半导体进口替代需求是未来核心驱动力。
按工作原理，真空泵可分为气体输送式和气体捕集式。 气体输送式：通过机械动作或流体动力学原理，将气体从一个位置传输到另一个 位置，主要包括：①旋片式真空泵：利用旋转的叶片在泵体内产生容积变化，压 缩并排出气体；②罗茨真空泵：使用一对同步反向旋转的叶轮，以非常小的间隙 从进气口捕获并传输气体；③涡旋式真空泵：通过固定和旋转的两个涡旋盘之间 的压缩腔逐步减小来传输和压缩气体；④螺杆真空泵：通过一对螺旋转子在泵壳 中旋转，逐步压缩和传输气体。 气体捕集式：通过冷却、吸附或化学反应等方式直接捕集或凝结气体，以降低系 统压力，主要包括：①吸附泵：使用具有高表面积的材料（如活性炭或分子筛） 吸附气体分子，从而降低压力；②低温泵（冷凝泵）：通过极低温冷凝气体（如 氦或氢），将其从气相转化为液相，从而产生真空；③离子泵：利用电场或磁场， 将气体分子离子化并驱动离子向固体表面沉积或结合，从而移除气体。 按压力范围，真空泵可分为： （1）粗真空（大气压在 105Pa 到 102Pa）：主要用于工业真空包装、简易抽真空、 化工和石油行业的一些粗真空应用； （2）中真空（102Pa 到 10−1Pa）：主要用于中等真空要求的工业应用，例如冶 金、冷冻干燥和化工过程；（3）高真空（10−1Pa 到 10−5Pa）：主要用于需要较高真空度的领域，如半导体 制造、电子显微镜、真空镀膜； （4）超高真空（10−5Pa 到 10−9Pa）：主要用于需要极高真空的科学研究、粒子 加速器、空间模拟等； （5）极高真空（低于 10−9Pa）：主要用于最极端的真空条件，如核聚变研究、 高能物理实验。
干式真空泵应用范围最广泛。干式真空泵能够处理腐蚀性气体和颗粒，且无需润 滑油，不会对环境造成污染，适用于对真空环境要求较高且需要避免污染的领域， 如半导体、光伏、制药、化工、食品包装等行业。以半导体为例，干式真空泵可 用于化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、蚀刻工艺、离子注入、清洗 等工序，而涡轮分子泵、罗茨真空泵、扩散泵等产品的应用范围相对较有限。
2019 年全球真空泵的市场规模约 351 亿元，来自半导体的需求占比 37%。根据 ISVT 统计，2017-2019 年全球真空市场规模为 44.9/48.8/45.4 亿欧元，2019 年 半导体在全球真空市场占比为 37%，是最大的下游，主要原因是随着半导体制程 的不断缩小，对真空度的要求提高，真空泵的需求趋势向着高真空度、高洁净度、 高智能化、耐腐蚀、节能环保等方向发展，价值量持续提升。 2020 年以来，新能源汽车、人工智能等行业需求增长，疫情扰动供应链，各国 政府出台政策增强本土芯片制造能力，各大半导体巨头启动大规模扩产计划，全 球芯片产能持续增长，带动半导体真空泵需求。预计半导体在全球真空市场的占 比进一步提升。
我们测算得到，2024~2025 年，全球半导体真空泵市场规模有望达到 196/216 亿元，其中新增需求约 45/56 亿元，存量更新需求约 151/160 亿元；中国大陆和 中国台湾的半导体真空泵市场规模合计有望达到 86/98 亿元，其中新增需求约 25/32 亿元，存量更新需求约 62/67 亿元。 核心假设： ① 晶圆产能：以 SEMI 预计的全球 8 英寸等效晶圆产能为基础，除以 2.25 换算 12 英寸当量晶圆产能。 ② 新增需求：根据中科仪招股说明书（申报稿），以 12 英寸晶圆生产线为 例，每 3.5 万片/月产能需要约 2000 台真空泵。 ③ 存量更新需求：根据中科仪招股说明书（申报稿），存量干式真空泵每年 更换 20%（晶圆制造企业对干式真空泵的折旧年限一般为 5 年），单 台干式真空泵价格约 10 万元。 ④ 中国大陆和中国台湾占全球晶圆产能比重：使用 IC Insights 和 Knometa Research 的统计数据。
