前言

　　【壓縮機網】隨著經濟發展，工業氣體越來越被重視并廣泛應用，這除了其自身具有的方便性和廣泛性之外，該領域還兼具好的彈性和防御性。

　　首先，工業氣體作為“工業的血液”，需求具有連續性，且下游眾多，包括鋼鐵冶金、化工、食品、醫療等，在國民經濟中有著重要的地位和作用，是較為典型的防御性行業。

　　其次，工業氣體的運營模式具有“進可攻、退可守”的優秀屬性，大用量客戶通過15-30年的長期協議提供穩定的現金流，在經濟景氣的時候受益小用量客戶的需求提升，零售氣體量價齊升，靈活而有彈性。

　　另外，從財務角度出發，面對同一供氣需求，在客戶持續性經營的前提下，工業氣體業務的現金流現值一般大于僅提供空分設備業務。同時，在歐美后工業化時代以空氣分離設備制造起家而后轉型為工業氣體提供商的“前四大”工業氣體巨頭的成長路徑也證明了工業氣體供應是一門好生意，且是一門有潛力可出現千億美元市值巨頭公司的生意。
 

　　經營模式：長協相對穩定，零售富有彈性

　　工業氣體制備的本質是將空氣中的氦氣、氧氣、氮氣等氣體分離提純。因此工業氣體制備的核心是空氣分離設備，其核心零部件有透平壓縮機和板翅式換熱器等。工業氣體制造的原材料是空氣和電，據調研，電費約占制造成本的80%，通過空氣分離設備將各類氣體分離，并通過管道、槽車或氣瓶儲運，如圖表1。

　　工業氣體的制備主要分為兩種方式，自建裝置供氣和外包給第三方供氣。自建裝備供氣對應的商業模式是客戶從空氣分離設備制造商處購得空氣分離設備運至擬建設基地，并將基地建設承包給第三方，工程方和空分設備提供方可以是同一方或兩方，客戶擁有空氣分離設備這一重資產，同時自己承擔空分設備基地的盈虧。第三方外包供氣的商業模式是客戶直接從第三方氣體供應商處按照量價購買氣體，如需較大量的氣體，則需要就近建設空分基地，那么空分設備屬于氣體供應商，且氣體供應商負責基地的建設和運營。業內常說的工業氣體生意，實際上指的是外包供氣生意中的第三方氣體供應商的生意，如圖表2。
 

 
 

　　氣體銷售業務通常是以現場制氣項目為基礎。由于氣體難以運輸的特性，大型石化、化工、鋼鐵廠等對工業氣體需求量較大的廠區都會選擇就近在現場搭建空氣分離設備以提供源源不斷的工業氣體。因此氣體提供商會首先依托現場制氣項目在項目當地設立子公司或基地，以安置和運營空氣分離設備。通過與大客戶簽訂15-30年不等的長期供氣合同，提供穩定的現金流，獲得現場制氣項目的基本投資回報，如圖表3。
 

 

　　為了將管道氣制造過程中的副產品充分利用，衍生出零售氣體銷售。由空分設備的制氣機制所限，液氧、液氮等是管道氣的副產品。考慮運輸成本，如果項目基地周圍可運輸半徑（一般在400km以內）內恰好有需要相對較小規模的工業氣體的客戶，氣體提供商會將副產品順勢賣出以獲得額外收益。
 

　　長期供氣合同有望成經濟下行周期中的“緩沖墊”

　　氣體項目的大客戶與氣體供應商簽訂的長期供氣合同通常是照付不議合同（“Take-or-Pay”）。根據這種合同，無論項目產品的買主是否購買公司的產品，買主都有義務支付約定適量的產品貨款。氣體供應商在每一個現場制氣基地都對應了一份15-30年不等的長期銷售合同，規定了客戶的最低用氣量和以電價、物價水平等因素為參數調節的氣體價格。即使客戶出現生產方面的問題導致在當月內沒有達到最低用氣量，客戶仍有義務照協議上的最低用氣量計算支付當月的費用。通過照付不議合同，可以保證每一個現場制氣項目獲得基本回報，一般項目回報率在10%-15%左右。

