2024年基础化工行业2025年度策略报告：关注供给侧受限行业及“自主可控”相关新材料

一、建议关注未来新增产能有限子行业和“自主可控” 相关新材料

部分化工子行业未来新增产能有限，有望迎来边际改善。2022 年以来，随着全 球需求增速放缓，化工行业新增产能开始逐步释放（2020 年化工行业高景气所 带来的资本开支扩大），叠加原油价格自高位逐步回落成本端支撑减弱，大多数 化工品价格自高位开始回调。受产品价格大幅回调影响，多数化工企业利润同比 出现不同程度的下滑。2024 年以来，除个别子行业外，多数化工品产品价格在 底部盘整，企业盈利承压，仍有不少子行业库存水平处于历史较高水平。我们认 为，历经近 2 年的产能投放，本轮化工行业扩产周期目前进入后半程，但考虑当 前下游市场需求总体较弱，新增产能消化仍需时间，预计行业供给端仍有一定压 力。在这种背景下，我们认为部分化工子行业，产能扩张受限或未来新增产能有 限，供给侧压力有望明显改善，行业盈利能力有望迎来边际变化，尤其随着国家 政策发布若需求端出现明显改善将会有较大的向上弹性，我们认为具有明显的投 资价值，如制冷剂、涤纶长丝、有机硅等。

自主可控背景下，关注高壁垒进口替代化工新材料。2018 年，美国对从中国进 口的商品加征额外关税，并限制中国企业对美投资，随后在科技领域对多家中国 企业实施制裁，意图限制中国在高科技领域发展。随后几年，美国发布多项制裁 措施。2020 年，新冠疫情爆发，全球供应链畅通受到挑战，各国纷纷追求产业 链本地化、短链化。2022 年，俄乌冲突爆发，原油等大宗商品价格暴涨，俄罗 斯受制裁影响大量资源无法出口，其他地区资源供应紧张，国内进一步强调供应 链安全的重要性。在当前复杂的国际政治经济背景下，我国实现关键环节自主可 控的重要性不言而喻。2024 年 11 月特朗普再次当选美国总统，其可能推行的政 策，包括加征关税、科技脱钩、对核心科技卡脖子等手段可能会对全球市场产生 重大影响。2024 年 10 月 28 日，美国财政部宣布，美国企业和个人在半导体和 微电子、量子信息技术和人工智能（AI）领域向中国投资的限制性新规将于 2025 年 1 月 2 日起正式生效。2024 年 11 月 25 日，特朗普向媒体表示将对墨西哥和 加拿大进入美国的所有产品征收 25%关税，对中国额外征收 10%的关税。我们 认为在这种背景下，或推动我国自主可控产业加速发展，几种化工类的新材料产 品，其在我国产业发展中具有重要地位，需求量正快速增长，但具有较高的技术 壁垒，进口依赖度较高，我们认为具有显著的投资价值，如半导体光刻胶、电子 特气、CMP 抛光材料等。

二、三代制冷剂配额落地，供给受限制冷剂价格中枢 有望持续上移

1、环保政策推动制冷剂更新迭代，第三代制冷剂供需格局 有望持续向好

含氟制冷剂性能优异，广泛应用于冰箱、空调等制冷领域及其他领域。制冷剂， 也称冷媒、雪种，可分为氨、氮、含氟、水和碳氢化合物等多种类型，其中以氟 制冷剂类最为常见，约占全球制冷剂总量的 53.1%。含氟制冷剂化学稳定性强、热力学性能优异，广泛应用在冰箱、家用空调、汽车空调等制冷领域，还可在聚 氨酯行业中用作塑料发泡剂、半导体行业中用作电子清洗剂及精细化工中用作气 雾剂等。 制冷剂最早出现于 19 世纪 30 年代，早期应用的乙醚等产品多是可燃、有毒且化 学性质不稳定的，其应用主要限制在工业领域。二十世纪 20-30 年代开始，以不 可燃且无毒的氟氯烃作为制冷剂，从而开启了制冷剂商业生产以及家用的历程， 也是一代制冷剂 CFCs 即“氟利昂”的开端。氟利昂会严重破坏臭氧层，导致温 室效应，这两个弊端使其逐渐被淘汰。 1987 年，全球有机氟工业做出了重大的重新定位，28 个国家代表共同决议并制 定了国际公约《蒙特利尔议定书》，各代氟代烃类物质的生产及销售均被逐步限 制、削减、停产，促使了全球氟制冷剂逐步升级换代。2016 年 10 月 15 日，在 卢旺达首都基加利市举行的《蒙特利尔议定书》第 28 次缔约方大会上，《基加 利修正案》通过，将氢氟碳化物（HFCs，第三代制冷剂）纳入《蒙特利尔议定 书》管控范围。《蒙特利尔议定书》基加利修正案要求大部分发达国家从 2019 年开始削减 HFCs，发展中国家在 2024 年冻结 HFCs 的消费水平，一小部分国 家将于 2028 年冻结 HFCs 消费。

世界各国为了防止臭氧层被破坏，共同签订《蒙特利尔议定书》，规定 ODS 生 产和消费的基准数量，淘汰时间表。2021 年 6 月 17 日，中国常驻联合国代表团 向联合国秘书长交存了中国政府接受《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的接 受书。该修正案已于 2021 年 9 月 15 日对中国生效。我国积极落实相关政策， 规定在国家规定的期限内，生产、进口 ODS 的单位必须按照国务院有关行政主 管部门核定的配额进行生产进口。即我国每年制冷剂供应量和消费量由国家管控。 根据 ODP（大气臭氧消耗潜能值）和 GWP（指全球变暖潜能值），氟制冷剂的 产品可分为四代。第一代制冷剂 ODP 值很高，即对臭氧层的破坏巨大，并且 GWP 值很高，则其温室效应极为显著，因此全球已经淘汰使用；第二代制冷剂对臭氧 层破坏相对较小，但是会导致一定的温室效应，在欧美发达国家已基本淘汰，在 我国应用广泛，目前也处在淘汰期；第三代制冷剂对臭氧层无破坏，在发展中国 家逐步替代 HCFCs 产品，但是温室效应较为显著，少部分发达国家已开始削减 用量；第四代制冷剂指的是不破坏臭氧层、GWP 值较低的制冷剂，但目前该等 制冷剂的发展趋势和主流产品尚未最终确定，且目前专利权主要掌握在国外企业 手中，发达国家正在投产，对我国及其他发展中国家而言，其研发、生产及下游 转换成本仍较高，尚未开始规模化应用。

国外第二代制冷剂淘汰基本完成，我国将为国外提供检修材料。目前欧美等发达 国家在 2020 年已基本完全淘汰第二代制冷剂，仅留 0.5%供维修，海外大部分 产能均已关停，应用第二代制冷剂的设备主要靠从中国进口进行维修。而我国二 代制冷剂配额大幅削减中，于 2020 年已削减 35%。随着中国逐步降低第二代制 冷剂生产消费配额，第二代制冷剂供需格局将持续偏紧。 国内配额制度实施，海外供给缩减有望提升出口量，第三代制冷剂供需格局有望 持续向好。2020 至 2022 年是第三代制冷剂的“基线年”，以后供给总量按照基 线年期间各企业市占率对配额进行分配。为在三代制冷剂开始配额管理前把握先 机抢占市场，国内主流制冷剂生产企业快速扩产以抢占市场份额。进入 2024 年 后各家生产商已经开始按照国家有关规定生产销售三代制冷剂，三代制冷剂销量 明显下降，价格有所上涨。同时第三代制冷剂的海外生产厂商已经开始关停部分 设备，而现存大量设备仍旧使用较多的第三代制冷剂，因此国外的存量设备维修 需求也会刺激中国第三代制冷剂出口增长。随着海外第三代制冷剂供给进一步缩 减，出口需求提升，第三代制冷剂供需格局有望持续向好。 生态环境部于 2024 年 10 月 18 日印发《2024 年度氢氟碳化物配额总量设定与 分配方案》。按照《基加利修正案》相关规定，我国 HFCs 生产基线值为 18.53 亿吨二氧化碳当量（tCO2）、HFCs 使用基线值为 9.05 亿 tCO2（含进口基线值 0.05 亿 tCO2）。2025 年度我国 HFCs 生产和使用总量控制目标保持在基线值， 通过设定生产配额总量实现生产量控制目标，设定内用生产配额总量和进口配额 总量实现使用量控制目标。即 2025 年度 HFCs 生产配额总量为 18.53 亿 tCO2， 内用生产配额总量为 8.95 亿 tCO2，进口配额总量为 0.1 亿 tCO2，与 2024 年度 相同。各厂家各品种额度由公司自主申报。以下是生态环境部核发的 2024 年度 消耗臭氧层物质和氢氟碳化物生产、使用和进口配额：（生态环境部按照子公司 核发三代制冷剂配额，本表为汇总到母公司体内，或有误差）