全球市场高度集中，海外企业占主导地位。目前半导体真空泵市场主要由欧洲、 日本企业主导，分别是 Atlas Copco（阿特拉斯·科普柯，瑞典）、Edwards（被 Atlas 收购，英国）、Ebara（荏原，日本）、Pfeiffer Vacuum（普发，德国）、Kashiyama （坚山工业，日本）。国内相关企业主要包括中科仪、汉钟精机等。海外真空领 域的龙头企业发展历史悠久、技术先进，且在相关领域布局广泛，通过兼并收购 等不断扩大市场份额。根据汉钟精机 2024 年半年报，欧美日品牌市场份额合计 约 90%。
真空泵是半导体制造过程中的关键设备之一，进口替代大势所趋。真空泵影响芯 片生产效率和良率，目前国内半导体真空泵依赖进口，尤其是来自欧美和日本的 产品，导致国内芯片制造在供应链上存在较大的风险。实现真空泵的国产化，不 仅能够降低对国外技术的依赖，增强产业自主可控性，还能带动国内真空技术和 相关零部件的创新发展。国内企业在材料、精密加工和制造工艺方面已有一定积 累，近两年在光伏行业已经实现了进口替代，未来有望在半导体领域逐步实现替 代。
光伏设备是近两年拉动干式真空泵需求的另一主要下游。使用真空泵的环节主要 包括硅片制造、电池片制造和太阳能组件层压。 （1）硅片制造：在单晶拉晶工艺中，真空泵需要承受大量的活性 SiO 粉尘，这 要求真空泵具备应对大量颗粒副产品的能力。 （2）电池片制造：真空工艺与半导体行业类似，由于涂层的表面较大，气体流 量较高，故要求真空泵具有相应的高抽速。 （3）层压：将太阳能组件放入层压机内加热加压，通过抽真空将组件各层间夹 杂的空气抽出，然后加热使 EVA 材料熔化后将电池的两面分别与玻璃和背板粘 接在一起。真空泵捕获的 EVA 材料可能对其使用寿命产生不利影响，要求真空 泵高效且能处理该材料的影响。
近几年光伏领域真空泵的增量需求主要来自新增产能和技术迭代。一方面，过去 几年光伏装机量快速增加，带动产业链持续扩产，真空泵需求随之增加。另一方 面，不同技术的电池片所需的真空泵并不通用，技术变革也会带来新的真空泵需 求。具体区别在于：①电池片尺寸变大，制造的炉台变大，泵的尺寸也要配合变化。②抽速不同，抽速要求为 HJT＞Topcon＞PERC。③泵直接接触的镀膜气体 和颗粒物不同。 降本诉求下，国产真空泵已实现对进口的替代。随着光伏行业竞争加剧，光伏设 备厂商开始选择国产真空泵以降低成本。以捷佳伟创为例，2017 年干式真空泵 在 PECVD 设备中成本占比为 21.0%，为应对行业竞争加剧、毛利率走低，捷佳 伟创对设备零部件进行国产化，采购汉钟精机的真空泵替代原供应商（德国 Pfeiffer Vacuum SAS）。
光伏行业扩产潮进入尾声，未来对真空泵的需求驱动或将由新增产能转变为存量 维保与更新。2020 年以来，全球光伏新增装机规模快速扩张，据 CPIA 统计， 2023 年全球光伏新增装机达 390GW，同比增长 69.6%，我国光伏新增装机 216.9GW，同比增长 148.1%。终端需求旺盛带动产业链扩产，从而在过去几年 显著拉动了真空泵的需求。但当前行业产能过剩，主产业链价格下行，部分企业 陷入亏损，预计未来几年光伏行业增速放缓，新建产能减少。 同时，电池片真空泵主要用于镀膜环节，工况相对较差，需要每年进行维保，现 有的存量产线将逐步释放维保需求。光伏真空泵的设计使用寿命一般为 5 年，长 期来看，更新需求有望成为主要驱动力。
