2025年京仪装备研究报告:深耕半导体专用温控废气处理设备,国内市场份额稳步提升

1. 半导体专用温控设备打破国外垄断,销量提升带动收入快速增长

1.1 公司是半导体专用温控设备领域内主要的国内厂商

公司半导体专用温控设备已打破国外厂商垄断。公司主要从事半导体专用设备的研发、生产和销售,主营产品包括半导体专用温控设备(Chiller)、半导体专用工艺废气处理设备(LocalScrubber)和晶圆传片设备(Sorter)。公司半导体专用温控设备已打破国外厂商垄断,公司是国内极少数实现半导体专用温控设备和半导体专用工艺废气处理设备规模装机应用的设备制造商,公司产品技术水平国内领先、国际先进。

公司实控人为北京市国资委。截至 2025 年 6 月 5 日,持有公司5%以上股份的主要股东包括京仪集团和安徽北自,持股占比分别为 28.13%和 15.0%,京仪集团的股东北控集团系北京市国资委全资持股的国有独资公司,为公司的直接控股股东。北京市国资委直接持有北控集团100%的股权,通过北控集团、京仪集团间接持有公司 28.13%的股份,是公司的实际控制人。

1.2 半导体设备市场需求旺盛,公司产品销量持续增长带动收入提升

公司主营半导体专用温控/工艺废气处理设备,产品销量持续增长。公司主营业务收入主要来源于半导体专用设备,主要包括半导体专用温控设备、半导体专用工艺废气处理设备、晶圆传片设备等自动化设备,主营业务收入逐年快速增长。2022-2024 年,公司营业收入分别为6.64/7.42/10.26 亿元,同比分别增长 32.38%/11.84%/38.28%,2022 年至2024 年年均复合增长率为 24.36%;归母净利润 0.91/1.19/1.53 亿元,同比分别增长54.95%/30.75%/28.35%,2022年至 2024 年年均复合增长率为 29.54%。受益于半导体产业市场需求的持续增长以及公司产品竞争优势,公司产品销售数量持续增长,整体销售收入稳步增长。2025 年一季度,公司营收3.38亿元/+54.23%,归母净利润 0.36 亿元/+27.94%。

半导体专用温控设备占比较多,主营毛利率呈现波动。2023 年开始,半导体专用温控设备已成为公司占比过半的重要收入来源,2023-2024 年,公司来自半导体专用温控设备产品的收入占比超过 60%,半导体专用工艺废气处理设备产品的收入占比达30%。2019-2022年,随着生产经营规模的扩大,公司半导体设备产品毛利率逐年增加。2023 年毛利率有所下降,主要系客户结构变化以及氟化液等原材料单位成本上升;2024 年毛利率下降受到会计准则调整和原材料价格上涨影响。2025 年一季度,公司综合毛利率 31.37%/-3.66pcts。

研发成果转化率较高,毛利率与同行可比水平基本一致。公司持续进行研发投入,研发费用金额随着业务规模增长而增长,2024 年研发费率为 9%,略低于境内同行业可比公司平均水平,由于公司产品业务领域相对聚焦,研发项目较为集中,研发效率较高,研发成果转化率较高,不过公司研发费用率高于境外同行业可比公司约 3%的水平线。综合毛利率方面,2023年公司综合毛利率为 38.4%,与境内外同行业可比上市公司平均水平较为接近,随着公司产品型号不断迭代升级,生产经营规模不断扩张,规模效应逐渐显现。2024 年公司综合毛利率为32.8%,有所下降,一方面受到会计准则调整的影响,另一方面,规模化上量后客户向下议价,新研发的高毛利产品扩产受制约,原物料例如绝缘液受美国公司停产预期影响导致国内供应成本高。后续随着公司高毛利产品(如低温设备)的逐渐装机应用,毛利率会呈现增加趋势,成本优化压力也会逐渐企稳回升。

2. 半导体专用温控设备市场集中度较高,公司产品市占率国内领先

2.1 受下游半导体制造市场推动,半导体专用设备应用领域广泛

半导体专用设备应用领域广泛。半导体专用温控设备、半导体专用工艺废气处理设备及晶圆传片设备可应用于半导体制程各环节,应用领域较为广泛,属于半导体制造必需的设备。半导体专用温控设备主要应用于刻蚀、离子注入、扩散、薄膜沉积、化学机械抛光等环节。半导体专用工艺废气处理设备主要用于刻蚀、薄膜、扩散等环节。晶圆传片设备主要用于半导体制程各工艺环节之间的晶圆下线、传片、翻片、倒片、出厂。