据百川盈孚统计，截至 2024 年 10 月，我国 R32、R125、R22 产能分别达到 50.7、 30、80.1 万吨。其中主要产能主要集中在头部几家企业中：巨化股份、东岳化 工、三美股份、梅兰化工、永和股份等。随着三代制冷剂配额落定，未来行业扩 产受限，长期来看，拥有规模优势和成本优势的头部企业竞争力将不断加强，行 业集中度有望进一步提升。

2、制冷剂价格中枢有望持续上移

制冷剂下游应用中家用空调占据主导地位，其次是冰箱和车用空调。数据显示， 我国制冷剂行业下游应用市场占比最大的是空调，占比达 78%；其次为冰箱，占 比 16%；第三为汽车，占比 6%。家用空调是使用最广泛的制冷设备，制冷功率 通常较大，而制冷范围有限，因此其制冷剂需求量较大；冰箱主要功能是保温， 且制冷功率较小，单台冰箱所使用制冷剂量远小于家用空调。

不同应用领域使用的制冷剂产品有所不同。过去定频空调一般采用第二代制冷剂 R22，新生产的空调除少部分仍采用R22外，主要采用三代制冷剂R410a或R32， 冰箱和汽车主要采用 R134a，冰箱目前使用的制冷剂已基本转向碳氢制冷剂 R600a，汽车空调已实现对 R12 的淘汰，转向使用三代制冷剂 R134a，欧美等 发达国家少量高端车型已开始采用四代制冷剂 R1234yf。

2020 年受疫情影响，制冷剂需求下滑，同时制冷剂厂商在 2020 年基线年伊始大 力生产三代制冷剂，使得行业供需关系失衡，制冷剂价格震荡走低。2021 年制 冷剂行业迎来了发展拐点。需求端，化工品下游需求回暖；供给端，2021 年下 半年起，受能耗双控影响，行业开工率下滑；成本端，原材料萤石、氢氟酸受环 保政策等因素影响，货源紧张，原材料价格大幅上涨。因此二、三代主流制冷剂 价格开始进入上行区间。2022 年-2023 年受各厂家抢夺三代制冷剂配额影响， 各厂家以价换量，导致制冷剂价格走低。进入 2024 年以来，随着三代制冷剂配 额落定，制冷剂价格稳步上升。

3、重点公司

巨化股份

公司深耕氟化工产业近 20 年，由基础化工产业企业转型为专注于高性能氟氯新 材料的创新型企业，是国内领先的氟化工、氯碱化工综合配套的氟化工先进制造 业基地。公司形成液氯、氯仿、三氯乙烯、四氯乙烯、AHF 为配套原料支撑的氟 致冷剂、有机氟单体、氟聚合物完整的产业链。公司核心产业氟化工及其它主导 产品在规模、技术上处于行业领先水平。“巨化”牌致冷剂在全球市场上的占有率始终处于领先水平。 公司核心产品第二、三代氟制冷剂（HCFCs、HFCs）按照国家核定的生产配额、 国家相关配额管理规定组织生产销售。根据《蒙特利尔议定书》及其基加利修正 案规定，HCFCs 配额总量正处于加速消减进程，HFCs 配额总量现已冻结、未 来逐步削减，市场供给受配额量限制。公司（含控股子公司）现拥有第二代氟制 冷剂 HCFC-22 生产配额 4.75 万吨，占全国 26.3%，其内用配额占全国 31.55%， 为国内第一；拥有第三代氟制冷剂（HFCs）生产配额 27.88 万吨，占全国同类 品种合计份额的 39.16%。

三、涤纶长丝行业库存水平较低，景气度有望逐步企 稳向好

1、供给和需求规模稳步增长，行业集中度较高

涤纶长丝行业供给端稳步增长，具有较高的行业集中度。2023 年国内涤纶长丝 有效产能 4316 万吨/年，同比增长 10.8%，自 2019 年以来年均复合增长 6.7%； 2023 年我国涤纶长丝产量 3215 万吨，同比增长 13.6%，自 2019 年以来年均 复合增长 2.7%；2023 年行业产能利用率 74.5%，同比提高 1.85 pct。截至 2024 年 10 月，我国涤纶长丝产能 4295 万吨，部分落后产能被淘汰，1-10 月我国涤 纶长丝产量 3061 万吨，同比增长 17.15%。我国涤纶长丝生产企业集中度较高， 其中桐昆股份和新凤鸣为国内领先的两大龙头企业，目前国内前五大企业产能约 占行业总产能 75.1%，具有较强的市场影响力。

近两年国内涤纶长丝需求大幅提升，出口量总体稳步增长。2023 年我国涤纶长 丝表观消费量 2885 万吨，同比增长 12.33%，自 2019 年以来年均复合增长 1.84%， 2024 年 1-10 月我国涤纶长丝表观消费量 2806 万吨，同比增长 20%， 下游市场需求大幅增长。由于国内涤纶长丝行业产能持续扩张及产品性能持续提 升，我国涤纶长丝进口量较低，出口量总体保持较快增长，2023 年我国涤纶长 丝出口量 335.4 万吨，同比增长 25.0%，2024 年 1-10 月出口量 259 万吨，同比 下降 8.9%。随着我国涤纶长丝行业持续走向规模化、高端化，在国际市场的话 语权也将不断提升。

涤纶长丝行业落后产能不断退出，新规划产能投产具有不确定性。我国涤纶长丝 生产企业众多，随着多年来的行业竞争，落后产能持续退出，2021 年以来，我 国涤纶长丝行业累计淘汰落后产能 366 万吨/年。根据百川盈孚数据，2024-2026 年我国涤纶长丝行业新增产能规划合计 950 万吨/年，其中 2024 年投产 70 万吨 /年，2025、2026 年新增产能规划分别为 325 万吨、555 万吨/年，部分产能处 于规划阶段，实际建设及投产时间具有较大不确定性。

2、下游行业处于底部区域，需求有望逐步迎来复苏

涤纶长丝主要用于家纺、服装和产业，其中以家纺和服装为主。涤纶长丝下游产 业、服装和家纺，需求占比分别 15%、52%和 33%。涤纶长丝下游产品主要是 民用丝和工业丝，其中民用丝主要用于服装家纺的布，约占涤纶长丝需求量的 85%；工业丝主要用于车用丝、输送带、织布，分别占涤纶长丝需求量的 5.6%、 2.6%、3.5%，在产业用纺织品、建筑内饰、交通工具内装饰和防护服领域等领 域有着广泛应用。

纺织服装及服饰业景气度处于底部，营收和出口同比有所改善。2024 年 1-9 月 我国纺织服装、服饰业的营业收入 9000 亿元，同比增长 1.0%，开始有所改善， 利润总额 318 亿元，同比下降 2.6%；1-10 月出口交货值为 2382 亿元，同比增 长 3.6%，截至 9 月产成品存货 1050 亿元，处于近年来正常水平。

国内房地产支持政策密集出台，有助改善家纺业需求。2024 年 1-10 月中国商品 房销售面积、房屋施工面积和房屋新开工面积分别为 7.79 亿、72.1 亿和 6.1 亿 平方米，同比分别下降 15.8%、12.4%和 22.6%；中国商品房待售面积为 7.31 亿平方米，同比增长 12.7%。2024 年以来，国家和地方政府密集出台多项房地 产支持政策，推动房地产市场止跌回稳。目前房地产一揽子政策措施效果逐步显 现，多地房地产市场预期进一步改善，有助改善家纺业需求。

3、行业库存处于较低水平，景气度有望逐步企稳向好

涤纶长丝工厂库存底部，下游库存处于近几年偏低水平。截至 2024 年 11 月中 旬，涤纶长丝工厂库存量 173 万吨，10 月初以来库存量有所上升，但仍处于近 五年底部水平。下游江浙织机 POY、FDY、DTY 库存天数分别为 17.6 天、22.3 天、21.3 天，自 10 月初以来库存天数有所增加，处于近五年中位数偏低水平。

