产业链:半导体制造不可或缺的“血液”
电子气体是洁净室内持续消耗的高价值品类,在半导体制造中地位关键。从环节看,其上游涵盖矿产资源、空气及天然气;下游需求结构中,集成电路、显示面板、光伏及 LED 占比分别为 42%、37%、13% 和 8%。
电子气体分为大宗气体与特种气体两类。电子大宗气体主要包括氮气、氦气、氧气等,其中氮气用量占比超 90%,承担环境气、保护气、清洁气及载运气等多重功能。电子特种气体品类高度分散,半导体生产涉及品种超 100 种,广泛覆盖刻蚀、清洗、成膜、光刻、掺杂及沉积等核心工艺,三氟化氮、硅烷及六氟化钨用量占比分别为 28%、19% 和 17%。
从战略地位看,电子气体具备显著的“卡脖子”属性:首先,半导体连续生产要求供应不可中断,难以依靠库存缓冲;其次,气体纯净度直接决定晶圆制造良率;最后,作为重要耗材,电子气体约占晶圆制造成本的 13%。
商业模式:资产轻重与技术壁垒的分野
现场制气多用于大宗气体,属重资产模式;电子特气多为零售供气,技术壁垒较高。
生产模式决定成本结构与壁垒
空气分离路径主要生产氮、氧、氩等大宗气体,核心成本为电力与设备折旧,壁垒在于超高纯度控制、检测技术及不间断供应能力。化学合成路径代表品种为三氟化氮、六氟化钨等特气,核心成本为原料与复杂工艺设备折旧,技术壁垒体现在合成、纯化、痕量分析及包装处理等环节。此外,部分企业通过提纯工业级原料或废气赚取纯度溢价,典型品种为氦气。
用气场景决定销售模式
现场制气模式主要面向大型半导体、面板或光伏企业,供应商需在客户厂区邻近自建装置并通过管道直供,通常签订 10 至 15 年长期服务合同,提供稳定现金流,属重资产运营。零售供气模式主要服务中小客户或波动性场景(如电子特气),采用槽车、钢瓶或储罐配送,资产较轻但对物流管理体系要求极高。
驱动力与市场空间:三重引擎推动景气上行
国产替代加速、制程迭代升级及产能扩建提速,共同驱动国内电子气体行业高景气发展。
驱动力一:国产化率持续提升
我国电子特气国产化率已从 2018 年的 9% 升至 2020 年的 14%,预计 2025 年有望达到 25%。目前国产企业覆盖的集成电路用特气品种仍不足 30%,但在政策加持下扩产与研发力度加大。截至 2025 年,中船特气量产特气品类已达 73 种;华特气体实现 50 余种产品进口替代,对国内 12 英寸晶圆厂覆盖率超 85%。
驱动力二:制程迭代带动用量非线性增长
随着制程从 65nm 演进至 5nm,刻蚀步骤由 20 次激增至 160 次;NAND 堆叠层数从 32 层推进至 128 层过程中,台阶刻蚀次数从 4 次增至 16 次。刻蚀工序的增加直接拉动清洗、尾气处理及腔体维护等环节的气体消耗量大幅上升。
驱动力三:晶圆厂扩产提速
国内存储厂商扩产如火如荼,先进制程不断突破。据 ForSilicon Research 预测,2030 年国内晶圆月产能将达 1480 万片,较 2025 年增长 104%。据此测算,2030 年国内电子气体市场空间预计达 706 亿元。
(报告来源:广发证券。本文仅供参考,不构成任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

