2023年全球及中国电子级硅烷行业重点企业市场占有率分析及下游市场需求规模前景预测
（1）电子级硅烷行业发展概况：德国化学家H.Buff于1857年发现了硅烷这一物质，但由于缺少实际的应用场景，在随后的100年左右的时间里，硅烷只是少数研究者在实验室里研究的对象，未有任何的商业化用途。到了20世纪50年代，随着半导体产业及光伏产业等新兴产业的蓬勃发展，硅烷的商用场景才被逐步打开。
在行业发展初期，以德国、美国和日本为代表的国家垄断着当时全球电子级硅烷气生产的核心技术。由于海外气体行业龙头企业布局电子级硅烷气行业时间较早，较国内厂商更早地掌握了成熟的生产工艺，加之早期国内对于电子级硅烷气的总体需求也相对较少，因此在2008年前中国国内市场的电子级硅烷气供应完全依赖国外厂商。
在硅烷制备工艺方面，市场上主要有硅化镁法、氢化铝钠法和三氯氢硅歧化法。其中硅化镁法又称小松法，是世界上最早实现工业化的硅烷制备技术，其通过硅化镁粉与氯化铵在液氨环境中发生化学反应制备硅烷，但由于自身工艺特点，硅化镁法对三废处理的要求高且难以实现千吨级的大规模生产，目前该工艺仅有国外少量企业在使用。氢化铝钠法又称氟硅法，通过氢化铝钠与四氟化硅气体反应合成硅烷气体，为中宁硅业所采用的生产工艺。氯硅烷歧化法又称三氯氢硅歧化法，主要采用四氯化硅进行氢化反应生成三氯氢硅，然后三氯氢硅经过歧化反应生成二氯二氢硅，二氯二氢硅再次进行歧化反应生成硅烷，该工艺为行业内最普遍的生产工艺。
2008年，中宁硅业成为国内首家以“氟硅法”实现电子级硅烷气规模化生产的企业，标志着中国本土企业已经具备了量产电子级硅烷气的能力。2008年后，国内光伏及显示面板行业快速发展，得益于市场需求的推动，以及国内电子级硅烷生产工艺的不断完善，国内部分企业逐步实现了电子级硅烷气的规模化生产。
目前国内具备电子级硅烷气生产能力的企业有兴洋科技、中宁硅业、硅烷科技等，随着工艺的改进和产能的提升，上述企业在市场需求持续增长的背景下，通过抢占增量市场、渗透国外厂商的原有市场，使得电子级硅烷气逐渐成为了国产替代化率相对较高的电子特气产品。随着硅烷应用领域的持续拓展，硅烷已逐步拓展到新能源电池等新兴领域。目前电子级硅烷气应用场景均以镀膜工艺为主，单位用量相对较小，而在新材料领域，电子级硅烷则被直接作为高纯度的硅源进行使用，单位用量将远大于传统领域的使用量，市场需求将快速增长。
（2）电子级硅烷气体行业竞争格局：由于海外气体巨头发展历史较长、对电子特气的研发与商业化生产也较早，因而其所掌握的电子级硅烷气的生产工艺，在很长一段时间内遥遥领先于国内的气体公司。但随着我国整体工业水平的不断提高，以中宁硅业、硅烷科技、兴洋科技为代表的少量国内的气体公司陆续掌握了高纯度电子级硅烷气的生产工艺。通过结合自身的本土优势，上述国内生产厂商凭借自身的研发及吸收创新，逐步打破了国外气体公司对国内电子级硅烷气市场的垄断。目前，除美国REC等少数海外气体公司，全球电子级硅烷气的主要产能已主要集中在国内。此外相较于下游光伏电池行业产能的迅速扩张、新材料应用领域需求的逐步增加，电子级硅烷气行业产能扩张相对较慢，市场呈现供小于求的状态，国内厂商的产能将主要满足国内市场的需求。
由于电子级硅烷气的生产存在技术壁垒、资金壁垒、客户壁垒等进入壁垒，目前行业内参与者相对较少。同时，电子级硅烷气作为必不可少的原材料，在光伏和面板领域，占产品生产成本比重较低（通常不到1%），因此下游客户对电子级硅烷气的产品价格不敏感，行业参与者不需要通过低价进行竞争，而是更多地将注意力放在自身产能的扩张以更好的满足下游客户扩产的需求，行业整体毛利率水平较高。
（3）行业内主要企业情况：国内电子级硅烷气市场以国内厂商为主，参与者数量较少，目前能形成规模化销售的企业主要为兴洋科技、硅烷科技以及中宁硅业，具体情况如下：
中金企信国际咨询公布的《2023-2029年中国及全球电子级硅烷行业市场发展战略分析及投资前景专项预测报告》
（4）行业特征：
