来源：东兴化工产业洞见
电子特气：市场空间大，行业增速高，部分内资产品已实现进口替代
投资摘要：
电子特气是电子工业生产的关键性原材料，其应用贯穿电子元器件生产的多个环节，其质量对电子元器件的性能有重要影响。电子特气的技术要求高，对气体纯度、配比精度等有严格的要求。
电子特气市场空间大、行业增速高。电子特气全球市场规模超过100亿美元，中国市场规模约100亿元。其中半导体是电子特气的重要应用领域，电子特气是半导体制造中第二大材料，成本占比高达13%，半导体制造用电子特气的全球市场规模约45亿美元，2018年同比增速高达16%，中国市场规模近5亿美元。
电子特气全球供应外资寡头垄断，但内资产品已开启进口替代序幕。随着半导体、显示面板等电子产业链东移，中国电子产业市场规模急剧扩张，上游原材料电子特气的国产替代迫在眉睫。国内电子特气市场相对分散，细分领域公司数量较多，且每家公司仅能生产个别符合要求的电子特气产品。目前国内企业已有突破，部分电子特气产品已进入半导体产业链，如三氟化氮、六氟化硫、磷烷、砷烷、光刻混合气等品种。
投资建议：推荐电子特气产品已开始替代进口、并进入国产半导体产业链的公司，如昊华科技、南大光电，建议关注华特气体、巨化股份等优质行业细分龙头。
风险提示：市场竞争加剧；下游客户认证进度不及预期；新技术的研发风险；原材料价格波动风险。
前言：电子化工材料（ECM）——电子产业的“生长激素”
电子化工材料（Electronic Chemical Materials，简称ECM），指为集成电路和分立器件、电容、电池、印制线路板、液晶显示器等电子元器件的生产而使用的各种精细化学品，是电子材料和精细化学品结合的高新技术产品。电子化工材料处于电子信息产业链的前端，没有高质量的电子化工材料就不可能制造出高性能的电子元器件，在电子产业中的作用相当于“生长激素”。
电子化工材料种类多、技术门槛高、垄断度高：
品种多、专用性强、专业跨度大。电子化工材料的品种规格繁多（2万余种），专业跨度大，单个企业很难掌握多个跨领域的知识储备和工艺技术，市场细分程度高、细分子行业龙头企业市场份额大；
子行业细分程度高、技术门槛高。电子化工材料属多学科交叉结合的综合性学科领域，要求企业研发人员、工程技术人员具备多学科及上下游行业的知识背景和研究能力，有较高技术门槛；
技术密集、产品更新换代快。电子、通讯等行业日新月异的快速发展，势必要求电子化工材料更新换代速度不断加快，企业研发压力与日俱增；
功能性强、附加值高、质量要求严。下游客户对电子化工材料质量控制要求非常严格，其合格供应商的认证时间长、程序复杂，认证通过后则会建立长期稳定的合作关系，电子化工材料附加值也较高。
在国内电子信息产业进口替代的浪潮中，上游原料的国产替代迫在眉睫。目前正处于国内第三次进口替代（电子信息产业的进口替代）的浪潮中，半导体、显示面板等电子产业链持续向中国转移，中国电子产业市场规模急剧扩张，我国已成为全球最大的半导体生产国家、液晶面板出货量最大的国家，且未来几年全球的半导体、显示面板新增产能主要集中在中国，中国电子元器件的国产化率将大幅提升。但与此同时，上游原材料受制于人的局面亟待改变，部分高端电子化工材料的供应仍以外资企业为主，国产替代需求迫切。
因此，我们将推出电子化工材料进口替代实质性突破系列专题报告。在此系列报告中，我们主要选取了部分在电子元器件制造中重要性高、行业空间大、技术难度高、进口替代已取得实质性进展的电子化工材料进行深入研究。
本篇报告是本次系列专题报告的第一篇，深入研究半导体制造中仅次于硅片的第二大材料——电子特气。我们认为电子特气行业的进口替代已有实质性突破，部分内资产品已经进入国产半导体产业链，技术水平已经比肩国际先进水平。
1. 电子特气是电子工业生产的关键性原材料
1.1 电子特气的应用贯穿电子元器件生产的多个环节
