1、高纯气体工业简析 以金业长健为例一、公司简介深圳市金业长健新材料股份有限公司由黑龙江省金业集团于 2002 年 6 月出资注册成立，公司注册资金为 3000 万元人民币。公司的经营范围有：化工新材料、新产品的技术开发、销售、咨询，可经营进出口业务以及从事房地产开发、兴办实业（具体项目另行申报）。法人代表王少志先生于 2008 年与国际著名科学家休林瓦列里尼古拉耶维奇合作开发出具有国际先进水平的高纯气体提纯技术，拥有多项发明专利。公司的主体项目是研发生产被誉为“电子工业心脏”的高纯度的硅烷气体。公司于 2007 年在深圳国际高新科技交易所托管，股权简称：金业长健，股权代码：8074。黑龙江省金业
2、集团是一家集研发、生产高纯电子气体、销售、投资管理为一体的集团化企业，目前公司旗下已拥有 4 家子公司与办事机构。经营领域涉及对俄贸易、进出口、石油、特种气体、投资理财、期货、证券、外汇投资、经济培训咨询、企业创业投资咨询、企业改制管理人才培训、企业发展战略等。2008 年，金业长健新材料股份有限公司出资 800 万元，与另外两个个人投资者（各出资 100 万）在黑龙江省五常市牛家工业园建立黑龙江金业电子气体股份有限公司。金业长健新材料股份有限公司占黑龙江金业电子气体股份有限公司 80%股权。黑龙江金业电子气体股份有限公司总投资金额 1.5 亿元人民币，属生产加工型股份有限公司, 该项目是生产
3、工业用高科技电子气体的高科技企业，在国内及国际都处于领先地位。黑龙江省金业集团深圳市金业长健新材料股份有限公司注册资本 （ 3 0 0 0 万 ）黑龙江金业创业投资股份有限公司注册资本 （ 3 2 0 0 ）哈尔滨金烨创业投资中心注册资本 （ 5 0 0 0 ）哈尔滨新丝路经贸有限公司注册资本 （ 1 9 9 8 ）黑龙江金业电子气体股份有限公司注册资本 （ 1 0 0 0 万 ）子公司 子公司 子公司 子公司控股 8 0 %深圳市金业长健新材料股份有限公司已筹备建立一个大规模生产硅烷的项目。本项目主要利用白俄罗斯无线电材料研究所研制的烷类气体深度提纯技术，在中国建立高纯度特种气体的研究基地及
4、产业化基地，解决我国急需的高纯气体材料的国产化问题，使硅烷、磷烷、砷烷气体的纯度达到6N（99.9999%）。该项目在国内属首创，技术指标达到国际同行业先进水平，填补我国高纯度特气生产空白，彻底改变我国电子特气长期受制于人的局面。截至目前，深圳市金业长健新材料股份有限公司的控股子公司黑龙江金业电子气体股份有限公司已具备年产硅烷 20 吨的规模。公司还准备在广东建立一个年产 100 的硅烷生产基地，目前进展情况不详。二、公司产品简介以及市场分析公司的主要产品包括：工业气体（高纯氩等）和电子气体（丙烷、砷烷、硅烷、磷烷、混合气体等）2.1 工业气体产品简介高纯氩高纯氩在半导体工业中用作生产高纯硅和
5、锗晶体的保护气体；可用作系统清洗、屏蔽和加压用的惰性气体；也可用于化学气相淀积、溅解和退火等工艺中；氩用作分析和过程色谱载气。2.2 工业气体市场简析2.2.1 背景介绍工业气体在一个国家的国民经济中扮演着重要角色，是现代工业不可缺少的基础原料。在日常生活中，工业气体虽不可见，但全世界成千上万的人却每天享受着它所提供的利益。钢铁、冶金、电子、化工、汽车以及其它加工和制造业仍是我国工业气体的主要市场。工业发展表明，钢铁、冶金和相关制造业所需气体是较低增长的周期市场，而电子和化学工业所需特种气体则是较高增长市场。工业气体是整个工业的基础，中国的工业气体市场被视为世界上最有活力的市场，市场增长率将保
6、持在 15%左右。石油化工、化肥和煤化工将从原来工业气体的第二大用户，超过钢铁工业对工业气体的需求，成为第一大用户。据了解，气体在“三大化工”生产中的作用至关重要。氧气作为原料气体直接参与氧化反应过程，氧在合成氨生产中作粉煤或重油的气化剂；氮气作为保护气体，用于密封、置换、干燥和安全保护等。工业气体的生产主要是由空分装置和设备生产分离而成。由于 GDP 的加速增长，中国工业气体市场增长迅速。需用氧、氮、氢的制造业是其主要的增长点。2006 年中国工业气体年增长率在 12%。主要消耗领域是石化、金属、玻璃、制造和电子工业。并开始在世界范围内发展，并向外资和竞争者看好，跨国气体公司集中在中国东部沿