①区域性：气体行业通常存在管道供气、瓶装供气以及管束车供气三种供气模式，一般电子特气产品主要采用瓶装供气或者管束车供气的模式。对于提供瓶装供气或管束车供气的公司，供应范围受到运输成本的限制，一般来说，单价较低的工业气体对运输成本较为敏感，供应范围较小；单价较高的特种气体受运输成本影响较小，供应范围较大。
电子级硅烷气属于单位价值较高的电子特气，受运输成本影响较小，整体区域性较弱。
②周期性：电子特气通常具有产品附加值高、下游产品单位使用量稳定的特点，因此，整体市场容量主要取决于下游市场的广度与深度。电子级硅烷气目前主要运用于光伏和显示面板等行业，因此电子级硅烷气市场的需求受上述行业的变动影响较大。显示面板行业需求较为稳定，周期性较弱。光伏行业作为目前电子级硅烷气最主要的应用领域，其过去周期性较为明显，一方面是由于其容易受到国家政策和国际市场环境的影响，另一方面则是由于其自身产业链较长，各环节的产能扩张周期不同，部分环节的产能扩张会导致一段时间内出现产业链局部环节的供需不平衡，从而带来行业的周期性波动。下游行业的周期性波动会通过需求端传导至电子级硅烷气市场，从而对电子级硅烷气的需求量及价格产生较大影响。
随着电子级硅烷气高用量应用场景的进一步扩展，下游市场广度的提升会使得单一下游行业的变动对电子级硅烷气行业的影响逐步减弱。
③季节性：电子级硅烷气所在行业不存在明显的季节性特征。
（5）产品供给及发展壁垒分析：由于电子级硅烷气下游主要应用领域的产能基本集中在国内，因此国内电子级硅烷气的需求量占全球总需求量的比重较高。受气体运输安全性、供货及时性等因素的影响，国内除少数高端半导体制造业、显示面板企业仍部分采用国外厂商所生产的产品外，国内市场需求主要靠国内厂商的产能来满足。
根据中金企信统计数据，2021年度，国内电子级硅烷气总需求量约为5,000-5,500吨。由于国内电子级硅烷气生产厂商较少，因此国内硅烷气市场的供应主要来自兴洋科技、中宁硅业以及硅烷科技。
1）技术壁垒：电子特气对生产设备、重点环节工艺、重点技术以及规模化生产装置稳定性等方面有着相对较高的要求，行业内新进入者虽然可以引进成套技术和先进设备，但是在消化引进的技术、培养熟练的技术人员、全面实现装置的稳定运行以及控制物耗、能耗等方面需要一个较为漫长的过程。
随着下游产业的不断发展，下游行业对气体产品的纯度、稳定性等指标的要求也越来越高。气体的化学反应工艺路线选择、配方设计、催化剂的选用、工艺技术、充装技术和质量控制等环节都非常关键，已成为企业参与市场竞争的核心要素，该等要素的形成往往需要企业长时间的技术积累和持续不断的创新。此外，随着国家对节能和环保方面的要求日益严格，未来行业还将朝着环保、低碳和高附加值的方向发展。因此，关键技术的掌握是进入本行业重要壁垒。
2）资金壁垒：电子特气行业普遍具有前期研发投入多、设备建设投资大、经营固定成本高的特点，资本密集性和规模经济性特征明显。
在新产品的研究开发以及工艺的完善的过程中，企业需要承担较大的前期开发投入。在正式投产后，生产企业为了保持竞争优势就必须形成规模化的生产，并通过持续的设备更新改造、工艺流程优化及产品研发来提高企业的经营效益，通过规模经济来回收投资成本并降低运营成本。
此外，气体产品从研发、投产到市场认可并实现最终的规模化销售，整体周期较长，需要一定的资金实力作为保障。同时，电子级硅烷气作为危险化学品，在产品的充装、存储上均需要专业的设备，在运输中亦需要交由具有危险化学品运输资质的专业运输公司运输。因此，大规模的资金投入对本行业新进入者构成壁垒。
3）客户资源壁垒：电子级硅烷产品主要应用于光伏、面板、新能源电池等高端制造领域，上述领域对产品质量和安全性的要求较高。下游客户对原材料质量的认同建立在长期考察和业务合作的基础上，一般通过严格程序审查后会选择规模实力较强、工艺技术水平较高、产品质量稳定的企业进行合作，对生产企业的技术、实力及品牌等综合素质的要求较高。因此，下游厂商一旦选定了供应商不会轻易改变，业务合作具有相对稳定性和长期性，新进入企业面临着较高的客户壁垒。通过多年来在电子级硅烷气行业的深耕，公司作为我国电子级硅烷气产品的主要供应商之一，凭借自身优秀的产品质量与稳定的供货，在下游光伏和显示面板行业等行业积累了大量优质的客户。报告期内，公司主要客户包括通威股份、东方日升、爱旭股份、京东方等，公司电子级硅烷气产品得到市场和客户的广泛认可。
