工业气体行业发展概况及发展有利因素及不利因素
1、工业气体行业的全球发展概况
(1)工业气体发展简史
①第一阶段,工业气体开始进入商业领域
18世纪末,科学家们通过化学方法把氮气、氧气等从空气中分离出来,为工业气体行业奠定了基础。行业初期,氧气主要被用于医用领域,在19世纪末开始进入焊接等商业用途。同一时期,乙炔被发现,并逐渐成为常用的焊割气体,随后乙炔被发现能够溶于丙酮,从而使乙炔的远途运输成为可能,进一步推动了乙炔的商业应用。
②第二阶段,工业气体行业日趋成熟
分馏加工方法的发明和使用,大大降低了工业气体的生产成本,加速了工业气体的产业化进程。20世纪中期,两次世界大战和运用氧气、乙炔焊炬切割的技术有力地推动了工业气体需求的增长。同时,钢铁企业出于减少碳与磷的含量、提高钢铁产品质量的考虑,放弃了早期的空气喷射法而改用氧气喷射法,新方法的采用使1965年全球氧气产量比1960年增加了10倍。此外,氮也被大量用作惰性“覆盖剂”,推动了气体生产设备的大规模兴建。
③第三阶段,工业气体行业持续增长
20世纪80年代电子产业的兴起推动特种气体的需求提高。金属预制及生产等传统市场消费增大,加上在保健、电子、饮料和食品包装等终端市场增加新的应用领域,气体行业在20世纪90年代持续增长。能源领域在过去数年成了气体行业发展的最大动力。气体作为能源在众多行业得到广泛运用,这使气体需求在21世纪初持续走强。
④未来,新兴领域带来新的增长
机遇目前全球工业气体市场中,传统下游行业应用已较为成熟。全球工业气体巨头开始着力发展一些新兴领域,包括太阳能、二氧化碳捕集、页岩气勘探以及新能源汽车等在内的新兴市场将为工业气体商提供新的绿色增长机会。
(2)工业气体行业发展趋势
行业的发展速度在很大程度上取决于所在国家或地区的经济发展水平。西方发达国家由于起步早、工业基础雄厚,工业气体行业在西方已有了百年的发展历史。全球工业气体需求的主要市场仍然是北美和欧洲,但增速显著放缓。未来5年亚太地区新兴工业经济体的市场需求在全球增长最快,尤其是中国和印度两国,已成为拉动全球市场增长的主要引擎。其它一些发展中地区(包括拉美、非洲以及中东地区)的需求增速也将超过全球平均水平。
以全球最大的工业气体供应商——林德-普莱克斯集团为例,林德-普莱克斯集团近年来的业务增长的主要原因在于东南亚、中国和东欧化工行业产能的进一步提升,中国大型煤化工项目的发展,以及中国和印度经济的高速增长带来的气体业务外包的趋势加快。
2、我国工业气体的发展概况
我国气体产品的品种日益增多,产量日益增大,以庞大的产业优势,巨大的市场潜能和广阔的发展前景,吸引着全世界的目光。
进入21世纪以来,中国拥有快速发展的工业市场和日益增长的产品需求,已逐渐成为世界上气体行业最活跃的市场之一,对于气体的需求量持续高速增长,给气体行业带来历史性的发展机遇。国际五大工业气体巨头林德-普莱克斯集团、法液空、美国空气化工、德国梅赛尔集团、日本大阳日酸株式会社先后在中国投资办厂。
因为气体产品应用覆盖面大,近年来我国已将气体的生产和供应与供电供水一样,作为工业投资环境的基础设施,视为国民经济“命脉”而列为公用事业行业。随着国民经济的快速发展,气体产品应用范围不断扩大,用量不断增加,新产品不断推出,纯度不断提高,市场需求不断扩大,产值增长速度远远超过同期国民经济总值的增长速度。虽然气体工业总产值在国民经济生产总值中所占的比例不算大,但它对近年来飞速发展的微电子、航空航天、生物工程、新型材料、精密冶金、环境科学等高新技术行业有重要影响,是这些行业不可缺少的原材料之一。正是由于各种新兴工业行业和现代科学技术的需要和推动,工业气体产品才在品种,质量和数量等方面取得令人瞩目的飞跃发展。
3、我国工业气体的发展趋势
国内工业气体行业近几年来的发展趋势可概括为以下几方面:
(1)由大宗集中用气市场向新兴分散零售市场拓展
工业气体行业按照供气方式不同可分为传统的大宗集中用气市场和新兴分散零售市场,两大细分市场的特点及经营模式如下:
近年来,随着国内电子、机械制造、光纤光伏等新兴产业的快速发展,新兴分散用气市场不断发展壮大,这一市场的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,供气方式以瓶装气体或液态气体零售为主。由于外资企业在国内的发展战略主要定位于大型管道供气或现场制气的大宗供气市场,因此零售气体市场与中小型现场制气市场已成为内资企业争夺的焦点。