近期涤纶长丝价格有所回落，价差处于中位数偏低水平。2024 年涤纶长丝市场 呈现先涨后跌的走势，前期随着成本支撑以及行业挺价推动涤纶长丝价格不断上 行，但随着下游需求有所减弱，同时国际原油价格大幅下跌，近期涤纶长丝市场 不断下行。在原材料成本端支撑下，当前涤纶长丝市场价处于近年来中位数水平， 价差处于中位数偏低水平。2024 年行业新增产能较少，预计明年行业供需关系 将有所改善，看好涤纶长丝行业景气度逐步向好。

4、重点公司

（1）新凤鸣

公司发展横纵一体化、战略规模化，努力完善上游产业链。经过二十年的发展积 累，公司已形成“PTA-聚酯-纺丝-加弹”产业链一体化和规模化的经营格局，成为全国化纤行业的龙头企业之一。截至 2024 年 6 月底，公司涤纶长丝产能 740 万吨，是国内规模最大的涤纶长丝制造企业之一；涤纶短纤产能 120 万吨，是目 前国内短纤产量最大的制造企业。 公司独山能源 PTA 现有产能 500 万吨，大部分自用生产涤纶长丝，同时新规划 了 540 万吨 PTA 项目，此项目公司引进的是 KTS 公司 PTA P8++技术，在成 本、能耗、产品性能等方面具有较强的技术优势，更优于作为纺丝用聚酯原料， 有利于后续聚酯化纤产品向高档差别化纤维发展。随着公司战略发展的清晰落实， 公司将充分调动各基地存量资源，优化配置，打造横纵一体化、战略规模化的高 质量发展企业。 参股泰昆石化建设炼化一体化项目，进一步向上游产业链延伸。公司通过全资子 公司罗科史巴克有限公司参股泰昆石化（印尼）有限公司 15%股权。泰昆石化项 目含增值税筹资额（报批总投资）59.48 亿美元，项目建设内容包括炼油及芳烃 工艺装置、乙烯及下游装置和相关配套设施，项目规模为 1000 万吨/年炼油，对 二甲苯（PX）产能 200 万吨/年，乙烯 120 万吨/年。根据现泰昆石化项目可研报 告，按 2019-2023 年原料、产品均价测算，项目建成后，预计可实现年均营业 收入 74.0 亿美元，年均税后利润 5.2 亿美元，税后财务内部收益率为 11.39%， 税后投资回收期为 10.31 年（含建设期 4 年），有助增厚公司业绩。

（2）桐昆股份

公司是全球最大的涤纶长丝生产企业，近几年公司涤纶长丝产能规模持续增长， 目前具备 1300 万吨聚合、1350 万吨涤纶长丝年生产加工能力，长丝产能及产量 位列行业第一。公司在涤纶长丝产业基础之上，向上游延伸至 PTA、MEG、纺 丝油剂、石油炼化、热力工程等领域。公司现有 PTA 产能 1020 万吨，目前已实 现 PTA 原材料自给自足，一期 60 万吨/年天然气制乙二醇项目已建成投产，进 一步加强原材料配套。 积极布局炼化一体化项目，进一步打开未来成长空间。公司参股投资浙石化 20% 股权，形成“炼化-PTA-聚酯-纺丝-加弹-纺织”全产业链布局。目前浙石化炼化 一体化项目已形成加工 4000 万吨/年炼油、880 万吨/年对二甲苯、420 万吨/年 乙烯处理能力的世界级炼化一体化基地。公司间接持有泰昆石化（印尼）有限公 司 80%股权，泰昆石化项目规模为 1000 万吨/年炼油，对二甲苯（PX）产能 200 万吨/年，乙烯 120 万吨/年。根据现泰昆石化项目可研报告，按 2019-2023 年原 料、产品均价测算，项目建成后，预计可实现年均营业收入 74.0 亿美元，年均 税后利润 5.2 亿美元，有望大幅提升公司盈利水平。

四、有机硅行业新增产能有限，价格底部盘整

1、有机硅产品种类众多，应用领域广泛

有机硅是对含硅有机化合物的统称，产品种类众多、应用领域广泛。有机硅化合 物是指分子中含有硅-碳键（Si-C），同时至少一个有机基团与硅原子直接相连的 化合物，通常也包含那些通过氧、硫、氮等使有机基团与硅原子间接相连的化合 物，其中以硅氧键（-Si-O-Si-）为主链组成的聚硅氧烷应用最为广泛，约占有机 硅产品总用量的 90%以上。有机硅产业链可分为原料、单体、产品等三个环节，其中基础原料为硅粉和氯甲烷，主要单体为甲基氯硅烷，约占整个有机硅单体总 量的 90%以上，近年来我国在单体生产技术上不断取得突破，二甲选择性已经接 近 88％~92％的国际先进水平；下游则是以有机硅单体为原料生产的硅树脂、硅 橡胶、硅油、硅烷偶联剂等四大类深加工产品。 由于有机硅产品结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，使其兼具有机 物的特性与无机物的功能，具有耐高低温、耐气候老化性、耐腐蚀、电气绝缘、 无毒无味等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、医 疗等国民经济的各个领域，形成了丰富的产品品类，有“工业味精”之称。从下 游分布来看，建筑业、电子电器和加工制造业的消费量分别占据有机硅下游消费 的 29.94%、26.63%和 12.14%，主要用作密封剂、填料、交联剂、涂料等。

2、有机硅价格底部盘整，行业新增产能有限

近年来国内有机硅行业快速发展，行业集中度较高。近几年随着有机硅行业需求 持续增长，行业技术进步以及企业工艺管理水平有效提升，国内有机硅行业发展 质量得到提高。2023 年国内有机硅有效产能、产量（以 DMC 计）分别为 271.3 万吨/年、180.6 万吨，同比分别增长 11.1%、5.8%，产能利用率 66.6%，由于 有机硅行业产能增长较快，近几年行业产能利用率有所降低。截至目前，我国有 机硅有效产能 336.8 万吨/年，2024 年 1-11 月实现产量 201.8 万吨。

有机硅行业竞争格局稳定，行业集中度明显提高。经过多年的洗牌，我国有机硅 行业正常生产企业仅剩 13 家，CR5 达到约 63.7%，龙头企业市场控制力强。目前有机硅行业主要生产企业为合盛硅业、东岳硅材、蓝星星火、湖北兴瑞、新安 股份、鲁西化工等，其中合盛硅业拥有产能 88 万吨/年，占国内总产能的 26.1%， 位居第一；其次为东岳硅材和蓝星星火，均拥有 35 万吨/年产能，占比均为 10.4%。 有机硅行业未来新增产能规划有限，行业供给压力有望减缓。2024 年以来我国 有机硅单体新产能大部分已投产，据百川盈孚，目前行业规划产能仅剩兴发科技 10 万吨/年产能，预计于 2025 年 6 月投产。有机硅行业产品链较长，反应过程 和反应装置较为复杂，易发生故障，对反应机理和工艺特点的掌握程度决定了企 业的生产效率和盈利能力，是新进入者面临的主要壁垒，此外对于副产品的综合 利用能力也是对企业技术实力的重要考验。不同细分领域的有机硅产品性能差别 较大，配方和生产工艺的掌握、技术研发体系的建立需要长时间的积累，缺乏技 术储备的厂家难以生产出适应细分市场需求的产品，基本无法参与高端产品的竞 争。

我国是全球有机硅消费和出口大国，国内需求量稳步增长。2023 年国内有机硅 DMC表观消费量150.2万吨，同比增长11.15%，自2018年以来年均增长7.6%， 2024 年 1-10 月我国有机硅 DMC 表观消费量 144.0 万吨，同比增长 18%。从进 出口量看，2023 年我国有机硅 DMC 进口量为 10.3 万吨，出口量 40.7 万吨，自 2014 年起我国转变为有机硅净出口国，主要由于国内有机硅行业产能持续扩张 及产品性能的提升。2024 年 1-10 月我国有机硅出口量 45.4 万吨，同比增长 33.89%，未来随着我国有机硅行业持续走向规模化、高端化，进口替代效应将 更加明显，在国际市场的话语权也将不断提升。