4）人才壁垒：电子级硅烷气产品的生产工序繁杂，生产过程涉及机械设计、系统控制、化学、软件设计等多门学科，且由于产品属于危险化学品，因此对工艺技术水平有很高的要求。此外，特种气体的研发与生产不仅需要完善的研发团队和能熟练掌握操作工艺的工人，还需要能够及时了解下游行业的技术发展和产品需求，在不断提高公司现有工艺水平的同时，持续保持对行业的敏感度和专业性。
基于以上原因，公司所处行业对研发人员、销售团队、熟练掌握操作工艺的生产工人等专业人才配置有较高要求，因此，公司所处行业存在较高的人才壁垒。
5）环保壁垒：作为环保部门重点监控行业，化工行业对环保的重视程度较高。随着社会环保意识的不断提高，环保标准日趋严格。为保证新开工项目及在产项目能达到国家环保的相关要求，电子级硅烷气生产企业高度重视环保设备的采购、环保工程的建设以及环保的持续投入，并需要不断优化、提升生产工艺和能源综合利用水平，上述事项将大量消耗企业的人力资源及资金。日趋严格的环保要求促进了行业健康发展，同时也抬高了行业的准入门槛，大量的环保投入构成了行业参与者的进入壁垒。
6）生产安全壁垒：
电子级硅烷气本身以及生产过程中所使用的部分原材料为易燃、易爆、有毒的危险化学品，生产过程存在一定的安全风险。若在生产过程中出现反应温度、浓度及压强变化超过安全标准等事项，可能会引发火灾、爆炸、泄漏、中毒等安全事故，从而导致人员伤亡和财产损失。
因此，行业对于生产设备的选型、安装及后续长期持续的资本投入、员工规范操作的管理等方面均有较高的要求。安全生产方面能否达标，直接影响公司的持续经营能力，电子级硅烷气行业具有较高的生产安全壁垒。
（6）市场规模：目前，电子级硅烷气行业产品主要应用于光伏太阳能电池、显示面板以及新兴的硅基负极材料的制作，上述应用场景对电子级硅烷气产品的需求占总体需求的比重极高。
1）光伏行业：电子级硅烷气在光伏行业中主要应用于晶体硅太阳能电池生产工艺，商业化生产的晶体硅太阳能电池通常采用多晶硅材料，生产过程中需要在受光面上通过化学气相沉积制作减反射膜，在该步骤中需要用到硅烷气。
①全球光伏行业发展概况：在全球各国光伏产业政策的推动和应用市场需求的拉动下，全球光伏产业总体呈现高速发展，新增装机容量屡创历史新高。根据中国光伏行业协会，截至2021年底，全球累计光伏发电装机总量达到了926GW。2021年，全球光伏市场新增装机量约为170GW，同比增长30.80%，增幅较2020年上升了17.76个百分点，2012-2021年间新增装机容量复合增长率达到了20.39%。可再生能源占一次能源总供应量的份额从2017年的约14%增长到2050年的约65%，太阳能光伏发电作为可再生能源的重要代表，将引领全球电力行业的转型。根据国际可再生能源署预测，2050年太阳能光伏发电装机容量将达到8,519GW，2025年太阳能光伏发电将达到总电力需求的25%，是2017年太阳能光伏发电总量的10倍以上。
②国内光伏行业发展概况：2020年9月22日，习近平主席在联合国一般性辩论时宣布中国二氧化碳排放量力争在2030年达到峰值，2060年前实现碳中和。根据《“十四五”可再生能源发展规划》《“十四五”现代能源体系规划》中的相关计划，到2025年，全国非化石能源消费将占全部能源消费的20%左右，可再生能源消费总量预计达到10亿吨标准煤，其中通过可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右。作为可再生能源的重要组成部分，光伏行业在未来一段时间内有着广阔的发展空间。2021年，国内光伏新增装机54.88GW，同比增加13.9%，连续9年位居世界首位；光伏累计装机规模达到3.07亿千瓦，连续7年位居全球首位。
根据中国光伏业协会统计数据显示，2021年全国太阳能电池年产量为198GW，较2020年度增加46.88%，依照在十四五期间，实现“可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电和太阳能发电量翻倍”的计划，到2025年，国内光伏累计装机规模将持续增长。
