一、产业概述：“工业的血液” 自主创新 势在必行
工业气体被称为“工业的血液”。根据应用领域的不同，工业气体可以分为大宗气体和特种气体两大类。
大宗气体指纯度要求低于5N（99.999%），产品产销量大的工业气体；根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。空分气体主要通过分离空气制取，主要包括氧气、氮气和氩气等，下游应用领域广泛、用量大。合成气体主要指氨气、甲烷和乙炔，制备方法和空分气体截然不同。特种气体指被应用于特定领域，对纯度、品种、性质有特殊要求的工业气体，根据应用领域的不同可分为标准气体、医疗气体、激光气体、食品气体、电光源气体以及电子特气。
从市场需求来看，据公开资料显示，在2020年的国内工业气体需求中，大宗气体的需求占比最高，约为80%。特种气体的需求占比为20%，其中电子特气占60%。近年随着国内电子产业的迅速发展及相关政策推动，以电子特气为代表的特种气体市场份额正在逐年提高。
从产业结构来看，工业气体产业链上游主要涉及到空分设备制造商与化学原料供应商等。而下游主要应用领域有冶炼、石化、焊接及金属加工等领域。分气体种类看，大宗气体的下游主要为冶金、化工等传统行业，气体需求量较大，对气体纯度要求较低。特种气体下游则涉及半导体、生物医药、食品饮料、新能源等新兴行业，需求气体种类多，单个气体需求量小，气体纯度要求高。
天眼查数据显示，截至目前，工业气体相关企业3050余家；其中，2023年1-10月，新增注册相关企业60余家；
从地域分布来看，江苏以480余家位列区域首位；广东与河北分别拥370余家，180余家，位居二，三位；
从成立时间来看，25.3%的相关企业成立于5-10年内，成立于10年以上的相关企业占54.5%。
二、市场规模：国内千亿级市场规模，呈寡头竞争格局
随着我国经济的增长，国内生产总值长期保持较高的增长速度。市场的迅速扩大、产业结构的不断完善、工业产值的快速提高都带来了对工业气体产品的巨大需求。
全球工业气体供需持续增长。由于工业气体在工业领域有广泛应用，全球下游行业的需求长期保持稳定增长态势。据弗若斯特沙利文，全球工业气体市场规模将由2020年的约1348亿美元扩大至2025年的约1755亿美元，5年CAGR为5.4%。
中国为全球最大工业气体市场，增速与工业整体增长趋势一致。中国已在2020年取代美国成为全球最大的工业气体市场，2020年市场规模237亿美元，占据全球市场的17.6%。对比2015年来我国工业增加值增幅以及工业气体行业增速，工业气体市场增速很大程度上取决于工业整体的发展节奏。据弗若斯特沙利文，2025年中国工业气体市场规模将达2325亿元，5年CAGR为8.6%，相比之下，美国CAGR为3.8%，中国工业气体市场成长动力更加强劲。
国际工业气体市场份额主要由林德、法液空两大巨头占据。全球工业气体市占率方面，德国林德、法国液化空气两家工业气体集团齐头并进，2021年全球市占率分别为21%、20%，第二梯队的美国空气产品、日本大阳日酸工业气体公司2021年市占率则分别为7%、5%。
三、主要品类分析：从冶炼到锂电 工业气体应用“无处不在”
工业气体需求结构的不断优化，本质上还是与产业结构的变化较为相关，从传统的金属冶炼、化工能源，到最近大火的锂电、半导体等新兴行业，应用领域不断增加，支持不同产业的发展。
电子特气：电子工业的关键材料，国产化率持续提升
电子特气是电子工业生产制造过程中的关键材料。电子气体是集成电路、显示面板、半导体照明、光伏等行业生产制造过程中不可或缺的关键性材料。在集成电路制造中是仅次于硅片的第二大制造材料，占晶圆制造成本的13%。电子气体包括大宗电子气体和电子特种气体，电子特种气体主要应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂、沉积等工艺环节。
电子特气在特种气体需求中占比超六成。电子特气属于特种气体的细分品类，2021年我国特种气体在工业气体需求占比19%，其中电子特气占据特种气体市场的63%。在下游需求增长带动半导体行业投资加速，“碳中和”及“碳达峰”对光伏行业发展持续推动的背景下，电子特气需求将持续保持高速增长。
集成电路领域在电子特气需求中占比最大。电子特气的下游应用领域包括集成电路、显示面板、LED、太阳能电池等新兴产业。从全球来看，电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的71%，应用于显示面板行业的需求占市场总需求的18%；从我国来看，电子特种气体应用于集成电路行业的需求占市场总需求的42%，应用于显示面板行业的需求占市场总需求的37%。
