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电力设备与新能源行业研究:六氟化钨行业深度:供需矛盾持续演绎,看好国产企业份额、盈利提升

电气设备 2026-07-21 姚遥 国金证券 EMJENNNY
报告封面

投资逻辑: 六氟化钨(WF₆)是半导体CVD制程中沉积钨膜唯一商用前驱体气体,下游AI算力需求驱动全球存储晶圆大规模扩产,芯片制程迭代抬升单晶圆用量;中国钨原料出口管制造成日本两大WF₆厂商减产,中期供给缺口显著;供需错配叠加钨粉价格上移,26年国内外WF₆价格大幅上行。我们看好后续国产厂商实现全球份额+单位盈利双提升。 需求端:存储处于扩产周期+工艺迭代抬升单耗,全球需求持续增长。产业在线数据显示,全球WF₆消费量由20年4620吨增至25年8901吨,复合增速14%,2030年有望达15050吨,年复合增速预计11%,增长基于: 1)海内外晶圆厂大规模资本开支释放需求增量。①海外:三星扩建平泽P4、光州NAND基地;SK海力士514亿美元新建清州NAND工厂,目标30年DRAM月产能近100万片;美光93亿美元扩建日本广岛HBM产线,预计28年出货,美国、新加坡产线持续落地。②国内:长江存储武汉三期预计26年投产;长鑫科技募资295亿元扩建DRAM与HBM产线;中芯国际、华虹无锡九厂、晶合、粤芯等持续扩产,26-28年国内晶圆产能集中释放。 2)工艺迭代抬升单耗。①3D NAND:垂直堆叠架构每一层字线均需WF₆填充,行业从128层向300层以上迭代,单片用量大幅提升;②HBM高带宽存储:互连密度、接触孔数量远超普通DRAM,单耗显著高于标准存储;③先进逻辑芯片:7/5/3nm制程晶体管密度持续提升,接触孔数量增加,单片耗材稳步上行。 供给端:日系高端产能刚性收缩,国产替代迎来黄金窗口。 1)国内钨出口管制造成日系减产,供给缺口刚性显现。当前全球WF₆总产能约10000吨,日本关东电化+中央硝子产能占比20%以上,韩国SK Specialty+Foosung产能占比25%-30%,过去海外头部晶圆厂高度依赖日韩货源。中国钨资源占全球供给80%以上,但受到两用物项出口管制,26年2-4月中国对日钨粉出口量归零,日本两大供应商已正式通知台积电、三星、SK海力士停止供货。电子特气头部晶圆厂供应商导入周期长达2-5年,纯化工艺、杂质控制、连续稳定量产能力构成多重技术壁垒,预计缺口中期难被补齐。 2)国产企业迎份额提升机遇。当前中船特气/昊华科技/中巨芯产能2000/600/600吨,中船特气覆盖台积电、美光、铠侠、英飞凌等海外大厂;中巨芯已突破国内中芯、华虹;昊华科技已给国内多家主流半导体厂商批量供货,同步推进海内外客户认证。我们认为当前已具备供货能力的国产企业份额将充分受益于日系产能的降低,此前海外拓展有限的企业预计也将迎来海外客户验证机遇。国产企业迎来份额提升+享受国际定价的窗口期。 供需错配+钨粉价上涨双重驱动,致WF₆价格大幅上行。根据中国海关数据,26年1-5月WF₆出口单价分别为69/69/117/150/211美元/kg,5月同比涨幅达312%。国内现货市场6月5N级WF₆报价1670-1810元/公斤,同比上涨232.7%;6N产品报价220-300万元/吨,较4月初涨幅超190%;7N长协价330-360万元/吨。韩国SKS、Foosung26年产品涨价70%-90%。行业调价机制由年度长协调价,逐步切换为季度、月度联动调价,原料上涨可快速向下游晶圆厂传导;部分海外客户已提出以长协锁定订单,价格让步换取增量供应保障,国产产品盈利空间持续拓宽。 投资建议与估值 重点关注兼具产能+全球客户供应能力的中船特气、昊华科技、中巨芯。1)中船特气:国内WF₆龙头,当前/27年形成产能预计2000/3000吨,已完成台积电、美光、海力士等头部晶圆厂认证;2)昊华科技:现有600吨产能,产品已通过国内多家晶圆厂验证,公司经营底盘稳健,电子特气业务预计贡献增量;3)中巨芯:拥有600吨高纯六氟化钨产能,深度绑定中芯国际、华虹集团等本土核心晶圆,未来海外市场也将寻求更大突破。 风险提示 日系厂商供给修复;国内新增产能过大;晶圆厂扩产不及预期;上游钨价波动;客户认证不及预期;以钼代钨风险。 内容目录 一、需求:芯片扩产+技术迭代共驱需求高增........................................................41.1六氟化钨是芯片制造关键电子特气.........................................................41.2芯片扩产+技术迭代将共驱六氟化钨需求高增................................................4二、供给:日本WF6产能收缩+新玩家验证周期长,国产企业迎份额提升机遇............................52.1中国收窄钨粉供应致日本供给收窄,全球供应链迎重构.......................................52.2纯化壁垒高,国产企业加速验证+扩产布局,迎份额提升+国际定价关键窗口期...................8三、价格与成本:受益供需失衡+上游钨粉涨价,六氟化钨价格迎大幅上行..............................93.1价格:26Q1价格大幅加速上行,当前高位盘整,定价模式对应变化............................93.2成本:钨粉占据核心成本,六氟化钨定价采取成本联动......................................10四、投资标的:重点关注兼具产能+全球客户的企业中船特气、昊华科技、中巨芯.......................114.1中船特气:电子特气领军企业,六氟化钨供货台积电、美光、海力士、英飞凌、铠侠等..........114.2昊华科技:经营业绩稳健向上,六氟化钨产能600吨........................................124.3中巨芯:六氟化钨600吨/年产能,六氟化钨供货中芯国际、华虹集团.........................12五、风险提示..................................................................................13 