Air Products平泽扩建加码半导体气体供应，AIHBM与先进制程推动全球市场迈向百亿美元

韩国政府近日披露Air Products将在京畿道平泽进一步扩建半导体气体供应基础设施项目覆盖超高纯气体、先进微细制程所需稀有气体以及相关现场供气能力。结合公司此前获得三星电子下一代先进Fab长期供气项目来看先进晶圆厂扩产正在同步拉动现场制气、厂务管网、电子特气及冗余保障能力建设半导体气体正由传统耗材加速演变为与Fab产能深度绑定的基础设施型供应链。9月4日韩国产业通商资源部与Invest KOREA披露包括Air Products在内的四家美国高科技企业将在韩国投资合计约20亿美元。其中Air Products将在平泽建设面向下一代半导体生产基地的专用工业气体供应设施。韩国政府指出该项目是Air Products进入韩国以来规模最大的投资项目之一建设内容包括半导体超高纯气体设施、先进微细制程所需稀有气体设施以及氢气生产能力。这一事件需要与Air Products今年4月的公告结合理解。4月29日公司宣布获得三星电子平泽下一代先进半导体Fab的工业气体供应项目将建设、持有并运营多套现场生产设施及Bulk Specialty Gas Supply System为客户供应氮气、氧气、氩气和氢气相关设施预计于2028—2030年分阶段投运。Air Products表示该项目将成为其迄今规模最大的半导体领域投资项目。因此9月韩国政府披露的项目更适合理解为Air Products平泽半导体气体基础设施扩建主线的进一步落地与范围确认而非在公开证据不足的情况下认定为完全独立的新项目。尤其值得关注的是新增披露的“稀有气体设施”这意味着项目边界已由传统Fab Bulk Gas进一步延伸至先进制程所需的高附加值半导体气体体系。事件意义半导体晶圆厂所使用的“气体”并非单一市场。第一类是氮气、氧气、氩气和氢气等超高纯大宗气体通常通过现场空分、制氢装置及专用Pipeline连续供应第二类是NF₃、SiH₄、NH₃以及Ne、Kr、Xe等电子特气和稀有气体直接参与沉积、刻蚀、腔体清洗、离子注入及光刻等关键工艺。两类气体在供应模式、价值量、认证周期和客户黏性方面存在明显差异。对于大型先进Fab而言电子大宗气体已越来越接近电力、UPW和真空系统等厂务基础设施。晶圆厂需要7×24小时连续运行任何主供气体出现纯度波动、压力异常或供应中断都可能造成大量Process Tool停机。因此供应商竞争的核心已不再只是单位气体价格而是On-site Production能力、管网可靠性、Backup Capacity、Purity Control、应急响应以及长期运营能力的综合竞争。Air Products平泽项目正是这一模式的典型体现供应商并非单纯通过槽车从外部工厂向Fab输送气体而是直接建设、持有并运营现场制气资产再通过厂务管网连续供气。Air Products在电子行业的公开资料显示其解决方案覆盖现场制气、Bulk Gas以及Bulk Specialty Gas Delivery System。对大型先进Fab而言实际采购的已是“气体生产资产输送系统长期运营服务”的一体化方案。韩国政府此次进一步披露稀有气体设施也反映出先进节点对气体的需求正从单纯“用量增长”升级为“用量、纯度与供应安全同步提升”。Air Products公开资料显示Ne、Kr和Xe可用于半导体制造中的Excimer Laser、DRAM深沟槽刻蚀及其他等离子体相关工艺。随着制程复杂度持续提高稀有气体的供应安全、本地化净化与循环利用能力的重要性也将进一步上升。产业影响从商业模式看新Fab建设为半导体气体供应商带来的并非一次性设备收入而是多年持续的气体消费和运营服务收入。大型ASU、氢气装置及Pipeline通常围绕客户Fab同步规划建设一旦完成Qualification和供气体系认证供应关系往往具有较强黏性。