电子特种气体（简称：电子特气）是特种气体的一个重要分支，是集成电路（IC）、显示面板（LCD、OLED）、光伏能源、光纤光缆等电子工业生产中不可或缺的关键性原材料，广泛应用于薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺，其质量对电子元器件的性能有重要影响。
气体的产品种类丰富，电子元器件在其生产过程中对气体产品存在多样化需求。例如集成电路制造需经过硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等工艺环节，这个过程中需要的高纯特种气体和混合气体的种类超过50种，且每一种气体应用在特定的工艺步骤中。此外，在显示面板、LED、太阳能电池片等器件的制造中的不同工艺环节均会用到多种特种气体。
1.2 电子特气的应用贯穿电子元器件生产的多个环节
电子特气在其生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术，下游客户对产品质量要求较高。尤其是极大规模集成电路、新型显示面板等精密化程度非常高的应用领域，对特种气体的纯化、杂质检测、储运技术都有着严格的要求。
气体纯度：特种气体要求超纯、超净。纯度每提升一个N以及粒子、金属杂质含量浓度每降低一个数量级都将带来工艺复杂度和难度的显著提升。例如，12吋、90nm制程的集成电路制造技术要求电子特气的纯度要在5N~6N以上，有害的气体杂质浓度需要控制在ppb（10-9），；在更为先进的28nm及目前国际一线的6nm~10nm集成电路制程工艺中，电子特气的纯度要求更高，杂质浓度要求甚至达到ppt（10-12）级别。
配比的精度（混合气）：随着混合气中产品组分的增加、配制精度的上升，常要求气体供应商能够对多种ppm（10-6）乃至ppb（10-9）级浓度的气体组分进行精细操作，其配制过程的难度与复杂程度也显著增大。
气体储运：保证气体在存储、运输、使用过程中不会被二次污染，对气瓶内部、内壁表面的处理涉及多项工艺，均依赖于长期的行业探索和研发；此外，对于某些具有高毒性或危险性的气体，需要使用负压气瓶储运，以减少危险气体泄露风险。
气体分析检测：由于需要检测的杂质含量低至ppb级别，需要使用特殊的气相色谱、ICP-AES、ICP-MS等非常规分析方法。
2.电子特气市场空间大、行业增速高
2.1 电子特气全球市场超过100亿美元、中国市场超过100亿人民币
电子特气市场规模大。据卓创资讯统计，2017年全球特种气体的市场规模达241亿美元，其中电子领域（包括集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等）的特种气体市场规模预计超过100亿美元；中国特种气体的市场规模约178亿元，其中电子领域的特种气体市场规模约100亿元。
半导体用电子特气行业增速高。在半导体领域，电子特气在半导体制造的材料成本中占比高达13%，是仅次于硅片的第二大材料。仅从集成电路用电子气体来看，据中国产业信息网的数据，2018年全球集成电路用电子气体的市场规模达到45.12亿美元，同比增长16%，中国集成电路用电子特气的市场规模约4.89亿美元。
2.2 国内电子特气市场将迎高速增长
基于未来几年中国大陆地区半导体、显示面板等主要电子元器件的新增产能较多，以及电子化工材料的进口替代需求强烈，国内电子特气行业将迎来高速增长。
半导体、显示面板等电子产业链东移，中国电子产业市场规模急剧扩张。我国已成为全球最大的半导体生产国，且2017~2020年间中国大陆新建半导体晶圆厂数量占全球新增总数高达42%；中国大陆液晶面板出货量已在2019年1季度跃居全球第一，全球占比超过50%。
海外垄断格局明显，国产替代迫在眉睫。目前全球电子特气市场被几家海外龙头企业垄断，国内电子特气的进口依存度超过80%，在半导体、显示面板产业链国产化趋势下，上游原材料受制于人的局面亟待改变。
3.电子特气全球供应外资寡头垄断，但内资产品已开启进口替代序幕
3.1 全球供应海外垄断格局明显