半导体专用设备市场的发展主要受下游半导体制造市场推动。公司的半导体专用设备为半导体生产过程提供了必要的温度控制、工艺废气处理及晶圆传送等功能,是晶圆制造所必须配备的专用生产设备,该类设备的需求会随着晶圆制造产线建设加快和设备投资支出的增长而增长。2015 年以来,我国大陆大规模兴建晶圆厂。随着晶圆厂的兴建,下游晶圆制造厂商对包括半导体专用温控设备、半导体专用工艺废气处理设备、晶圆传片设备在内的半导体专用设备需求日益增长,带动半导体设备行业进入高速发展阶段。

2.2 预计 2031 年半导体温控设备全球规模达12 亿美元,竞争格局较为集中

半导体专用温控设备市场需求持续高涨,约 60%应用于刻蚀制程。晶圆制造各环节对半导体专用温控设备均存在一定需求,受近年来中国晶圆制造产线的持续扩张,半导体专用温控设备市场需求持续高涨。在晶圆制造过程中,温度是十分重要的工艺参数,半导体专用温控设备主要用于处理工艺制程中的温度参数,以确保晶圆制造各环节工艺制程能够达到特定控温要求。半导体专用温控设备的工作原理为利用制冷循环和工艺冷却水的热交换原理对半导体工艺设备使用的循环液的温度、流量和压力进行高精密控制。在半导体工艺制程中,半导体专用温控设备主要应用于刻蚀制程。根据 QYResearch 数据,在刻蚀制程应用的半导体专用温控设备的数量及投资占全部工艺环节的比例约 60%,其次是沉积环节,占比约18%,第三为涂胶显影环节,占比约 11%。三个环节合计占比约 90%。

预计 2031 年全球半导体温控设备市场规模将达到 12 亿美元,双通道Chiller 占比最高。据 QYResearch 报告“全球半导体温控设备市场报告 2025-2031”显示,预计2031 年全球半导体温控设备市场规模将达到 12.3 亿美元,2025-2031 年复合增长率CAGR 为5.9%,据测算2025年市场规模约为 8.7 亿美元。从产品类型方面来看,双通道 Chiller 占比最高,预计2031年份额将达到 53.17%。同时就应用来看,半导体刻蚀设备在 2024 年份额大约是61.52%。从冷却工艺来讲,市面上以液冷型 Chiller 为主,2024 年份额超过 81%,风冷型和混合型也占据一定市场份额,预计未来几年,液冷型 Chiller 依然占据主要份额。

全球前十大厂商竞争格局较为集中。从生产商来说,全球范围内,半导体专用温控装置核心厂商主要包括 ATS 公司、Shinwa Controls、京仪装备、Unisem、Thermo Fisher Scientific、FST、SMC 公司等,2024 年全球前 10 大厂商占有 80.2%的市场份额。生产端来看,北美、韩国、日本和中国是主导半导体 Chiller 市场的前四大地区,2024 年分别占有30.1%、20.89%、20.89%和 23.61%的市场份额,预计未来几年,中国将保持最快增速,预计2031 年份额将达到41.15%。

2.3 量价齐升带动温控设备收入增长,国内市场空间较大

公司半导体专用温控设备主要应用于先进制程产线,适配业内主流厂商的工艺设备。公司深耕半导体专用温控设备多年,在制程中主要对反应腔进行温度控制,主要应用于12英寸晶圆前道刻蚀、化学气相沉积等工艺,批量应用于逻辑芯片90nm-14nm,64 层至192层3DNAND 存储芯片等各种工艺需求。公司产品主要应用于半导体刻蚀等制程,以刻蚀制程为例,根据 Gartner 统计数据,2021 年前三大厂商泛林半导体、东京电子及应用材料合计占全球干法刻蚀设备领域 87.82%的市场份额,市场格局高度集中,公司产品可良好匹配泛林半导体、东京电子、应用材料、中微公司、北方华创、屹唐股份等主流厂商的半导体制造前道设备。公司目前已拥有优质、稳定的客户资源,产品广泛用于长江存储、中芯国际、华虹集团、大连英特尔、广州粤芯、睿力集成、长鑫科技等国内主流集成电路制造产线。根据公司第二轮审核问询函的回复,2022 年主要客户(长存、中芯、华虹等)向公司采购的温控设备数量占其设备需求量的 57%。

