电子气体行业专题：国产替代与制程迭代双轮驱动

电子气体：半导体制造的关键耗材与基础材料

电子气体作为半导体、显示面板等战略性产业不可或缺的关键基础材料，在洁净室内具有长续高价值属性。根据应用形态，电子气体细分为电子大宗气体与电子特种气体两大类。电子大宗气体主要包括氮气、氦气、氧气、氢气、氩气、二氧化碳六大品种，在制造流程中承担环境气、保护气、清洁气、载运气及工艺辅助等多重功能，其中氮气用量占比超过90%。电子特种气体品类高度分散，半导体生产涉及的特气超过100种，广泛覆盖刻蚀、清洗、成膜、光刻、掺杂、沉积等核心工艺，其中三氟化氮、硅烷、六氟化钨用量占比较高。

从下游需求结构来看，集成电路是中国电子特气下游第一大应用市场，占比约42%，显示面板占比37%，光伏和LED分别占比13%和8%。电子气体具备显著的“卡脖子”属性，其供应连续性不可中断，且纯净度直接决定半导体晶圆制造的良率。作为半导体制造中的重要材料，电子气体约占晶圆制造成本的13%，具有明显的耗材属性和业务长续特征。

商业模式：生产路径决定成本壁垒，销售模式区分资产轻重

电子气体行业的商业模式总体可概括为“重资产锁定长期客户、零售气覆盖分散需求、特种气体赚取技术溢价”。生产模式主要分为空气分离与化学合成两大路径，决定了不同的成本结构与行业壁垒。空气分离路径主要应用于氮、氧、氩等大宗气体，其核心成本为电力和设备折旧，壁垒在于超高纯度制取、检测技术以及不间断供应能力。该模式通常采用现场制气方式，供应商需在客户厂区内或邻近区域自建制气装置，通过管道直接输送，签订10-15年长期服务合同，资产偏重但现金流稳定。

化学合成路径主要应用于三氟化氮、六氟化钨等特种气体，核心成本为原材料与复杂技术工艺设备折旧，技术壁垒体现在合成、纯化、痕量分析、包装物处理等环节。该模式多采用零售供气方式，通过槽车运输、钢瓶分装或液体储罐配送至客户现场，资产较轻，对物流配送体系管理能力要求较高，利润弹性更大但波动也更剧烈。此外，部分企业通过工业级原料或废气后提纯售卖，赚取纯度溢价，如氦气业务。

三大驱动力推动行业景气度向上

国内电子气体行业正迎来国产替代、制程迭代、扩产提速三大驱动力，推动行业景气度向上。首先，国产替代加速推进。我国电子特气国产化率由2018年的9%提升至2020年的14%，2025年有望提升至25%。政策层面持续强化支持力度，国内企业加速扩产并加大新品研发力度，部分龙头企业已实现多款产品的进口替代并规模化供应，对国内晶圆制造客户覆盖率显著提升。

其次，制程持续迭代带动气体消耗量非线性增长。随着制程微缩至先进节点，刻蚀步骤次数显著增加，例如从65nm的20次增加至5nm的160次。刻蚀步骤的增加带动了清洗、尾气处理、工艺腔体维护等相关环节电子气体的用量抬升。在存储领域，3D NAND堆叠层数的提升也强化了这一非线性特征，仅台阶刻蚀次数便从32层的4次激增至128层的16次。

最后，国内晶圆厂建设提速，等效晶圆产能持续提升。两存扩产如火如荼，先进制程不断突破，国内晶圆厂扩产加速。预计2030年国内晶圆月产能将达到较高水平，较2025年实际开出产能实现显著增长。基于产能扩张、制程迭代带来的单晶圆气体需求增量以及集成电路领域占比提升的假设，预计2030年国内电子气体市场空间将达到706亿元。

投资建议与风险提示

在投资方向上，建议关注高端电子特气的国产化替代放量以及稀有气体在供给波动背景下的价格与保供弹性。重点关注专注六氟化钨与三氟化氮国产化替代的企业，具备光刻气及高端小品种进口替代能力的平台型公司，以及兼具电子特气布局与氦气弹性资源的企业。同时，需警惕下游景气度不及预期、产能过剩风险以及地缘政治带来的供应链波动风险。