电子级大宗气体也常简称电子大宗气体,是电子工业生产中不可或缺的关键基础材料,有着“电子工业命脉”的属性,核心特点和相关情况可以整理为以下几点:
- 品类与用量特征
它的品类高度集中,仅包含氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳六大品种,和超过百种品类的电子特气形成鲜明区别。其中氮气的用量最大,占比普遍超过60%,部分场景下占比甚至达到90%,主要用来营造芯片制造所需的超洁净氛围 【5】 【10】 。
- 核心应用场景
它广泛贯穿泛半导体制造的全流程,主要承担五类作用:
- 环境气:以氮气为主,为生产全流程提供稳定的惰性氛围,需要实时不间断供应,覆盖所有生产通道、管网和机台
- 保护气:包含氮气、氦气、氩气等,避免晶圆加工过程中发生氧化反应,也可用于扩散、外延生长前的反应装置吹净
- 运载气:包含氮气、氦气、氩气等,负责把挥发性化学物质或气体混合物输送到指定工序的反应腔
- 清洁气:包含氮气、氦气、氩气、氧气、二氧化碳等,用来清除晶圆和器件表面残留的杂质
- 反应气:包含氮气、氢气、氧气、氩气等,作为原料气、还原气参与生产,用于形成PN结、保护层和隔离层 【4】 【8】
从下游不同领域的成本占比来看,电子大宗气体在半导体显示、集成电路制造、LED和光伏、光纤通信领域的电子气体总成本中占比分别为65%、55%、45%、40%,制程越先进、生产环节越严苛的领域,它的成本占比往往越高 【2】 。
- 独特的商业模式
和电子特气采用零售供气的模式不同,电子大宗气体因为用量大、要求全时稳定供应,普遍采用**现场制气(On-site)**的长协运营模式:气体公司直接在客户的工厂园区内投资建设专属气站,通过管道直供气体。这类项目的合同周期通常长达10-15年,收费分为固定的“容量费”和随用量变动的“使用费”两部分,既可以锁定长期稳定的收益、抗周期性强,也能最大程度保障供气的连续性,但前期的资本投入规模很大 【5】 【11】 。
- 行业壁垒与客户属性
电子大宗气体的行业进入门槛很高:一方面半导体先进制程对它的纯度要求达到ppb级,比普通工业气体的纯度要求高出1000倍,还要求全年全时不间断供气,对企业的系统设计、工程建设、动态运营能力都有极高要求;另一方面下游客户通常会把所有电子大宗气体作为一个整体项目,选择单一供应商长期合作,认证周期很长,合作期内几乎不会更换供应商,客户黏性极强 【3】 【4】 。
- 国内市场规模情况
根据卓创资讯的测算数据,2023年我国电子大宗气体市场规模约为103亿元,同比增长8.42%,预计2025年市场规模可以达到122亿元,随着国内半导体、显示面板等下游高精尖产业的持续扩产,后续市场还将保持稳定增长 【6】 。