工业气体行业系列报告之一：他山之石，海外气体行业复盘

2023年12月14日他山之石：海外气体行业复盘——工业气体系列报告之一行业评级：看好证券研究报告分析师李辉分析师陈海波研究助理李佳骏邮箱lihui01@stocke.com.cn邮箱chenhaibo@stocke.com.cn邮箱lijiajun@stocke.com.cn 证书编号S1230521120003证书编号S1230523030004证书编号S1230122080116引言002核心问题：1、偏安于一隅的小公司如何发展成为行业巨擘？2、气体行业演变的时代背景和关键要素是什么？3、主要公司的业务策略以及随时间推移如何变化？看不见的产品，看得见的价值：1）大行业，稳增长；2）寡头垄断，高市值；3）盈利强，现金流好0%10%20%30%40%50%60%70%05001,0001,5002,0002,500营收（亿元）毛利率（%）净利率（%）0.00.51.01.52.02.50100200300400500净利润（亿元）经营活动现金流（亿元）经营活动现金/净利润0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,000市场规模（亿元）增速（%）林德普莱克斯, 21%液化空气, 20%大阳日酸, 5%客户自建, 20%其它, 27%空气化工, 7%135557093429431612202,0004,0006,0008,00010,00012,00014,000林德法液空 空气化工杭氧股份金宏气体图：全球工业气体规模达万亿且稳步增长图：法液空营收稳步增长且盈利能力较强图：法液空经营现金流显著高于净利润图：海外气体巨头市值显著高于国内企业图：2021年海外气体巨头市场占比高资料来源：华经产业研究院、Wind、浙商证券研究所注：单位为亿元，截至11月27日目录C O N T E N T S31886-1914：工业气体行业的诞生0102031914-1960：在动荡时代寻求平衡1960-1990：规模化、专业化和国际化041990-至今：合并、整合和竞争05鉴古知今：重视国内气体龙头投资价值1886-1914：工业气体行业的诞生01Partone41.1 销售产品及应用领域1.2 设备技术及销售模式1.3 竞争格局及企业战略氧气：BOC公司规模化生产的第一个气体产品1.15 氧气是BOC公司规模化生产的第一个气体产品。氧气早在18世纪就已被发现，但一直没有被规模化的生产和应用。布林氧气公司于1886年在伦敦成立，次年开始用氧化钡工艺生产氧气，产量达6吨。在接下来的两年里，随着工艺技术的改进，1889年氧气产量增加到39吨，纯度约为95%。那个时期，氧气下游的主要应用领域是用于石灰灯。图：氧气是BOC公司规模化生产的第一个气体产品图：BOC公司氧气产量快速提升图：氧气最初主要用于石灰灯资料来源：Grace‘s Guide、《Building on Air》、尚可名片、浙商证券研究所6390102030405018871889氧气产量（吨）二氧化碳：性质独特，广泛应用于饮料市场1.16 二氧化碳性质独特，广泛应用于饮料市场。二氧化碳最初是啤酒、面包和酿酒工业中糖类化合物发酵产生的副产品，易溶于水，化学性质与酸有相似之处，19世纪开始应用于矿泉水和软饮料市场，并随着可口可乐等饮料公司的发展，使用量快速提升。此外，二氧化碳易液化，是第一种在工业规模上液化的气体，液态气体比正常状态下的气体浓缩得多，可以大大节省运输成本。05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,0001886188918911897189919081909191019111912二氧化碳产量（吨）图：19世纪末德国二氧化碳产量快速提升图：二氧化碳广泛应用于饮料市场资料来源：《Building on Air》、cobetter官网、浙商证券研究所乙炔：无色无味的易燃气体，最初用于照明和焊接1.17阿道夫∙梅塞尔开始运用乙炔设计生产照明设备1895年1898年1901年1901-1914年乙炔工业应用的发展Henrile Chatelier发现乙炔和氧气的混合物可以产生高达3200℃的火焰。法国的克劳德∙皮卡德开发了第一个使用乙炔和氧气混合物的可用焊枪由于切割和焊接技术的发展，乙炔的需求快速增长 乙炔为无色无味的易燃气体，最初用于照明和焊接。乙炔供给适量空气，可以完全燃烧发出亮白光，在电灯未普及或没有电力的地方可以用做照明光源。此外，乙炔燃烧时能产生高温，氧炔焰的温度可以达到3200℃左右，广泛用于切割和焊接金属。值得注意的点是，乙炔在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，因此不能在加压液化后贮存或运输，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。图：乙炔工业应用的发展资料来源：《Building on Air》、浙商证券研究所气体的制备和分离技术持续迭代1.28气体制备工艺氧化钡工艺电解水工艺空气分离法1886年，英国布林氧气公司开发的氧化钡工艺可以制造含有高达95%氧气的空气，促进了聚光灯市场和医疗需求的增长。1888年，俄国拉奇诺夫取得第一台单极性电解槽专利。1900年，施密特发明了第一台工业电解槽，并在两年后有400台设备投入使用，主要用于氧气生产。1895年，德国林德公司生产了世界上第一台商业空气液化装置。1902年，第一台低温空气分离制氧装置问世。1903年，林德公司取得低温空气分离技术的专利权。19世纪90年代，德国林德、英国汉普森等同时独立开发大量空气液化工艺。1896年，布林氧气公司购买汉普森液化空气工艺专利权。1901年，林德使用玻璃珠实现空气分离，1903年将筛板引入单柱整流器。1910年，林德公司开创出双精馏塔液态空气分离制氧/氮装置。空气液化成本更低产出更大质量更高图：克劳德的第一台空气液化装置资料来源：《Building on Air》、艾邦氢能源技术网、气品网、浙商证券研究所气体的运输和存储是塑造行业区域性和专业性的关键要素1.29 气体的运输和存储是塑造行业区域性和专业性的关键要素。气体的存储从最开始的气体袋、金属储罐，再到后面的钢瓶不断演变。尽管自19世纪90年代以来对高压钢瓶进行了许多改进，但它仍然是工业气体的重要运输和储存手段。随着工业气体的不断发展，有些气体的运输方式也变得越来越便捷，例如乙炔能够溶解到丙酮中极大地提升了乙炔运输的效率。然而，钢瓶的出现并没有完全解决与气体储存和运输相关的两个关键问题：1、气瓶作为承压设备存在爆炸风险，且部分承装介质具有易燃易爆等特性，需要考虑安全性问题；2、钢瓶本身要远重于压缩气体的重量，运输需要考量经济性问题。以上两点塑造了气体行业的专业性和区域性属性。钢瓶当 有 效 的 无 缝 焊接 钢 瓶 在 1 8 9 0年 左 右 上 市 时 ，许 多 公 司 迅 速 采用它们。气体袋气体袋用于将氧气从生产商运送到客户 ，但由于气体在压力下无法容纳 ，因此这些气体袋仅适用于少量运输。金属储罐金 属 储 罐 充 满 了由 气 袋 或 铸 铁 钢瓶 输 送 的 气 体 ，