金宏气体研究报告:纵横发展催化业绩增长,电子特气乘风破浪,国产替代空间广阔

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1、 纵横发展,打造全国领先的综合气体供应商

1.1、 国内领先的民营综合气体供应商

1.1.1、 二十余年发展,成为国内综合性气体民营龙头供应商

金宏气体全名为“金宏气体股份有限公司”,是一家民营的专业从事气体研发、 生产、销售和服务的环保集约型综合气体供应商。公司成立于 1999 年,2005 年 建设第一条干冰生产线进入循环经济领域,2010 年 7N 电子级超纯氨正式生产 运营,标志着公司在高端特气领域取得突破,2014 年后公司开始全面发展电子 特气及工业气体,2020 年上市。历经 20 余年的发展,公司已初步建立了品类完 备、布局合理、配送可靠的气体供应和服务网络,能够为客户提供 100 多个气体 品种,包括工业气体、特种气体及燃气,服务于半导体、高端装备制造、环保新 能源、新材料、医疗及食品等行业客户。

工业气体下游分布较为广泛。从工业气体的产业链看,上游原材料是空气、工业 废气、基础化学原料等,同时包括气体生产设备、存储设备、运输设备等,下游 应用领域包括集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏、医疗健康、节能环 保、新材料、新能源、高端装备制造等新兴行业以及冶金、化工、机械制造等传 统行业。 公司为工业气体的综合性供应商。公司生产方式可分为两类,一类为外购原材料, 经公司化学合成及或物理提纯后充装至钢瓶、储罐等容器后销售,例如超纯氨、 氢气、氧化亚氮等;另一类为利用空分设备分离空气或外购液态气体后利用钢瓶、 储槽、现场制气的管道销售给客户,主要有氧气、氮气、氩气等空分气体。 除自产外的气体产品,公司也会从其他气体生产商处购买气体,并将其转售给终 端客户,过程中公司需要对气体进行存储、运输、质量控制和安全管理等,对客 户提供技术支持和服务,在产业链中起到重要的渠道作用。

公司生产经营的气体涵盖特种气体、大宗气体和燃气三大品类百余种气体。大宗 气体主要包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳、乙炔等大宗气体;电子特气主要包 括超纯氨、高纯氧化亚氮、正硅酸乙酯、高纯二氧化碳、高纯氢等特种气体。公 司气体产品品种丰富,可较好地满足新兴行业气体用户多样化的用气需求。 提供定制化的气体解决方案,具备优秀的物流配送能力。公司在客户服务方面可 根据客户需求匹配气体品种及相应的供应模式,为客户提供量身定制的气体解决 方案,在物流配送方面,拥有专业配送体系和工程技术团队,可提供全面、快速 供气服务。

1.1.2、 股权结构集中,发行股权激励助力业绩实现

股权结构集中,实控人及一致行动人持股比例达 45.79%。截至 2023 年 6 月 16 日,股东金向华、朱根林、金建萍、韦文彦和金小红为一致行动人,合计持有公 司 2.22 万股,占总股本 45.79%。其中朱根林与金向华为叔侄关系,金建萍与金 向华为母子关系,韦文彦与金向华为夫妻关系,金小红与金向华为姨甥关系,金 宏投资为金向华控制的公司。金向华为公司董事长兼总经理,具有二十多年气体 行业从业经验,其直接持有公司 25.54%股份,通过苏州金宏间接持有 1.79%股 份,合计持有公司 27.32%股份,股权相对集中。

公司设定第二期期股权激励计划,进一步健全公司长效激励机制,吸引和留住优 秀人才,充分调动公司员工的积极性。公司于 2022 年再次发布股权激励计划, 针对公司董事及高管,计划以 27.02 元/股的行权价格授予 525 万股。根据股权 激励目标,2022 年实现归母净利润 2.29 亿元,达到触发值,2023 年股权激励 目标的触发值为 2.67 亿元,目标值为 3.34 亿元。

1.2、 大宗气及特种气双轮驱动,资本开支助力产能扩 张

1.2.1、 大宗气体和特种气体双轮驱动,公司业绩稳健成长

2013 年至 2022 年,公司营业收入从 4.43 亿元增长至 19.67 亿元,扣非后归母 净利润从 0.24 亿元增长至 1.91 亿元,收入端、扣非后归母净利润端的年复合增 长率分别为 18.01%、25.92%。2020-2022 年,公司收入保持正增长,主要因下 游行业对工业气体需求持续增长,同时公司产品品种不断丰富和完善,新客户开 发力度也在持续加大,促使公司营业收入保持了持续增长。2020 年公司经营活 动受疫情扰动影响,2021 年利润端,由于大宗商品价格的持续上涨,导致公司 成本上升,同时公司加大研发,并进行股份支付,扣非后归母净利润有所下滑, 2022 年,由于原材料价格回落,且公司对部分产品提价,公司净利润有所回升。

大宗气体、特种气体双轮驱动公司营收增长。2022 年,大宗气体、特种气体、 燃气贡献收入占比分别为 45%、42%、13%,大宗及特种气体为公司主要收入来 源。2013 年至 2022 年,大宗气体收入从 2.07 亿元增长至 7.92 亿元,特种气体 从 1.87 亿元增长至 7.44 亿元,年复合增速分别为 16.09%、16.62%,大宗气体 与特种气体共同驱动公司业绩成长。

