第一部分行业概况

一、行业定义

二、行业现状

（一）主要空分产品分类

（二）工业气体工艺流程

（三）工业气体经营模式

（四）我国工业气体行业现状

三、发展趋势

（一）钢铁产量预计仍居高不下，带动空分气体的需求

（二）大炼化的投资保持较高的景气度，空分业务增量提升

（三）现代煤化工行业增长潜力巨大，带动新增市场需求

（四）电子等新兴领域带来特种气体新增需求

（五）特种气体国产替代空间广阔

四、风险特征

（一）受宏观经济周期影响较大

（二）零售市场受运输区域限制

（三）成本费用受季节影响较大

（四）电力成本对企业盈利能力产生直接影响

（五）安全生产风险较高

（六）销售收入区域集中度较高

五、产业政策

第一部分行业概况

一、行业定义

工业气体被誉为“工业的血液”。工业中，把常温常压下呈气态的产品统称为工业气体产品。工业气体是现代工业的基础原材料，在国民经济中有着重要的地位和作用。工业气体广泛应用于冶金、化工、机械、建筑建材、电子、生物医药、环保、食品饮料等国民经济的基础行业及新兴行业，对国民经济的发展有着战略性的支持作用。目前，工业气体的主要应用领域为冶金和化工行业，这两大领域对工业气体的需求占比近60%。同时，电子等新兴产业对工业气体的需求亦日益增加。

根据制备方式和应用领域的不同，工业气体可分为大宗气体和特种气体，大宗气体主要包括氧、氮、氩等空分气体，特种气体主要包括电子气体、高纯气体和标准气体。大宗气体产销量大，但对纯度要求不高。特种气体产销量虽小，但根据不同的用途，对不同特种气体的纯度或组成、有害杂质允许的最高含量、产品的包装贮运等都有极其严格的要求，属于高技术、高附加值产品。

二、行业现状

（一）主要空分产品分类

根据制备方式和应用领域的不同，可分为大宗气体和特种气体。其中，大宗气体主要包括氧、氮、氩等空分气体及乙炔、二氧化碳等合成气体，该类气体产销量比较大，但一般对气体纯度要求不高，主要用于冶金、石化、煤化工、钢铁、造船、重工等领域；特种气体品种较多，主要包括高纯气体、混合气体等，主要用于电子、光伏、医疗等新兴领域。

按下游行业及供气方式，可将工业气体应用市场分为大宗集中用气市场和新兴分散用气市场两类：（1）大宗集中市场主要是冶金、化工、电力等传统行业，占据工业气体市场的绝大部分，并且通常客户对单一气体需求量大，以现场制气为主要供气方式；（2）新兴分散用气市场范围非常广，其特点是客户对单一气体需求量相对较小，但对气体品种需求较多，供气方式以零售为主。

工业气体的传统应用领域主要有炼钢、炼铁、有色冶炼等冶金行业；化肥、乙烯、丙烯、人造纤维、合成纤维等石油化学工业；机械工业中的焊接、金属热处理；建筑建材行业中的玻璃生产等。工业气体用量正在快速增长的行业包括煤化工、石油开采、食品饮料，电子半导体生产、光纤生产、超导材料生产、环境保护、健康医疗等。

（二）工业气体工艺流程

制取氧、氮、氩主要是通过空气分离设备制取，其原理主要是利用多种气体的沸点温度不同进行分离。在工业生产中，以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产。

空分气体低温精馏生产工艺主要分为除尘压缩、预冷纯化、制冷换热和精馏分离四道工序，具体如下：

（1） 除尘压缩

通过空气压缩机向自然界抽取空气，所抽取的原料空气首先经过自洁式空气过滤器除去其中绝大部分灰尘等机械杂质，随后进入离心式空气压缩机进行压缩，形成压缩空气。

（2） 预冷纯化

经压缩后的原料空气进入预冷系统即空冷塔，利用循环水和来自水冷塔的低温水进行冷却后，压缩空气温度从100°C左右冷却到10°C左右，降温过程中可除去空气中的可溶水气体杂质并减少空气的水含量。经空冷塔冷却净化后的空气导入分子筛纯化系统，利用吸附剂活性氧化铝和分子筛进一步吸附原料空气中水分、二氧化碳、甲烷等影响后续换热、精馏设备长时间安全运行的有害物质。

（3） 制冷换热

纯化后的原料空气及部分返流空气进入循环压缩机及膨胀机增压端进一步压缩，其中：部分中、高压空气进入高低温膨胀机中，高压气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低并获得冷量；部分低温膨胀机出来的膨胀空气和来自低温增压机的部分空气经换热器降温液化后进入精馏塔作为原料。

（4） 精馏分离

精馏提纯工序是空气分离工艺的核心，氧氮精馏系统主要由上下塔和安装于上下塔之间的主冷凝蒸发器三部分组成，其精馏过程为：

①液氮：经压缩、净化并冷却后的空气进入下塔底部，自下而上与回流液进行精馏，氮含量逐渐升高，在下塔顶部形成高纯氮气，后进入主冷凝蒸发器冷凝成液氮，部分进入下塔顶部，作为下塔回流液；部分经管道送入上塔成为上塔回流液，同时根据需要抽取部分液氮作为产品进入储槽。