半导体专用温控设备与工艺设备的搭配主要体现在液体热交换和通讯两方面。液体主要为氟化液,通过金属软管输送到工艺设备的静电吸附托盘进行温度控制。通讯方面,公司自主开发或按照工艺设备定制通讯协议,公司产品通过通讯线与工艺设备连接进行通讯,达到工艺设备对温控设备的启停、设定等功能,同时温控设备向工艺设备传输流量、温度等工艺参数信号及报警信号。按照通道数量,公司半导体专用温控设备类型可分为单通道、双通道及三通道,主要根据客户工艺制程适用场景不同决定采用的温控设备通道数量。

半导体专用温控设备量价齐升带动收入增长,国内市场空间较大。2020-2024 年,公司半导体专用温控设备产品销售收入快速增长,增长主要源于产品销售数量和价格的持续增长,价格波动主要受到产品细分型号销量变化导致。我们结合公司根据公开信息对2023-2025年半导体专用温控设备市场空间进行的测算,预计 2023-2025 年,中国半导体专用温控设备市场规模将达到 13.27/16.01/16.99 亿元。根据国内主要晶圆制造厂商公布的未来几年扩产计划的折算调整,折算后 2023-2025 年国内新增 12 英寸晶圆等效产能分别为548.50 千片/月、606.39千片/月和 593.89 千片/月;根据公开招投标数据统计,国内新增 12 英寸晶圆月产能1 千片对应新增半导体专用温控设备需求约 8-14 台,我们取均值,假设新增12 英寸晶圆月产能1 千片对半导体专用温控设备需求为 11 台;公司 2023 年半导体专用温控设备平均售价约22 万元/台,我们以该价格为基准,再考虑未来年度的通货膨胀、原材料价格波动、劳动力成本等因素,假设2023-2025 年半导体专用温控设备售价分别为每台 22/24/26 万元。

客户扩产安排稳步推进,为公司业绩发展奠定基础。我们根据公司在主要客户2023年和2024 年扩产规模增幅趋势,往后推算了 2025-2026 年的扩产预测数据,并假设了对应设备需求、设备未来平均单价以及主要客户向公司采购规模占比情况,综合测算出主要客户对公司产品的需求规模。在客户持续扩产的背景下,公司主要产品收入保持持续增长的发展趋势,2024-2026年预测公司来自主要客户的半导体专用温控设备销售收入分别为4.85/6.68/8.65 亿元。未来随着客户扩产安排稳步推进,以及新客户和新收入增长点的不断开拓,公司业绩有望持续增长。

2.4 核心技术指标国际先进、国内领先,2024 年温控设备国内市占率约39%

国内市场集中度较高,公司打破国外厂商垄断、市占率排名第一。在公司产品推出前,国内半导体专用温控设备市场份额主要由国外厂商占据,国外厂商主要以ATS 公司、SMC公司为代表,国内厂商市场份额占比极低。公司成立后陆续推出以Y 系列、V系列等为代表的半导体专用温控设备,公司丰富的产品线及良好的产品性能能够满足下游晶圆厂的需求。QYResearch 数据,半导体专用温控设备国内市场集中度较高,2018 年至2022 年市占率前六厂商合计市占率水平维持在 90%左右,其中公司为唯一一家国内厂商,公司产品已打破国外厂商垄断地位。根据 QYResearch 数据,以收入口径计算,2018 年至2022 年期间半导体专用温控设备国内市场主要供应商包括京仪装备、ATS 公司、SMC 公司,2018 年以来公司半导体专用温控设备国内市占率由 12.50%上升至 35.73%,市占率排名由第三上升至第一,市占率稳步提升。根据表 1 市场规模测算,2024 年公司半导体专用温控设备国内市占率约39%。