7、海，并被纳入大范围的工业计划中。以下是我国工业气体的主要行业市场：石化：中国是仅次于美国的世界第二大能源消耗国，目前，中国国有石油公司已重组成三大公司：中国石油天然气股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、中国海洋石油总公司。中石油、中石化拥有许多炼油厂，在未来 10 年内，这些炼油厂将达到世界级生产能力。钢铁：中国是世界上最大的钢铁生产商。目前市场比较分散，生产厂家近1000 家。但排名前 30 的厂家钢铁产量占中国钢铁产量的 80%，因此，中国钢铁业需要重组合并。玻璃：随着经济的发展以及建筑业的需求，中国正成为主要的玻璃生产国。高质量的产品需要高质量的工业气体。半导体和纤维光学：目前，世界
8、半导体制造业正向亚太地区转移，其中，中国是最主要的市场。据信息产业部预测，在未来 5 年内，中国将建 25 个生产厂。同时，一些台湾生产厂打算向大陆转移。从 20022007 年，中国纤维光学业迅速发展，并大量建厂。中国半导体业的蓬勃发展也给气体厂商带来了巨大商机。2007 年，气体在晶片制造领域的潜在市场达到 215 亿美元。在未来的 5 年内，市场总资金销售将达到 500 亿美元。2.2.2外资在中国的投资情况英国比欧西公司是最早在中国开展业务的全球性工业气体公司，在过去的20 多年中，比欧西在中国的投资超过 4 亿美元，在中国已有 16 个合资企业和8 个全资公司，其中 4 家合资企业占
9、比欧西中国销售额的 80。上海石化股份公司已与比欧西签署合资意向书。双方将在上海金山区建立工业气体合资公司，以满足上海石化和周边地区对工业气体的需求。该合资公司收购上海石化现有的空气分离装置，并建立一套新的世界级空气分离装置。合资公司成立后既能稳定、可靠地向上海石化提供所需的气体产品，又能向上海及周边地区提供气体和液体产品。TechnipCoflexip 公司与扬巴石化公司已在南京投资 6000 万美元建设合成气装置。该装置生产羰基合成气、CO 和氢气，用作石化联合装置各下游用户的原料。法国液化空气公司近几年在亚洲总投资约 10 亿美元，在中国拥有 18 家独资或合资企业，并计划 200520
10、10 年在中国再投资 5 亿美元。法液空和普莱克斯投资 1 亿美元在上海合建一体化工业气体联合装置，向化工用户供气。该工程目标产量为 10 万立方米小时，将成为目前中国乃至亚太地区最大的工业气体生产基地。法液空与比欧西合资组建的香港氧气公司目前在广州建有 5 套空分装置，是中国电子工业超纯气体的主要供应商。法液空在无锡建造的空分装置设计产能为 430 吨天液态氧、氮和氩，已于 2002 年投产。法液空还为金陵石化合成气联合装置建设世界级规模空分装置，56000 立方米小时的空分制氧装置于 2005 年初建成。普莱克斯和中海壳牌石油化工有限公司已达成工业气体供应协议，根据协议普莱克斯将在中海壳牌
11、联合化工厂附近建造两套空气分离装置，并计划从 2005年 5 月起为中海壳牌供应高纯度氧气和氮气；同时普莱克斯还将生产液态氧、氮、氩等产品，满足快速增长的广东市场需求。2.2.3 国内公司的发展情况我国工业气体行业经过 20 多年的建设与发展，已形成了一个比较完整的工业体系，产品品种齐全，设备、工艺、技术日益先进，行业科技已属国际较先进水平。经过长期的市场竞争，国内工业气体行业逐步形成了目前以少数大型企业集团占据全国市场、部分中型企业占据区域性市场、大批小企业为补充的市场格局。 工业气体生产企业数量区域分布情况工业气体生产企业产值分布情况2007 年规模以上企业有近一百家，主要分布在广东、江苏
