在半导体领域中，电子特气是生产大规模集成电路、半导体器件必不可少的材料，被称作是集成电路的血脉，该行业常年被海外巨头垄断，龙头厂商的毛利率高达60%，比台积电还赚钱。然而近期的国际形势或间接影响到电子特气行业的供需平衡，让本就紧俏的需求雪上加霜。

本文重点

1. 什么是电子特气？

2. 纯度是生产工艺的核心环节

3. 厂商议价能力和市场格局

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电子特气是集成电路的“血脉”，晶圆制造的第二大成本

工业气体根据制备方式和应用领域的不同可分为大宗气体和特种气体，大宗气体的下游主要有钢铁和化工企业；特种气体的下游主要有集成电路、光伏、医疗等领域。近两年由于集成电路、液晶面板光伏行业的快速发展，带动特种气体的需求高增。

其中，集成电路对电子气体的需求占下游总需求比例达到45％，位居行业之首。面板和光伏分别占35%和15%。特别是在晶圆制造中，电子特气的成本是除硅晶圆之外的最大原材料，占比高达15%。

在电子产品的生产关键环节中都会使用到电子特气，像是硅片制造、薄膜沉积、光刻等。每个环节都会使用不同的电子特气，而电子特气总的来说是化工品的产物，种类高达百种，因此很难说哪一个单一品种的电子特气需求是最大的。此外，对于集成电路行业较多的会使用混合气体来完生产加工。

接下来，看看电子特气从生产到存储运输端都经历怎样的流程。核心又是什么？

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生产环节都有什么？

气体的生产环节大致可包括5中，包括原材料的生产、气体提纯、混合气体、检测以及装运，具体来看：

1、生产：将原材料在特定的温度、压力和催化剂等条件下，通过化学反应得到气体产品。此外，还包括利用空气分离设备，通过低温精馏方式分离空气，得到氮气、氧气等气体产品。

2、提纯：将气体通过精馏、吸附等方式，精炼成更高纯度的气体。

3、混合：依据客户的需求，将各组合格气体通过装置按比例混合生产最终混合气体。

4、检测：气体产品会按通过多种仪器分析得到标准产品，如水分析、颗粒度分析、金属离子分析等。

5、存储和运输：将气体通过压缩机控制填充到钢瓶、长管拖车以及管束式集装箱中，可进行运输。对于气体钢瓶适用于单客用量小，频次高的模式，普遍适用于特种气体。拖车和集装箱模式提供给单次用量较大的客户，更适用于大宗气体，客户在现场一般会设置储罐、汽化器等装置。

安全性很关键：在运输途径中，安全性等级也是非常高的，由于工业气体属于危险品，在不稳定的环境中易燃易爆，所以要求特定的运输装备。

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纯度是电子特气的核心工艺

电子特气至关重要的就是纯度，因为气体纯度将直接决定的了下游客户的生产良率。气体纯度每提高一个层次对纯化技术就提出了更高的要求，技术难度也将显著上升。

气体分别根据超纯、超净，超纯的标准要求气体纯度达到4.5N、5N 甚至6N、7N的标准，超净则会要求严格控制粒子与金属杂质的含量。像是电子气体纯度往往要求 5N 以上级别， 还要将金属元素净化到 10-12 级。

比如说，近日广东省要求对半导体所用电子特气的研发，包括相应气体的纯化技术、杂质脱除技术、杂质的分析检测技术等等，最终通过8寸半导体微纳加工公共技术平台工艺应用验证及下游企业的应用验证。给出的指标如氦气和溴化氢纯度都要求大于99.999%，但工艺中所用到的单一气体的浓度标准都不同。

此外，除了提纯/混合是制定气体纯度的关键环节外，在装配环节中也会影响到气体的纯度，对于像钢瓶、管束等存储环境中的剩余气体纯度检测也至关重要，以防止产品的交叉污染，进而影响终端产品的纯度。

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厂商盈利能力强，比晶圆厂还赚钱

对于特种气体的公司来说，电子所用的特种气体的平均毛利率能达到近50%，像是法国液化空气的毛利率最高能达到60%+，而一般化工气体或大宗气体的毛利率也就是20-30%的水平。对比半导体产业链来看，晶圆厂的盈利能力最强，尤其是以台积电为首，毛利率高达53%， 半导体设备的毛利率也才仅有40%左右。

特别是，气体公司对上游原材料有较强的议价能力，并且可以通过分散供应商的方法来控制公司的采购成本。供应商包括化工企业、粗气经销商。

对下游客户来说，工业气体的经营模式包括零售供气和现场供气，对于新型行业来说偏好于零售供气，以直销的方式为主，这一行业的特点是客户对单一气体的需求量相对较小，但对气体品种的需求较多。特别像是集成电路、新材料、高端装备等行业的生产流程中所用的特种气体不下几十种，因而非常适用于零售模式。

而像传统行业钢铁、化工等大型企业，对工业气体的需求量非常大且稳定，则更适用现场供气的经营模式。

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行业格局

该行业主要的市场份额被海外龙头垄断，前五大厂商占据90%以上的市场份额，包括法国液化空气、德国林德集团、日本大阳日酸。这些海外巨头都是以工业气体起家，通过多次海外并购以及专利研发后，逐渐切入盈利能力更高的电子特气业务。

目前国内的市场格局较为分散，以小有规模的一些公司来看，厂商对于半导体沉积、刻蚀、掺杂等加工的环节着力点也不相同。还是因为气体的种类太广泛，且纯度工艺要求非常高，国内厂商的专利研发时间较海外龙头相比还十分短暂，因此能够涉及的品种和市场体量相对较小。

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来源：锦缎