半导体材料中电子特气毛利可达九成，工业气体的成本结构究竟怎么拆？

工业气体的成本结构，核心在于大宗气体与特种气体是两套完全不同的生意逻辑：大宗气体（氧气、氢气等空气成分气体，以及乙炔、二氧化碳等合成气体）属于资本密集型，技术壁垒相对不高，成本主要体现在产能装置与储运环节；而特种气体中的电子特气，成本重心落在提纯与混配的工艺研发上，工艺复杂、研发壁垒高，因而毛利回报显著更高。一个常被引用的例证是，凯美特气的氖气毛利率可以达到94%。

一、先分清两类气体，成本才有拆解的基础

工业气体由大宗气体和特种气体两大类组成。特种气体包括高纯气体、电子特气和标准气体。

在半导体制造过程中，使用到的气体超过100种，其中特种气体（电子特气）与大宗气体的用量大概各占一半。功能上，电子特气以化合物气体为主，通过化学反应参与芯片制造，例如利用硅烷反应生成二氧化硅介质；大宗气体一般是纯净气体，既可作为反应气体参与化学反应，如氢气、氧气，也可在高温烘烤或清洗中作为保护气体使用，一般是氮气、氩气等惰性气体。

二、电子特气的成本，为什么集中在"提纯"和"配比"

电子特气最明显的特征是纯度很高，因为气体纯度会直接影响芯片的技术指标和良率。随着芯片制程发展，对气体纯度的要求越来越高：进入纳米时代后，气体纯度至少要达到5N，先进制程更要求达到6N以上。

支撑这种纯度的，是两大技术瓶颈——气体的提纯，以及混合气体的精确配比。

• 提纯：原理有精馏分离、分子筛吸附分离、膜分离三大类，实际操作中会利用多种方法组合，以提升效率和良品率，工艺非常复杂，研发壁垒很高。
• 配比：半导体制造中有时会用到多种特气的混配气体，例如光刻气就包含氩氟氖混合气、氪氖混合气等。混配需根据需求运用重量法、分压法、动态体积法等，将两种或以上气体按特定比例混合，对累计误差控制、配比精度要求极高。配比精度是最核心的参数——以光刻气为例，若混合气精度与要求相差偏大，会造成光线波长偏差，进而影响光刻机分辨率。

三、成本结构差异，最终反映在市场规模与毛利上

从市场结构看，工业气体整体规模庞大，大宗气体是主要市场；相比之下电子特气属于比较小众的市场，半导体特种气体在工业气体大市场中的占比不到4%，但需求增速很快，未来有希望提升到工业气体的10%，同时毛利回报也更高，所以厂商布局电子特气的积极性很高。

需要说明的是，特气仍是国内的薄弱环节，国产化率还不到15%；国内厂商大多缺乏创新能力、难以稳定供应高品质产品，获得终端认证的国产厂商其实很少，多数只能给国际大厂做代工。因此，成本结构之外，认证进展同样是理解这一环节盈利模式的关键切口——已获得认证、尤其是海外终端厂商认证的气体公司，产品必然更加优秀，这也是筛选公司的一条标准。

常见问题

电子特气毛利为什么能远高于大宗气体？

电子特气的门槛不在产能装置，而在提纯与混配工艺：提纯需组合运用精馏分离、分子筛吸附、膜分离等方法，混配则对配比精度和累计误差控制要求极高。工艺复杂、研发壁垒高，使得其毛利回报显著高于技术壁垒相对不高、属于资本密集型的大宗气体。

半导体制造中，大宗气体和电子特气各用多少？

在半导体制造过程中使用到的气体超过100种，其中既有电子特气，也有大宗气体，用量大概各占一半。两者分工不同：电子特气以化合物气体为主，通过化学反应参与芯片制造；大宗气体一般是纯净气体，可作反应气体或保护气体。

特气在工业气体中的占比会提升吗？

半导体特种气体在工业气体大市场中的占比不到4%，但需求增速很快，未来有希望提升到工业气体的10%。同时特气仍是国内的薄弱环节，国产化率还不到15%，替代空间与认证进展值得持续跟踪。