有机硅行业景气度仍低迷，产品价格底部盘整。2021 年各地实施能耗双控政策， 有机硅行业供给受到限制，同时工业硅等原材料价格大幅上涨，推动有机硅价格 大幅上涨。2021 年四季度开始有机硅价格进入下行通道，同时由于新增产能较多，有机硅行业景气度持续低迷。2024 年一季度，鉴于国内市场的传统旺季来 临，需求呈现回暖趋势，下游产业积极响应，加速进行库存补充，这一系列积极 变化触发了有机硅市场的周期性上涨行情，市场活跃度显著提升。然而，步入二 季度，市场需求逐步进入季节性调整期，呈现出转淡态势，与此同时，部分新产 能项目投产并释放产能，增加了市场供给，有机硅市场价格筑底。当前有机硅 DMC 市场均价 1.28 万元/吨，继续处于底部盘整状态。近期有机硅开工率有所回 升，2024 年 11 月行业开工率 75.03%，环比上月提高 1.28 pct。

我国人均有机硅产品消费量同国外相比仍有较大提升空间。根据德国瓦克年度报 告，人均有机硅消费量与人均 GDP 水平基本呈正比关系，而且中低收入国家有 机硅需求增长对收入增长的弹性更大，中国、印度等新兴市场有机硅需求潜力大。 目前我国有机硅人均消费量不到 1kg，而欧美日等发达国家和地区接近 2.0kg， 我国有机硅人均消费量仍然有很大提升空间。未来随着有机硅应用范围的不断拓 展，中国聚硅氧烷消费量将继续保持中高速增长。

五、高端光刻胶仍高度依赖进口，国产替代空间广阔

1、半导体光刻胶是晶圆制造过程中关键材料，行业壁垒较 高

光刻胶及配套材料是工艺中的关键，主要应用于集成电路和半导体分立器件细微 图形加工。光刻胶是利用光化学反应经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转 移到待加工基片上的图形转移介质，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要化 学品成分和其他助剂组成，在紫外光、深紫外光、电子束、离子束等光照或辐射 下，其溶解度发生变化，经适当溶剂处理，溶去可溶性部分，最终得到所需图像。 其被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，是微细加工技术的关 键性材料。在光刻工艺中，光刻胶被均匀涂布在硅片、玻璃和金属等不同的衬底 上，经曝光、显影和蚀刻等工序将掩膜版上的图形转移到薄膜上，形成与掩膜版 完全对应的几何图形。

光刻胶按显示效果可分为正性光刻胶和负性光刻胶。光刻胶按显示的效果，可分 为正性光刻胶和负性光刻胶，如果显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与 掩膜版相同，称为正性光刻胶；如果显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图 形与掩膜版相反，称为负性光刻胶。 根据应用领域，光刻胶可分为 PCB 光刻胶、显示面板光刻胶和半导体光刻胶。 光刻胶在不同曝光波长的情况下，适用的光刻极限分辨率也不尽相同，在加工方 法一致时，波长越小加工分辨率越佳，同一面积的硅晶圆布线密度就越大，性能 越好。因此，不同波长光源的光刻机需要搭配相应波长的光刻胶进去光刻。 在 PCB 领域，光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨。在 LCD 领域，彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料，触摸屏光 刻胶用于在玻璃基板上沉积 ITO 制作触摸电极；TFT-LCD 光刻胶用于液晶面板 的前段 Array 制程中微细图形的加工。在半导体领域，光刻工艺是芯片制造最 核心的工艺，光刻胶的质量和性能是影响芯片性能、成品率及可靠性的关键因素。 半导体光刻胶包括 EUV 光刻胶、ArF 光刻胶、KrF 光刻胶、i/g-Line 光刻胶和紫 外宽谱光刻胶，其中 DUV 光刻机分为干法和浸润式，因此 ArF 光刻胶也对应分 为干法和浸润式两类。越先进制程相应需要使用越短曝光波长光刻胶，以达到特 征尺寸微小化。PCB 光刻胶的技术壁垒相对较低，半导体光刻胶的技术门槛最 高。

光刻胶的主要性能指标包括灵敏度、对比度、分辨率等。灵敏度决定了光刻胶上 产生一个良好图形所需一定波长光的最小能量值；对比度是指光刻胶从曝光区到 非曝光区的陡度，对比度越高，陡度越大，意味着形成图形的侧壁越陡峭，图形 完成度更好；分辨率是光刻胶实现器件的关键尺寸（比如器件的线宽）的衡量值， 光刻胶分辨率越高，形成图形的关键尺寸越小。一般而言，优秀的光刻胶需要具 备高灵敏度、高对比度、高分辨率，从而能够保证将精密的图像从掩膜版转移到 硅片上。此外，光刻胶的技术要求较高，需要进行评判的性能指标较多，除上述 三个硬性指标之外，还需要从抗蚀性、纯度、粘附性、粘度、表面张力、针孔等 层面对光刻胶进行检测。 光刻和刻蚀技术在集成电路制造过程中至关重要。在大规模集成电路的制造过程 中，光刻和刻蚀技术是精细线路图形加工中最重要的工艺，决定着芯片的最小特 征尺寸，占芯片制造时间的 40-50%，占制造成本的 30%。在图形转移过程中， 一般要对硅片进行十多次光刻，在每次的光刻和刻蚀工艺中，光刻胶经预烘、涂 胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影和蚀刻等环节，将掩膜版上的图形转移到硅 片上，形成与掩膜版对应的几何图形。

193nm 光刻技术是未来的发展方向。随着半导体工业集成电路的尺寸越来越小， 集成度越来越高，并且能够按照摩尔定律向前发展，其内在驱动力就是光刻技术 的不断进步。目前来看，较为先进的光刻技术是 193nm 浸没式光刻，配合双重曝光技术可以达到 32nm 节点，配合四重曝光技术可以达到更为精确的 14nm 节 点，其缺点在于技术难度更高增加了光刻的步骤和困难，从而提高了光刻成本， 降低了生产能力。13.5nm 的极紫外光（EUV）光刻技术将会是下一代光刻技术 的研究重点，其可以达到 22nm 节点甚至是小于 10nm 的节点，代表着未来光刻 技术的发展方向。然而 EUV 光刻技术中使用的光源、光刻胶、掩膜以及光刻环 境与现有光刻体系有很大差别，即 EUV 技术有可能带来光刻领域的革命性进步， 但也正因如此，导致 EUV 光刻技术目前仍进展缓慢，其商业化进程推进较慢， 193nm 技术在未来一段时间内仍会占据市场主流地位。 集成电路制造用高端光刻胶行业壁垒较高。集成电路制造用高端光刻胶是综合性 技术要求极高的高分子复配材料，不仅具有高分子材料属性，通过材料组分设计 与配比还可具有选择性感光与抗蚀刻性，而且利用超净高纯等工程化技术有效控 制产品的金属离子、气泡和颗粒杂质，使之满足微纳电子制造对金属杂质及颗粒 的控制要求。光刻胶产业化壁垒较高，主要如下：

（1）配方设计壁垒

配方设计技术取决于对光刻胶各组分材料性能及其相互作用机理的把握，需要掌 握各不同组分在特定波长光源曝光、显影、后续刻蚀、剥离等工序的工艺特点， 需要匹配光刻胶产品应用性能要求，既需要高分子感光材料设计与合成技术，也 需要大量的曝光与刻蚀试验数据积累，同时还需要规避现有国际公司的专利壁垒， 技术难度大。此外，为实现与已有供应商产品的性能和参数的完全匹配，光刻胶 厂商首先需要对成百上千个树脂、光酸和添加剂进行排列组合，其次还要不断对 各成分的比例进行调整，以实现和现有产品关键参数的完全匹配，这需要足够的 研发资源、经验积累以及人才支持。

（2）成膜树脂和光敏剂设计与合成壁垒

成膜树脂和光敏剂都是光刻胶的主要原材料，需要根据光刻胶配方的特殊功能需 求进行设计，二者的功能测试需要通过光刻胶的光刻工艺测试来完成。

（3）原材料纯化壁垒

光刻胶产品对金属离子含量要求通常要达到 ppb6 级，如 ArF 单体中的金属离 子含量甚至要达到 1ppb 级以下。解决好树脂单体、成膜树脂、光敏剂及各种添 加剂等原材料的纯化问题，才能有效降低光刻胶产品的金属离子含量。这需要生 产设备、工艺技术、检测分析等系统性规模化成套工程技术作为保障，也需要与 光刻胶产品开发协同，不断完善和优化工艺过程。