1.2.2、 成本扰动因素逐渐褪去,盈利水平重回上升渠道

公司的毛利率水平主要受销售单价和单位成本影响。2016 至 2019 年,公司主 要产品售价呈现上升趋势,推动毛利率逐年提升;2020 年由于新收入准则将运 费调整至制造费用中导致公司毛利率下降,剔除影响实际营业成本上涨 4.03%, 毛利率下降 0.98 个百分点;2021 年毛利率持续下降,主要因大宗商品涨价导致 成本上升;2022 年随着原材料价格回调,成本下降,毛利率有所回升。

工业气体的成本结构主要包括直接材料、制造费用和直接人工。据 2022 年数据 显示,公司大宗气体的销售收入中,直接材料、制造费用和直接人工占比为 35.96%、25.13%和 3.85%;而特种气体的占比则为 32.12%、23.10%和 3.54%。 总体来看,特种气体和大宗气体的成本结构类似,但特种气体生产难度大,技术 要求高,因此毛利率高于大宗气体。

自 2020 年上市后至 2022 年,公司费用端整体保持较为合理的水平。销售费用 率从 7.15%提升至 8.89%,主要因公司加大市场开拓和客户维护的投入,销售 人员增加所致;管理费用率从 8.08%提升至 9.19%,主要因公司业务主体增多、 经营规模扩大,相应的管理费用增加;财务费用率从 0.47%提升至 0.69%;研发 费用率从 3.73%提升至 4.30%,主要因公司在新产品研发、技术创新等方面增 加投入。

1.2.3、 加大资本开支,可转债融资为产能扩张奠定基础

加大资本开支投入,同时保持较合理的负债水平,偿债能力及财务稳定性较强。 2022 年公司用于构建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金资本开支 为 7.50 亿元,处于可比公司中较高水平,主要因公司扩建气体产能、收购气体 公司、建设配送能力等投入较多资金,为未来发展奠定良好基础。2020-2022 年, 公司采用短期借款、长期借款等方式进行融资,截至 2022 年底公司有息负债率 为 15.84%,仍处于行业较为合理水平,偿债能力及财务稳定性较强。

拟发行可转债募集资金用于大宗气体、电子特气及氢气产能扩张。2023 年 5 月 29 日,公司发布可转债募集说明书(注册稿),拟募集资金 10.16 亿元用于新建 高端电子材料专用材料项目、新建电子级氮气、电子级液氮、电子级液氧、电子 级液氩项目、碳捕集综合利用项目、制氢储氢设施建设项目、补充流动资金等。 本次募集资金投资项目建成达产后,公司将每年新增电子特种气体 1050 吨、大 宗气体 8.08 万吨、二氧化碳 12 万吨、氢气 1440 万标立方米的产能。

1.3、 内生外延推动业绩发展,电子特气国产替代成长 性凸显

1.3.1、 内生扩张产能,外延并购整合,纵横发展实现业绩增长

根据 2022 年年报,公司预计万吨级以上产品产能扩产情况为:相对于 2022 年 底,预计 2023 年空分产能(氧气和氮气)同比增加 155.23%,二氧化碳产能同 比增加 333.33%,氢气产能同比增加 55.66%,预计 2024 年底特气超纯氨产能 增加 133.33%。

我国工业气体市场规模不断扩大,但国内气体企业整体呈现规模碎片化。大量企 业年营业额仅千万元级,产品线和服务单一,主要限于管理、设备、技术、资金 和物流等方面,为进一步拓展规模带来难题。国际龙头企业整体竞争力仍高于国 内同行,因此,国内优势气体企业需要通过行业整合,加快衔接全产业链、覆盖 更多应用领域,提高扩张速度,通过整合,缩小国际龙头企业差距。 将华东地区的成功经验整合,衍生至其余地区。公司是从大宗气体发展而来的综 合性气体公司,具备区域市场全盘整合经验,有计划地通过自建及并购等方式拓展跨区域的业务,将已有经验运用到其余地区实现版图的扩张。自 2020 年至 2022 年,公司控股的分子公司已经由 27 家上升到 61 家,布局的区域从 6 个 增加到 15 个。

1.3.2、 紧抓国产替代机会,提升电子特气市场份额

泛半导体为公司收入的重要来源,且增速较快。公司拥有广泛的下游领域,主要 包括泛半导体、机械制造、高端装备制造、新材料开发、医疗及食品、环保新能 源等多个领域,其中泛半导体领域包括集成电路、光伏和显示面板等行业。公司 泛半导体领域于 2022 年实现收入 3.81 亿元,同比上升 29.04%,占总收入比例 19.35%,成为公司最大收入业务板块。主要因公司致力于电子半导体领域的特 种气体国产化,较早自主研发超纯氨、高纯氧化亚氮等电子特气,并且已正式供 应了中芯国际、海力士、镁光、联芯集成、积塔等一批知名半导体客户,受益于 客户端的突破,公司在泛半导体领域的收入大幅提升。

泛半导体领域气体产品附加值较高,为公司贡献最高毛利的业务板块。2020- 2022 年期间,泛半导体领域的毛利贡献大幅提升,2022 年实现毛利 1.68 亿元, 占总毛利的 24%。半导体是高科技、高附加值的行业,气体产品则是半导体制造 过程中必不可少的一部分。作为电子半导体领域的关键材料供应商,公司的气体 产品附加值也比较高,为公司贡献了最高的毛利。2020-2022 年期间,得益于国 内晶圆厂的不断加大资本开支,半导体产业的景气度持续上行,以及半导体产业 链向国内转移,公司泛半导体板块的毛利贡献大幅提升,在公司发展过程中有着 较为重要的贡献。