公司产品核心技术指标处于国内领先、国际先进水平,向超低温方向研发新品。公司的半导体专用温控设备型号现已涵盖逻辑芯片、存储芯片等领域的应用,对28nm、14nm逻辑芯片以及 128 层、192 层存储芯片领域均有良好的表现,温控范围从-70℃到120℃,空载温控精度为±0.05℃,运行状态下温控精度为±0.5℃,温控范围、温控精度和冷却能力均处于世界先进水平,并领先于国内其他厂商,能够适配多种晶圆制造设备的定制化要求。随着工艺制程的发展,晶圆制造对温控设备的温控区间要求朝着超低温温控区间发展,当前包含国内外厂商在内的整体市场中能够提供超低温温控区间产品的厂家数量极少。公司创造性通过两级复叠制冷技术已能够实现-70℃超低温温控,公司在研项目正朝着提供更低温控区间方向进行研发。2020-2024 年,公司半导体专用温控设备累计实现销售 8049 台,已批量交付于国内主流集成电路产线,已通过客户验收,已交付设备在晶圆产线达到稳定运行状态,并与工艺设备实现良好匹配,能够满足工艺制程的温控需求。

3. 半导体专用工艺废气处理设备需求提升空间大,公司产品市占率稳步提升

3.1 预计 2030 年半导体废气处理设备全球规模超20 亿美元,CR3超50%

半导体专用工艺废气处理设备主要应用于薄膜沉积和刻蚀环节,合计占比约70%。半导体专用工艺废气处理设备在半导体工艺制程中主要发挥的作用为处理工艺制程产生的工艺废气,如温室效应气体(CF4 等)、腐蚀性气体(如 HBr、Cl2 等)等,晶圆制造产线引入专用废气处理设备并与工艺设备相连的排气系统连接,处理半导体制程产生的工艺废气,从而降低制造产线的运行风险。在半导体工艺制程中,半导体专用工艺废气处理设备主要应用于刻蚀、薄膜沉积及外延环节制程。根据 QYResearch 数据,半导体专用工艺废气处理设备应用于薄膜沉积、刻蚀、外延环节的数量及投资占全部工艺环节的比例约40%、30%、13%。

预计 2030 年全球半导体废气处理设备市场规模达到 23.5 亿美元。2023 年半导体设备市场规模下降,原因主要是半导体公司减产和中美之争导致投资减少。根据QYResearch数据,由于供需控制和行业放缓,2023 年全球半导体废气处理设备市场规模大约为12.63 亿美元,预计2024 年将因上年基础和先进半导体需求低迷而小幅恢复,需求随全面开工而增长,2024年全球市场规模预计约为 13.82 亿美元,远期来看,预计 2030 年达到23.51 亿美元,2024-2030期间年复合增长率(CAGR)为 9.26%。

全球前三大厂商市场份额过半,竞争格局相对集中。全球主要半导体废气处理设备厂商包括 Edwards Vacuum、Ebara、Global Standard Technology、CSK、Kanken Techno 等。从营收来看,2023 年全球最大的三大厂商占据近 52.21%的份额。随着环保要求日益严格以及泛半导体产业加速向中国大陆转移,泛半导体工艺废气处理领域正在吸引越来越多的企业进入。

3.2 销量整体上升带动废气处理设备收入增长,国内需求提升空间较大

公司半导体专用工艺废气处理设备适配业内主流厂商。公司半导体专用工艺废气处理设备主要应用于 12 英寸集成电路制造产线中刻蚀、薄膜、扩散等工艺,用于将各工艺环节中产生的工艺废气进行无害化处理,批量应用于 90nm-28nm 逻辑芯片、64 层-192 层3DNAND存储芯片等各种工艺需求。公司半导体专用工艺废气处理设备已经批量化应用在晶圆制造产线,与主流半导体工艺设备完成匹配及验证,公司半导体专用工艺废气处理设备适配泛林半导体、东京电子、应用材料、日本国际电气、中微公司、北方华创、屹唐股份等设备公司的工艺设备。根据公司第二轮审核问询函的回复,2022 年主要客户(长存、中芯、华虹等)向公司采购的废气处理设备数量占其设备需求量的 15%。