（4）规模化生产壁垒

高端光刻胶规模化生产难度大，需要解决设备选型、管道配置、流程控制、生产 环境保障等系统性工程问题，并保障光刻胶各组分配比准确、生产流程安全及在 生产过程中不产生、不引入杂质等。

（5）生产稳定性和品质一致性管控壁垒

导致光刻胶产品品质不稳定的因素有很多，包括原物料性能的稳定性、原材料杂 质的控制、生产工艺过程的稳定性、光刻胶的光刻检测能力等。除了解决各环节 的关键技术，加强产品性能的检测分析、保障生产线的连续运行之外，建立实时 有效的过程监控和产品品质保障体系至关重要。

2、高端光刻胶高度依赖进口，国产替代空间广阔

2023 年全球光刻胶市场规模为 58.77 亿美元，其中半导体光刻胶占比约 4 成， 预计未来几年中国的市场份额将快速增长。据 QYResearch，2023 年全球光刻 胶（包括半导体光刻胶、显示面板用光刻胶和 PCB 光刻胶）市场销售额达 58.77 亿美元，预计 2024 年将达 63.91 亿美元，2030 年将达到 95.05 亿美元。2023 年全球半导体光刻胶市场规模为 25.47 亿美元，占光刻胶总市场的 43.33%，预 计2030年将达到43.75亿美元。半导体光刻胶主要由日本和美国两个国家生产， 2023 年他们分别占有 42.3%和 28.7%的市场份额。据 QYResearch 预测，未来 几年中国将保持最快增速，市场份额将由 2023 年的 2.48%增长到 2030 年的 5.28%。 ArF 和 KrF 光刻胶约占 7 成市场份额，受人工智能、5G 等行业快速发展驱动， 预计未来高端光刻胶将保持快速增长。从光刻胶类型来看，ArF 和 KrF 光刻胶占 据主要地位，二者合计占有 67.8%的市场份额。近几年 5G、AI、数据中心/服务 器、新能源汽车等行业快速发展，带动全球半导体行业规模稳步增长。尤其是近 两年人工智能的快速增长需求，驱动了尖端半导体工艺快速增长，从而进一步拉 升高端光刻胶的市场需求。据 QYResearch 预测，未来几年 EUV 光刻胶将保持 最快增长，预计 2030 年 EUV 光刻胶的占比将由 2023 年的 5.92%增长到 2030 年的 11.0%，2030 年全球 EUV 光刻胶市场规模将达到 6.5 亿美元，2024-2030 年年复合增长率为 23.6%。 据 QYResearch，2023 年全球显示面板用光刻胶（包括彩色光刻胶、黑色光刻 胶、触摸屏光刻胶和 TFT-LCD 光刻胶）市场规模为 15.58 亿美元，预计 2030 年将达到 21.18 亿美元。2023 年全球 PCB 用光刻胶（包括干膜光刻胶、阻焊油 墨、湿膜光刻胶）市场规模为 17.71 亿美元，预计 2030 年将达到 30.12 亿美元。

据中国电子材料行业协会，2023 年中国集成电路、新型显示（包括 TFT-LCD、 OLED、Mini/MicroLED 等，下同）、PCB 三大领域用光刻胶市场规模分别为 72.63 亿元、61.09 亿元、32.72 亿元，预计 2024 年中国集成电路、新型显示、 PCB 用光刻胶市场规模分别达到 78.6 亿元、62.44 亿元、34.37 亿元，同比 分别增长 8.22%、2.23%、5.01%。预计到 2025 年中国集成电路、新型显示、 PCB 用光刻胶市场规模将继续分别增长至 85.58 亿元、70.04 亿元、37.28 亿 元。 半导体光刻胶市场主要被日、美、韩企业所占据。半导体光刻胶方面，全球核心 厂商主要是日本、美国和韩国的生产商，主要生产商包括东京应化 TOK、JSR、信越化学 Shin-Etsu、DuPont、富士胶片 Fujifilm、住友化学和韩国东进世美肯等。 据 QYResearch，2023 年前五大厂商占有全球大约 84.7%的市场份额。

高端光刻胶仍主要依赖进口。目前国内半导体光刻胶生产商主要有彤程新材（子 公司北京科华微电子）、晶瑞电材、徐州博康信息化学品有限公司、恒坤新材料、 江苏艾森半导体材料股份有限公司、珠海基石、上海新阳半导体材料股份有限公 司、容大感光、北京欣奕华科技有限公司、国科天骥、江苏南大光电材料股份有 限公司和飞凯材料等。目前国内厂商主要以紫外宽谱、g 线、i 线、PCB 光刻 胶、TFT-LCD 光刻胶等产品为主，国内厂商在该等产品领域已经占据了一定的 市场份额，而在 KrF、ArF/ ArFi、EUV 等中高端光刻胶领域，仍主要依赖于进 口，国内企业大多还在积极研发、验证中，尚未大规模量产出货。

根据 CEMIA 统计，2022 年在 ArF 光刻胶方面，信越化学、日本合成橡胶（JSR）、 东京应化（TOK）、陶氏化学、住友化学、富士胶片分别占据 29.3%、22.4%、 21.6%、8.0%、8.0%、6.1%的市场份额。2022 年在 KrF 光刻胶方面，东京应 化、信越化学、陶氏化学、JSR、富士胶片分别占据 33.8%、25.5%、17.9%、 13.5%、4.1%的市场份额。

得益于 EUV 光刻技术的进步，目前 EUV 光刻胶市场正在快速发展，目前 EUV 光刻胶市场主要由日、美等企业所占据，全球 EUV 光刻胶生产商主要包括 TOK、 JSR、Shin-Etsu Chemical、Sumitomo Chemical、Fujifilm、DuPont、Lam Research、Dongjin Semichem 等，2023 年全球前五大厂商合计市占率约 95%。

中国半导体市场约占全球的 31%，2024H1 中国半导体市场逐渐复苏。根据美国 半导体行业协会（SIA）2023 年发布的 Factbook 白皮书，中国仍然是亚太地区 最大的单一国家市场，占全球市场的 31%。2024 年上半年，中国半导体市场逐 渐复苏，行业已逐步去库存，主要晶圆厂商稼动率稳步提升、资本开支维持高位， 中国集成电路进出口额连续保持增长态势。 国家持续发布产业政策，支持鼓励光刻胶材料研发和产业化。2018 年 11 月，国 家统计局发布《战略性新兴产业分类（2018）》，将光刻胶及配套试剂（集成电路） 的电子专用材料制造，列为战略性新兴产业的重点产品和服务。2021 年 12 月， 工信部等发布《“十四五”原材料工业发展规划》，提出围绕集成电路等重点应用 领域，重点突破光刻胶等一批关键材料。2022 年 8 月，工信部发布《原材料工 业“三品”实施方案》，提出到 2025 年，半导体材料等产品和服务对重点领域 支撑能力显著增强，原材料品种更加丰富、品质更加稳定、品牌更具影响力；支 持鼓励光刻胶等关键基础材料研发和产业化。

随着国内晶圆厂商持续扩产和国家政府扶持力度加大，预计国产替代进程将加速 进行，将有效拉动光刻胶的市场需求。从产能端看，据 SEMI，预计中国芯片制 造商将在 2024 年开始运营 18 个新晶圆厂项目， 2024 年产能同比增加 15%， 达到每月 885 万片晶圆，2025 年将增长 14%至每月 1,010 万片晶圆，几乎占行 业总产能的三分之一，包括华虹集团、晶合集成、青岛芯恩、中芯国际和长鑫存 储在内的主要厂商正在大力投资提高产能。随着国内主要晶圆厂商近几年将陆续 迎来密集投产期、国家对半导体材料行业扶持力度正不断加强，国产替代进程正 在加快。