因此Gas Supplier本质上是在Fab资本开支阶段前置投入资产再通过长期供气合同逐步回收投资并形成稳定现金流。这也是先进Fab投资周期能够较快向半导体气体企业传导的重要原因。Fab新增洁净室面积并不意味着立即产生Wafer Revenue但现场制气设施、储罐、厂务管网和Backup System通常必须早于工艺设备Ramp完成。对气体供应商而言从Fab Construction到Tool Move-in之间存在明确的基础设施前置投资窗口气体项目往往领先晶圆产能释放。与此同时先进制程单片晶圆所经历的Deposition、Etch、Clean等步骤持续增加也在改变气体需求结构。氮气仍承担Purging、Inerting和设备环境控制等大量基础需求而氩气、氢气及各类电子特气的使用强度则与具体Process Flow高度相关。因此判断半导体气体需求不能只看全球晶圆出货面积还必须结合制程节点、Layer Count、器件三维化程度及工艺步骤数量变化。韩国市场具有较强代表性。Samsung和SK hynix持续建设先进逻辑、DRAM、HBM及相关封装能力推动全球气体龙头不断增加本地资产。Linde已宣布在三星平泽建设第八套现场Air Separation Unit为其供应超高纯氮、氧、氩并由现有现场装置供应氢气Air Liquide则于2026年宣布为SK hynix清州PT7先进HBM封装与测试项目建设新的高纯氮生产设施进一步体现AI存储扩产对高纯载气基础设施的直接拉动。这意味着韩国半导体气体竞争正在从传统“产品供应商”进一步升级为“客户园区级基础设施运营商”。一旦获得大型Fab长期供气合同供应商可以围绕同一客户持续追加ASU、Hydrogen、Rare Gas和Specialty Gas设施并形成从生产、净化、储运到TGCM的综合服务体系其客户转换成本明显高于一般瓶装电子特气采购。竞争格局全球半导体气体市场呈现“四大综合气体集团若干专业电子特气企业”的双层竞争格局。Air Liquide、Linde、Air Products和Nippon Sanso的核心优势并非集中于某一种特气而是能够同时提供电子大宗气体、电子特气、现场制气、管道系统、气体纯化、TGCM及全球Fab配套服务因此在台积电、Samsung、SK hynix、Micron、Intel等大型晶圆厂的新建与扩产项目中具有较强客户黏性。Air Liquide公开资料显示其2025年Electronics收入达到24.65亿欧元其中Carrier Gases占51%并运营超过200套现场Carrier Gas装置Air Products在2026年再次获得Samsung韩国先进Fab的现场制气及Bulk Specialty Gas项目Nippon Sanso亦持续把Electronics作为核心增长业务。第二梯队更加聚焦高附加值分子与关键工艺气体例如SK Specialty在NF₃、WF₆等领域处于全球领先位置Merck拥有覆盖Etching、Cleaning、Deposition和Doping的丰富电子特气组合Kanto Denka、Resonac等则在NF₃、WF₆、HBr、HF及新型含氟Etch Gas上形成专业优势。未来竞争焦点将由单纯“纯度和价格”进一步转向新分子开发、先进节点联合验证、全球本地化产能、供应安全以及低GWP产品能力。中国半导体气体企业已由早期“单一国产替代产品”逐步向“多品种电子特气电子大宗气现场供应”演进。目前较具代表性的第一梯队包括中船特气、华特气体、金宏气体、南大光电第二梯队还包括中巨芯、杭氧股份、和远气体、凯美特气等。其中中船特气在NF₃和WF₆等产品上已形成较大规模并进入多家全球及中国头部晶圆厂供应链华特气体持续扩展电子特气产品组合和国际客户认证金宏气体的差异化优势在于同时布局电子特气、电子大宗载气和TGCM向综合气体供应商升级南大光电则在PH₃、AsH₃、BF₃以及NF₃、SF₆等产品上具有较深积累。