一、電子級硅烷氣體受下游需求驅動(dòng)
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國電子級硅烷氣體行業(yè)發(fā)展現狀分析與未來(lái)投資預測報告（2024-2031年）》顯示，電子級硅烷氣體是一種高純度的有機硅化合物，其化學(xué)式為SiH4。它是一種無(wú)色、無(wú)味、易燃的氣體，具有良好的化學(xué)穩定性和高度的反應性。電子級硅烷市場(chǎng)是一個(gè)快速發(fā)展的市場(chǎng)，主要由半導體制造業(yè)和其他高科技領(lǐng)域的需求驅動(dòng)，近年來(lái)電子級硅烷市場(chǎng)規模保持穩定增長(cháng)。
電子級硅烷氣體受下游需求驅動(dòng)
| 下游市場(chǎng) | 需求分析 |
| 光伏 | 在光伏領(lǐng)域，電子級硅烷氣體通過(guò)氣相沉積用于電池片氮化硅減反射膜的生產(chǎn)。目前，以 P 型電池為主流的電池片生產(chǎn)每 GW 需消耗電子級硅烷氣體 16 噸。隨著(zhù) P 型電池的轉換效率接近其理論極限，N 型電池如 TOPCon 和 HJT 正逐漸實(shí)現規?；瘧?，為光伏行業(yè)提供了進(jìn)一步降低成本的途徑。根據中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的《2023-2024 年中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)圖》，得益于 N 型電池在效率上的優(yōu)勢，更低的生產(chǎn)成本和良率的提升，預計未來(lái) TOPCon 技術(shù)的市場(chǎng)份額將逐年增加。根據測算，估計 TOPCon 型電池較 P 型電池所需電子級硅烷氣體的理論用量提升約 50%，而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，考慮轉化率等因素，預計用量增幅將超過(guò) 50%。N 型電池的滲透率提升將會(huì )為電子級硅烷氣體帶來(lái)廣闊市場(chǎng)。 |
| 面板 | 得益于國家政策的大力支持，中國的顯示面板行業(yè)得到了快速發(fā)展，廠(chǎng)商們在政府資助下擴大了生產(chǎn)規模和銷(xiāo)售量，并通過(guò)合并收購等手段擴大了市場(chǎng)。同時(shí)，LG 顯示、三星顯示等韓國主要生產(chǎn)商宣布逐步退出 LCD 面板生產(chǎn)，為中國廠(chǎng)商提供了更大的市場(chǎng)空間，并推動(dòng)了中國產(chǎn)品在全球市場(chǎng)的占有率快速增長(cháng)。電子級硅烷氣體在顯示面板行業(yè)通過(guò)化學(xué)氣相沉積用于制備 TFT/LCD 氮化硅絕緣保護膜、非晶硅層膜，根據中國電子材料行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的行業(yè)研究報告，2019 年我國液晶面板產(chǎn)量 1.1 億平米，電子級硅烷氣體市場(chǎng)需求量為 1240 噸。 |
| 半導體 | 電子級硅烷氣體用于半導體領(lǐng)域的外延硅沉積、氧化硅膜沉積和氮化硅膜沉積等。隨著(zhù)新興技術(shù)如人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和 5G 的快速發(fā)展，帶動(dòng)半導體的需求持續上升。在 2017 至2022 年間，中國的半導體銷(xiāo)售額從 1297.26 億美元增長(cháng)到了 1860.30 億美元。然而，2023 年，中國半導體的銷(xiāo)售額下降到 1515.90 億美元，同比下降了 18.51%。在 2024年前兩個(gè)月，中國半導體銷(xiāo)售額同比增長(cháng) 27.66%。盡管半導體行業(yè)正經(jīng)歷一個(gè)業(yè)績(jì)低迷時(shí)期，但在國產(chǎn)替代進(jìn)程不斷推進(jìn)下，中國半導體市場(chǎng)展望依然充滿(mǎn)潛力。 |
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2022年全球電子級硅烷氣體市場(chǎng)規模為30億元，2018-2022年年復合增長(cháng)率CAGR約為8%，預計未來(lái)將持續保持平穩增長(cháng)的態(tài)勢，到2029年市場(chǎng)規模將接近59億元，CAGR為10.3%。
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二、國內電子級硅烷氣體生產(chǎn)廠(chǎng)商逐步打破壟斷