作为公司的核心业务板块之一,电子特气产品的研发和生产一直是公司的重要 发展方向。为了提高产品的品质和附加值,并满足不断增长的市场需求,公司将 继续加强该领域的技术研发和生产能力。根据公司 2022 年年报,目前公司正在 建设 7 类新的电子特气产品,并计划在未来逐步推向市场。这些新产品将涉及到 半导体生产过程中的气相沉积及蚀刻环节,这些产品的产能落地并通过客户验证 后,公司的在单一客户的产品覆盖度或有所提升,单一客户的收入贡献也可能会 随之提升。 根据公司 2022 年年报,公司于 2022 年 8 月与 SK 海力士半导体(中国)有限 公司签订 TGCM 服务合同,这是公司 TGCM 业务中首个 IC 半导体客户案例, 公司特气产品的增加有利于公司 TGCM 业务的落地,增强其在电子特气领域竞 争力。

2、 工业气体随经济稳步增长,电子气借助国产替代 发展势头强劲

2.1、 工业发展的“血液”,随国民经济发展而稳步扩张

2.1.1、 大宗、特种气体应用各有偏重,涉及合成、纯化等工艺步骤

工业气体由大宗气体和特种气体组成,各自对应下游有所偏重。工业气体根据制 备方法和应用领域可分为大宗气体和特种气体,大宗气体指生产和使用量较大的 气体,可分为空分气体和合成气体,通常是工业生产过程中的原料、燃料和辅助 气体,可用于钢铁、化工、机械、电子等领域。特种气体指生产和使用量相对较 小的气体,可分为高纯气体、电子特气和标准气体,通常是用于特殊领域或特殊 用途的气体,一般来讲特种气体需要在生产、储存和运输过程中保持极高的纯度 和质量,技术要求相对较高。

根据金宏招股说明书,公司气体的主要生产工艺包括气体纯化、气体合成、空气 分离、气体充装、气体混配、气体检测、钢瓶处理等。其中,空气分离是最常见 的制备工艺之一,主要通过分离空气中的氧气、氮气等气体来制备工业气体,采 用冷却、压缩、分离等工艺实现;此外,还可以通过化学反应来制备工业气体, 如氢气和氧气,通过化学反应后再进行纯化和精馏等工艺来提高气体的纯度和质 量。

2.1.2、 需求侧:工业气体—“工业的血液”,随国民经济增长而实现 稳步扩张

全球工业气体市场和中国工业气体市场规模都呈现稳步增长的趋势。根据亿渡 数据信息,从 2017 年到 2021 年,全球工业气体市场规模从 7202 亿元增长至 9432 亿元,年复合增长率为 6.98%。与此同时,中国工业气体市场规模从 1211 亿元增长至 1798 亿元,年复合增长率为 10.39%。中国市场的增速高于全球市 场,主要原因是下游传统行业如钢铁和石油化工稳步发展,同时节能环保、新材 料、新能源和高端装备制造等行业对工业气体的需求也在不断增加。

工业气体下游应用广泛,被称为“工业的血液”。工业气体广泛应用于冶金、石 油、石化、化工、机械、电子、航空航天等诸多领域,在国防建设和医疗卫生领 域也发挥着重要作用,根据前瞻产业院数据,2019 年我国工业气体下游行业占 比分比为:钢铁 24.0%、石油化工 13.2%、其他化学品 10.2%、电子产品 10.6%。 工业气体下游应用领域涉及到国民经济的诸多基础行业而被称为“工业的血液”, 是工业生产不可或缺的重要组成部分。

工业气体公司的营收反映市场的周期性变化,与 GDP 增长呈现一定的正相关关 系,不同阶段相关性不同。由于 A 股上市公司杭氧股份凯美特气陕鼓动力 3 家企业在工业气体行业经营时间较久且占据一定市场份额,具有代表性,因此将 3 家公司 2010-2022 年各年营业收入之和作为整体情况分析工业气体市场周期 性变化。2010-2013 年工业气体收入合计增速为正,为增长期,2014-2016 年增 速为负,为衰退期,2017 年至 2022 年,均保持正增长。工业气体市场长期增长 情况与 GDP 增长呈现一定的正相关关系,主要因为工业气体的发展速度与规模 是整个区域工业发展速度和规模的缩影,而各阶段呈现的相关性不一。

2.1.3、 供给侧:国际气体龙头主导竞争,占领大型现场制气市场

气体的供应模式可分为零售供应和现场供应。零售供应模式下,供应商通过采购、 提纯、分装等工艺加工后向客户配送销售瓶装供气和储槽气;现场供应模式下, 气体供应商一般在客户生产工厂附近修建气体工厂通过管道供气,供应商拥有并 为客户运营该工厂。现场制气具有盈利持续性强、现金流更稳定的特点。现场制 气及零售供气具有不同的特点,现场制气一般来说满足客户大规模用气需要,需 投入资本,要求技术和客户关系稳定,合同期在 10-20 年,此业务模式盈利能力 持续性较强,现金流稳定;零售供气适用于用气规模为中小批量的客户,要求较 强的配送和交付能力,合同期在 1-5 年期间。

大型下游企业过去通常依靠自建装置供气,但由于工业气体是商品,越来越多的 企业开始将其工业气体需求转向外包供应,以提高效率和降低成本。据亿渡数据 显示,2017 年至 2021 年,中国外包供气市场占比从 55%增长至 65%,预计到 2022 年将达到 68%。外资气体企业以大型现场制气为主,公司目前的供气模式 以零售供气为主,中小型现场制气为辅,2019 年公司零售供气的收入为 10.49 亿元,占比为 90.42%。