由于技术壁垒高、制备难度大，目前全球电子特气市场被几家海外龙头企业垄断。主要公司有美国空气化工产品公司、法国液化空气集团、日本大阳日酸株式会社、美国普莱克斯公司、德国林德集团（2018年与美国普莱克斯公司合并）等，合计占据全球市场94%的份额。中国的电子特气市场中，外资巨头也牢牢控制了85%的市场份额，进口替代需求强烈。
3.2 国内市场相对分散，但部分产品已实现进口替代
进口替代的驱动因素主要为技术突破。国产工业气体的技术已经较为成熟，但达到电子级气体的产品仍然较少。部分国产产品已实现技术突破，部分产品已经达到半导体生产用电子气体的技术水平和工艺要求，比肩国际先进水平。
国内企业已有突破，部分电子特气产品已进入半导体产业链。相比海外公司较高的行业集中度，国内电子特气产能相对分散，细分领域公司数量较多。相对海外巨头每家公司都有众多电子特气产品类别批量进入半导体制造产业链，国内企业目前每家公司仅有个别电子特气产品打入本土半导体产业链，尚与海外公司有较大差距。
昊华科技：①黎明院：电子级三氟化氮、六氟化硫产能规模国内领先，其中六氟化硫产品纯度已达到5N5级；②光明院：高纯硒化氢、硫化氢可用于半导体集成电路制造，绿色四氧化二氮主要用于航天卫星推进剂。
南大光电：①全椒南大光电：高纯磷烷、砷烷不仅在LED领域规模出货，且在半导体离子注入环节取得客户认证通过并实现批量供货；②飞源气体：电子级三氟化氮、六氟化硫技术实力较强，批量供应台积电、中芯国际、京东方等一线大厂。
华特股份（科创板）：公司是国内首家打破高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、高纯八氟丙烷、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯一氧化氮、光刻气（Ar/F/Ne混合气、Kr/Ne混合气、Ar/Ne混合气、Kr/F/Ne混合气）等产品进口制约的气体公司，已实现了近20个产品的进口替代，上述产品均已实现量产并逐步规模化供应给8吋以上集成电路厂商。其中公司的光刻气产品于2017年通过全球最大的光刻机供应商ASML公司的产品认证。
雅克科技：子公司科美特专业生产电子级六氟化硫、四氟化碳，在建电子级三氟化氮项目。
巨化股份：电子特气业务主要在参股公司中巨芯（直接持股39%）体内，中巨芯的子公司博瑞电子已建有高纯氯化氢、高纯氯气产能，在建含氟系列电子特气项目，包括八氟环丁烷、六氟丁二烯、八氟环戊烯等先进工艺刻蚀气体；博瑞电子与日本中央硝子合资的子公司博瑞中硝在建电子级六氟化钨项目。
凯美特气：公司在建电子特气项目，产品包括二氧化碳、一氧化碳、氮气、氩气、氢气、氪、氙、氖等。
金宏气体（新三板）：超纯氨产品纯度达到7N级，为国内首创，成功打破进口垄断。
硅烷科技（新三板）：高纯硅烷产品纯度可达8N级，成功打破进口垄断。
中船重工718所的子公司派瑞特气（未上市）：高纯三氟化氮、六氟化钨产品打破进口垄断，产能规模均位居国内第一，国内市场覆盖率超过95%、国际市场覆盖率达50%。
博纯材料（未上市）：高纯锗烷产能已达到全球第一，在建电子级氘气、乙烷硅、三氟化硼等。
绿菱气体（未上市）：高纯电子级四氟化硅产品已对中芯国际、华润上华等批量供货；高纯电子级四氟化硅产品已实现对美国、日本等地的半导体客户的大批量出口。
太和气体（未上市）：在国内率先自主研发生产高纯氯、氯化氢、乙硼烷等半导体行业用特种气体。
4.风险提示
市场竞争加剧；下游客户认证进度不及预期；新技术的研发风险；原材料价格波动风险。
分析师：刘宇卓证书编号S1480516110002
分析师：罗四维 证书编号S1480519080002
本文节选自东兴证券研究所已于2020年01月14日发布的《电子化工材料(ECM)进口替代实质性突破系列专题报告之一：电子特气——市场空间大，行业增速高，部分内资产品已实现进口替代》报告，具体分析内容（包括风险提示等）请详见报告。若因对报告的摘编产生歧义，应以完整版报告内容为准。
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