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全球及中国特种气体行业发展回顾及2024年行业发展前景预测    一、特种气体是现代工业的“粮食”    普通工业气体指指纯度在 99.99%纯度以内液态和气态氧、氮、氩，以及普通纯度的丙烷、二氧化碳、乙炔、丁烷、 工业氨、液化石油气、天然气等，上游行业为空气及工业废气、基础化学原料、气体分离设备制造业、容器制造业、 电力等能源，下游广泛应用于冶金、化工、新兴行业等领域。工业气体分为特种气体、合成气体、空分气体三大类。 其中，特种气体是指在特定领域中应用的对纯度、品种、性质有特殊要求的气体，随着国防工业、科学研究、自动 化技术、精密检测（特别是微电子技术）的发展，特种气体成为工业气体市场规模增长新动力，广泛应用于半导体、 LED、光纤光缆、医药等新兴行业。    工业气体产业链    特种气体主要包括电子气体、医疗气体、标准气体、激光气体、食品气体、电光源气体等，其中，电子气体广泛用 于集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等电子产业的加工制造过程，主要包括清洗、蚀刻、光刻、外延、掺 杂等，是下游行业关键性化工基础材料，被誉为电子产业的“粮食”和“源”，现有单元特种气体 260 余种，可配 制成 25000 多种混合气体。特种气体分类与用途    目前，在我国特种气体年销售额中，电子行业约占40%，石油化工约占40%；医疗环保约占10%，其它约占10%。    我国特种气体销售额分布    特种气体的主要生产工序包括气体合成、气体纯化、气体混配、气瓶处理、气体充装、气体分析检测。可以根据客 户的不同需求和产品的不同特性，采取不同的工序进行组合。    特种气体生产工序    在整个行业供应链中，气体原料、装置、运输和客户十分重要，是气体供应商的利润来源。如今气体产品种类繁多， 客户对气体产品存在多元化需求，往往在某一终端产品的制造中所需气体种类达几十种以上，出于成本控制、仓储 管理、供应稳定等多方考量，客户更愿意在一家气体公司采购，因此希望气体公司覆盖更多的气体种类；此外，下 游行业的产品精细化程度不断提高，客户所需的产品定制化特点明显，并希望供应商提供气体运输以及装置处理、 检修、洁净、维护等服务，故而对气体公司提出了技术性、专业性、综合性的更高要求。    工业气体价值链    二、特种气体行业市场规模快速增长    全球特种气体行业是20世纪60年代中期发展起来的新兴工业体系，尽管历史不长，但作为基础化工材料，在石油化工、金属冶炼、纺织建材、切割焊接、医疗卫生、食品贮藏和环保等领域，具有十分广泛的用途。    70年代以来，随着新技术的兴起，特种气体又日益成为微电子技术、生物工程、新型能源、遥感激光、光导通讯、海洋工程、空间科学和国防建设中不可缺少的新型气体材料。    到80年代末期，全球已开发出单元纯气270种以上，混合气18个门类，2000多个品种，38000多种规格，并随着新兴工业体系的不断出现，开发出更多更新的特种气体品种。    90年代至今，全球特种气体行业保持平稳增长态势。根据采样统计，全球气体巨头的特种气体业务约占气体总业务的35%左右，2017年，全球特种气体市场规模在395亿美元左右，同比增长5.05%。    2014-2018年全球特种气体市场规模及增长走势    全球工业气体的市场容量随着工业产业的发展呈现稳步增长的态势，预计2018年全球工业气体容量为1220亿美元， 同比上年增长 7.96%。由于亚洲新兴国家经济的快速增长，世界工业气体的生产中心向亚洲转移，带动了中国工业 气体产业的快速发展；我国工业气体市场规模由 2010 年的 525 亿元上升至 2017 年的 1010 亿元，年均复合增长率 9.80%。随着中国逐步进入经济新常态，工业增长趋于平缓，中国工业气体市场整体增速也由快速增长时期过渡至稳 步增长时期。    全球工业气体市场规模    2017 年全球特种气体市场规模 241 亿美元，同比增长 11.55%，其中，2017 年电子气体销售额 38.92 亿美元，2018 年电子气体销售额 45.12 美元，同比增长 15.93%。2017 年中国的特种气体市场规模达到约 178 亿元，2010-2017 年 中国特种气体市场平均增速达 15.48%，且预计此后仍将保持高速增长，平均增速在 15%以上，预计 2022 年国内特 气市场将达到 411 亿元的规模。特种气体将为中国新兴产业的发展注入新动力，市场空间广阔。    全球半导体电子气体销售额    近年来，在电子和光电高科技产业迅猛发展的推动下，国内特种气体行业取得长足发展，2018年销售收入预计超过580亿元。在此背景下，特种气体的相关技术水平也有较大幅度的提升，相关专利申请量逐年增加。    