半导体专用工艺废气处理设备通过真空泵与工艺设备的工艺腔相连接。半导体专用工艺废气处理设备将工艺废气的处理前置到工艺制程生产过程中,在工艺废气进入厂务中央处理系统前即进行无害化处理,实现了工艺废气高效处理。半导体专用工艺废气处理设备通过真空泵与工艺设备的工艺腔相连接。半导体工艺设备的工艺腔通过密封的真空管路与真空泵的进气口进行连接,真空泵的出气口通过密封的排放管路与半导体专用工艺废气处理设备的进气口相连,半导体专用工艺废气处理设备的排气口与厂务中央处理系统的管路进行连接。通讯方面,半导体其他工艺设备可通过一定形式的信号线缆与半导体专用工艺废气处理设备的控制信号模块进行信号交互。

半导体专用工艺废气处理设备销量提升带动收入增长,国内市场空间较大。2020-2022年,公司半导体专用工艺废气处理设备产品销售收入快速增长,增长主要源于产品销量的持续增长,2023 年销售均价和销量均有所下降,2024 年销量上升但均价继续下降,单价波动主要系产品细分型号销量变化导致。我们结合公司根据公开信息对 2023-2025 年半导体专用工艺废气处理设备市场空间进行的测算,预计 2023-2025 年,中国半导体专用工艺废气处理设备市场规模将达到23.70/24.26/24.71 亿元。根据国内主要晶圆制造厂商公布的未来几年扩产计划的折算调整,折算后 2023-2025 年国内新增 12 英寸晶圆等效产能分别为 548.50 千片/月、606.39千片/月和593.89 千片/月;根据公开招投标数据统计,国内新增 12 英寸晶圆月产能1 千片对应新增半导体专用工艺废气处理设备需求约 8-15 台,由于公司设备销售有所下降,我们保守假设新增12英寸晶圆月产能 1 千片对半导体专用工艺废气处理设备需求为8 台;2023-2024 年公司半导体专用温控设备平均售价约 54 万元/台、46 万元/台,考虑到未来年度的通货膨胀、原材料价格波动、劳动力成本等因素,假设 2023-2025 年半导体专用工艺废气处理设备售价分别为每台54/50/52 万元。

客户扩产安排稳步推进,为公司业绩发展奠定基础。我们根据公司在主要客户2023年和2024 年扩产规模增幅趋势,往后推算了 2025-2026 年的扩产预测数据,并假设了对应设备需求、设备未来平均单价以及主要客户向公司采购规模占比情况,综合测算出主要客户对公司产品的需求规模。在客户持续扩产的背景下,公司主要产品收入保持持续增长的发展趋势,2024-2026年预测公司来自主要客户的半导体专用工艺废气处理销售收入分别为2.73/3.75/4.89亿元。未来随着客户扩产安排稳步推进,以及新客户和新收入增长点的不断开拓,公司业绩有望持续增长。

3.3 关键性能参数国内领先,废气处理设备市占率稳步提升

国内市场集中度较高,公司打破国外厂商垄断、市占率稳步提升。在公司进入半导体专用工艺废气处理设备细分领域前,该领域市场份额主要由国外厂商主导,国外厂商主要以爱德华公司、戴思公司为代表,国内厂商市场份额占比极低。公司2018 年自主研发并陆续推出半导体专用工艺废气处理设备,并于 2018 年开始产品销量稳步增加。根据QYResearch 数据,以收入口径计算,半导体专用工艺废气处理设备国内市场集中度较高,2018 年至2022 年国内市占率前六厂商合计市占率水平维持在 90%左右,公司产品已打破国外厂商垄断,成为半导体专用工艺废气处理设备领域内主要的国内厂商。根据 QYResearch 数据,以收入口径计算,2018年至 2022 年期间半导体专用工艺废气处理设备国内市场主要供应商包括京仪装备、戴思公司、爱德华公司等,2018 年以来公司半导体专用工艺废气处理设备市占率由3.12%上升至15.57%,市占率排名由第八上升至第四,市占率稳步提升。根据表 4 市场规模测算,2024 年公司半导体专用工艺废气处理国内市占率约 13%,同 2023 年相比,公司产品市占率企稳回升。

