用于不同特性的产品，从而能够满足客户的不同需求。 图4：特种气体合成粗产品后再经气体纯化 数据来源：华特气体招股说明书 图5：特种气体纯化后需通过气体混配 数据来源：华特气体招股说明书 图6：特种气体充装后需分析检测 数据来源：华特气体招股说明书 1.2.工业气体市场稳步增长，下游以钢铁、石化等为主 工业气体需求稳定，市场保持稳步发展。工业气体作为现代产业的基本原材料，其市场规模与产业发展程度关系密切，其市场增长率约为产业 增加值增长率的1.5-2倍。虽然自2020年来全球工业增加值略有下滑， 但全球工业气体市场需求稳定并持续增长，市场规模自2016年的1048亿美元增长至2021年的1451亿美元，期间CAGR达6.72%。我国工业产业处于高速发展期，国内工业气体市场规模从2016年的1082亿元增长至2021年的1798亿元，CAGR达10.69%，整体增速高于全球水平。 图7：2022年我国工业增加值同比+10.1%图8：2016-2021年中国工业气体CAGR10.69% 12.0% 全球工业增加值YOY中国工业增加值YOY 全球工业气体市场规模（亿元）中国工业气体市场规模（亿元） 全球市场增长率中国市场增长率 14000132990.12 12539 10.0% 9.6% 12000 10.8% 10.8%10.6% 11817 % 9.8 %7.4 1099810.4 % 0.1 8.0% 9.4% 9.5% 102389.2% 9.5% 9.0% 6.0% 4.0% 2.0% 6.0% 2.9% 6.6%6.2% 3.7%3.4% 5.7% 1.8% 2.8% 6.3% 3.6% 3.1% 10000 800072027586 6000 7963 % 5.3 9432 8717 5.0 % 8.2% 8.5% 7.4 0.08 % 6.1%6.10%.06 2381 0.04 0.0% -2.0% 2016201720182019202020212022 -2.4% 4000 2000 1211 1626179819642168 26072842 0.02 1468 1342 -4.0% 00 201720182019202020212022E2023E2024E2025E2026E 数据来源：Wind、国泰君安证券研究数据来源：亿渡数据、国泰君安证券研究 工业气体下游领域广泛，以钢铁、石化为主。工业气体的下游应用领域包括了钢铁冶金、石油化工、机械制造、电力等传统行业与集成电路、液晶面板、LED、光伏等新兴行业。2021年工业气体的下游结构中，有 24%的份额来自于钢铁，剩余三个占比较大的下游领域分别是石化、电子产品及其他化学品，份额分别为18%、11.20%、11.30%。传统工业需求较大的是大宗气体，其种类较少，但纯度要求不高；新兴工业通常使用特种气体，其需求总量较小，但种类众多，且对纯度要求较高。 图9：2021年工业气体下游主要为钢铁、石化等 钢铁 24% 其他 36% 石油化工 18% 其他化学品11% 电子产品 11% 数据来源：亿渡数据、国泰君安证券研究 表2：工业气体应用领域广泛 应用方向应用领域 切割、焊接的介质机械加工、玻璃制造、电光源工业、航天、航空、航海、食品、钢铁冶炼、基础建设产业、公路、桥梁、房屋等 保护气体二氧化碳用于灭火，氣、氮、氦用于生产高纯净、超绝缘、超导等高新技术领域冷冻和保鲜食品加工行业 反应及中和介质应用于化学工业保护、反应 环保介质污染土壤治理、污水处理、垃圾焚烧、全降解塑料生产促进生长牧业、鱼类养殖、农业种植 检测及比较介质气相色谱仪、质谱仪、原子吸收、核测、核能、 报警、检漏、化学化验、电子、医疗等 杀菌治疗介质医学治疗与检验手段、医疗器械仪器制造 综合手段与介质制造业的成型保护、电光源照明工业、核反应堆保护、吹扫等 数据来源：侨源股份招股说明书、国泰君安证券研究 全球