中国工业气体市场经历自产自用、外资巨头冲击、国产竞争力提升等阶段,现由 四大公司占据主要份额,正处于国产替代阶段。国内工业气体市场可分为三个发 展阶段:80 年代初期的自产自用,80 年代后的外资巨头冲击,以及 2000 年后 国产竞争力提升。第一阶段,中国工业气体市场专业化公司较少,本地企业多为 其他行业配套空分设备,主要为自用,缺乏市场性和盈利性;第二阶段,随着中 国制造业的崛起,外资企业纷纷进入中国,推动了工业气体市场的发展,专业气 体公司开始逐渐形成;第三阶段,空分行业潜力被激发出来,大量国产大型空分 设备涌现,工业气体市场进入黄金阶段。 根据华经产业研究院数据,2021 年,林德集团、液化空气集团、空气化工、太 阳日酸这四家公司占据全球工业气体市场 53%的份额,占据我国工业气体市场 56%的份额。主要因外资企业较早进入我国气体市场,具有先发优势且具有较强 的规模实力。

2.2、 电子气体:成长性凸显,内资厂商加速国产替代

2.2.1、 电子气体品种广泛,纯度和质量标准要求较高

电子气体主要用于电子领域的生产过程中,要求极高的纯度和质量标准。电子气 体包括电子大宗气体和电子特种气体,是指在电子工业中应用的高纯度气体,主 要用于集成电路、LED、显示面板、光伏等电子领域的生产过程中,其中集成电 路制造涉及上千道工序,工艺极其复杂,需使用上百种电子特种气体。电子大宗 气体包括氮气、氩气、氧气、氢气等,是气体保护、热处理、清洗等方面的重要 材料,电子特种气体主要应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等工艺环 节。电子气体和普通工业气体相比,要求更高的纯度。因此,电子气体的制备和 供应需要采用极为严格的工艺和控制标准,以确保其符合严格的质量要求。

集成电路制造需要用到多种特定功能的气体,包括大宗气体、Ⅲ族和Ⅴ族原子气 体、卤化气体、高纯氨、硅烷等,这些气体需要具备极高的纯度和精度要求。集 成电路制造过程中的成膜、掺杂、蚀刻、清洗、封装等工艺需要具有特定功能的 气体,例如氮气、氢气、氧气等大宗气体,用于掺杂的乙硼烷、三氯化硼、磷烷 等Ⅲ族和Ⅴ族原子气体,用于光刻的氪氖混合气、氟氖混合气,用于刻蚀的卤化 气体,用于成膜的高纯氨、硅烷,用于气相沉积的卤化物金属气体,用于清洗的 氟类混合气体等。 气体纯度是电子特种气体重要指标之一,直接影响芯片的良品率和可靠性, 随着 集成电路制造工艺的迭代升级,线宽越来越窄,晶体管密度越来越高,对电子特 气的纯度、稳定性等指标的要求也越来越高,电子气体纯度往往要求 99.999% (5N)以上级别,部分气体纯度需要达到 99.9999%(6N)及以上,还要将金属 元素净化到 10-9 级至 10-12 级。

2.2.2、 需求侧:Fab 扩产及先进制程发展助力电子气体规模提升

受益于下游的快速发展,中国电子特气市场增速高于全球。根据 TECHCET 数据,2017-2021 年,全球电子气体的市场规模由 51.77 亿美元增加至 62.51 亿美 元,复合增长率为 4.83%,预计 2025 年市场容量将超过 80 亿美元,2021 年2025 年复合增长率为 6.57%。根据 SEMI 数据,2016-2020 年,中国电子气体 市场规模由 98 亿元增长至 173.6 亿元,复合增长率为 15.37%,预计 2025 年市 场容量将超过 300 亿元,2020 年-2025 年复合增长率为 12.77%。

我国集成电路需求相对较低,显示面板需求相对较高。根据前瞻产业研究院数据, 集成电路、显示面板、光伏、LED 为电子气体主要下游应用,在全球电子气体占 比分别为 71%、18%、3%、8%;在中国电子气体占比分别为 42%、37%、13%、 8%。我国集成电路需求相对较低,主要因我国集成电路产业技术水平和产业规 模与世界先进国家和地区还存在一定差距;我国面板行业需求相对较高,主要因 中国显示面板产业经过多年持续发展已成为优势产业。

在电子气体的每个下游应用领域,电子大宗气体和电子特种气体需求均有一定占比。主要因电子特种气体、电子大宗气体在电子产业中具有不同的应用场景和 作用,无论是作为惰性气体创造无尘环境,还是作为活性气体改变材料性质,不 同气体的物理和化学性质的独特优势赋予它们在各个电子应用领域中独特的地 位。

晶圆产能扩产助力电子气体需求扩张。根据国际半导体产业协会(SEMI)数据, 2022 年全球半导体材料市场年增长率为 8.9%,营收达 727 亿美元,其中晶圆 制造材料规模为 447 亿元,同比增长 10.5%。电子气体作为晶圆制造材料的重 要细分材料之一,其 2021 年市场规模占整体规模的 4%,且其随着晶圆产能增 长而扩张,根据 SEMI 及 Knometa Research 数据,2022 年全球晶圆产能同比 上升 11%,预计 2023 年将实现 7%增速,电子气体市场规模有望进一步提升。