從核心市場(chǎng)看，中國為全球電子級硅烷氣體最主要市場(chǎng)之一。在行業(yè)發(fā)展初期，以德國、美國和日本為代表的國家壟斷著(zhù)全球電子級硅烷氣體生產(chǎn)的核心技術(shù)。由于海外氣體行業(yè)龍頭企業(yè)布局電子級硅烷氣體行業(yè)時(shí)間較早，較國內廠(chǎng)商更早地掌握了成熟的生產(chǎn)工藝，加之早期國內對于電子級硅烷氣體的總體需求也相對較少，因此在2008年前中國國內市場(chǎng)的電子級硅烷氣體供應完全依賴(lài)國外廠(chǎng)商。但隨著(zhù)我國整體工業(yè)水平的不斷提高，以中寧硅業(yè)、硅烷科技、興洋科技為代表的少量國內的氣體公司陸續掌握了高純度電子級硅烷氣體的生產(chǎn)工藝。通過(guò)結合自身的本土優(yōu)勢，上述國內生產(chǎn)廠(chǎng)商憑借自身的研發(fā)及吸收創(chuàng )新，逐步打破了國外氣體公司對國內電子級硅烷氣體市場(chǎng)的壟斷，其中光伏行業(yè)用的硅烷已基本實(shí)現了國產(chǎn)化，液晶面板用的硅烷部分實(shí)現了國產(chǎn)化。
電子級硅烷氣體主要生產(chǎn)工藝
| 生產(chǎn)工藝 | 簡(jiǎn)介 | 特點(diǎn) |
| 硅化鎂法工藝 | 硅化鎂法采用的是硅化鎂粉與氯化銨在液氨環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應制備硅烷。硅化鎂法又稱(chēng)小松法，是世界上最早實(shí)現工業(yè)化的硅烷制備技術(shù)，也是目前國內最為成熟的制備技術(shù)之一；由于成本過(guò)高，該工藝還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出百?lài)嵓壍纳a(chǎn)規模。 | 反應原料主要為硅粉、鎂粉和氯化銨、氨水等，這些原料市場(chǎng)供應充足，價(jià)格也相對低廉，同時(shí)，該工藝操作簡(jiǎn)單，溫度（-20℃）和壓力（0.2MPA）容易達到。鎂粉、氯化銨的干燥對環(huán)境要求極為嚴格，無(wú)形中增加了成本。其反應產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物六氨氯化鎂不易回收和利用。由于該反應在液氨環(huán)境下進(jìn)行，液氨消耗量較大，所有這些都增加了生產(chǎn)成本，對三廢處理的要求高。 |
| 氫化鋁鈉法工藝 | 金屬氫化物工藝的典型代表是美國的 MEMC 公司。采用氫化鋁鈉與四氟化硅氣體反應合成硅烷氣體。反應生產(chǎn)的粗硅烷氣體經(jīng)吸附塔、脫重塔和脫輕塔純化精制，把粗硅烷氣體純度提升到 6N 以上的高純度電子級硅烷氣體體，再經(jīng)過(guò)低溫液化處理制得的液態(tài)硅烷儲存在產(chǎn)品硅烷儲槽內，通過(guò)蒸發(fā)液態(tài)的硅烷氣體變成常溫的硅烷氣體供硅烷還原多晶硅工段使用。 | 生產(chǎn)過(guò)程中，采用四氟化硅還原法，無(wú)氯工藝；制造四氟化硅，采用硫酸-石英砂法，可規?；a(chǎn)四氟化硅；副產(chǎn)物氟化鋁鈉可作為電解鋁原料（替代冰晶石），硫酸鹽業(yè)可出售。美國 MEMC 公司 20 年前已用于千噸以上規模，技術(shù)成熟。 |
| 三氯氫硅歧化法工藝 | 此工藝主要是硅烷的制備方法采用的是四氯化硅進(jìn)行氫化反應生成三氯氫硅，然后三氯氫硅經(jīng)過(guò)歧化反應生成二氯二氫硅，二氯二氫硅再次進(jìn)行歧化反應生成硅烷。 | 歧化反應在塔式反應器內進(jìn)行，適合大規模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高、電耗低、成本低（硅料價(jià)格成本）。整個(gè)系統閉路循環(huán)，排出物很少，有利環(huán)保，同時(shí)材料利用率高；反應條件溫和，能耗低，易于操作控制。 |
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三、電子級硅烷氣體行業(yè)產(chǎn)能擴張相對緩慢
目前，除美國REC等少數海外氣體公司，全球電子級硅烷氣體的主要產(chǎn)能已主要集中在國內，達 9500 噸/年左右。但相較于下游市場(chǎng)需求的快速增長(cháng)，電子級硅烷氣體行業(yè)產(chǎn)能擴張相對較慢，市場(chǎng)呈現供不應求狀態(tài)。
國內電子級硅烷氣體生產(chǎn)情況一覽
| 公司名稱(chēng) | 公司簡(jiǎn)介 | 當前產(chǎn)能/產(chǎn)量 |
