两个要点:1、半导体电子特气国内龙头,全球第九。2、未来的固态电池电解质龙头,氢能源资产注入预期。
下周是五一长假前最后五个交易日,主线板块的正宗逻辑次新个股可能会被爆炒。
中船特气:前身为 718 所特气工程部,业内习惯的叫法为派瑞特气(全名为中船(邯郸)派瑞特种气体)。在半导体材料 - 电子特气领域为我国第一大、全球第九大企业。国家“02 专项”高纯电子气体研发和产业化项目的牵头单位,在国内率先研发出纯度 99.9%的三氟化氮气体(国内第一、全球第二),打破了国外技术垄断,且此后首创以三氟化氮为原材料合成电子级六氟化钨(六氟化钨全球第一)的技术并实现产品量产。
半导体材料基本情况:电子特气是半导体制造关键原材料,技术壁垒和认证壁垒高,全球寡头垄断格 局明显;电子特气国产替代空间大,国产替代进程有望加速推进;半导体等下游行业蓬勃发展,电子特气需求有望快速增长。
一、电子特气的基本逻辑
电子特气是晶圆制造过程中仅次于硅片的第二大原材料(高于光刻胶),贯穿晶圆制造主要工艺流程。晶圆制造原材料中硅片占比约 为 32.9%,其次是电子特气占比为 14.1%,电子特气作为大额用量的耗材,贯穿晶圆制造工艺的全流程。在晶圆制造的整套工艺生产过程中,使用到的电子气体高达 100 种,核心工段涉及的电子特气种类约 40-50 种,贯穿成膜、清洗、 沉积、刻蚀、掺杂、离子注入等工艺流程中,因此电子特气也被称为晶圆的“粮食”。
A股中做气体的上市公司不少,但中船特气是最纯正的半导体材料-电子特气龙头。原因:1、中船特气以半导体特气为主(尤其是存储行业)。2、其它公司或以工业气体为主,或者半导体特气并非主营。下图为我国工业气体产业链图谱,半导体材料主要看电子特种气体这一栏(绿框部分)。
半导体用的电子特气种类很多,以下为全球主要品种:
据 Linx Consulting 统计,2021 年全球主要电子特 气品种三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯、氨气市场规模分别为 8.8 亿、3.4 亿、3.1 亿、1.9 亿美元,前十大品种规模合计 25.4 亿美元,约占全球电子特气市场份额 56%。
可以看出电子特气中规模前三的单品为三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯。而中船特气的产能分别为世界第二、世界第一、六氟丁二烯试产中。下图为中船特气主要产品:
二、为什么中船特气直接受益于人工智能计算与存储芯片?
芯片种类主要分为:逻辑芯片(CPU、GPU、FPGA、ASIC)、存储芯片(NAND(固态硬盘颗粒)、DRAM(内存颗粒))等。
市场前期已经充分炒过人工智能时代对于计算(逻辑芯片)和存储芯片的海量需求,例如寒武纪、海光信息、景嘉微都属于逻辑芯片,佰维存储、江波龙、朗科科技都属于存储芯片(未上市的龙头是长江存储(主要做NAND)、今年准备上市的长鑫存储(主要做DRAM))。
而刚上市的中船特气则是直接受益逻辑芯片、存储芯片产业爆发的半导体材料龙头。主要客户有:台积电、美光、铠侠、海力士、中芯国际、长 江存储、京东方等。
公司三氟化氮的主要供货情况:
六氟化钨的主要供货情况:
以存储芯片为例,目前我国主要的存储芯片企业有三:长江存储、长鑫存储、西安紫光。
其中长江存储已经跻身世界先进水平,NAND Flash作为全球最为重要的存储芯片之一,目前被全球六大厂商进行垄断竞争。目前长江储存的NAND Flash份额位列世界第七。一直以来,这个领域一直是美日韩玩家的天下,兜兜转转,起起伏伏,存储器玩家从80年代的40-50家,逐渐减少到目前的个位数,分别是:韩国三星(DRAM和NAND Flash),韩国海力士(DRAM/NAND Flash),美国镁光(DRAM/NAND Flash),美国Intel(NAND Flash),美国西数(NAND Flash),日本东芝(铠侠)(NAND Flash)。
而存储芯片尤其是NAND Flash的制造过程中(主要是沉积成膜过程、与NAND层数直接相关),随着集成电路工艺的不断迭代,特别是 3D NAND层数的不断增加,由于六氟化钨在逻辑芯片、存储芯片制造中都有使用,特别 DRAM、3D NAND 用量较大,其中 3D NAND 层数从 32 层发展至 64 层和 128 层,六氟化钨用量呈几 何级增长,同时存储芯片厂商的产能快速拉升,复合增长率超过 30%。在使用量 增加和下游产能扩张的双重因素驱动下,预计 2025 年国内六氟化钨的需求量将 达到 4,500 吨,年均复合增速为 42.22%。
简单的总结和理解:计算和存储芯片需求越大,所需的六氟化钨用量呈几何级增长。
另外,可以从中船特气招股说明书中前五大客户的构成变化中看出:半导体制造客户越来越集中,22年上半年长江存储直接成为第一大客户(佐证了长江存储的快速发展和对特气的需求增加)。此外还新增了英特尔存储芯片制造商这样的重磅级客户。
三、竞争对手分析
值得注意的是特种气体具有较高的技术壁垒、客户认证壁垒、营销网络与服务壁垒和资质壁垒。以上工艺体现出本行业极度依赖大 型化工装置、专业且特殊的检测设备、专业技术与经验积累,非专业从事气体生产的公司,需要另外购买大批量先进 的生产设备,从零积累气体纯化、混配、充装、钢瓶处理与分析检测等技术经验,这需要付出高昂的成本。
(1)技术壁垒:特种气体在其生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技 术,以及客户对纯度、精度等的高要求,对行业的拟进入者形成了较高的技术壁垒;