根据 SEMI 预测,2023 年行业整体设备投资预计同比下滑 18%,但随着晶圆制 造厂产能利用率的恢复,2024 年设备投资预期同比将增长 12%。晶圆厂资本开 支的增长反映晶圆厂正在积极扩张产能来满足未来的产能需求;预计 2023-2025 年 300mm 晶圆厂设备支出规模约为 730 亿、820 亿、1000 亿美元,设备资本 开支为晶圆制造产能扩张的先行指标,在高资本开支支撑下,晶圆产能预计仍将 保持较快增长势头。

随着半导体向先进制程发展,晶圆厂面临着满足更加复杂技术节点的挑战,同时 也影响整个供应链,其中气体在先进制程发展中起着至关重要的作用。 逻辑方面,由于芯片越来越小,甚至小于光的波长,多重曝光引入到 EUV 曝光 中,而多重曝光需要更多的工艺步骤以及沉积和蚀刻设备,从而推动气体消耗量 的增加。例如,多个光刻步骤意味着更多的激光气体、沉积、蚀刻材料,尤其是 低温沉积和高选择性蚀刻材料,腔体数量的增加也将导致氮气消耗量增加。 存储方面,由于 2D 无法满足更复杂和微型设备中需要更低的功率和更高的性能 的需求,因此 3D 器件兴起,例如 NAND 转向 3D 以提高栅极密度并降低每比特 存储成本,3D NAND 需要较少的光刻图案化材料,但需要更多的电介质沉积和 蚀刻,对应气体需求也有所上升。

2.2.3、 供给侧:国产替代势头强劲,内资厂商差异化竞争

国内电子气体市场仍高度依赖国际龙头公司。据 TECHCET 统计,2020 年林德集团、液化空气、太阳日酸、空气化工等国际四大气体公司就占据全球电 子气体市场份额的 77%,据金宏气体招股说明书,2018 年这四家公司在中国气 体市场也控有高达 88%的市场份额,保持绝对的优势。相比之下,国内气体企业 仅拥有约 12%的份额。主要的原因为国际龙头厂商一般同时开展大宗电子气体 和特种电子气体业务,通过现场制气的方式提供整体解决方案,为用户创造了较 强的粘性,同时也为国内晚进入者设置了技术专利壁垒和客户壁垒,故此国产替 代空间仍相对宽阔。

内资厂商迎头赶上,铆定优势品种发展。在内资厂商中,中船特气、华特气体、 南大光电昊华科技金宏气体等为零售气市场的重要企业。国内特种气体企业 逐渐增多,但是仍在发展各自优势的气体品类,一般来说国内企业往往专注于一 类气体的产品线和应用领域,尚未形成覆盖多个工艺环节的特种气体解决方案供 应商。例如金宏的优势品种为超纯氨、高纯氧化亚氮、正硅酸乙酯、高纯二氧化 碳等特种气体、电子级氧、氮等,主要应用在沉积环节,而中船特气主要优势为 含氟气体,主要用在刻蚀环节。

2.3、 LINDE:产品全叠加客户优势,巩固集成电路气体 供应商龙头地位

2.3.1、 制冰机设备企业出身,多年发展、兼并收购成为工业气体龙头

发展历史悠久,兼并收购开拓新市场,布局全球版图。2018 年 10 月,Praxair 和 LindeAG 合并成为 LINDE PLC。LINDEAG 创始于 1879 年,Praxair 前身为 LINDEAG 在美国子公司。LINDEAG 和 Praxair 在发展过程中皆经历多起收购: Linde AG 于 2000 年收购瑞典气体公司 AGA,扩大在北欧、南美洲和中美洲的 业务,2006年林德收购BOC成立林德集团,2012年收购总部位于美国的Lincare; Praxair 于 1995 年收购 Liquide Carbonic,进入二氧化碳市场,完整其产品线, 扩大其在南美、波兰和泰国的业务,2004 收购液化空气的德国业务,服务管道 系统沿线的炼油、化工和钢铁行业大客户,以及医疗、包装等气体领域的小客户, 2013 收购美国领先的饮料碳酸化解决方案供应商 NuCO2,2016 年收购 Yara International ASA 的欧洲二氧化碳业务,扩大公司在食品饮料领域终端市场的影 响力。

2.3.2、 现场制气模式和客户分布的广泛性,助力公司稳健盈利

毛利率保持稳定,表现出良好的盈利能力。在 2016 年至 2023 年第一季度期间, 林德公司的毛利率稳定地保持在 39.03%至 45.92%之间。到 2022 年,公司的现 场制气业务占比达到了 26%。当客户对大宗气体有大量且持续的需求时,他们 通常会选择现场制气模式。为此,林德在客户工厂附近建立生产设施,并通过管 道将气体运输至客户处。公司的管道系统主要分布在美国和中国,能够持续稳定 地供应产品,提高客户黏性。 现场制气业务签订的长期合同为公司带来稳定现金流,抵抗成本波动风险。现场 制气业务通常会签订长期合同,合同中规定最小购买数量、价格弹性条款,并且 合同期限可长达 10-20 年。因此,这种长期合同的现场制气模式能为公司稳定地 提供现金流,并将能源和原料成本的波动转嫁给客户。

工业气体呈现出现金流情况较好的特质。2018 年至 2022 年,随着收入增长, 经营性现金流净额持续增长,2022 年公司经营性现金流净额为 617.34 亿元,占 总收入比例为 26.57%,远高于当年实现的净利润 288.82 亿元,整体现金流情 况较好,主要因气体业务一般结算周期较短,需求长期且稳定。