| 興洋科技 | 內蒙古興洋科技股份有限公司成立于2014年08月22日,2023年3月在新三板掛牌。公司位于內蒙古鄂爾多斯市,公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為電子級硅烷氣(6N)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。 | 根據興洋科技公開(kāi)轉讓說(shuō)明書(shū),該公司硅烷氣批復產(chǎn)能為3,000 噸/年，實(shí)際產(chǎn)能為1,800 噸/年，2021年公司的電子級硅烷氣產(chǎn)量為1,011.32噸。預計其剩余1,200噸/年產(chǎn)能將逐步釋放。2023年9月26日，興洋科技公告擬啟動(dòng)北交所上市，擬使用募集資金投資“年產(chǎn)16,000噸電子級硅烷配套12,000噸顆粒狀電子級多晶硅項目(一期）”，根據其2023年中報披露，一期項目為年產(chǎn)8, 000噸電子級硅烷、配套2,300噸顆粒狀電子級多晶硅。按照生產(chǎn)1噸電子級多晶硅耗用1.3噸電子級硅烷氣測算，其一期項目電子級硅烷氣自用3,000噸/年、外售5, 000噸/年。 |
| 中寧硅業(yè) | 浙江中寧硅業(yè)股份有限公司成立于2007年12月，位于浙江衢州，為多氟多控股子公司，主營(yíng)產(chǎn)品包括電子級硅烷氣、高純納米硅粉、電子級多晶硅等。 | 根據該公司官網(wǎng)披露，其2023年7月6日安全生產(chǎn)許可證載明硅烷產(chǎn)能為1,800噸/年。該公司2023年5月11日發(fā)布擬實(shí)施2,100 噸/年高純硅烷系列產(chǎn)品技改項目環(huán)境影響評價(jià)公告，技改完成后，新增硅烷產(chǎn)能2,000噸/年;2023年10月26日發(fā)布5, 000噸/年電子特氣硅烷系列產(chǎn)品項目報批前公開(kāi)，擬建設5, 000噸/年硅烷及氟硅烷系列產(chǎn)品生產(chǎn)裝置。 |
| 天宏瑞科 | 陜西有色天宏瑞科硅材料有限責任公司成立于2014年7月24日，位于陜西省榆林市佳縣，經(jīng)營(yíng)范圍包括多晶硅、硅烷、單晶硅、晶片、電池片、組件及輔助材料的生產(chǎn)、銷(xiāo)售業(yè)務(wù)。 | 根據公司官方網(wǎng)站披露,該公司電子級高純硅烷氣在滿(mǎn)足電子級多晶硅、顆粒狀多晶硅自用的同時(shí)，具備500噸/年電子級硅烷氣充裝外售能力。 |
| 中能硅業(yè) | 江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司成立于2006年3月7日，位于江蘇省徐州市，為協(xié)鑫科技(3800.HK)控股子企業(yè)，主要從事高純多晶硅的生產(chǎn)與銷(xiāo)售業(yè)務(wù)。 | 主要從事高純多晶硅的生產(chǎn)和銷(xiāo)售業(yè)務(wù)，根據該公司與金宏氣體(688106)簽署的《戰略合作框架協(xié)議》，可生產(chǎn)、充裝符合雙方約定技術(shù)規格和品質(zhì)的硅烷氣。 |
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四、中短期內電子級硅烷氣體市場(chǎng)仍將向現有存量企業(yè)傾斜
除技術(shù)壁壘外，電子級硅烷氣體還存在資金壁壘、客戶(hù)資源壁壘、人才壁壘、環(huán)保壁壘、生產(chǎn)安全壁壘，電子級硅烷氣體行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻極高，鑒于此情況，預計未來(lái)中短期內，電子級硅烷氣體行業(yè)的主要市場(chǎng)仍集中在興洋科技和中寧硅業(yè)等現有存量企業(yè)手中，行業(yè)集中度保持在較高水平。
電子級硅烷氣體行業(yè)壁壘
| 壁壘 | 簡(jiǎn)介 |
| 技術(shù) | 電子特氣對生產(chǎn)設備、重點(diǎn)環(huán)節工藝、重點(diǎn)技術(shù)以及規?；a(chǎn)裝置穩定性等方面有著(zhù)相對較高的要求，行業(yè)內新進(jìn)入者雖然可以引進(jìn)成套技術(shù)和先進(jìn)設備，但是在消化引進(jìn)的技術(shù)、培養熟練的技術(shù)人員、全面實(shí)現裝置的穩定運行以及控制物耗、能耗等方面需要一個(gè)較為漫長(cháng)的過(guò)程。 |
