2023年九丰能源研究报告:稀缺的国产氦气、商业航天特气标的,“资源+终端”特气战略加速推进

一、依托清洁能源主业,大力布局特种气体

公司定位为“具有价值创造力的清洁能源服务商”,立足于天然气、石油气等清洁能源产业,经过 30 多年的发展,目前已涵盖清洁能源业务、能源服务业务、特种气体业务等三大业务板块,形成“一 主两翼”的业务发展格局,2022 年公司 LNG 销量 146.35 万吨、LPG 销量 197.90 万吨。 公司依托清洁能源主业,大力布局特种气体业务。目前,公司已实现氦气、氢气两种气体从资源 到终端的布局,未来公司也将借助自产氦气等方面的资源优势,积极向电子特气等其他气体领域拓展, 通过现场制气、零售等多种运营模式,将特种气体业务打造成为公司新的业绩增长极。

二、氦气:稀缺战略资源,我国进口依赖度高

(一)氦气是稀缺战略资源,新兴领域用途广泛

1、氦气是一种稀缺战略资源,广泛应用于航空航天、半导体、医疗等新兴领域

氦气是一种无色无味的稀有气体,也是已知沸点最低的气体,具有不易液化、稳定性好、扩散性 强、溶解度低等性质。由于其特殊的物理化学性质,氦气是一种不可替代、关系国家安全和高新技术 产业发展的重要稀缺战略资源。 因为氦气的独特性质,它被广泛应用于医疗、电子、航空航天、科学研究等多个领域。在医疗领 域,氦气可用于帮助治疗呼吸系统疾病。也可作为制冷剂以保持设备低温运行;在半导体领域,氦气 可用于净化半导体材料,也可以用于集成电路刻蚀工序的保护气体;在航空航天领域,氦气作为升力 源被广泛应用于火箭推进剂的压力控制和冷却中,还可用在气球和飞艇;在科学研究领域,氦气可以 用于气室实验环境等。

2、我国是“贫氦”国家,仅占全球资源量 2%左右

根据美国地质调查局对氦资源的估计,全球氦气资源总量约 519 亿立方米。其中,美国拥有 206 亿立方米、卡塔尔拥有 101 亿立方米、阿尔及利亚拥有 82 亿立方米、俄罗斯拥有 68 亿立方米,该四 国资源量总和占全球总量的 88%。中国氦气资源量为 11 亿立方米,占全球氦气资源总量的 2.12%。

3、天然气分离法是目前唯一工业化获取氦气途径

天然气中氦含量最高可达 7.5%,是空气中氦含量的 1.5 万倍,目前全球已发现规模氦气储量均为 天然气伴生气。依据油气田里氦气储量的大小,可以将氦气田按规模分为特大型、大型、中型、小型、 特小型气田;依据油气田里氦气含量的大小,可以将氦气田按含量分为特富氦、富氦、贫氦、特贫氦 气田。我国塔里木盆地的和田河气田,氦气含量为 0.30%-0.37%,氦气资源量约 1.96 亿立方米,是我 国第一个特大型富氦氦气田。 目前主流的工业化获取氦气方法是,利用 LNG 生产过程中 BOG 气体对天然气伴生氦气的自然提 浓作用,收集 LNG 生产过程伴生的氦气,经过净化去除杂质后得到合格的纯氦,再通过提纯系统,提 纯至高纯度氦气。

4、全球氦气年产量 1.6 亿方左右,我国 2022 年产量约 160 万方

受全球氦气资源分布格局的制约,全球氦气产量分布较集中,北美是绝对主力供应区,其次是卡 塔尔,亚太地区氦气产量极低。全球主要产氦国为美国、卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯、波兰、澳大 利亚等国。 2012-2021 年,全球氦气年产量趋于平稳,总体保持在 1.6 亿方左右。根据卓创资讯相关数据, 2022 年,我国氦气产量约 286 吨(折合约 160 万方)。

根据相关文献报道,全球氦气主要应用在低温(核磁共振、低温超导等)、气氛控制(半导体、液 晶面板等高端制造业)、增压与吹洗(航天飞机、液体燃料火箭和导弹等)、高端材料焊接、呼吸气(潜 艇、潜水等)等领域。随着高新技术产业快速发展,氦气在半导体、光纤等高端制造业、高端材料焊 接等领域的应用大幅增加,全球氦气资源需求预计以每年约 5%的速度增长。