六、国内企业竞争力不断提升，电子特气国产化率有 望逐步提高

1、电子特气的质量对电子半导体器件的性能优劣至关重要

电子气体可分为电子大宗气体和电子特种气体。随着电子工业的快速发展，电子 气体在半导体行业中的地位日益凸显，工业气体中逐渐形成了电子气体这条重要 的分支。根据电子气体制备方式及用途的区别，可进一步分为电子大宗气体和电 子特种气体。 电子半导体器件的性能优劣与电子气体的质量息息相关。电子气体在电子产品制 程工艺中广泛应用于离子注入、蚀刻、气相沉积、掺杂等工艺，被称为集成电路、 液晶面板、LED 及光伏等材料的“粮食”和“源”。电子半导体器件的性能优劣 与电子气体的质量息息相关。其中，电子大宗气体主要为应用于电子领域的高纯大宗气体，如高纯氧气、氮气、氩气等，可作为环境气、保护气以及载气使用； 电子特种气体涵盖产品种类较为丰富，主要包含氨气、氦气、正硅酸乙酯、氧化 亚氮、硅烷等。

在电子半导体具体应用领域中，电子特种气体和电子大宗气体的成本占比大约为 1:1，在不同细分领域略有区别。在集成电路领域，电子特种气体和电子大宗气 体的成本占比大约为 1:1；在液晶面板领域，电子特种气体成本占比略微有所下 降，占比约为 30%-40%；而在 LED、光伏领域，电子特种气体的成本占比有所 提升，约 50-60%；在光纤通信领域，电子特种气体的成本占比约为 60%，电子 大宗气体的成本占比约为 40%。

电子气体是仅次于硅片、用量最大的晶圆制造材料。在半导体产业原材料中，电 子气体（含电子大宗气体和电子特种气体）是仅次于硅片的第二大市场需求材料， 成本占比约 14%。晶圆制造的整套工艺中，需要使用的电子气体种类多达 100 种，核心工段涉及的电子特气种类约 40-50 种，且经常以多元混配气形式使用。 在半导体生产中，外延、刻蚀、掺杂环节电子特气用量占比较高。根据成分与用 途的不同，可以将电子特气分为：光刻用气、刻蚀用气、掺杂用气、外延沉积用 气等，其中，刻蚀用气、掺杂用气用量较多，2021 年占比分别为 36%和 34%， 外延沉积+光刻+其他用气累计占比 30%。

由于下游行业，尤其是半导体行业，对电子气体的纯度很高，对杂质的含量要求 几近苛刻，使得满足客户需求的电子气体生产存在高技术门槛，具体要求体现在： 较高的纯化技术、强原料气分析能力、符合标准要求的充装体系以及专业的气体 配送能力。这使得行业新进入者，尤其是特气行业新进入者，需要积累大量的技 术经验和较高的资金成本。 （1）高纯度的气体纯化技术难度较大。半导体行业对于气源及其供应系统有着 苛刻的要求。电子气体的深度提纯难度大，而纯度是气体质量最重要的指标。在 芯片加工过程中，微小的气体纯净度差异将导致整个产品性能的降低甚至报废。 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10-9级至10-12级。 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。 （2）对原料气实现全分析以设计生产工艺和设备。高纯、超纯气体的生产制备 要对上游原料工业气进行全分析，根据杂质成分的复杂程度来设计生产工艺和设 备。生产过程中，须采用分析设备实时在线、高精度分析和自动监控。 （3）符合标准要求的充装体系。在充装方面，气体充装工艺过程包括分析、置 换、清洁、清洗等。首先要对储存设备中的余气进行纯度检测分析，检验其是否 达到标准要求，若未达须先置换合格后再进行充装，以防产品交叉污染。在充装 完毕并分析合格后，须进行防尘和施封后方可交付客户使用。 （4）具备专业的气体配送能力。在配送方面，工业气体属于危险化学品，必须 借助专业存储运输设备，并严格按照安全生产、安全运输等规程操作。

进入行业的壁垒主要有：技术壁垒、资质壁垒、市场壁垒、人才壁垒和资金壁垒。 从事专业气体生产的企业，须拥有先进的生产设备，积累丰富的气体纯化、容器 内壁处理、气体充装、气体分析检测等技术，并拥有大批经验丰富的技术团队和 工程力量。而其他行业的公司若想转型升级为气体行业或者特种气体行业，都要 付出高昂的转型成本。转型成本包括购置新的生产装置、新的辅助设备、产品再 设计成本、职工再培训的成本等。

高端芯片领域电子特气需求增长，对特气各方面性能指标和客户服务等方面提出 更高要求。全球范围内，集成电路领域技术快速更迭，晶圆尺寸从 6 寸、8 寸发 展到 12 寸，制程技术从 28nm、14nm、7nm 到 5nm，乃至未来的 3nm、1nm。 国内在产业政策推动、国家各级产业基金扶持等多重因素的促进下，集成电路产 业技术在面向世界前沿水平加速追赶。随着全球数字化进程的加速，芯片市场需 求正在经历显著的变化。特别是在高端芯片领域，市场需求急剧增长，以上这些 变化均对特种气体纯度、杂质含量、混配精度、包装物质量、稳定性、客户服务 等方面提出更高的要求。

2、电子特气高端产能不足，国产化率有望逐步提高

随着半导体行业的快速发展，全球电子气体市场规模持续增长。近年来，在 5G、 新能源汽车、数据中心等产业带动下，芯片出现持续短缺，半导体制造商不断加 大资本开支，半导体行业景气程度持续上行。作为半导体制造不可或缺的材料， 电子气体市场规模持续增加。根据 TECHCET 数据，全球电子气体市场规模由 2017 年的 51.77 亿美元增长至 2020 年的 58.44 亿美元，预计 2025 年全球电子 气体市场规模将超过 80 亿美元。其中，全球电子特种气体市场规模由 2017 年 的 36.91 亿美元增长至 2020 年的 41.85 亿美元，预计 2025 年全球电子特种气 体市场规模将超过 60 亿美元；全球电子大宗气体市场规模由 2017 年的 14.86 亿美元增长至 2020 年的 16.59 亿美元，预计 2025 年将达到 20.41 亿美元。 2022年我国电子特气市场规模约 220.80亿元，预计 2025年将达到 316.6亿元。 随着全球半导体产业链向国内转移，我国电子气体尤其电子特种气体市场规模快 速增加。根据中国半导体工业协会数据，我国电子特种气体市场规模由 2017 年 的 109.30 亿元增长至 2020 年的 173.60 亿元，预计 2025 年将增长至 316.60 亿元，2020 年至 2025 年的年均复合增长率将达 12.77%。未来几年，由于先进 逻辑制程及存储技术需求增加、显示市场持续增长、“碳中和”及“碳达峰”对 光伏需求的增加，预计电子特气市场需求将持续保持高速增长。

中国特气市场主要被外资占据，国产替代空间巨大。全球和中国电子特气市场均主要被海外公司占据，全球气体主要生产商分别为林德集团（林德集团和普莱克 斯合并）、液化空气、空气化工和日本酸素（原名大阳日酸）。目前国内自主生产 的电子特种气体市场份额占比仍然较小，据中国工业气体工业协会统计，我国仅 能生产不到三成的集成电路生产用电子特气品种，呈现高端产品产能不足，进口 依赖度仍较高。经过近年来发展，初步解决了“有没有”的问题，“好不好”的 问题仍有很长的路要走，因此电子特种气体仍有较大的国产替代空间和行业发展 空间。未来随着全球半导体产业链不断向国内转移，将显著拉动我国电子特种气 体需求，也将进一步加速电子特种气体国产化进程。 国内气体公司不断实现技术突破，多种特种气体已实现国产替代，市场份额有望 扩大。中国电子特气企业起步晚，工艺技术、企业规模等与国外领先企业仍存在 一定差距。尽管与国际气体公司相比，国内气体公司在资金、技术、设备等方面 仍有差距，但在技术不断突破、国家政策大力扶持、下游市场发展迅速等多重因 素影响下，加上国内企业拥有的国际企业无法比拟的低成本、贴近客户、反应灵 活等优势，国内气体企业的竞争力不断增强。业内领先企业已在部分产品上实现 突破，达到国际标准，逐步实现进口替代，特种气体国产化具备了客观条件。