目前,钢铁、化工等传统大宗用气市场规模相对较为稳定,用气品类也较为单一,新兴分散零售市场用气数量和种类在工业气体应用中占比越来越高,有逐渐超过传统行业用气市场需求的趋势。
(2)专业社会化外包占比提高
早期国内工业气体行业主要以大型国有企业自建空分设备自供气体,富余生产能力外销的模式为主;同时,也有许多空分气体需求规模较小的企业使用小型高能耗空分设备自行制气。目前国内市场中,大型工业用户主要用气模式仍以自产自销为主,对于自产自销的大型工业用户来说,由于空分设备的实际产量与企业用气需求存在一定差异,再加之供气不稳定的影响,导致企业设备综合利用率较低,当期无法消耗的产品多被放空,资源浪费现象突出;对于数目众多、用气规模较小的中小型工业用户而言,目前则主要改为采用外包给专业气体生产企业供气这种更经济的模式。未来这种专业社会化外包占比提高的趋势将给专业气体生产企业带来巨大增长机遇和广阔的市场空间。
(3)特种气体品种不断丰富
特种气体从应用领域上分为:电子气体、高纯气体、标准气体,是随着近年来国防工业、科学研究、自动化技术、精密检测、微电子技术等的发展而成长起来的。近年来,随着下游应用领域的逐步扩展,特种气体的品种也与日俱增。随着非低温气体分离技术(吸附、膜分离)、混配技术和提纯技术的发展,更多的特种气体产品逐步走向市场。据不完全统计,现有特种气体达260余种,特种气体已成为高科技应用领域不可缺少的基本原材料。
目前工业上常用的特种气体包括氢气、氦气等。现在国际上一般利用天然气或水煤气制取氢气,用低温冷凝法分离天然气的方式制取氦气。目前,特种气体尤其是氦气在我国主要依赖进口,一定程度上形成外资的垄断格局,成本高,且供气及时性和稳定性不能得到有效保证。
(4)尾气回收循环再利用模式占比扩大
特种气体或合成气体不能直接通过空气分离的方式获取,需要通过化学反应等其他方式来获得,生产成本相对较高。这一类气体可以利用尾气回收的方式生产,提高资源利用效率。尾气回收模式是指专业气体生产企业回收其他工业企业在生产过程中产生的富含某种具有经济价值的气体的尾气,并净化提纯再利用的生产模式。这种模式能够帮助产生尾气的企业达到低成本的危废处理、节能减排的目的,同时也能够实现尾气的循环利用,丰富专业气体生产企业自身的上游资源,并创造经济效益。
尾气回收包括氢气回收、氦气回收、氩气回收、天然气回收、氨气回收、二氧化碳回收等,市场容量和开发潜力巨大。
(5)技术研发日益受到重视
目前国内专业气体生产企业的研发实力与世界领先水平还有一定的差距,例如高纯原料气的分析检测技术、容器处理和储运技术等。工业气体,特别是特种气体对容器处理过程要求非常高,跨国公司均独立开发了配套使用的气体阀门、管线和标准接口,避免了二次污染,大大提高了产品纯度,也提升了高纯气体的产量。跨国公司利用自身的资本优势和百余年气体行业发展的积累,在工业气体行业相关技术和应用上,一直处于世界领先的水平。
随着国内经济的持续稳步发展,国内专业气体生产企业在快速发展中对技术研发也越来越重视,技术研发实力也有长足的进步,一部分生产、检测、提纯和容器处理的技术已经达到国际标准。随着高纯气体的应用越来越广,对纯度、质量、稳定性要求越来越高,国内气体企业逐步加大了对高纯气体原料气分析检测技术的投入力度,部分领先企业已掌握了较为完整的分析测试方法,并能够自主生产现场分析仪器,其中许多仪器已为标准配置。
(6)国内气体企业亟需整合壮大
根据研究机构SAI统计的数据,2015年我国工业气体市场规模为92亿美元,过去五年的年均增长率为9.7%,为快速增长时期,大大快于全球市场增速。未来中国工业气体行业的市场空间将持续扩大,但同时也使中国成为世界几大工业气体公司的重点发展区域。
目前,全球各大工业气体企业均以合资或独资等方式在国内设立了分子公司。国内专业气体生产企业由于产品特性、销售半径等特征,一般为区域性企业,并受制于设备、技术、资金、物流等多方面因素,发展存在较大瓶颈,因此一直以深耕细作区域市场为核心,并通过兼并整合,完善区域性布局,向周边地区延伸。在这一背景下,国内专业气体生产企业亟需整合行业内资源,发展壮大,才能与国外公司展开全面竞争。