2014-2018年中国特种气体行业销售收入及增长走势    中国特种气体市场发展情况    2008年以来，特种气体行业申请的专利数量总体呈现上升趋势。2017年，我国特种气体行业申请的专利数量为90件，创近年来新高。2018年，特种行业相关专利申请量为72件。    2014-2018年中国特种气体相关专利申请情况    虽然特种气体行业相关技术水平有一定提高，但与发达国家相比仍有一定差距。以电子气体为例，我国使用的电子气体品种基本齐全，大部分气体品种在国内均有厂家生产，但数量和质量与发达国家相比，尚有较大差距；其次，我国在分析方法和分析仪器上同国外厂商相比都比较落后；最后，国内对电子气体的包装和储运技术落后严重，已经成为我国电子气体发展的“瓶颈”。    总的来说，我国特种气体相关技术与国外仍有一定差距，需尽快改变特种气体生产的传统理念，尽快同国际接轨其次国内特种气体厂家应加强同高校及相关科研院所单位相联合，实现科研与生产相结合，力争从整体上解决特种气体在生产和应用过程中遇到的各种难题，以此来不断提高产品的质量和可靠度。    特种气体的研究与应用在我国得到了从无到有的长足发展，特种气体在国民经济中的应用越来越广，研究开发新品种气体正得到自上而下的普遍关注，一些常用特种气体已基本摆脱单纯依赖进口的被动局面，不但为国家节省了大量外汇，也为发展我国自己的电子工业作出了巨大贡献。    目前中国的特种气体发展方向是高纯度、高洁净度，因此需要高要求的分析测试手段。特种气体要健康、稳步地发展，就必须着眼于未来，重点研究开发高水平、填补国内空白的特种气体产品，并不断提高已有产品的质量。应大力研究开发的气体主要是一些毒性大、腐蚀性强而又急需的电子气和在我国属于弱项的各种标准气、化学气体。    另外，就是必须加强特种气体配套器件的研制开发，这项工作在我国才刚刚起步，而在发达国家，配套器件已系列化，气瓶内表面处理已解决了稳定贮存时间和粒子污染两个关键问题，这是尤其值得注意并切实加强的。    三、高端领域特种气体国产化有望加速    特种气体行业壁垒较高，潜在进入者主要面临技术壁垒、客户认证壁垒、营销网络与服务壁垒、服务壁垒和资质壁 垒。首先，生产特种气体需要经过多项工艺技术和流程的加工，且客户要求高，新进入者很难达到一定水平；其次， 下游客户，特别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下游产业，对气体供应商的选择非常严 格，具有长认证周期和客户粘性；此外，气体公司需要投入大量人力物力进行铺点建设，不断扩大营销服务网络， 并随着营销服务网络的完善不断促进市场开拓与客户挖掘，从而对潜在进入者提出较高的要求；再者，客户希望供 应商能够提供一站式用气服务，且具有多品种、小批量、高频次的特点，对气体公司综合服务能力和配送能力要求 较高，而这些需要企业具备深厚的行业积淀以及深刻的行业理解，对新进入者形成了较高壁垒；最后，工业气体属 于危险化学品，在其生产、储存、运输、销售等环节均需通过严格的资质认证，部分特定用途的特种气体还需要另 外经过专项严格审核才可取得相应用途的产品经营资质。行业进入壁垒    目前，在特种气体行业，国外的主要生产者为林德集团、液化空气集团、空气化工产品集团、普莱克斯集团、昭和 电工等，国内的主要厂商有华特股份、中船重工七一八所、黎明化工研究院、绿菱气体、金宏气体、南大光电等。特种气体主要生产企业情况    中国特种气体于 20 世纪 80 年代随着电子行业的发展而逐渐兴起，虽然发展迅速，但如今国内厂商特气产品与国外 相比仍较单一，且级别不高。在我国集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等高端领域，海外大型气体公司占 据了 80%以上的市场份额，尤其在极大规模集成电路、新型显示面板等尖端应用领域，存在较大的进口替代空间。 近年来，随着国内特气行业的经验积累、技术进步和政策影响，已逐步实现部分产品的进口替代，预计未来在国内 产业升级过程中需要大量使用特种气体，且其原料在国内较容易获得，因此传统的国外公司生产及进口销售的模式 已跟不上国内特种气体大规模生产的步伐，预期中国的特种气体会大量国产化。    国内电子特气市场分布    四、下游产业迅速发展，特种气体需求旺盛    1、特种气体广泛应用于集成电路等新兴领域    近年来工业气体下游产业技术快速更迭，工业气体在新兴行业领域的消费占比不断提升，于 2015 年已达 52%。新兴 行业包括集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆、新能源汽车、航空航天、环保、医疗等，而特种气体是这些 产业不可或缺的关键原材料，受益于新兴行业的快速发展，特种气体市场规模有望持续增长。    我国高纯电子气体主要应用于集成电路、显示面板、LED 以及太阳能领域，其中，集成电路和显示面板对电子气体 的需求共占下游总需求的 79%。    我国高纯电子气体市场需求    集成电路是一种微型电子器件，可用“IC”表示。