一、產業概述：“工業的血液” 自主創新 勢在必行
工業氣體被稱為“工業的血液”。根據應用領域的不同，工業氣體可以分為大宗氣體和特種氣體兩大類。
大宗氣體指純度要求低于5N（99.999%），產品產銷量大的工業氣體；根據制備方式的不同可分為空分氣體和合成氣體。空分氣體主要通過分離空氣制取，主要包括氧氣、氮氣和氬氣等，下游應用領域廣泛、用量大。合成氣體主要指氨氣、甲烷和乙炔，制備方法和空分氣體截然不同。特種氣體指被應用于特定領域，對純度、品種、性質有特殊要求的工業氣體，根據應用領域的不同可分為標準氣體、醫療氣體、激光氣體、食品氣體、電光源氣體以及電子特氣。
從市場需求來看，據公開資料顯示，在2020年的國內工業氣體需求中，大宗氣體的需求占比最高，約為80%。特種氣體的需求占比為20%，其中電子特氣占60%。近年隨著國內電子產業的迅速發展及相關政策推動，以電子特氣為代表的特種氣體市場份額正在逐年提高。
從產業結構來看，工業氣體產業鏈上游主要涉及到空分設備制造商與化學原料供應商等。而下游主要應用領域有冶煉、石化、焊接及金屬加工等領域。分氣體種類看，大宗氣體的下游主要為冶金、化工等傳統行業，氣體需求量較大，對氣體純度要求較低。特種氣體下游則涉及半導體、生物醫藥、食品飲料、新能源等新興行業，需求氣體種類多，單個氣體需求量小，氣體純度要求高。
天眼查數據顯示，截至目前，工業氣體相關企業3050余家；其中，2023年1-10月，新增注冊相關企業60余家；
從地域分布來看，江蘇以480余家位列區域首位；廣東與河北分別擁370余家，180余家，位居二，三位；
從成立時間來看，25.3%的相關企業成立于5-10年內，成立于10年以上的相關企業占54.5%。
二、市場規模：國內千億級市場規模，呈寡頭競爭格局
隨著我國經濟的增長，國內生產總值長期保持較高的增長速度。市場的迅速擴大、產業結構的不斷完善、工業產值的快速提高都帶來了對工業氣體產品的巨大需求。
全球工業氣體供需持續增長。由于工業氣體在工業領域有廣泛應用，全球下游行業的需求長期保持穩定增長態勢。據弗若斯特沙利文，全球工業氣體市場規模將由2020年的約1348億美元擴大至2025年的約1755億美元，5年CAGR為5.4%。
中國為全球最大工業氣體市場，增速與工業整體增長趨勢一致。中國已在2020年取代美國成為全球最大的工業氣體市場，2020年市場規模237億美元，占據全球市場的17.6%。對比2015年來我國工業增加值增幅以及工業氣體行業增速，工業氣體市場增速很大程度上取決于工業整體的發展節奏。據弗若斯特沙利文，2025年中國工業氣體市場規模將達2325億元，5年CAGR為8.6%，相比之下，美國CAGR為3.8%，中國工業氣體市場成長動力更加強勁。
國際工業氣體市場份額主要由林德、法液空兩大巨頭占據。全球工業氣體市占率方面，德國林德、法國液化空氣兩家工業氣體集團齊頭并進，2021年全球市占率分別為21%、20%，第二梯隊的美國空氣產品、日本大陽日酸工業氣體公司2021年市占率則分別為7%、5%。
三、主要品類分析：從冶煉到鋰電 工業氣體應用“無處不在”
工業氣體需求結構的不斷優化，本質上還是與產業結構的變化較為相關，從傳統的金屬冶煉、化工能源，到最近大火的鋰電、半導體等新興行業，應用領域不斷增加，支持不同產業的發展。
電子特氣：電子工業的關鍵材料，國產化率持續提升
電子特氣是電子工業生產制造過程中的關鍵材料。電子氣體是集成電路、顯示面板、半導體照明、光伏等行業生產制造過程中不可或缺的關鍵性材料。在集成電路制造中是僅次于硅片的第二大制造材料，占晶圓制造成本的13%。電子氣體包括大宗電子氣體和電子特種氣體，電子特種氣體主要應用于光刻、刻蝕、成膜、清洗、摻雜、沉積等工藝環節。
電子特氣在特種氣體需求中占比超六成。電子特氣屬于特種氣體的細分品類，2021年我國特種氣體在工業氣體需求占比19%，其中電子特氣占據特種氣體市場的63%。在下游需求增長帶動半導體行業投資加速，“碳中和”及“碳達峰”對光伏行業發展持續推動的背景下，電子特氣需求將持續保持高速增長。
集成電路領域在電子特氣需求中占比最大。電子特氣的下游應用領域包括集成電路、顯示面板、LED、太陽能電池等新興產業。從全球來看，電子特種氣體應用于集成電路行業的需求占市場總需求的71%，應用于顯示面板行業的需求占市場總需求的18%；從我國來看，電子特種氣體應用于集成電路行業的需求占市場總需求的42%，應用于顯示面板行業的需求占市場總需求的37%。
氫氣：利好政策迭出，氫燃料電池帶動特氣市場擴張