下游应用多样化、收入分布全球化,使公司具备跨越商业周期,应对不同地区经 济发展水平差异的能力,具备较强的财务稳定性: 林德公司在多个行业中提供服务,涵盖化工与能源、制造、金属与采矿等相对周 期性较强的传统工业,也包括医疗保健、食品与饮料以及电子等比较有韧性的成 长性行业。2022 年,公司各下游应用的占比分布如下:化工及能源 25%、制造 19%、医疗健康 16%、金属开采 14%、食品饮料 10%、电子 9%以及其他 7%。 在地区分布方面,除工程业务外,公司在美洲、EMEA 和 APAC 地区的收入占 总收入的比例分别为 42%、25%和 20%。 林德公司在多个地区和终端市场均有广泛业务,使得公司能够把握各主要地区和 不同终端市场的增长机会。终端市场的多样性有助于确保公司在各个商业周期中 的财务表现保持稳定。同时,公司的主要收入和利润主要来源于关键生产区域。 在这些地区,公司具有较强的市场地位,规模化的运营和分销使得公司能够以较 低成本为客户提供高水平的服务。

2.3.3、 一体化服务能力竞争优势凸显,掌握核心客户资源

Linde 在电子气体的竞争优势主要体现在公司能为客户提供一体化的气体产品 解决方案。Linde 具备现场制气工厂的设计、设备制造及运营能力,能提供高纯 大宗气以及覆盖各环节的特气,且能提供材料现场配送及管理服务,并有强大的 全球供应链支持。

客户资质优秀,订单较为充足。截至 2023 年一季报末,林德在手气体订单为 42 亿美元,设备订单35亿美元,其中穿透到终端需求,电子气体的订单占比为33%, 约 25.41 亿美元。Linde 是全球半导体气体的核心供应商,根据其年报, 2022 年其在亚洲和美国获得多个电子项目订单,客户涵盖全球 Tier One 晶圆厂, 并 将很快开始向 TSMC 亚利桑那州晶圆制造厂供应气体。

3、 电子气体国产化助力新旧产品放量,大宗气体扩 产提供稳定现金流

3.1、 借力国产化趋势,电子气体新旧产品皆有望放量

3.1.1、 扩产能、扩品类,把握电子特气国产替代机会

公司特种气体包括超纯氨、高纯氧化亚氮、电子级正硅酸乙酯、高纯二氧化碳、 高纯氢等。公司已成功进入多个电子行业下游客户供应链。在集成电路行业,公 司现已供应中芯国际、海力士、新加坡镁光等领先厂商;在液晶面板行业供应天 马微电子、TCL 华星、中电熊猫等知名客户;在 LED 行业,向聚灿光电、干照 光电、华灿光电等企业供货;在光纤通信行业,已与亨通光电、富通集团、住友 电工等企业建立合作;在光伏领域,已成为通威、隆基股份、天合光能等公司的 供应商。

超纯氨为公司优势产品,2022 年销量已超万吨。超纯氨是半导体工业中的重要 电子特种气体,常作为氮源与硅烷或其他硅化物反应,形成氮化硅或氮氧化硅薄 膜。在集成电路领域,主要通过 CVD 工艺沉积生长氮化硅介质层,用作绝缘层、 保护层或活性薄膜;在新型显示领域,主要用于生成氮化硅和氮氧化硅半导体膜, 以此作为开关控制屏幕的电流导通;在 LED、第三代半导体领域,用于与金属 源反应生成氮化镓、氮化铟等;在光伏领域,主要通过 PECVD 工艺沉积生长氮 化硅或氮氧化硅,在 PN 结硅表面形成减反射膜以提高太阳光吸收率。

巩固超纯氨产能优势,大力发展多个特气产品产能。截至 2022 年底,公司具备 在产产能:超纯氨 1.2 万吨/年、氢气 6180 万立方/年(根据公司口径,氢气划分 在特种气体中)、高纯二氧化碳 1.1 万吨/年,正硅酸乙酯 1200 吨/年。公司特种 气体在建产能较丰富,在超纯氨已有产能基础上扩建 1.6 万吨/年,建成后将有 2.8 万吨/年的产能,其余在建产能有:全氟丁二烯 200 吨/年、一氟甲烷 100 吨 /年、八氟二氢硅 500 吨/年、二氯二氢硅 200 吨/年、六氯乙硅烷 50 吨/年,预计 2023 年投产,乙硅烷和三甲基硅胺各 10 吨/年,预计 2024 年投产。

可转债电子特气项目主要扩展蚀刻及外延工艺环节的气体品类。根据公司可转 债募集说明书,公司计划建设多种电子行业高端专用气体生产线,主要包括电子 级全氟丁二烯、电子级一氟甲烷、电子级八氟环丁烷、电子级二氯二氢硅以及电 子级六氯乙硅烷等 5 个品种。其中,全氟丁二烯、一氟甲烷、八氟环丁烷主要用 于半导体晶圆刻蚀工艺,特别是先进制程,全氟丁二烯受益于 3D NAND 堆叠层 数不断增加带来的刻蚀气体需求提升。根据公司可转债募集说明书,预计 2021- 2025 年期间,一氟甲烷和八氟环丁烷的需求量将以高达 14.59%和 13.62%的复 合增速增长;二氯二氢硅以及六氯乙硅烷主要应用于半导体外延工艺, 2021- 2025 年复合增长率分别高达 14.42%和 7.46%。

公司在研发方面积累了较为丰富的储备,覆盖从刻蚀到沉积、清洗等多个环节。 根据研发项目情况看,在化学气相沉积方面,公司的正硅酸乙酯和硅基前驱体材 料正在研发 9N 级纯度的产品,中试生产规模已经成功运行。除此之外,公司仍 在积极布局刻蚀和清洗等环节的研发,为今后新产品的上市做好准备。