特气发展近年来得到国家政策的大力支持。特种气体作为新材料领域的关键性基 础材料之一，广泛应用于集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆、新能源汽 车、航空航天、环保、医疗等领域，近年来得到国家政策的大力支持，尤其是 2016 年以来，国家发改委、科技部、工信部等连续出台了《国家重点支持的高 新技术领域目录》、《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》《新材料产业发 展指南》《重点新材料首批次产业应用示范指导目录》等多部战略新兴产业相关 政策，将特种气体列入新材料产业，大力支持和推动特种气体产业的发展。国家 发改委最新出台的《产业结构调整指导目录（2024 年本）》中，再次将电子气体 等电子化学品及关键原料纳入是对经济社会发展有重要促进作用的技术、装备及 产品，鼓励开发与生产。随着国家政策的推动、高新技术的发展，以及下游需求 的不断增长，特种气体市场规模持续快速增长。

七、CMP 是实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺， 美日企业高度垄断

1、晶圆表面平坦化的关键工艺，半导体先进制程推动行业 发展

化学机械抛光（CMP）是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键 工艺。化学机械抛光（Chemical Mechanical Planarization）是集成电路制造过 程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺，原理是通过抛光垫将抛光液中的研磨 粒子传送到被抛光工件表面，对其表面进行平坦化和去除。集成电路的制造过程好比建多层的楼房，每搭建一层楼层都需要让楼层足够平坦齐整，才能在其上方 继续搭建另一层楼，否则楼面就会高低不平，影响整体性能和可靠性，而能够有 效令集成电路的“楼层”达到纳米级全局平整的技术就是 CMP 技术。 化学机械抛光是化学和机械抛光两种形式的结合体，从而避免了单纯化学抛光或 者单纯机械抛光时速度慢、一致性差的缺陷。当器件特征尺寸降低至 0.35μm 以下时，为保证光刻的精确度和分辨率，必须进行全局的平坦化，否则芯片的良 率将受到极大影响。由于晶圆表面堆叠的不同薄膜硬度不同，所以不同区域需以 不同的速率进行研磨，选择淀积、溅射玻璃 SOG 等传统平坦化技术只能做到局 部平坦。但通过化学的和机械的综合作用， CMP 能最大程度缩小较硬与较软材 料去除速率的差异，真正做到了“全局”平坦化，也因此在半导体前后道制程中 发挥着越来越重要的作用。 如果晶圆（芯片）制造过程中无法做到纳米级全局 平坦化，既无法重复进行光刻、刻蚀、薄膜和掺杂等关键工艺，也无法将制程节 点缩小至纳米级的先进领域，因此随着超大规模集成电路制造的线宽不断细小化 而产生对平坦化的更高要求和需求。

CMP 的核心材料主要是抛光液和抛光垫，位于芯片产业链制造的上游环节。CMP 抛光材料位于产业链上游，核心材料是抛光垫和抛光液，抛光垫的主要成分是聚 氨酯，抛光液由研磨粒子、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等构成；产业链中游为 晶圆加工及芯片制造，终端应用在计算机、通讯、汽车电子等领域。对晶圆裸片 进行初步加工得到晶圆，再将光罩上的电路图刻蚀到晶圆上，工序包括扩散、薄 膜生长、光刻、刻蚀、离子注入、抛光等，晶圆加工步骤众多，设备要求极高， 国内在高端设备及工艺领域尚未突破，包括光刻、离子注入和抛光（抛光垫）等。

CMP 工艺广泛应用在半导体的硅片制造、前道及后道环节中。集成电路制造产业链可分为硅片制造、集成电路设计、集成电路制造、封装测试四大领域，CMP 工艺应用于除集成电路设计以外的其他三大领域。在硅片制造领域，CMP 工艺 用于使抛光片平整洁净；集成电路制造是 CMP 工艺应用最主要的场景，工艺流 程主要包括薄膜淀积、CMP、光刻、刻蚀、离子注入等，由于集成电路元件普遍 采用多层立体布线，前道工艺环节需要进行多次循环，对 CMP 材料耗用量较高； 封装测试领域中，硅通孔技术、扇出技术、2.5D 转接板、3D IC 等技术都将用 到大量 CMP 工艺，这将成为 CMP 工艺除 IC 制造领域外一个大的需求增长点。

CMP 抛光材料占晶圆制造总成本的 7%，抛光垫和抛光液占 CMP 材料总成本的 80%以上。晶圆制造材料的成本拆分中，硅片占比最高，为 38%，其次是电子 特气和光掩膜板，均占比 13%，光刻胶辅助材料和 CMP 抛光材料占比均为 7%； 而在 CMP 材料细分拆分中，根据 SEMI，CMP 抛光垫、CMP 抛光液、CMP 清 洗液合计占 CMP 抛光材料成本的 85%以上，其他抛光材料还包括抛光头、研磨 盘、检测设备等。

CMP 抛光垫的主体是基底，通常由聚氨酯加工制成，在化学机械抛光过程中， 抛光垫的作用主要有：存储抛光液及输送抛光液至抛光区域，使抛光持续均匀的 进行；传递材料，去除所需的机械载荷；将抛光过程中产生的副产物（氧化产物、 抛光碎屑等）带出抛光区域；形成一定厚度的抛光液层，提供抛光过程中化学反 应和机械去除发生的场所。 根据作用分类，CMP 抛光垫可分为“白垫”和“黑垫”。从种类上看，CMP 抛 光垫可分为聚氨酯类、无纺布类、绒毛结构类。而从作用进行分类，以聚氨酯材 料为主的“白垫”起粗抛作用，用于精抛的“黑垫”则主要是无纺布材质，承担 抛光最后一道程序，修复前面抛光过程造成的缺陷或瑕疵。黑白垫技术重点不同， 各有各的技术难度。 抛光垫的表面沟槽形状是抛光垫性能的关键参数之一。抛光垫的性能受其材料特 性、表面组织、表面沟槽形状及工作温度等因素的影响，表面沟槽形状会直接影 响到抛光区域内抛光液的分布和运动，及抛光区域的温度分布。抛光垫的沟槽必 须对抛光液具有良好的保持性，才能保证反应充分发挥作用。随着 CMP 过程的 进行，抛光垫表面物理及化学性能会发生变化，具体包括表面残留物质、微孔体 积缩小和数量减少、表面粗糙度降低及表面分子重组而形成釉化层，这些都会导 致抛光效率和抛光质量的降低。因此，抛光垫属于消耗品，改进抛光垫材料、延 长抛光垫的使用寿命、减少抛光垫修整加工时的损耗，是当前抛光垫研究的主要 内容及方向。

抛光垫的生产壁垒主要在于技术壁垒和客户壁垒。抛光材料的技术更新动力源自 下游晶圆的技术更新，为了追赶摩尔定律，制程工艺大约 2 年就能更新一次，当 前集成电路要求全局平整落差 100A°-1000A°（相当于原子级 10-100nm）的超 高平整度，随着制程工艺的发展，“一代材料、一代产品”的特征会更加明显。 沟槽的设计、孔隙率、孔隙均匀性等均为重要指标，沟槽可以通过增加剪切应力 保证材料去除率，孔隙率则对抛光垫的各项物理性能指标及批次一致性影响程度 较大。同时，行业试错成本较高，设计合适配方、稳定制作工艺及图案，从而保 证较好的、稳定的抛光速率和抛光效果，使得企业研究 CMP 耗材时间成本较高， 需要较长时间来试错摸索。此外，半导体器件要求极高的良品率，供应链稳定后 供应商关系会不断得到巩固，新进入者短期内难以进入成熟的供应链体系获取市 场份额，而具备先发优势的企业较易铸造产品护城河。

抛光液一般由磨粒、去离子水、各种化学添加剂等组成，需要具备流动性好、无 毒和抛光速度快等特点。抛光液性能直接影响被加工工件表面的质量以及抛光加 工的效率，在化学机械抛光过程中，抛光液起的作用主要是对工件表面材料进行 机械去除、对抛光区域进行润滑以减小摩擦、吸收加工过程所产生的热量、对抛 光工件表层材料进行软化和腐蚀，从而辅助机械材料去除过程。抛光液组分一般 包括磨料和添加剂： （1）磨料在晶圆表面通过摩擦提供机械作用：磨料是抛光液最主要的组成部分， 在抛光过程中通过微切削、微擦划、滚压等方式作用于材料表面，达到机械去除 材料的作用。磨料的硬度、粒径、状及其在抛光液中的质量浓度等决定了磨粒的 去除行为和能力。单一磨粒性能存在局限性，厂商会将不同粒径、不同形貌的一 种或多种粒子组合使用。 （2）添加剂与晶圆表面反应产生化学作用：添加剂一般有氧化剂、络合剂、表 面活性剂以及 pH 调节剂等。氧化剂生成的氧化膜有利于提高机械抛光的效率， 当氧化剂浓度达到一定值时，氧化腐蚀过程与机械研磨过程达到动态平衡，此时去除效率最高。这些添加剂的种类常根据产品应用变动，如金属抛光液中有金属 络合剂、腐蚀抑制剂等，非金属抛光液中有各种调节去除速率和选择比的添加剂。