　　長期供氣合同支持工業氣體供應商在經濟周期波動中具有相對穩定的經營表現。由于工業氣體行業這種獨特的商業模式，幾乎每一個氣體項目基地都依托了一個長期協議的客戶，為氣體供應商提供穩定的現金流，行業周期波動較小。據了解，在2008-2009年金融危機時期，四大氣體公司（林德集團、普萊克斯、法國液化空氣、美國空氣產品）2009年工業氣體收入在各公司均占到70%以上，其中美國空氣產品的工業氣體收入占比為72.41%，法液空工業氣體收入占比為85.10%，兩家公司2009年收入分別同比下降20.72%和13.35%，工業氣體收入占比更高的公司在經濟周期波動中具有更穩健的經營表現，見圖表4。

　　長協收入占比更高的氣體供應商在經濟下行周期中的表現更為穩健。經濟下行周期中，零售氣體的量價均會承壓，而長協能為公司提供相對穩定的現金流，因此長協收入占比更高的氣體供應商在經濟下行周期中的表現更為穩健。
 

　　零售氣體業務有望在經濟上行周期中受益量價雙升

　　區域零售氣體價格的變動主要受區域供需格局的影響，對需求更敏感。從成本和經濟性角度考慮，零售氣體通常有運輸半徑的限制，因此零售氣體顯示出區域價格差異，其區域價格主要由該區域中的氣體供需格局決定。由于工業氣體供給端的剛性較強，短時間內某一特定區域范圍內較難新增大量氣體供給需求，因此區域零售氣體價格對需求更敏感。需求端涵蓋大多數制造業行業，因此需求變化或與區域的GDP增速密切相關，需求的邊際變化主要依賴區域的制造業增長及景氣情況，零售供需曲線如圖表5。
 

 
 

　　設備制造商傾向于轉型氣體公司且有成功案例

　　歐洲和美國歷史證明設備龍頭能成功轉型為氣體公司。二十世紀八、九十年代，國際上以林德集團和美國空氣產品公司為代表的空氣分離設備制造企業紛紛向下游氣體產品供應商發展，并且已經在工業氣體國際市場上占據了較大優勢，而目前氣體業務已經成為其主要收入來源，見圖表6。
 

　　討論：同一供氣項目，賣設備賺得多還是賣氣體賺得多？

　　我們認為，工業氣體巨頭紛紛從設備制造商轉型工業氣體供應商的根本驅動力是面對同一客戶的長期供氣需求，通過銷售設備獲得的現金流的現值應在大多數情況下小于銷售氣體獲得的現金流的現值。因此，我們想要通過一個案例量化討論在同一供氣項目上，賣工業氣體的現金流現值是否高于賣設備的現金流現值。

　　我們以兗礦項目為例討論。據2013年7月的非公開發行股票預案（修訂稿）， 2013年公司以非公開發行股票的方式募集了兗礦項目投資額中的9.3億，剩余2000萬元以自有資金出資。據Bloomberg分析，2013年杭氧股份的融資成本為9.25%，十年期無風險利率為3.17%，通過加權可得該項目的折現率為9.12%。通過測算，可以得到站在2013年年初的時點上，15年合同周期中，不考慮最終設備殘值變現的金額，整體項目的現值為1.39億元，見圖表7。

 

　　賣工業氣體的現金流現值顯著高于賣設備的現金流現值。我們假設在兗礦項目上公司僅出售一臺62500立方米/小時的空氣分離設備。據調研，2018年公司規模為10萬方/小時的空分設備售價為3億元。考慮技術進步帶來的售價降低，我們假設2013年6.25 萬方/小時的空分設備售價也為3億元。據公司財報，2013年空分設備銷售業務的凈利率為8.23%，我們假設此項銷售的凈利率也為8.23%。考慮公司客戶的預付節奏及費用和成本的現金支出節奏，以無風險利率3.17%折現，得到公司銷售空分設備的實際盈利現金流的現值為2342萬元，僅為銷售工業氣體的17%。