图表目录 图表1:六氟化钨不同等级......................................................................4图表2:全球WF6需求预测,25-30年预计复合增长率11%...........................................5图表3:六氟化钨全球产能构成(吨)............................................................6图表4:全球六氟化钨核心企业..................................................................6图表5:中国六氟化钨进口金额和数量............................................................7图表6:中国六氟化钨出口金额和数量............................................................7图表7:2025年1月-2026年5月中国大陆六氟化钨出口地区占比....................................8图表8:六氟化钨产业链分布....................................................................8图表9:中国大陆企业六氟化钨产能布局情况......................................................9图表10:中国六氟化钨进口单价、出口单价在26年显著提升........................................9图表11:钨粉价格(元/公斤).................................................................10图表12:仲钨酸铵(APT)价格(元/吨)........................................................11图表13:中船特气营业收入....................................................................12图表14:中船特气归母净利润..................................................................12图表15:昊华科技营业收入....................................................................12图表16:昊华科技归母净利润..................................................................12 图表17:中巨芯营业收入......................................................................13 图表18:中巨芯归母净利润....................................................................13 一、需求:芯片扩产+技术迭代共驱需求高增 1.1六氟化钨是芯片制造关键电子特气 六氟化钨(WF₆)是半导体CVD制程中沉积钨膜唯一商用前驱体气体。金属钨熔点高达3422℃,无法通过蒸发方式实现气相输送,而钨原子与氟结合形成的六氟化钨沸点仅17.5℃,常温容易气化,能够以稳定气态输送至反应腔体,分子内钨为+ 6最高价态,具备很强的被还原潜力,这也是它能够沉积金属钨的基础化学条件。根据纯度差异,六氟化钨可分为工业级(纯度≤99.9%)和电子级(纯度≥99.99%)两大类,电子级产品可进一步细分为4N、5N、6N等等级。 在芯片制造中,六氟化钨最核心的用途是生长钨塞。用来填充硅基底有源区上方的接触孔以及金属层之间的通孔,充当晶体管源漏区和上层铝、铜互连之间垂直导电通路,铜直接接触硅会产生严重互扩散引发漏电、器件失效,钨具备优秀的阻挡扩散能力,同时填充台阶覆盖性能优异,可以均匀覆盖高深宽比微孔侧壁,保障垂直电路导通,部分工艺中也会利用钨薄膜作为局部互连导线使用。 实际沉积主要采用钨CVD工艺,主流有两条反应路径:①硅还原反应,腔体里WF₆与单晶硅表面发生反应,+6价钨被还原为0价金属钨沉积在硅表面,氟则和硅生成四氟化硅气体排出,该反应仅能在硅表面成膜,不会在氧化硅介质层上沉积,天然形成选择性钨薄膜,多用于接触孔底部成核;②氢气还原反应,通入大量氢气作为还原剂,气态WF₆和H₂反应,六价钨被氢气还原析出金属钨,副产物氟化氢随真空尾气抽走,此反应属于非选择性沉积,可以整面生长钨膜,适合后续完整填充孔洞,工业生产一般先利用硅还原形成薄钨成核层,再通过氢气还原加厚钨层,最终形成致密无孔洞的钨塞。除导电填充功能外,钨薄膜本身电阻率较低、热稳定性强、抗电迁移能力突出,依托六氟化钨可控的沉积反应,能够精准控制薄膜厚度与形貌,适配逻辑芯片、存储芯片、GPU等各类器件微小尺寸制程需求,随着先进制程孔洞结构愈发微小,对WF₆纯度、供气稳定性、反应均匀性要求持续提升,高纯六氟化钨也成为半导体制造关键电子特气品种。 1.2芯片扩产+技术迭代将共驱六氟化钨需求高增 六氟化钨95%以上需求来自芯片制造。根据共研咨询,六氟化钨应用的核心场景分三类