3.1.2、 锁定氦气、硅烷气气源,提升产品竞争力

氦气作为特种且稀有的工业、电子气体,广泛应用于半导体制造,我国主要依靠 进口。氦气密度(0.1786 kg/m3)和沸点(-268.85C)都极低,化学性质不活 泼,随着科技的发展,氦气因其特性在低温超导、医学成像、半导体、设备检漏 以及焊接等领域被广泛使用。截至 2021 年底,全球氦气资源主要集中在美国、 卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯和加拿大等国家,2020 年,中国氦气需求量为 2125 万立方米,进口量为 2072 立方米,中国目前氦气资主要依赖进口。 公司采购的氦气气源均为间接来自于海外市场,以充装的自产方式进行销售, 2022 年公司开拓海外氦气资源,购置自有氦罐,共计进口 6 个氦罐的氦气,实 现氦气销售收入 7516.06 万元,同比上升 121.18%,未来随着公司持续推进进 口氦气资源储备战略,氦气销售收入有望进一步提升。

与协鑫集团子公司签订硅烷供应协议,锁定硅烷气源。硅烷作为一种提供硅组分 的气体源,广泛应用于微电子和光电子工业,可用于生产太阳能电池、平板显示 器、玻璃和钢铁镀层。目前硅烷也是世界上唯一用于大规模生产高纯度粒状硅料 的中间品。2022 年 9 月,公司与协鑫子公司江苏中能硅业签署合作框架协议, 在硅烷气销售领域将建立战略合作关系,将有效增加硅烷产品供应,增强公司竞 争优势。

3.1.3、 发展 TGCM 模式,定位半导体综合气体及相关服务供应商

TGCM(Total Gas and Chemical Management,全面气体及化学品运维管理服 务)指气体供应商为半导体制造商提供的一整套气体及化学品综合服务,除供应 气体外,提供多项增值服务,如气体容器连通、环境监测、分析服务、库存管理、 工程级技术服务、管理等。 TGCM 供应模式适配半导体客户的需求,具有较强竞争力。大宗气体的传统应 用领域,如冶金、石化等行业用气品种较为单一,多采用大型现场制气,通常不 需要 TGCM 服务;中小型气体用气量较小,无需复杂的气体制备及输送设备, 因此也不需要 TGCM 服务。因此,TGCM 模式是大型半导体厂商普遍采用的供 气服务模式。

集成电路制造需经过硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等工艺 环节,需要的特种气体种类较多,同时,由于气体产品的特殊性,其使用过程中 的包装物、管道以及供气系统的处理均会对最终使用的产品性能产生影响。因此, 客户对提供整套气体及化学品综合服务,包括产品管理、设备管理、工程和技术 支持服务、分析服务、信息管理服务以及管理的 TGCM业务模式具有诉求。

与客户签订 TGCM 合同,开启供应新模式。根据公司 2022 年年报,公司于 2022 年 8 月与 SK 海力士半导体(中国)有限公司签订 TGM 服务合同,在原有电子 特种气体供应合作的基础上,为海力士提供与其所需电子特种气体相关的运营系 统、质量管理、日常作业、现场管理、零部件领取及更换等方面服务,这是公司 TGCM 业务中首个 IC 半导体客户案例,对增加 IC 客户粘性、协同电子气业务 开拓具有重要意义。 大额、长期电子大宗载气订单为公司提供较为稳定的需求。2021 年 11 月 19 日, 公司与北方集成电路技术创新中心(北京)有限公司签订总金额为 12 亿元的供 应合同,主要供应氮气、氢气、氧气、氩气、氦气及二氧化碳等大宗气体,开启 电子大宗载气战略业务领域;2022 年 2 月 8 日,公司与广东芯粤能半导体有限 公司签订 10 亿元供应合同,实现 Mini-LED,GaN 领域客户的突破。电子大宗 载气项目采用现场制气的供气形式,公司需在对方工厂内指定场地进行设备设施 建设安装。预计未来随着设备调试完成,稳定供气后,将为公司提供稳定的业绩 收入。

3.2、 大宗气体扩产有望实现量增,横向发展巩固渠道 优势

3.2.1、 空分产能投产在即,盈利稳定性及原材料自供能力有望进一步 增强

截至 2022 年底,公司大宗气体在产产能为:氮气 3.73 万吨/年、氧气 1.48 万吨 /年,二氧化碳 12 万吨/年。在建产能情况:1)氮气 5.63 万吨/年、氧气 2.36 万 吨/年、氩气 963 吨/年,由控股子公司苏相金宏润担任运营主体;2)二氧化碳 40 万吨/年,包括年产 20 万吨食品级二氧化碳项目、8 万吨干冰建设项目及 12 万吨/年碳捕集综合利用项目,由控股子公司淮南金宏担任运营主体。预计 2023 年,公司大宗气体项目将陆续投产,助力公司产品放量。

2022 年,公司共销售大宗气体 56.29 万吨,同比上升 2.87%,产品均价约 1407.68 元/吨,同比上升 10.23%。公司的大宗气体产品主要包括氮气、氧气、氩气、二 氧化碳等,2022 年氮气、氧气、二氧化碳销量占比分别为 42%、15%、21%。