公司产品关键性能参数处于国内领先、国际先进水平。公司在半导体专用工艺废气处理设备领域已形成低温等离子废气处理技术、新型材料防腐及密封技术、系统设计算法及原理、半导体废气处理纯氧燃烧技术、Harsh 工艺除尘技术五项核心技术,并先后研发形成燃烧水洗式、等离子水洗、电热水洗式三种处理方式的产品,产品类型覆盖单腔和双腔,废气处理量达到400slm~1600slm,废气处理效率>99%,公司半导体专用工艺废气处理设备与主流竞品在核心技术指标方面不存在重大差异,废气处理效率、废气处理量等产品关键性能参数处于国内领先,国际先进水平。截至 2022 年,公司已连续五年成为半导体专用工艺废气处理设备领域主要厂商中唯一一家国内厂商。2020-2024 年,公司半导体专用工艺废气处理设备累计实现销售2017台。

4. 晶圆传片设备国产化率极低,公司产品本土优势显著

4.1 预计 2028 年国内半导体晶圆传输设备市场规模超3 亿美元

公司晶圆传片设备主要应用于逻辑芯片 90nm-28nm 等各种工艺需求。晶圆传片设备在制程中主要应用于晶圆的下线、制程间倒片的卡控和产品出厂校验、排序以及有翻片需求的工艺,可以显著提升晶圆制造的效率和良率,批量应用于逻辑芯片90nm-28nm等各种工艺需求。晶圆传片设备为独立运行的主设备,不直接与工艺设备相连接,公司部分晶圆传片设备与晶圆装载港(Stocker)对接。目前,公司已实现对长江存储、中芯国际、华虹集团等集成电路制造商的产品验证交付。公司晶圆传片设备产品主要用于 90nm 到 28nm 逻辑芯片的晶圆下线、传片、翻片、倒片、出厂。

预计 2028 年国内半导体晶圆传输设备市场规模达 3.33 亿美元,销量超3000 台。公司在招股书中参考 QYResearch 数据将半导体设备前端模块(晶圆传输机械手,即EFEM)和晶圆传片设备(Sorter)的市场空间合并统计。根据 QYResearch 数据,2022 年,全球EFEM和Sorters市场规模达到了 8.71 亿美元,预计 2029 年将达到 11.8 亿美元。中国方面,根据QYResearch预测,2023 年至 2028 年国内 EFEM 和 Sorters 的市场空间保持上升趋势,预计销售额从2023年 1.75 亿美元增长至 2028 年 3.33 亿美元,复合增长率达到 13.76%,预计销售数量从2023年1,563 台增长至 2028 年 3,129 台,复合增长率达到 14.89%。

4.2 晶圆传片设备国产化率极低,公司产品性价比高率先实现国产替代

晶圆传片设备市场集中度高,国内厂商逐步扩大市场份额。全球晶圆传片设备市场由国外竞争对手占据,晶圆传片设备国内市场同样由国外厂商占据主要地位,国内厂商市场份额占比极低。全球范围内半导体晶圆传输设备生产商主要包括 RORZE、Brooks、Hirata 等。2022年,全球前五大厂商占有大约 68.0%的市场份额。公司进入该细分领域后,逐步研发开发出三代晶圆传片设备,并从研发实验阶段逐步进入量产。随着公司产品的推出,公司晶圆传片设备市场占有率有所提升,包括公司在内的国内厂商正在逐步扩大市场份额。

公司晶圆传片设备性价比高,率先实现国产替代。晶圆传片设备作为半导体制造产线的重要专用设备,境外竞争对手在工艺水平、传片效率及稳定性方面处于领先地位,占据了国内市场的主导地位。公司以半导体制造工艺需求作为切入点,自主研发形成晶圆自动寻心装置、硅片预对准装置,开发出晶圆传输控制系统、洁净机器人系统,不断优化提升晶圆传片效率和设备可靠性。国内晶圆传片设备主要供应商包括京仪装备、瑞斯福公司、平田公司等。公司晶圆传片设备与主流竞品在核心技术指标方面不存在重大差异。与境外竞争对手相比,公司产品性价比高,在技术服务、响应速度等方面拥有本土企业优势,逐步打破境外竞争对手的垄断,率先实现晶圆传片设备的国产替代。公司目前晶圆传片设备主要针对12 英寸晶圆产线设计。


(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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