12、、上海、浙江，分别占规模以上企业数量的 12%、10%、10%、12%左右，在工业气体行业的市场份额和销售额比例较大，而且近年来发展速度很快，很有成为全国生产基地龙头趋势，河北省、河南省、上海市此行业的发展速度也很快。2007 年，主营业务收入排名前 10 家的工业气体生产企业的合计的市场份额约占全行业收入的 20%-30%左右。占据龙头地位的行业企业有：北京市氧气厂、天津华氧液化空气制品有限公司、抚顺新港气体工业有限公司、上海中远化工有限公司氧气厂、北京首钢氧气厂、武钢氧气有限责任公司、济南鲍德气体有限责任公司、上海三钢梅塞尔气体产品有限公司、上海五钢气体有限责任公司、唐山钢铁股份有限公司动
13、力厂、太钢 BOC 气体有限公司、鞍山钢铁公司氧气厂、本钢（集团）公司氧气厂、湘钢梅塞尔气体产品有限公司等。行业集中度 （ 单位：千元）2007年工业气体行业企业市场份额占比2007 年工业气体行业企业销售收入情况(图中1,2,3代指上表中序号为1,2,3的企业)2.2.4 我国工业气体行业生产所面临的几个问题由于我国的工业气体行业毕竟是在计划经济体制下成长起来的，因受“大而全”、“小而全”思想的影响，目前仍存在着一系列问题。(1)缺乏行业宏观管理，重复建设严重。在计划经济时期，国内气体设备发展放任自流，不加控制，各行各业、各大小企业谁用谁上。近年来，由于生产气体设备投资少、利润稳定、回报率高
14、，因此又有一批乡镇企业和个体户争相上马。(2)综合利用不足，能源浪费严重。业内信息显示，小型机组氧气单耗是大型机组的 34 倍，生产 1m3 的氧气小机组比大机组多消耗 1kWh 的电，1 台150m3h 的机组 1 年就多消耗 100 多万 kWtt 的电量。而我国目前运行的空气分离机组 90以上为小型机组，能源浪费可想而知。拥有大型空分机组的企业设备利用率低，运行的机组大部分在放空。据统计，仅冶金行业中的钢铁企业氧气放空率就达 10一 20，年放空氧气 150 亿 m：，约损失 15 亿元人民币。全国大型机组每年放空所造成的损失则更加令人痛心。而且设备综合利用率低，多数设备至少有 50的生
15、产能力未能发挥。(3)生产方式落后，布局不合理。首先，国内气体产品的包装贮运方式绝大多数为高压钢瓶充装贮运，与国际先进的低温容器(或槽车)贮运液态气体法相比，容量既小又不安全：其次，盲目上马大量空分机组，生产布局不合理。(4)无序竞争造成整个行业损失巨大。低价倾销，形成恶性竞争，最终导致企业亏损增加，行业效益下滑。(5)外商大举进入我国市场。目前已有 8 家跨国气体公司先后进入我国市场，且势头不减。(6)目前国内只能独立生产 15000m3h 以下的设备，30000m311 的设备要靠合作生产，而大型空分设备仍依赖进口。2.3.电子气体产品简介丙烷丙烷是一个三碳的烷烃，化学式为 C3H8，通常
16、为气态，但一般经过压缩成液态后运输。原油或天然气处理后，可以从成品油中得到丙烷。丙烷通常用来作为发动机、烧烤食品及家用取暖系统的燃料。在销售中，丙烷一般被称为液化石油气，其中也混有少量的丙烯、丁烷和丁烯。砷烷砷烷又称砷化三氢。无色、剧毒、可燃气体，有大蒜气味与空气混合形成可燃混合气。砷烷主要用于半导体工业中外延硅的“N”型掺杂，硅中“N”型扩散，离子注入，生长砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)以及与/V 族元素形成的化合物半导体。工业上生产的砷烷用于有机合成，产品应用于IC、LCD、太阳能电池制造等领域磷烷磷烷主要在半导体制备工艺中被用来作为气相沉积、外延、扩散和离子注入等工序中不可缺
17、少的气体，化合物半导体 GaP、InP 的制备生长，也需磷烷作“源”料。用磷烷生长的磷硅玻璃纯化膜，对硅片中杂质有吸着特性而起终端保护作用，是多晶硅、太阳能电池、砷化镓二极管重要的 N 型掺杂源。2.4.电子气体产品市场简析在微电子、光电子器件生产过程中， 从芯片的生长到最后器件的封装，几乎每一步、每一个环节都离不开电子气体，因此，电子气体被称为半导体材料的“粮食”和“源”。半导体器件性能的好坏，在很大程度上取决于所用电子气体的质量，电子气体纯度每提高一个数量级，都会极大推动半导体器件质的飞跃，正因如此，发达国家都在积极发展具有自主知识产权的电子化学气体，并且取得了明显的效果，由于电子气体质量