(二)中国氦气年消费量超 2000 万方,进口依存度超 90%

中国氦气资源勘查起步晚、程度低。近年调查研究发现,中国氦气资源分布广泛、层位众多,分 区分带富集特征明显,具有良好的资源潜力。目前,全球范围内已探明的具有工业开发利用价值且具 有较大规模储量的富氦天然气藏均位于板内及边缘隆起带上,中国西部塔里木、四川、鄂尔多斯、柴 达木等大型叠合盆地边缘隆起发育,已发现多个富氦天然气藏,具有广阔的勘探前景。 近年来,随着中国 LNG-BOG 提氦技术与产能建设飞速发展,国内自产氦气量不断提升,但销量 量亦保持较高增速,进口依赖度长期维持在 90%以上。2022 年,我国氦气消费量约 4250 吨(折合约 2380 万方),同比增长 6.25%,其中国产氦气约 286 吨(折合约 160 万方),进口氦气为 4009.96 吨(折 合 2246 万方),对外依存度高达 94.35%。

卡塔尔、美国、澳大利亚为中国氦气进口主要来源地。跟据隆众资讯统计,我国 2021 年自卡塔尔 地区进口氦气 3005.9 吨,占比 82%;自美国进口 346.1 吨,占比 9%;自澳大利亚进口 304.6 吨,占比 8%,自俄罗斯地区进口氦气 24 吨,占比 1%。相较于 2020 年,美国地区产量、船运及关税等因素对 中国氦气进口量形成显著制约,自美国地区进口量呈现进一步下滑走势,而自卡塔尔地区进口量的增 长弥补了自美国进口的减少量。 由于气源地高度集中、供应链高度垄断等特点,气源地产能、地缘政治、海运设施、天气因素、 海关政策等因素的细微变动,均可能导致氦气供应稳定性的剧烈波动,价格波动受供给影响较大。2021 年 7 月,美国土地管理局下属大型氦浓缩厂开始了为期 4 个月的检修,氦气供应市场开始出现了紧张 情绪。2022 年 2-3 月,卡塔尔实施氦气工厂维护,减少产量,加之 2022 年 2 月开始的俄乌冲突导致 俄罗斯阿穆尔气源地供气延迟,进一步加剧了供应紧张形势。2022 年,国内氦气进口价格出现明显上 涨。

随着全球经济发展,下游行业需求驱动,全球电子大宗气体市场规模的不断扩大,逐渐形成了如 林德气体、液化空气、空气化工等全球性的外资气体公司。外资气体公司拥有百年技术及市场积累,同时通过并购整合,已成为全球主要工业气体供应商。国内市场方面,外资气体公司在中国工业气体 市场进入较早,凭借全球的业务布局及先进的技术,在一定时期内主导了中国氦气的市场供应。

2021 年中国氦气消费量为 2195 万方,占全球氦气总产量的 13.7%,主要应用于气氛控制、低温应 用、检漏气体、焊接保护气等领域,分别占比 51%、25%、8%、7%。从长远看,随着中国高新技术产 业的发展,预计“十四五”时期中国氦气消费量将保持约 10%的高位增长,低温超导、航空航天、国 防军事、核磁共振医疗、半导体、光纤、光伏、锂电池、低温物理研究等方面将是需求增长的主要领 域。

三、资源+终端模式优势显著,公司特气业务蓄势待发

(一)自产氦气产能 36 万方/年,资源扩张潜力大

公司现有 36 万方/年 BOG 提氦产能。2023 前三季度公司高纯氦气产销量达到 23 万方,同比增长 63%,预计全年产销量有望达到 30 万吨左右。未来公司有望通过 LNG 扩产、井下能源服务、进口液氦 等途径,大幅提升氦气资源保障能力。

1、LNG 扩产提升氦气产能

目前公司拥有 LNG 年产能近 70 万吨,在获取 BOG 粗氦资源并供应保障方面具有先天优势,公司 控股子公司森泰能源是国内少数掌握提氦技术的企业之一,具备 LNG 项目 BOG 提氦的关键技术和运 营能力。森泰能源在国内两大天然气资源富集区域——四川盆地和鄂尔多斯盆地建成投产 3 个天然气 作业服务项目(40 万吨/年),及 1 家 LNG 生产加工厂(25 万吨/年),根据规划,森泰能源 LNG 产能 后续有望超 100 万吨,氦气产能还有进一步提升空间。

2、井下能源作业服务有望成为氦气资源的重要保障

公司在四川泸县新建粗氦精制项目,通过收集周边的天然气工厂的氦气进行精加工,项目设计产 能 100 万方/年,预计 23 年底进入建设运营阶段。 拥有井口气资源才拥有提氦基础,公司于 2023 年 7 月完成对河南中能重组并取得其 70%股权,河 南中能及其关联企业主要从事的天然气辅助排采及低压低效天然气井增产服务,其增产后的产出气就 是井口气,具备提氦潜力。中能业务涵盖西北、川渝、贵州等区域,目前在运营接近 100 口天然气井。 通过整合河南中能,将强化公司在天然气辅助排采及低压低效井综合治理等方面的能源作业服务技术 实力和核心竞争力。公司也有望借助河南中能的井下能源服务,进一步提升公司氦气资源的保障能力。