常见的抛光液包括二氧化硅、钨、铝和铜抛光液。根据应用领域，抛光液可分为 硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、钴抛光液、介质层（TDL）抛光液、 浅槽隔离层（STI）抛光液和 3D 封装硅通孔（TSV）抛光液。硅抛光液主要用 于对硅晶圆的初步加工；铜及铜阻挡层抛光液用于对铜和铜阻挡层进行抛光，在 130nm 及以下技术节点逻辑芯片的制造工艺中较常见；钨抛光液主要用于制造 存储芯片，在逻辑芯片中只用于部分工艺段；钴抛光液主要用于 10nm 节点以下 芯片。

抛光液的难度主要在于技术壁垒和原材料壁垒。抛光液的成分复杂，包括氧化剂、 磨料、络合剂、表面活性剂、缓蚀剂、pH 调节剂及 pH 缓冲剂，配方设计难度 高，即使是同一技术节点，由于客户的工艺技术不同，也有不同的配方；随着先 进制程的推进，对抛光液的种类需求也在提升，如 14nm 及以下逻辑芯片工艺使 用抛光液超过 20 种，而 7nm 及以下使用的抛光液种类接近 30 种。此外，抛光 液的成本拆分中，约 77%是直接材料，原材料磨料占总成本的 50~70%，它是决 定抛光液性能的关键原料，主要包括硅溶胶、气相二氧化硅和二氧化铈等品类。 但磨料的核心工艺由海外巨头垄断，因此，保障核心原材料的自主供应，才能实 现行业的长足发展。

清洗液满足 IC 制造过程中的清洁度要求，可分为碱性 CMP 清洗液和酸性 CMP 清洗液两类。抛光垫本质是耗材，必须适时更换，如果长时间不更换，被抛光去 除的材料残余物易存留在其中，对工件表面造成划痕，同时，抛光后的抛光垫如 果不及时清洗，风干后粘结在抛光垫内的固体会对下一次抛光质量产生影响，清 洗液能够去除残留在晶圆表面的微尘颗粒、有机物、无机物、金属离子、氧化物 等杂质，对晶圆生产的良率起到了重要的作用。按照产品性质不同，清洗液可分 为碱性 CMP 清洗液和酸性 CMP 清洗液两类，可用于去除不同类型的杂质。清 洗液成分包括表面活性剂、多羟基化合物、过氧化氢溶液、氢氧化铵、含胺化合 物、磷酸等。

2、技术难度较高，全球抛光液和抛光垫市场主要由美、日 企业垄断

近年来全球及我国抛光材料市场规模不断扩大。近年来全球及我国抛光材料市场 规模不断扩大，下游晶圆需求上升、晶圆厂产能逐步增加及先进制程带动市场对 于抛光材料的需求。根据 SEMI 统计数据，全球半导体 CMP 抛光材料市场规模 由2015年约15.90亿美元增长至2022年约29.90亿美元，复合增长率为9.44%。 根据 TECHCET 最新预测显示，2024 年全球半导体 CMP 抛光材料市场预计将 达 35 亿美元，至 2027 年将进一步增长至 42 亿美元。我国半导体 CMP 抛光材 料市场规模由 2015 年约 21.30 亿元增长至 2022 年约 49.90 亿元，复合增长率 为 12.93%，相较全球实现了更加快速的发展。

根据 TECHCET，截至 2021 年，全球 CMP 抛光垫市场规模达到 11.3 亿美元， 2016-2021 年复合增长率为 11.69%。其中，中国抛光垫市场约 13 亿元规模。 由于晶圆制造行业的快速发展，2017 年到 2021 年，我国抛光垫市场规模复合增 速达 10.2%。国产 CMP 材料供应商打入包括 12 寸晶圆厂在内的新建产线，给 行业快速扩张提供了良机。抛光液方面，根据卡博特的数据，中国抛光液市场销 售额有望从 2016 年的 10 亿元市场规模，到 2025 年增加至 29 亿元，年复合增 速达到 16%，远高于全球平均值 6~7%。

根据 TECHCET，受益于逻辑和存储芯片技术节点进步、掩膜步骤数、3D NAND 层数、刻蚀及刻蚀后去除步骤数增加，全球半导体关键清洗材料（包括刻蚀后残 留物清洗液和抛光后清洗液）保持增长。 2021 年，全球半导体关键清洗材料市 场规模超过 10 亿美元，预计 2022 年将达到 11 亿美元，2022-2026 年复合增长 率为 6%。 半导体先进制程推动 CMP 种类和用量增长。全球晶圆厂积极扩产，产能持续向 中国大陆转移，大陆半导体产业链自主化进程加速推进，推动本土 CMP 材料市 场快速增长。而芯片制造技术的发展，也使得 CMP 工艺在集成电路生产流程中 的应用次数逐步增加，以逻辑芯片为例，250nm 制程芯片需经历约 8 道 CMP 步 骤，5nm 制程所需的 CMP 处理增加为 34 道；14nm 以下逻辑芯片工艺要求的 关键 CMP 工艺均在 20 步以上，7nm 以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光步骤超过 30 步。从 90nm 到 14nm，使用的抛光液数量将从五六种增加到二十种以上；7nm 及以下逻辑芯片工艺中，抛光液种类接近三十种。根据 CABOT，当逻辑芯片制 程达到 5nm 时，约 25%-30%生产步骤都要用到抛光液；存储芯片由 2D NAND 升级到 3D NAND 后，由于结构更复杂，抛光步骤数近乎翻倍，且约 50%生产步 骤需要用到抛光液。技术进步叠加芯片制程精细度提高，将为 CMP 需求打开广 阔空间。

抛光材料主要由美日龙头企业垄断，国产替代空间十分广阔。全球 CMP 抛光液 市场的供应商，主要有美国的卡博特、日本的日立和富士美等，三家公司全球市 占率一半以上，中国企业安集科技初步打破了抛光液的进口依赖局面，获得了全 球 2%的市占率，国产替代空间仍十分广阔；抛光垫市场的全球供给格局呈现出 明显的一家独大特征，陶氏市占率接近 80%，卡博特位居第二，市占率约 5%。

国际巨头在聚氨酯产品种类上各有专攻。陶氏不仅市占率高，还能提供全系列的 可定制抛光垫产品，由于先发优势明显，公司具备丰富的技术积累和先进的产品 研发技术，是行业测试标准的制定者和行业发展方向的引领者。陶氏最早推出的 IC1000 抛光垫产品已成为抛光垫行业的测试标准，其 20 英寸抛光垫占据了 85% 的市场份额，30 英寸的市占率则更高。目前，抛光垫产品的发展方向是缺陷率 更低、平坦度更高、使用寿命更长，在这一方向上，陶氏有望继续引领行业的发 展。除陶氏以外，Cabot 专注聚氨酯类抛光垫，可精确定制以满足各种应用的要 求，Fujibo 的产品则以聚氨酯及无纺布类抛光垫及背垫为主。

国家政策重视 CMP 抛光液和抛光垫的研发和应用。2019 年 12 月，根据工信部 发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019 年版）》，在集成电路应用 领域，CMP 抛光液和 CMP 抛光垫均入选：抛光液一般由磨粒、去离子水、各种 化学添加剂等组成，是影响 CMP 中材料抛光质量的关键因素之一。抛光液的难 点主要在于：一是抛光液的成分复杂，包括氧化剂、磨粒、表面活性剂、缓蚀剂、 pH 调节剂等，比例不唯一，需要长期试错；二是原材料壁垒，主要原料磨粒， 约占成本的 50~70%，核心技术被海外巨头垄断。抛光垫的难点在于使用寿命和 表面纹理。抛光垫在使用过程中会受化学及机械作用损伤，进而影响抛光效果； 表面纹理需要兼顾平坦度和非均匀性。在国家政策的指引和企业的研发推动下， 抛光材料的生产难点有望逐步得到突破。

编辑：火腿肠