18、决定着 IC（集成电路）技术的发展，而半导体器件又广泛地应用于民用和军工领域，且发展势头强劲，它影响到国民经济和国防的许多方面，因此，有关电子气体的生产、净化、包装、分析等技术多在国际属于高度保密。同光电子、微电子工业一样，我国电子气体的研究与生产起步较晚，资金投入量也显得相对不足。改革开放以来，中国政府已将 IC 产业列为未来国家发展重要的支柱产业，因此，电子工业、光电子产业、光纤制造业发展速猛。为满足家用电子、汽车电子巨大的市场需求，中国在原电子部的几条 IC 生产线的基础上，又相继开发和引进几十条相对比较先进的 IC 生产线，近年来又有大批民有资金相继进入 IC 业，这极大推动中国超大规
19、模集成电路（ULSI）制造技术的不断进步，随着 IC 产业国际化竞争日益加剧，中国完全依赖进口电子气体生产 IC，正面临着严峻的市场考验，此外，电子气体多为易燃、易爆、剧毒，在国际上属于控制范畴，进口相对麻烦，运输周期较长，这严重制约国内光电子、微电子的健康稳定发展，因此，中国的 IC 制造商一直渴望国内开展电子气体的研究与生产，以解决 IC 生产的“源”的问题，从根本上解除以 IC 制造业的后顾之忧，打通兆位级集成电路和 ULSI 级集成电路发展的“瓶颈”问题。光电子、微电子制造过程包括外延、成膜、掺杂、蚀刻、清洗、封装等诸多工序，需要的高纯电子化学气体及电子混合气高达 30 多种以上。对于
20、传统的工业气体的生产，国内市场已经基本饱和，如果我国企业在电子工业气体的生产和研制上能够取得突破进展，将是我国工业气体企业发展的新的契机。我国电子气体的发展从整体上看，相对落后于国外同行水平。电子气体其特点是“超纯”、“超净”、“超前”，由于它应用于 IC 工艺的各个环节，有的用量非常小，但又不能缺少，同时其本身又多为易燃、易爆、有毒物质，需要从业人员有极高的业务能力，又需要非常大的资金投入，因此，单靠国内某一单位或某一部门孤立开展电子气的研制与生产在目前的经济环境中是不可想象的。电子气在 IC 产业中的重要性，以及对我国尖端技术的牵制作用，已经引起中国高层主管部门的高度重视，因此，从国家“十
21、五”“863”等多个资金渠道，已开始对国产电子气体的研究及产业化生产提供了资金扶持，所以认为随着我国 IC 产业向纵深方向发展，我国民营企业逐渐做大、做强，在未来几年中中国电子气发展徘徊的局面将会打破，受 IC 产业的极大牵动，一大批技术比较成熟的电子气体如氨气、一氧化二氮、氯气、三氟化硼、六氟化硫，甚至磷化氢、乙硼烷等电子气品种，将采用国内外先进的设备、仪控配套进行批量化、产业化的发展，此外，国际电子气制造厂也将盯住我国 IC 产业的巨大市场，届时竞争将加剧，由于 IC 产业发展速度日新月异，为适应电子气体发展的急需，中国各专业研究院所、大专院校，也将在电子气的研发上有所突破，在落后的一些气
22、体品种上进行实用化研究，以期在合成、纯化等方面有所创新，最终实现中国电子气体产业化生产的目标。总之，中国电子气体经过二十多年的发展，中国电子气在某些品种已在市场的竞争中占有一定的优势，这对平衡国际电子气体在中国的价格起了重要作用，随着中国 IC 产业的发展，中国电子气体将有所突破，市场占有率也必将不断提高。2.5 硅烷简介及市场分析硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光介质等，还可用于制作太阳能电池、光导纤维和光电传感器等。国内硅烷市场开始在很长的一段时间里，一直处于供需平衡、价格平稳、供略大于需的状况，2007 年下半年硅烷供应开始逐渐紧张，到 2008 年 8、9月份，国内硅烷供应已经极度短缺，市场无货价格猛涨。经过 2008 年的硅烷