3、复制 LNG 国内外双资源模式,进口液氦完善资源与终端布局

除了利用自身 LNG 优势自产氦气资源外,公司计划积极布局液氦槽罐等资产以建立液氦进口业务 全产业链,实现“国产气氦+进口液氦”的双资源保障。未来,随着自主控制氦气资源规模的提升,公 司将逐步推动以特定客户长约销售、大客户直供销售为主、市场化分销为辅的终端销售结构,提升公 司在国内氦气领域的品牌力和影响力。

(二)商业卫星发射用气项目具里程碑意义,航空航天领域大有可为

1、公司第一个综合型现场制气项目,彰显整体竞争优势

2023 年 11 月,公司公告拟投资建设海南商业航天发射场特燃特气配套项目,项目总投资约 4.93 亿元,项目建设内容主要包括制氢及氢液化装置、空分制液氧液氮装置、氦气储存及液氦气化装置、 高纯液态甲烷装置等以及配套的公用工程和辅助设施,预计 2025 年 2 月 1 日前完工并投入运营。该项 目是公司特种气体业务“资源+终端”模式的再布局,也是公司第一个综合型现场制气项目,奠定了公 司通过“自建”方式发展特种气体业务的里程碑。我们判断,该项目的落地是公司具备自产氦气能力 这一资源优势的体现,未来公司有望依托这一优势,持续拓展军工、电子、半导体、医疗等领域的特 种气体业务。

氦气方面,公司利用 LNG 生产过程中的 BOG 气体进行提氦,在内蒙古、四川等地拥有自产高纯 度氦气(纯度达 99.999%)工厂,同步积极构建液氦槽罐进口链条资产及资源,通过“自产气氦+进口 液氦”双资源池为商发特气项目提供长期、安全、持续、稳定、高品质的氦气资源保障。 液氢方面,本项目拟采用甲醇制氢的工艺路线,公司甲醇销量长期稳居华南前列,拥有华南甲醇 期货交割库,在甲醇采购、运输、保供等方面具有综合优势。 高纯液态甲烷方面,本项目拟采用 LNG 提纯的工艺路线,LNG 原料可通过“公司国际 LNG 资源 池+国网海南洋浦 LNG 接收站窗口”、“公司自产 LNG”等双资源池进行安全保供。

项目配套中的液氧、液氮需求也有望推动公司进一步拓展工业气体业务范围,增强工业气体业务 板块整体实力。

2、分享商业卫星发射爆发式增长机遇,将持续深耕航空航天特种气体市场

目前全球具有稳定发射能力的国家有限,公开数据显示,2022 年全球共发射 186 次,其中美国发 射 87 次,中国发射 64 次,两者合计占比超过 80%。

商业航天作为航天领域的新生力量,近年迎来快速增长。在国际上,以 SpaceX 的星链 Starlink 系 统为代表的低轨卫星互联网发展迅速,低轨卫星组网数量多、发射频率高、需持续补星(通常设计寿 命约 5 年)的特征正持续催生全球商业卫星发射需求。截至 2023 年 11 月 20 日,SpaceX 年内已经完成 56 次星链发射任务,Starlink 卫星的发射累计总数目达到 5490 颗。

随着卫星通信、卫星导航、卫星遥感应用等需求的增加,国内商业卫星及发射需求呈爆发式增长。 2022 年,中国航天全年实施发射任务 64 次,其中商业发射服务 21 次,再次刷新中国航天全年发射次 数的纪录。据未来宇航近日发布的《2022 年中国商业航天产业投资报告》显示,2022 年中国研制发射 航天器数量共计 185 颗,比上年增加 66 颗。其中商业卫星发射数量 100 颗,比上年增加 59 颗,占年 度航天器发射数量的 54%,覆盖商业通信、遥感、导航、技术验证等多个领域。

随着中国多个近地轨道卫星星座计划相继启动,以“星网工程”为代表的卫星互联网将成为航天 发射市场的主要需求者,未来商业航天发射需求强劲。

在政策扶持和社会资源助推下,商业航天成为推动我国航天产业高质量发展的重要支撑。2015 年 明确鼓励民营企业发展商业航天,开启了中国航天向政府主导与市场推动相结合的转变进程。2021 年 空天科技首次出现在“强化国家战略科技力量”内容,各省市均提出相关政策,带动商业航天行业快 速发展。