| 資金 | 電子特氣行業(yè)普遍具有前期研發(fā)投入多、設備建設投資大、經(jīng)營(yíng)固定成本高的特點(diǎn)，資本密集性和規模經(jīng)濟性特征明顯。在新產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)以及工藝的完善的過(guò)程中，企業(yè)需要承擔較大的前期開(kāi)發(fā)投入。在正式投產(chǎn)后，生產(chǎn)企業(yè)為了保持競爭優(yōu)勢就必須形成規?；纳a(chǎn)，并通過(guò)持續的設備更新改造、工藝流程優(yōu)化及產(chǎn)品研發(fā)來(lái)提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益，通過(guò)規模經(jīng)濟來(lái)回收投資成本并降低運營(yíng)成本。此外，氣體產(chǎn)品從研發(fā)、投產(chǎn)到市場(chǎng)認可并實(shí)現最終的規?；N(xiāo)售，整體周期較長(cháng)，需要一定的資金實(shí)力作為保障。同時(shí)，電子級硅烷氣作為危險化學(xué)品，在產(chǎn)品的充裝、存儲上均需要專(zhuān)業(yè)的設備，在運輸中亦需要交由具有危險化學(xué)品運輸資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)運輸公司運輸。因此，大規模的資金投入對本行業(yè)新進(jìn)入者構成壁壘。 |
| 客戶(hù)資源 | 電子級硅烷產(chǎn)品主要應用于光伏、面板、新能源電池等高端制造領(lǐng)域，上述領(lǐng)域對產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的要求較高。下游客戶(hù)對原材料質(zhì)量的認同建立在長(cháng)期考察和業(yè)務(wù)合作的基礎上，一般通過(guò)嚴格程序審查后會(huì )選擇規模實(shí)力較強、工藝技術(shù)水平較高、產(chǎn)品質(zhì)量穩定的企業(yè)進(jìn)行合作，對生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)、實(shí)力及品牌等綜合素質(zhì)的要求較高。因此，下游廠(chǎng)商一旦選定了供應商不會(huì )輕易改變，業(yè)務(wù)合作具有相對穩定性和長(cháng)期性，新進(jìn)入企業(yè)面臨著(zhù)較高的客戶(hù)壁壘。 |
| 人才 | 電子級硅烷氣產(chǎn)品的生產(chǎn)工序繁雜，生產(chǎn)過(guò)程涉及機械設計、系統控制、化學(xué)、軟件設計等多門(mén)學(xué)科，且由于產(chǎn)品屬于危險化學(xué)品，因此對工藝技術(shù)水平有很高的要求。此外，特種氣體的研發(fā)與生產(chǎn)不僅需要完善的研發(fā)團隊和能熟練掌握操作工藝的工人，還需要能夠及時(shí)了解下游行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品需求，在不斷提高公司現有工藝水平的同時(shí)，持續保持對行業(yè)的敏感度和專(zhuān)業(yè)性。 |
| 環(huán)保 | 作為環(huán)保部門(mén)重點(diǎn)監控行業(yè)，化工行業(yè)對環(huán)保的重視程度較高。隨著(zhù)社會(huì )環(huán)保意識的不斷提高，環(huán)保標準日趨嚴格。為保證新開(kāi)工項目及在產(chǎn)項目能達到國家環(huán)保的相關(guān)要求，電子級硅烷氣生產(chǎn)企業(yè)高度重視環(huán)保設備的采購、環(huán)保工程的建設以及環(huán)保的持續投入，并需要不斷優(yōu)化、提升生產(chǎn)工藝和能源綜合利用水平，上述事項將大量消耗企業(yè)的人力資源及資金。日趨嚴格的環(huán)保要求促進(jìn)了行業(yè)健康發(fā)展，同時(shí)也抬高了行業(yè)的準入門(mén)檻，大量的環(huán)保投入構成了行業(yè)參與者的進(jìn)入壁壘。 |
| 生產(chǎn)安全 | 電子級硅烷氣本身以及生產(chǎn)過(guò)程中所使用的部分原材料為易燃、易爆、有毒的危險化學(xué)品，生產(chǎn)過(guò)程存在一定的安全風(fēng)險。若在生產(chǎn)過(guò)程中出現反應溫度、濃度及壓強變化超過(guò)安全標準等事項，可能會(huì )引發(fā)火災、爆炸、泄漏、中毒等安全事故，從而導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，行業(yè)對于生產(chǎn)設備的選型、安裝及后續長(cháng)期持續的資本投入、員工規范操作的管理等方面均有較高的要求。安全生產(chǎn)方面能否達標，直接影響公司的持續經(jīng)營(yíng)能力，電子級硅烷氣行業(yè)具有較高的生產(chǎn)安全壁壘。 |
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