③光伏行业快速发展带动电子级硅烷气需求快速增长：光伏产业链可分为上游硅料生产环节、中游太阳能光伏电池片和组件生产环节，以及下游的分布式装机和集中式电站的应用环节。经过十数年的产业发展和结构变化，目前在光伏产业链生产的各个环节，中国占全球产能、产量的比重均较高。
数据整理：中金企信国际咨询
随着国内外终端需求的持续增长，国内太阳能电池片、组件的产量在2019年至2021年间迅速增加。2019至2021年间，中国光伏行业各环节产量变动情况如下：
数据整理：中金企信国际咨询
电子级硅烷气在光伏行业中，主要用于在电池片受光面上制作减反射膜，由于其用途及单位电池片的硅烷气使用量较为固定，电子级硅烷气的使用量与光伏电池产量成正比。因此，预计在下游光伏电池产能产量持续扩张的情况下，电子级硅烷气的需求量也将快速增加。
2）显示面板：
随着全球显示面板行业格局越来越稳定，显示面板行业的产能增长放缓，显示面板行业从以往的快速增长阶段逐渐转向平稳发展。全球市场方面，根据中金企信统计数据显示，2022年全球LCDTV面板预计出货2.5亿片，同比下降3.1%，预测出货面积接近1.8亿平方米，同比增加4.4%，面板行业内存在产品结构演变趋势，中大屏产品占比将逐步上升，但总体出货量增速已明显放缓。
数据整理：中金企信国际咨询
国内市场，随着中国LCD产能占全球产能的比重进一步上升，2018年至2021年间，中国显示器面板出货量稳中有升，具体情况如下：
数据整理：中金企信国际咨询
由于显示面板行业内的主要生产厂商短期内无大量的扩产计划，因此预计整个市场规模将会保持稳定。
3）新能源电池领域：随着高端单车带电量车型的不断推出及补能效率需求的提升，负极作为电池提升能量密度的“短板”问题日益突出。石墨材料是目前使用最为广泛的负极材料，其理论比容量为372mAh/g，而硅负极的比容量高达4,200mAh/g，是碳基材料的10倍以上，是目前已知比容量最高的负极材料，高比容量优势使得硅基材料被视为理想的下一代负极材料。
2020年特斯拉首次发布了采用硅基材料作为负极的4680大圆柱电池，截至2022年1月，特斯拉已生产出第100万块4680电池，随着4680电池良品率的提升，产品将在特斯拉更多车型推广，预计2023~2025年特斯拉4680电池需求将分别达到58GWh、99GWh及128GWh。
由于硅基负极材料的需求在未来将会处于快速增长的阶段，市场各方对于硅基负极市场整体的需求量的判断大相径庭。因此，根据公开市场信息，对目前各主要参与厂商的产能及之后的产能规划进行梳理后，通过供给端的数据，可以对整个硅基负极未来的市场规模有一个较为客观的评价。根据上述统计，预计到2025年，随着目前在建产能的释放，国内硅基负极市场的产量将超过10万吨。综合上述主要的应用场景的发展前景和市场容量，电子级硅烷气整体市场规模预计将在未来迅速扩大。
（7）电子级硅烷气行业发展空间：国内电子级硅烷气行业的参与者较少，行业集中度较高。目前国内具备量产能力的企业，均经过了相当长时间的技术研发与工艺积累，形成了一定的先发优势。除了自身产品品质优异，能完全满足下游行业对于电子级硅烷气的指标要求外，硅烷气产品的稳定性也能很好地满足下游大规模连续生产的需求。此外，由于电子级硅烷气属于易燃易爆的危化品，因此对生产装运的要求很高，其中包括气体的充装技术的积累和特殊包材如钢瓶、气罐、管束车等的储备。
据此，当未来电子级硅烷气的市场规模进一步上升，硅烷气市场的竞争者仍将以当前的少数厂商为主，即使有少量的企业能克服现有的市场壁垒进入电子级硅烷气市场，其在供货稳定性、客户资源积累上将处于劣势，市场需求的满足仍将主要通过现有厂家的扩产实现。通过在新兴应用领域，如硅基负极材料领域的提前布局，可以通过提高自身在电子级硅烷气市场中的总体市占率，从而在市场总体规模扩张的同时进一步获得新的业务发展机会。硅负极的比容量高达4,200mAh/g，是碳基材料的10倍以上，是目前已知比容量最高的负极材料，高比容量优势使得硅基材料被视为理想的下一代负极材料。