我國氫氣產量超4000萬噸，氫氣供給潛力巨大。據IEA數據，2021年全球氫氣總產量達到9423萬噸，同比增加5.5%，2030年產量有望達到17998萬噸，2021-2030 年CAGR 達到7.5%，產業發展迅速。目前，我國已成為世界上最大的氫氣生產國，根據中國煤炭工業協會數據，2022年我國氫氣產量達4004萬噸，同比增長32%，占2021年全球氫氣產量的28%。此外，我國可再生能源裝機量全球第一，在清潔低碳的氫氣供給上具有巨大潛力。
氫燃料電池市場保持高速增長，國內加氫站數量超300座。由于疫情和政策影響，2020年我國氫燃料電池產業市場規模為30億元，同比下降40%。隨著中石化、中石油等能源央企的入局，國內加氫站數量明顯增加，加氫站網絡初步形成，氫燃料電池產業趨于完善，下游應用顯著增多。截至2022年，中國累計建成加氫站數量達310座，在未來國內氫能基礎設施不斷完善的背景下，預計到2023年中國氫燃料電池產業市場規模將達到230億元，2019年到2023年年復合增長率為46%。
國內氫氣需求量持續增長，工業領域用氫氣占比最高。根據中國氫能聯盟預測，在碳中和目標下，到2030年我國氫氣的年需求量將達到3715萬噸，在終端能源消費中占比約為5%。到2060年，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中的占比約為20%。其中，工業領域用氫占比仍然最大，占總需求量的60%。
四、工業氣體行業投融資：北京、上海以及江蘇，三地融資事件位居前列
工業氣體屬于典型的“高精尖”產業，其健康有序發展直接對諸如：半導體、生物醫藥等產業產生重要影響。風險資本作為高科技產業的重要支持力量，對工業氣體產業也不例外，越來越地風險資本開始投身于實體投資當中。
從工業氣體相關融資事件的地域分布來看，北京、上海以及江蘇，三地融資事件位居前列，分別擁有6起、5起以及4起。從地域分布來看，集中體現了科研能力，北京有著首屈一指的科研資源，上海以及江蘇不但擁有科研能力，更是擁有強大的生產制造能力。
從輪次分布來看，戰略投資、A輪以及Pre-A輪位居前列，分別擁有5起、4起以及3起融資事件。與其他行業中早期投資占主流為主不同，工業氣體融資以戰略投資為主。由于戰略投資關注協同價值和長期回報，這一投資舉動更是顯現出相關機構對企業發展的信心。
五、工業氣體專利分析：實用新型位列第一
工業氣體行國內市場較國外市場發展較晚，但在國家政策推動，外資引入，高新技術發展等因素的影響下發展迅速，相關專利申請數量也是逐漸增加，技術實力的顯著增強也為國內市場開發，商業化產品的迅速普及奠定了堅實的基礎。
天眼查專利數據顯示，截至目前，與工業氣體相關的專利申請擁有1400余項；
從近五年專利申請的時間分布來看，2021年專利申請數量位居前列，擁有240余項，其次為2022年擁有210余項；截止到11月，2023年專利申請達到90余項。
從工業氣體所申請專利的類型來看，實用新型擁有940余項，位列第一；發明專利以450余項位居第二；外觀設計專利位居第三，僅擁有10余項。
六、前景分析：國產替代前景廣闊
市場發展空間大。中國工業氣體行業市場潛力巨大，市場占有量大幅增長，以減輕空氣污染、平衡氣體比例、滿足特定生產要求為生產主要原料、助力精密加工、實現節能減排等功能，在特定工藝、設備加工中起著重要作用。隨著中國經濟的持續發展，各行各業提出了更高的要求，從而推動了工業氣體行業的發展。中國工業氣體行業的發展空間將會越來越大。
節能環保和技術升級釋放行業潛在需求。隨著能源短缺、環境污染問題的日益突出，“節能減排”日益受到國家及社會的高度重視。空分氣體的傳統應用領域如冶金、化工等行業，作為高耗能大戶，革新生產工藝減少能耗的要求十分迫切。傳統產業生產工藝的改進和升級使得空分氣體存量市場的潛在需求得以大規模釋放。
下游多樣化產業拓展行業空間。工業氣體未來主要的新增需求來源于新能源、新材料、電子、半導體、環保、生物制藥等新興產業。獲益于國家產業政策的大力推動，以上新興產業近年來獲得了快速發展，對工業氣體的需求量急劇膨脹，極大地拓展了工業氣體行業的發展空間，也平滑了工業氣體行業受傳統產業景氣周期影響所出現的需求波動。
天眼查研究院認為，工業氣體作為現代工業的基礎原材料，其地位再怎么強調都不為過，在自主創新的大背景下，更應加強基礎材料的研發，構建制造業強國，筑牢根基。
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