電子氣體行業專題：國產替代與制程迭代雙輪驅動

電子氣體：半導體制造的關鍵耗材與基礎材料

電子氣體作為半導體、顯示面板等戰略性產業不可或缺的關鍵基礎材料，在潔凈室內具有長續高價值屬性。根據應用形態，電子氣體細分為電子大宗氣體與電子特種氣體兩大類。電子大宗氣體主要包括氮氣、氦氣、氧氣、氫氣、氬氣、二氧化碳六大品種，在制造流程中承擔環境氣、保護氣、清潔氣、載運氣及工藝輔助等多重功能，其中氮氣用量占比超過90%。電子特種氣體品類高度分散，半導體生產涉及的特氣超過100種，廣泛覆蓋刻蝕、清洗、成膜、光刻、摻雜、沉積等核心工藝，其中三氟化氮、硅烷、六氟化鎢用量占比較高。

從下游需求結構來看，集成電路是中國電子特氣下游第一大應用市場，占比約42%，顯示面板占比37%，光伏和LED分別占比13%和8%。電子氣體具備顯著的“卡脖子”屬性，其供應連續性不可中斷，且純凈度直接決定半導體晶圓制造的良率。作為半導體制造中的重要材料，電子氣體約占晶圓制造成本的13%，具有明顯的耗材屬性和業務長續特征。

商業模式：生產路徑決定成本壁壘，銷售模式區分資產輕重

電子氣體行業的商業模式總體可概括為“重資產鎖定長期客戶、零售氣覆蓋分散需求、特種氣體賺取技術溢價”。生產模式主要分為空氣分離與化學合成兩大路徑，決定了不同的成本結構與行業壁壘。空氣分離路徑主要應用于氮、氧、氬等大宗氣體，其核心成本為電力和設備折舊，壁壘在于超高純度制取、檢測技術以及不間斷供應能力。該模式通常采用現場制氣方式，供應商需在客戶廠區內或鄰近區域自建制氣裝置，通過管道直接輸送，簽訂10-15年長期服務合同，資產偏重但現金流穩定。

化學合成路徑主要應用于三氟化氮、六氟化鎢等特種氣體，核心成本為原材料與復雜技術工藝設備折舊，技術壁壘體現在合成、純化、痕量分析、包裝物處理等環節。該模式多采用零售供氣方式，通過槽車運輸、鋼瓶分裝或液體儲罐配送至客戶現場，資產較輕，對物流配送體系管理能力要求較高，利潤彈性更大但波動也更劇烈。此外，部分企業通過工業級原料或廢氣后提純售賣，賺取純度溢價，如氦氣業務。

三大驅動力推動行業景氣度向上

國內電子氣體行業正迎來國產替代、制程迭代、擴產提速三大驅動力，推動行業景氣度向上。首先，國產替代加速推進。我國電子特氣國產化率由2018年的9%提升至2020年的14%，2025年有望提升至25%。政策層面持續強化支持力度，國內企業加速擴產并加大新品研發力度，部分龍頭企業已實現多款產品的進口替代并規模化供應，對國內晶圓制造客戶覆蓋率顯著提升。

其次，制程持續迭代帶動氣體消耗量非線性增長。隨著制程微縮至先進節點，刻蝕步驟次數顯著增加，例如從65nm的20次增加至5nm的160次。刻蝕步驟的增加帶動了清洗、尾氣處理、工藝腔體維護等相關環節電子氣體的用量抬升。在存儲領域，3D NAND堆疊層數的提升也強化了這一非線性特征，僅臺階刻蝕次數便從32層的4次激增至128層的16次。

最后，國內晶圓廠建設提速，等效晶圓產能持續提升。兩存擴產如火如荼，先進制程不斷突破，國內晶圓廠擴產加速。預計2030年國內晶圓月產能將達到較高水平，較2025年實際開出產能實現顯著增長。基于產能擴張、制程迭代帶來的單晶圓氣體需求增量以及集成電路領域占比提升的假設，預計2030年國內電子氣體市場空間將達到706億元。

投資建議與風險提示

在投資方向上，建議關注高端電子特氣的國產化替代放量以及稀有氣體在供給波動背景下的價格與保供彈性。重點關注專注六氟化鎢與三氟化氮國產化替代的企業，具備光刻氣及高端小品種進口替代能力的平臺型公司，以及兼具電子特氣布局與氦氣彈性資源的企業。同時，需警惕下游景氣度不及預期、產能過剩風險以及地緣政治帶來的供應鏈波動風險。