2020年特斯拉首次发布了采用硅基材料作为负极的4680大圆柱电池，截至2022年1月，特斯拉已生产出第100万块4680电池，根据中信证券《新能源汽车行业硅基负极专题报告》中的预测，随着4680电池良品率的提升，产品将在特斯拉更多车型推广，预计2023-2025年特斯拉4680电池需求将分别达到58GWh、99GWh及128GWh。
由于硅基负极材料的需求在未来将会处于快速增长的阶段，市场各方对于硅基负极市场整体的需求量的判断大相径庭。因此，根据公开市场信息，对目前各主要参与厂商的产能及之后的产能规划进行梳理后，通过供给端的数据，可以对整个硅基负极未来的市场规模有一个较为客观的评价。根据上述统计，预计到2025年，随着目前在建产能的释放，国内硅基负极市场的产量将超过10万吨。综合上述主要的应用场景的发展前景和市场容量，电子级硅烷气整体市场规模预计将在未来迅速扩大。
据此，当未来电子级硅烷气的市场规模进一步上升，硅烷气市场的竞争者仍将以当前的少数厂商为主，即使有少量的企业能克服现有的市场壁垒进入电子级硅烷气市场，其在供货稳定性、客户资源积累上将处于劣势，市场需求的满足仍将主要通过现有厂家的扩产实现。通过在新兴应用领域，如硅基负极材料领域的提前布局，国内企业可以提高自身在电子级硅烷气市场中的总体市占率，从而在市场总体规模扩张的同时进一步获得新的业务发展机会。
（8）行业发展趋势：
①国家政策大力支持：电子特气行业属于国家产业政策重点支持发展的高新技术产业之一。自2009年以来，国家发改委、科技部、工信部和财政部等多部门相继印发了支持、规范电子特气行业的发展政策，内容涉及电子特气发展技术路线、电子特气制备项目安全运行规范等内容。2009年，国家科技部发布《国家火矩计划优先发展技术领域》，将“专用气体”等内容列入其中。2016年，科技部、财政部、国家税务局联合发布《高新技术企业认定管理办法》，将“超净高纯试剂及特种（电子）气体”等列为国家重点支持的高新技术领域。《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》《新材料产业指南》《重点新材料首批应用示范指导目录（2017版）》等指导性文件，均明确提及并部署了气体产业的发展，旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化，并且对于特种气体确立了其新材料产业属性，有力推动了气体产业的发展。
半导体、平面显示、太阳能电池等电子特气行业的下游应用领域也属于国家重点鼓励发展的新兴产业，国家对下游产业的支持也将推动电子气体行业的发展。随着下游产业的扩张，国内电子气体相关厂商迎来了良好的发展机遇，电子气体的国产化是必然趋势。
②下游需求持续扩张：目前，电子级硅烷气主要用于显示面板、太阳能光伏领域的生产制造。光伏行业获益于国家“双碳政策”，在十四五规划期间发展空间巨大，行业整体规模预计实现翻倍。此外，随着全球面板产能向亚太地区进一步集中，国内厂商在显示面板行业的市场占有率逐步上升，显示面板的出货量也将稳步增加。由于电子级硅烷气在上述领域的单位耗用量基本稳定，因此下游产品产销量的提升将带动电子级硅烷气的需求上升。
除了现有的下游市场需求持续扩大，近年来，需要使用电子级硅烷气的高科技应用还在不断涌现，如新能源电池等新兴领域。电子级硅烷气可通过化学气相沉积法用于制作新能源电池的硅基负极材料，随着传统石墨类负极生产企业、电池生产企业积极布局硅基负极材料的研发与生产，电子级硅烷气在硅基负极材料市场的需求量将迎来快速增长。
③国产替代的深入：随着国内下游新兴产业的技术更迭和快速发展，国内特种气体的市场容量持续扩大，电子级硅烷气作为危险化学品，在产品包装、运输规范上有着严格的规定，相较于国外企业，国内电子级硅烷气企业的物流成本更低，供货更及时、灵活，产品价格也具有明显优势，因此，国产化是未来行业发展的必然趋势。
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