截至 2022 年底,公司氮气、氧气外购比例仍较高,提升自产产能有利于原材料供应链自主可控。公司所销售的大宗氮气、氧气来源为自产加外购。公司通过空 分装置进行氮气、氧气的生产,2022 年氮气、氧气产量分别为 3.56 万吨、1.27 万吨,外购量占总供应量的比例分别为 85.07%、84.61%。公司通过可转债募集 资金建设空分产能,待项目投产后自产供应比例有望提升,将缓解公司氮气、氧 气等大宗气体现有产能不足的问题,提升大宗气体供应的自主可控。

提升大宗气体自产产能,增强公司盈利稳定性。2020-2022 年,大宗气体的毛利 率分别为 38.12%、27.21%、35.06%,液氮年均价格分别为 588.07 元/吨、765.13 元/吨、714.01 元/吨,液氧年均价格分别为 766.05 元/吨、835.77 元/吨、566.08 元/吨。液氮、液氧为公司大宗气体生产原材料,其价格变动将影响公司毛利率水 平,预计未来公司大宗气体在建产能投产后,有望降低外购原材料价格风险,增 强公司盈利稳定性。

3.2.2、 横向布局,扩展区域版图,巩固渠道要塞

2022 年公司主营收入中华东地区收入占比达 73.18%,为主要收入来源地区,主 要因公司深耕长三角地区,为该地区较为重要的特种气体和大宗气体供应商。同 时,公司通过新建及收购的方式在其余重要经济区域进行布局。 2020 年-2022 年,华中地区的收入从 0.48 亿元增长至 2.05 亿元,主营业务收 入占比从 4.48%上升至 11.68%,增长显著。主要因公司开始华中地区布局,于 2021 年 8 月 3 日完成对长沙曼德的收购,2022 年为公司收购长沙曼德后第一 个完整年份,其收入为 1.66 亿元,净利润为 0.07 亿元。长沙曼德位于湖南省长 株潭城市群,为长江中游城市群重要组成部分。其主营业务为氧、氮、氩、二氧 化碳、混合气、管道气等民用工业气体,客户有山河智能中联重科三一重工、 湖南百事可乐、青岛啤酒等公司。

通过收购、设立子公司等方式进行横向布局,巩固华东地区竞争优势,扩展区域 版图。在华东地区,公司通过收购海宁立申、海安吉祥、泰州光明、七都燃料、 苏铜液化、吴江铜震等公司布局工业气体的充装及销售、物流运输服务,设立全 椒金宏、苏州金宏润等公司建设电子特气产能,进一步巩固在华东地区的竞争优 势。在华东以外地区,2021-2022 年期间,公司在华中地区等收购长沙曼德、株 洲华龙特气等公司,在北京、青岛设立全资子公司,扩展工业气体的充装及销售 业务。针对特定客户,2022 年公司设立金宏淮南公司于安徽省建设二氧化碳产 能,服务安徽普碳新材料和淮南市赛维电子等客户,设立广州金宏服务客户广州 粤芯、设立厦门金宏服务天马光电。

3.2.3、 扩产氢气产能,布局氢能全产业链,拥抱蓝海市场

2021 年我国纯氢下游消费结构中,电子和半导体需求占比最高,新能源占比较 低。我国工业氢纯度要求为 99%~99.95%,纯氢和燃料电池用氢要求纯度大于 99.99% (4N) 和 99.97%, 高纯氢和超纯氢要求纯度大于 99.999%(5N) 和 99.9999% (6N)。2021 年电子和半导体消费需求占比达 47.5%,是纯氢下 游消费最大的领域,一般要使用高纯氢和超高纯氢;新能源行业用氢占比 3.5%, 占比较低。 交通领域用氢或将迎来快速增长。根据 Air Liquide 数据预测,至 2025 年,全球 氢气产能或达 2000t/d,主要发展动力为公交及轻量商用车,至 2023 年发展到 1.5-5 万 t/d,主要来自重卡及乘用车对氢能的需求。根据《氢能规划》和《节能 与新能源汽车技术路线图 2.0 版》预测,到 2030 年我国氢燃料汽车保有量有望 达到 20 万辆,未来发展仍将保持高速增长,预计届时我国车用氢能消耗量将达 到 30~40 万 t/a。

2022 年,公司实现氢气销量 3.32 万亿立方米,同比上升 18.87%。产能方面, 截至 2022 年底,公司氢气在产产能 6180 万立方/年,由金宏气体、 金苏化工、 张家港金宏等主体运营,在建产能 3440 万立方/年,预计至 2023 年底公司将具 备 9620 万立方/年的产能,未来随着氢能需求进一步释放,公司氢气产品销量有 望进一步提升。

瞄准氢能蓝海市场,公司在氢能产业链的多环节都有所布局:制氢方面, 2023 年 1 月,公司首套 1000Nm3 /小时电解制氢设备下线,氢能设备研发生产公司 重点对中小型 PEM 电解水制氢系统、中小型和大功率碱性电解水制氢系统进行 研发;系统零部件,公司在电解水制氢的催化剂、复合隔膜进行研发,这两个材 料为电解水制氢系统中关键原材料,价值占比较高;储氢及运氢方面,公司正在 进行离子液体高压氢气储运技术的研发以及液态储氢用高效催化剂的研发,与嘉 兴氢能产业发展股份有限公司签署氢气物流服务的合作协议;供氢方面,公司向 江苏重塑能源、苏州英特模科技等燃料电池企业供应氢气,用于系统测试使用;与嘉氢(上海)实业有限公司、奇瑞万达贵州客车等公司签署氢气供应合同,为 江浙沪、川渝地区 15 家氢燃料电池汽车示范项目(含固定加氢站,撬装加氢站) 提供用氢保障。

(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。)

精选报告来源:【未来智库】。

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