(二)工业气体行业发展的有利和不利因素
1、工业气体发展有利因素
(1)产业政策支持
工业气体行业是我国产业政策重点支持发展的高新技术产业之一。科技部、财政部、国家税务局联合发布的《高新技术企业认定管理办法》(2016)将“超净高纯试剂及特种(电子)气体”、“天然气制氢技术”、“超高纯度氢的制备技术”、“废弃燃气回收利用技术”等列为国家重点支持的高新技术领域。
此外,由于工业气体广泛应用于机械制造、电子半导体、光纤光缆、LED、光伏太阳能等国家重点发展的新兴行业,国家对这些行业制定的鼓励政策和支持国产化政策也能间接推动工业气体行业的快速发展。
(2)特种气体的国产化趋势给专业气体企业带来机遇
同外资企业比较,内资企业生产特种气体的优势主要表现在以下几个方面:首先,特种气体作为危险化学品,产品包装、运输有严格的规定,部分产品的进出口受相关国家管制,进口周期长、容器周转困难,给客户使用和售后服务带来很多不便,比如从美国进口特种气体,海运及通关手续需要近2个月的时间,包装容器的周转效率极低,运输成本非常高,甚至高于气体本身价格。相较之下,国内特种气体企业物流成本更低,供货更及时;其次,产品价格具有明显的优势,比如国内利用尾气回收方式制备的高纯气体产品平均价格只有国际市场价格的60%,采用国产高纯气体产品可大幅度降低下游行业的制造成本;最后,尽管开发、研究起步晚,但是,目前部分特种气体产品的尾气回收提纯技术、容器处理技术、气体提纯技术、气体充装技术和检测技术已经达到国际通行标准。
综上所述,特种气体国产化是未来行业发展的必然趋势,这给国内专业的气体生产企业带来了巨大的机遇。
(3)国内企业自主研发能力增强
经过多年的发展,我国部分工业气体生产企业不断改进工艺设备和生产技术,在产品研发上实现了突破,掌握了自主知识产权,打破了国外技术垄断。不断增强的自主研发能力,已成为促进国内工业气体行业发展的积极因素。
(4)下游需求持续增长
工业气体应用领域广泛,大宗集中用气市场基数大;新兴分散零售市场随着电子半导体、机械制造、光纤光缆、LED、光伏太阳能、医疗卫生、生物医药、食品、新型建材、电光源照明等行业近年来的快速发展,对工业气体的需求量随之增长,拓展了气体行业的发展空间,也减小了气体行业受传统产业景气周期影响所出现的需求波动。
(5)符合节能减排的环保要求
节能减排、绿色环保是当今社会实现可持续发展的必然选择。工业气体行业未来的发展趋势与节能环保产业息息相关。例如:尾气回收提纯再利用的生产方式构建了物质良性流动的循环经济模式,受到国家政策鼓励;工业气体作为生产过程中的辅料,能够提高生产效率,降低能耗,减少有害物质排放,比如在窑炉燃烧中运用高纯度的工业氧可以提高燃烧效率、运用氧气的活性污泥法可进行化工污水处理;另外,超纯氨、高纯氢等产品在LED、光伏太阳能等节能环保行业具有广泛应用。工业气体行业未来的发展趋势符合节能减排的环保要求,是实现社会经济可持续发展的推动力之一。
2、工业气体发展不利因素
目前,我国工业气体行业的发展存在专业人才匮乏、国际巨头竞争和生产规模小等不利因素。
(1)专业人才匮乏
气体行业生产、充装、运输等涉及到环节较多,操作复杂,技术要求高,需要大量掌握生产技术、具有实际操作经验的技术工人,技术人才的储备数量直接制约着工业气体企业的发展速度。虽然很多行业内企业已经意识到人才培养和储备的重要性并采取了相关的应对措施,但与行业整体的发展速度相比,专业人才缺乏的问题依然明显,并逐渐成为制约我国工业气体行业发展的关键因素之一。
(2)国际巨头竞争
我国气体行业起步较晚,全球主要的外资气体企业早已参与到国内市场尤其是大型现场制气市场的争夺中,凭借先进的技术、雄厚的资本、丰富的运营管理经验和品牌效应,在大型现场制气市场占据了一定的市场份额,处于行业领先地位。尽管国内气体生产企业在生产成本上具有比较优势,本土化的特点使得对客户的需求也有更深刻的挖掘能力,但在未来的一段时期内,外资巨头在国内市场仍将给我国本土气体生产企业带来一定的竞争压力。
(3)国内气体企业规模较小
国内气体企业规模较小,且一般为区域性企业,受制于技术和资金等多方面因素,产品种类不够丰富,大部分企业主要生产空分气体,无特种气体或清洁能源的生产能力,小而散的格局制约了国内气体行业的整体竞争力。