未来中国企业的主要突破方向将从成熟产品国产化进一步延伸至HBr、先进含氟刻蚀气体、高纯WF₆、同位素气体、新型沉积气体以及先进节点定制混配气并由国内Fab认证逐步走向海外头部客户认证。随着中国晶圆厂扩产和客户推动第二供应源本土企业的全球份额有望继续提升但在产品完整度、全球物流、现场供气体系以及先进节点共同开发能力方面与Air Liquide、Linde、Air Products等全球龙头仍存在差距。产品结构从价值量看全球半导体气体市场明显由电子特种气体主导。预计电子特气占比将由2025年的约74.0%进一步提升至2032年的约76.5%对应市场规模由约47.4亿美元增至约76.0亿美元电子大宗气体的绝对需求仍将持续增长但由于N₂、O₂、Ar、H₂等产品单位价值较低并越来越多采用大型现场制气、管道供应及长期Take-or-Pay模式其价值量占比预计由26.0%下降至约23.5%。产品结构向特气倾斜的根本原因是先进逻辑、HBM、先进DRAM及3D NAND对材料纯度、分子设计和工艺针对性的要求持续提升先进刻蚀需要更多C₄F₆、C₄F₈、HBr、Cl₂、HF及新型低GWP含氟气体先进沉积则提升WF₆、SiH₄、Si₂H₆、NH₃及其他成膜气体需求。长期看大宗气体仍承担Fab“基础设施型”需求而电子特气将成为市场价值增长的核心来源。从细分产品结构看未来全球半导体气体最主要的结构性机会集中在刻蚀/腔体清洗和薄膜沉积两大环节二者合计占比预计由2025年的50.0%提升至2032年的55.5%。其中刻蚀及腔体清洗气体占比预计由26.0%升至29.0%主要受GAA、先进DRAM和高层3D NAND带来的高深宽比刻蚀、Cryogenic Etch以及更频繁腔体清洗需求驱动沉积及硅/金属前驱体气体占比预计由24.0%升至26.5%其中WF₆、SiH₄、Si₂H₆、NH₃及其他ALD/CVD相关气体受金属互连、3D NAND高层化及先进晶体管三维结构推动。掺杂气体的绝对金额仍将增长但受离子注入工艺相对成熟影响占比总体稳定HBr、Cl₂、BCl₃等腐蚀性/反应性气体继续增长但部分传统化学体系将被更先进、低GWP的Etch Chemistry替代光刻及稀有气体虽然仍受KrF/ArF曝光和先进制程驱动但相对于Etch/Deposition的更快增长其价值量占比预计由7.5%降至6.0%电子大宗气体则随晶圆厂扩产稳定增长但管道化、现场制气和规模经济使其价值量增速低于特气。半导体气体规模、现状、趋势及驱动因素根据LP Information路亿市场策略《全球半导体气体市场增长趋势2026-2032》全球半导体气体市场正在由传统“晶圆投片量驱动”逐步转向“晶圆投片量增长工艺复杂度提升单位晶圆材料价值量增加”共同驱动的发展阶段。2025年全球市场规模约64亿美元2026年预计达到约68.1亿美元基于先进节点、AI/HPC、HBM、先进DRAM及高层3D NAND持续扩产并考虑GAA、EUV、多重图形化、ALD/CVD循环增加以及高深宽比刻蚀带来的气体使用强度提升预计2032年市场规模可达到约99.4亿美元2026-2032年CAGR约6.5%。SEMI预计2026年全球300mm前道设备支出达到约1,420亿美元300mm存储设备投资达到约520亿美元HBM、DDR5及高层3D NAND成为重要增长来源先进逻辑也持续向2nm GAA及后续节点演进。与此同时器件三维化使刻蚀、沉积、清洗、退火及载气步骤明显增加使半导体气体需求增速有望长期高于单纯晶圆面积增速。未来市场将呈现五个较明确方向电子特气价值量占比提升、高纯度等级持续升级、Etch/Deposition相关气体增速领先、低GWP气体及减排解决方案加速导入以及晶圆厂推动供应本地化与双供应商体系。与此同时氦气、氟化物、钨原料及部分稀有气体仍存在资源约束地缘政治、供应链安全和环保法规也将持续影响供给与价格。