(2)客户认证壁垒:作为关键性材料,特种气体的产品质量对下游产业的正常生产影响巨大,因此对极大规模集成 电路、新型显示面板等精密化程度非常高的下游产业客户而言,对气体供应商的选择极为审慎、严格,形成了客户认 证壁垒,其中显示面板行业用特种气认证长达 1-2 年,集成电路领域用特种气认证长达 2-3 年(所以竞争对手们的新增产能达产之后还有2-3年才能开始放量)。电子特气的质量直接决定半导体产品质量,因此客户选择电子特气供应商必须经过审厂和产品认证两轮严格的审核认证才能获得认可;
(3)营销网络与服务壁垒:客户对气体种类、响应速度、服务质量的高要求都使得营销网络在气体企业的经营中处 于重要地位,其次客户对工业气体产品的种类需求丰富,对气体公司的综合服务能力要求较高,因此形成了营销网络 与服务壁垒;
(4)资质壁垒:工业气体属于危险化学品,在其生产、储存、运输、销售等环节均需通过严格的资质认证,这对行 业新进入者形成了较高的资质壁垒。
与其它公司在半导体材料 电子特气领域的对比:
总结:无论在规模、营收、利润率各方面来说,中船特气都是绝对的国内半导体材料电子特气龙头。
除此之外,公司的另一部营收来自三氟甲磺酸系列产品。其中最有预期差的是双(三氟甲磺酰)亚胺锂(LiTFSI)。
双(三氟甲基磺酰)亚胺锂盐具有电导率高、热稳定性高、电化学窗口较宽的特性,有望成为锂离子二次电池的新型电解质。1984年DesMarteau等合成了双(三氟甲基磺酸)亚胺及锂盐。1990年,3M公司成功实现了双(三氟甲基磺酸)亚胺锂的商品化,认为其优异的电性能、热性能能取代电导率较低的三氟甲基磺酸锂、具有强氧化性的高氯酸锂、热稳定性差的四氟硼酸锂、六氟磷酸锂等锂盐而作为高性能锂离子二次电池电解质使用。
自20世纪80年代合成以来,美国3M和法国Rhodia已经产业化,实现了双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的量产。为应对全球电子应用市场(平板电视用抗静电剂、离子液体与液晶等)、电池市场(电动/混合动力汽车与电脑等)与医药市场的增长需求,罗地亚于2012年起大幅增加三氟甲磺酸(TA)、三氟甲磺酸酐(TAA)与双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)的产能。日本企业如森田化学等也建有LiTFSI的生产装置。2020年,国外LiTFSI的产能约4000吨,随着下游市场的开拓和技术推广,至2025年国外锂离子电池领域对LiTFSI的需求量将突破6000吨。
目前,国内LiTFSI形成规模产能的仅有位于张家港的国泰华荣、中国船舶重工集团公司第七一八研究所(中船特气)、衢州市九洲化工有限公司和上海恩氟佳科技有限公司。江西国化有限公司也涉足LiTFSI的生产。当前,国内锂离子电池电解液中LiTFSI年消费量2000吨左右。
目前,宁德时代第一代凝聚态电池方案或采用原位聚合工艺,在8系高镍三元及高硅负极体系内引入胶黏剂(PEO或VC等)加引发剂形成凝胶状电解质,使用常规锂盐及电解液并添加LiFSi或LiTFSi,保留隔膜并在隔膜涂覆固态电解质(LATP或LLZO)。
早期市场炒作过瑞泰新材LiTFSi在固态电池中的需求增长逻辑,实际上中船特气才是国内龙头(当然了,当时的中船特气还没上市)。
固态电池从新增需求数据上来看,1Gwh半固态电池LiTFSI(双三氟甲基磺酰亚胺)的用量为214吨,LLZTO的用量为43吨。明显可以看出LiTFSI才是最大的增量。
最后一个彩蛋。公司控股股东旗下还有另一个重磅资产:氢能源。
22年12月底,国船舶集团第七一八研究所下属中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司官宣,公司研发的全球首台单体产氢量2000Nm3/h装备下线。
中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司的最新成果之所以备受各界关注,就是因为它对我国电解水制氢行业的降本提效与国产化提速起到关键作用。特别是2000Nm3/h这个数值,标志着我国在核心领域已经走在了行业前沿。因为当前碱性电解槽单体产氢量基本在1000Nm3/h左右,而电解槽这一关键设备是影响制氢成本的一大主要因素。有了核心技术装备的升级,电解水制氢单位成本有望随电价下降以及电解槽效率提升而快速下降。未来,随着相关技术装备大规模推广应用,中国电解槽企业有望在国内国际两大市场全面发力。从中长期来看,整个绿氢行业的市场渗透率也将全面提升。
另一方面,我国作为全球最大的制氢国,2021年制氢产量已经高达3300万吨,同比增长32%。不过,在我国制氢产业体系中,煤制氢、天然气重整等化石原料制氢,以及工业副产制氢依然占据主体,二者总产能占据97%;电解水制氢仅占比3%,市场规模小的一大关键因素就是在于技术装备配套不过关,很多核心装备依赖进口,直接导致成本过大。在装备国产化方面取得重大突破,也是带动本土产业快速发展的关键因素。
那么以后会不会注入相关资产呢?
当然,这个不重要。
最重要的是A股终于多了一家能站在半导体材料全球排名前十、国内第一的高科技企业。
中特股+Ai芯片材料+固态电池材料。国家大基金二期占股且前十大股东占股比例超高(流通盘相当小)。看好中船特气后续的机会,未来它会成为设备行业北方华创、拓荆科技这样大市值的龙头。