当今半导体工业大多应用基于硅的集成电路，它是一种新型半导 体，经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电 容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在管壳内。IC 制造流程中很多步骤涉及电 子特气的使用，如晶圆制备、薄膜沉积、光刻、刻蚀、清洗、离子注入等，其中，在晶圆制造过程中消耗电子气体 占比 14%，仅次于硅片（31%）。晶圆制造过程中各材料占比    2、集成电路市场增速稳定    全球和国内集成电路市场增速稳定，预计 2018 年全球集成电路市场规模 3779 亿美元，同比增长 3.79%，中国集成 电路市场规模 1.59 万亿元，同比增长 11.78%，预计未来增速保持稳定，拉动上游原材料特种气体的发展。    全球集成电路市场规模    我国集成电路市场规模    半导体技术的水平决定了智能手机的核心竞争力，因此目前集成电路的先进技术的主要应用领域之一就是智能手机。 近年来，全球和国内智能手机市场增长稳定，2018 年全球智能手机出货量 14.2 亿部，中国智能手机出货量 4 亿部， 预计未来智能手机行业维持稳定，为集成电路产业发展提供支撑。    全球智能手机出货量情况    中国智能手机出货量情况    技术上的便利促使了信息的爆炸和信息载体的去中心化，万物互联成为趋势，预计物联网是下一代信息技术领域的 主要发展方向和集成电路的另一应用领域。随着自动驾驶、智能家居、交通管理、北斗系统、物流与仓储、防伪、 金融 IC 卡迁移等细分领域的兴起，物联网行业发展迅速。2018 年全球物联网射频识别市场规模 110 亿美元，与上 一年基本持平；近年来中国物联网射频识别市场不断壮大，2017 年市场规模为 868 亿元，同比增长 42.58%。    全球物联网 RFID 市场规模    中国物联网 RFID 市场规模    3、面板出货量和渗透率不断提升    目前显示面板材质主要包括 LCD 和 OLED，近年来 OLED 面板出货量和渗透率不断提升，未来有替代 LCD 屏的趋 势。在 OLED 下游需求中，智能手机占 88%，其次是 OLED 电视，占消费结构的 7%。智能手机稳定的市场规模增 长将拉动市场对显示面板的需求，进而促进特种气体行业的进步。2018 年全球 OLED 市场规模达 24.7 亿美元，占整 个显示面板产业的四之一，预计 2022 年 OLED 屏将实现 40.7 亿美元的规模。    OLED 面板下游消费结构    全球 OLED 市场规模    此外，2018 年全球电视出货面积 1.28 亿平米，同比增长 8.47%；全球电视平均尺寸 43.9 英寸，同比增长 2.81%，预 计 2021 年将达到 50 英寸，未来将逐渐带动全球上游显示面板行业的增长。同时，中国电视机销量不断上升，2017 年中国智能电视销量 4737 万台，同比增长 13.57%，构成对显示面板的持续需求，进而有利于中国特气的发展。    全球液晶电视出货面积    2017 年我国光伏安装量达 5.31 万兆瓦，较 2016 年增幅达 53.68%。下游产业的迅 速发展不仅在规模上增加了特种气体的需求，产业创新、技术迭代带来的新工艺、新产品，也进一步拓宽了特种气 体的应用领域，不断产生新的特种气体产品需求。    五、特种气体行业发展前景预测    未来5年，亚太地区新兴经济体的特种气体需求增长最快，而一些发达经济体的需求增速将逐渐趋缓。根据预测，到2020年，亚太地区特种气体市场规模将达到168亿美元，所占比重提升至25.80%；美洲地区市场规模253亿美元，占比降至38.90%。    2020年全球各区域特种气体市场规模预测    未来数年全球特种气体市场规模将以年均9%的速度增长，2024年，预计全球特种气体市场规模将达到706亿美元。一方面是2014年以来，北美地区shalegas开发规模逐渐增大，依靠廉价天然气也带动了一批化工企业在美国本土建立新工厂。另一方面，随着中国一带一路的实施，将带动特种气体下游需求市场的发展，从而带动全球特种气体行业发展。    2019-2024年全球特种气体行业市场规模走势预测    在亚太地区中，中国是最活跃的市场之一，全球新增的气体需求量中一半来自于中国。未来几年全球气体市场将稳定增长，主要工业气体公司的平均销售收入有望以每年5%-6%的速度增长，而亚洲气体市场的增速有望达到两位数，成为全球市场增长的引领者。中国是世界上气体行业最活跃的市场之一，世界上新增的气体需求量中一半来自于中国。在预测2017年中国特种气体行业514.64亿元市场规模的基础上，2019-2024年特种气体市场增速可以达到12%左右，2024年市场规模将达到约1087亿元，保守预计也将达到915亿元。2019-2024年中国特种气体行业市场规模走势预测（亿元）