2023 年 7 月,第九届中国(国际)商业航天高峰论坛上,中国航天科工所等多家机构发布了天目 卫星、超低轨通遥一体星座等商业航天重大项目,其中超低轨通遥一体星座预计到 2030 年完成 300 颗 星在轨组网运行。这些商业重大项目将服务于气象探测、自然资源调查、水资源监测、灾害预警预报、 海洋遥感数据、渔船检测数据等领域。 2023 年 11 月,文昌国际航空航天论坛发布,海南将加快构建火箭链、卫星链、数据链和“航天+” 产业体系,全力推动文昌全域发展航天城。根据规划,海南商业航天发射场已进入发射能力形成的攻 坚阶段,今年底将完成硬件建设,2024 年实现常态化发射。 海南商业航天发射场是 2022 年 6 月国家发改委正式核准的建设项目,也是目前国内唯一的商业航 天发射场,公司做为国内唯一商业航天发射场的配套服务商、商业航天特燃特气领域的先行者,有望 分享国内外商业航天发射的巨大市场机遇。 氦气在航空、航天领域用途广泛,公司也将借助该项目持续深耕航空、航天特气领域,使该领域 成为公司拓展特种气体业务的重要桥头堡。

(三)并购湖南艾尔希,进入特气零售业务完善终端布局

2023 年 9 月,公司与湖南艾尔希完成股权合作协议签署。合作落地后,公司将持有艾尔希 70%股 权。艾尔希是华中地区规模最大的综合、高端气体生产及供应商之一,产品种类涵盖了普通工业气体 (氧/氮/氩/二氧化碳等)、特种气体(激光气等)、电子气体(超纯氦/超纯氢/超纯氪/超纯氯化氢/硅烷 等)及化学品(六氟化硫/三氟化硼等)等 40 多个品种,服务的下游领域涉及电子、半导体、锂电池、 航空航天、新材料、生物医药、冶金等,服务客户超过 800 家。 借助艾尔希的客户优势和区位优势,将有效实现特气业务“资源+终端”模式的落地,并可与株洲 正拓协同推动跨区域发展。作为公司工业气体零售领域首个项目,其标志着九丰特气业务终端市场布 局进入落地阶段。 “资源+终端”战略下,公司有望凭借“新建+并购”方式进一步加速零售气站的区域布局。特气 终端之一零售气站的持续落地也将成为公司强化特气产品附加值及打造特气零售业务的重要抓手。

(四)半导体领域氦气需求旺盛,国内企业竞争力不断增强

氦气由于其稳定的理化性质,也被广泛应用于半导体制造、半导体显示、低温超导等领域。与国 际气体公司相比,国内气体企业在资金、技术、设备等方面仍有差距,但在技术不断突破、国家政策 扶持、下游市场发展迅速等多重因素影响下,国内气体企业的竞争力将不断增强,市场份额有望扩大。 随着高纯氦气在航空航天领域应用落地,公司有望凭借该经验进一步向半导体等其他先进领域延申。

(五)战略性布局氢气业务,有望打造综合性特种气体服务商

公司将氢气视为继 LPG、LNG 之后的下一代清洁能源气体,将进行长期战略性布局。2023 年 4 月, 公司完成对正拓气体重组并取得其 70%股权,有效提升公司多种制氢技术实力和氢气运营管理能力, 加速推进公司服务于工业、化工客户的现场制氢业务(并辐射周边加氢站用氢)落地。公司持续推进 广州市南沙区首座制氢加氢一体综合能源站项目建设,开发珠三角区域潜在终端客户,并启动电解水 制氢相关的技术储备工作。此外,公司参与投资设立氢能产业基金,将与氢业务领域的专业机构建立 深度合作关系,强化公司在氢能产业方面的前瞻判断、信息获取、资源对接、落地布局,加快公司氢 能板块产业化项目落地。 根据公司规划,氢气业务中短期侧重于气体属性的布局,利用天然气重整制氢、甲醇制氢、焦炉 煤气制氢、氯碱尾气副产氢提纯、PDH 副产氢提纯等技术与工艺,通过现场制氢或管道输氢模式,为 下游半导体用户、工业用户、化工用户、冶金用户、轻工业用户、航空航天用户等提供(高纯度)氢 气。长期侧重于氢气能源属性的布局,规划可再生能源电解水制氢相关技术,液氢、氨化、管道输氢 等输氢技术选择与布局,以及氢能下游场景(加氢站、制氢加氢一体站)的项目建设。 未来公司有望借助资源端氦气、氢气布局,终端现场制气、零售气布局,不断扩展产品矩阵、打 破区域界限,打造全国性的综合工业气体、特种气体服务商。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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