②液氧：积存在下塔底部的富氧液化空气抽出后经管道送入上塔中部，并逐渐流入上塔底部的主冷凝蒸发器，与下塔进入主冷凝蒸发器中的氮气存在温差，受热后被蒸发，形成上升蒸汽与填料上的回流液进行精馏、氮含量逐渐升高、氧含量逐渐降低，最后在上塔顶部获得高纯度氮气。在主冷凝蒸发器中获得纯度合格的液氧产品管道进入储槽，或将氧气压缩后经管道送往客户。

③液氩：在上塔中部氩含量较高的位置抽取氩含量约为8-12%的氩馏份送入制氩系统，经粗氩塔和精氩塔进一步精馏，除去氧氮组份后得到合格的液氩进入储槽。

大型空气分离设备主要应用于煤化工、化肥、石化、冶金行业以及IGCC发电企业，而中小型空气分离设备主要应用于中小型冶金、化工、建材、电子企业。目前来看，国内大规模使用工业气体的企业有两种模式：一种为自建，空分设备公司只提供设备；另一种为外包模式，直接让空分设备公司在厂区投资建厂，为企业提供气体。随着工业气体市场化的加强，后一种模式的应用将越来越多。供应方式主要包括现场供气、管道供气、液体/压缩气体车辆运输及钢瓶/杜瓦罐供应等。

（三）工业气体经营模式

工业气体的经营模式一般分为零售模式和大宗气体用气模式。其中，零售模式分为瓶装气体模式、液态气体模式，大宗用气模式分为管道供气模式、现场制气模式。

现场制气（管道气）主要满足大型气体用户的用气需求，签订长期供气合同。现场供应是指公司在用户现场投资空分设备直接供气，或通过管道为一定区域内用户供气，其具体模式是：公司与用户签订10-20年的长期供气合同后，在用户现场设立气体子公司，通过新建或收购用户原有空分设备形成气体生产能力，供气合同约定最低用气量和结算价格，如果用户用气量大于最低用气量，按照实际用气量结算，如果用气量大于空分设备制气能力需要外购液气予以补充时，公司按照市价加收一定的管理费结算；如果用气量小于最低用气量，则按最低用气量结算。

零售气体主要满足现货市场需求，现场供气空分设备生产的多余气体可供零售。空分设备的制气规模在对客户、周边市场充分调查后确定，按供气合同最低供气量占涉及产能的80%，成套空分设备建造完成后，其气态和液态的生产比例固定，在向用户现场供气的同时，多余的气体以及多生产出的其他各类气体，以液态槽车形式或气瓶模式销售。

液体槽车（低温储罐）适用于用气量不足以达到大型现场用气规模、或用气需求波动较大，或对多种气体有零碎需求的用户。下游包括食品饮料、电子、化工品、轻工、航空航天等行业，客户一般一次性批量订货，也可以通过签订短期（一般为一年以上，3-5年左右）供气合同，锁定价格，从配送成本考虑，一处空分装置可以供应周边200-300公里范围内的用气需求。

（四）我国工业气体行业现状

1、我国工业气体行业正快速发展，已成为全球主要引擎之一

工业气体广泛应用于多个国民经济重要领域，遍布冶金、石化、新型煤化工、建材、航天与医疗等多个行业。目前，我国工业气体应用领域主要为冶金与化工行业，两大领域对其生产的工业气体的需求占比约为60%。同时，新型煤化工、医疗、电子等新兴产业对工业气体的需求亦日益增加。

全球工业气体的市场容量随着工业产业的发展呈现稳步增长的态势，其中2011年工业气体容量为610亿美元，到2016年全球工业气体年市场容量增长至1,074亿美元，年复合增长率达9.9%，到2019年全球工业气体市场规模达到1,220亿美元，市场规模稳步扩大。

我国工业气体需求增速相对全球更快。2010年以来，我国工业气体占全球的比例基本保持稳定增长的趋势，和GDP及工业增加值的变动趋势一致。但与发达国家相比，我国人均气体消费量仍然处在较低水平。2019年中国人均气体消费量大约16美元/人，远低于美国的54美元/人，也低于西欧的44美元/人。

根据对美国工业气体市场的分析，工业气体增长率一般是国内生产总值增长的1.25倍到1.5倍， 2019年我国工业气体年产值可达到1,220亿元，发展速度约每年10%左右。由此可见，中国工业气体市场在未来几年发展潜力巨大，空间广阔。

工业气体市场规模增速和GDP增速是正相关关系。我们通过1994-2017年四大工业气体公司的气体收入总和的增速与世界GDP增速进行回归，P-value<0.01，结果显著。工业气体市场规模增速大致是GDP增速的1.4倍。中国工业气体市场规模有望较快增长，2022年有望达到近300亿美元。根据世界银行对我国2019-2022年GDP增速的预测和我们的回归，我们预计20-22年我国工业气体市场CAGR为9.93%，到2022年有望达到近300亿美元规模。

试读结束。。详细原 私聊小编。