氢气：利好政策迭出，氢燃料电池带动特气市场扩张
我国氢气产量超4000万吨，氢气供给潜力巨大。据IEA数据，2021年全球氢气总产量达到9423万吨，同比增加5.5%，2030年产量有望达到17998万吨，2021-2030 年CAGR 达到7.5%，产业发展迅速。目前，我国已成为世界上最大的氢气生产国，根据中国煤炭工业协会数据，2022年我国氢气产量达4004万吨，同比增长32%，占2021年全球氢气产量的28%。此外，我国可再生能源装机量全球第一，在清洁低碳的氢气供给上具有巨大潜力。
氢燃料电池市场保持高速增长，国内加氢站数量超300座。由于疫情和政策影响，2020年我国氢燃料电池产业市场规模为30亿元，同比下降40%。随着中石化、中石油等能源央企的入局，国内加氢站数量明显增加，加氢站网络初步形成，氢燃料电池产业趋于完善，下游应用显著增多。截至2022年，中国累计建成加氢站数量达310座，在未来国内氢能基础设施不断完善的背景下，预计到2023年中国氢燃料电池产业市场规模将达到230亿元，2019年到2023年年复合增长率为46%。
国内氢气需求量持续增长，工业领域用氢气占比最高。根据中国氢能联盟预测，在碳中和目标下，到2030年我国氢气的年需求量将达到3715万吨，在终端能源消费中占比约为5%。到2060年，我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中的占比约为20%。其中，工业领域用氢占比仍然最大，占总需求量的60%。
四、工业气体行业投融资：北京、上海以及江苏，三地融资事件位居前列
工业气体属于典型的“高精尖”产业，其健康有序发展直接对诸如：半导体、生物医药等产业产生重要影响。风险资本作为高科技产业的重要支持力量，对工业气体产业也不例外，越来越地风险资本开始投身于实体投资当中。
从工业气体相关融资事件的地域分布来看，北京、上海以及江苏，三地融资事件位居前列，分别拥有6起、5起以及4起。从地域分布来看，集中体现了科研能力，北京有着首屈一指的科研资源，上海以及江苏不但拥有科研能力，更是拥有强大的生产制造能力。
从轮次分布来看，战略投资、A轮以及Pre-A轮位居前列，分别拥有5起、4起以及3起融资事件。与其他行业中早期投资占主流为主不同，工业气体融资以战略投资为主。由于战略投资关注协同价值和长期回报，这一投资举动更是显现出相关机构对企业发展的信心。
五、工业气体专利分析：实用新型位列第一
工业气体行国内市场较国外市场发展较晚，但在国家政策推动，外资引入，高新技术发展等因素的影响下发展迅速，相关专利申请数量也是逐渐增加，技术实力的显著增强也为国内市场开发，商业化产品的迅速普及奠定了坚实的基础。
天眼查专利数据显示，截至目前，与工业气体相关的专利申请拥有1400余项；
从近五年专利申请的时间分布来看，2021年专利申请数量位居前列，拥有240余项，其次为2022年拥有210余项；截止到11月，2023年专利申请达到90余项。
从工业气体所申请专利的类型来看，实用新型拥有940余项，位列第一；发明专利以450余项位居第二；外观设计专利位居第三，仅拥有10余项。
六、前景分析：国产替代前景广阔
市场发展空间大。中国工业气体行业市场潜力巨大，市场占有量大幅增长，以减轻空气污染、平衡气体比例、满足特定生产要求为生产主要原料、助力精密加工、实现节能减排等功能，在特定工艺、设备加工中起着重要作用。随着中国经济的持续发展，各行各业提出了更高的要求，从而推动了工业气体行业的发展。中国工业气体行业的发展空间将会越来越大。
节能环保和技术升级释放行业潜在需求。随着能源短缺、环境污染问题的日益突出，“节能减排”日益受到国家及社会的高度重视。空分气体的传统应用领域如冶金、化工等行业，作为高耗能大户，革新生产工艺减少能耗的要求十分迫切。传统产业生产工艺的改进和升级使得空分气体存量市场的潜在需求得以大规模释放。
下游多样化产业拓展行业空间。工业气体未来主要的新增需求来源于新能源、新材料、电子、半导体、环保、生物制药等新兴产业。获益于国家产业政策的大力推动，以上新兴产业近年来获得了快速发展，对工业气体的需求量急剧膨胀，极大地拓展了工业气体行业的发展空间，也平滑了工业气体行业受传统产业景气周期影响所出现的需求波动。
天眼查研究院认为，工业气体作为现代工业的基础原材料，其地位再怎么强调都不为过，在自主创新的大背景下，更应加强基础材料的研发，构建制造业强国，筑牢根基。