　　長期供氣協議的最大風險是購買方因破產等原因無法繼續履行合同。雖然銷售設備在通常情況下相比銷售氣體獲利更少，但銷售氣體的回款周期更長，若項目一旦意外終止，公司在項目上的損失更大。據我們測算，即使考慮合同意外終止后設備變賣的回款，以兗礦項目為例也需在合同生效后持續供氣10年才能獲得正收益。因此杭氧股份傾向于向經營能力存疑的客戶直接銷售空氣分離設備，以獲得直接收益并減少其承擔客戶后續破產的風險。而面對具有較穩定經營能力的客戶，則通過長期供氣協議可以獲利更多。
 

　　中國工業氣體市場2022 年有望達到近300億

　　美元工業氣體市場規模增速和GDP增速是正相關關系。我們通過1994-2017年四大工業氣體公司的氣體收入總和的增速與世界GDP增速進行回歸，P-value<0.01，結果顯著。工業氣體市場規模增速大致是GDP增速的1.4倍，圖表8。
 

 

　　中國工業氣體市場規模有望較快增長，2022年有望達到近300億美元。據中國產業信息網，2017年我國工業氣體市場規模達到179億美元。根據世界銀行對我國2018-2022年GDP增速的預測和我們的回歸，我們預計18-22年我國工業氣體市場CAGR為10.44%，到2022年有望達到近300億美元規模，圖表9。
 

 

　　橫向比較：我國工業氣體外包滲透率處于較低水平

　　我國工業氣體市場規模全球占有率顯著低于我國工業制造產值全球占比。工業氣體被喻為工業的“血液”，是國民經濟基礎工業要素之一，被廣泛應用于工業制造業領域，因此，我們覺得各國的工業制造產值與工業氣體市場規模全球占比應相匹配。2017年我國工業制造產值占全球工業制造產值達到26.62%，而2017年我國工業氣體全球占有率僅為15.84%，未來增長潛力較大，如圖表10、11。
 

 

　　2018年中國工業氣體外包率遠低于發達國家。據中國產業信息網及相關的調研，2018 年中國工業氣體外包率約為45%，相比發達國家80%的外包率仍有較大差距。因此預計，到2020 年第三方現場制氣在整體現場制氣中的占比將達到57%，圖表12。 
 

 

　　從成本及安全性角度考慮，業務外包經濟性突出

　　外包行為能獲得更低的成本、更高的運營效率和安全保障。成熟市場工業氣體行業也經歷了由自制到外包的過程，主要考慮因素有：

　　1）成本因素：據IAOP，外包行為可至少節省9%的成本，而效率和質量則上升15%。

　　2）運營效率：據了解，一個80萬立方米/小時的裝置，美國空氣產品只需要16位操作員，而正常工廠需要配備50位以上的操作員。同時外包行為可以讓工廠從空氣分離設備的重資產購買行為中解放出來，將有限的資本集中于主業，減少空分設備運營虧損的風險，提高運營效率。圖表13。
 

 

　　3）安全因素：外包行為能使空分設備在專業人員的操作下運營，有更高的安全保障，在出險同時也能獲得及時專業的處理。據悉，2019年7月20日河南省三門峽市河南能源化工集團義馬氣化廠空氣分離車間發生爆炸，事故造成2人死亡，18人重傷，12人失聯。此次事故或因空分系統超壓所致，發生爆炸的空氣分離設備屬于自制供氣基地。這三個因素有望推動中國工業氣體市場的外包率持續提升。
 

　　新興產業興起，推動第三方工業氣體供應模式發展

　　我國半導體、光伏、電子等新興產業快速發展，對工業氣體的需求量逐漸增大，且新興產業對工業氣體需求更加多樣化，單一氣體需求量較小，但需求種類較多，這將進一步推動我國專業氣體供應市場的發展。據《我國電子氣體發展概況》數據，2018年氣體成本約占IC材料總成本的5%～6%，雖然看似占比不大，但是很大程度上決定半導體器件性能的好壞。電子氣體純度每提高一個數量級，都會較快地推動半導體器件質的飛躍，電子氣體由于其高純度高質量的要求，需要專業的氣體供應商提供。因此，半導體、光伏等新興領域的發展，將推動中國工業氣體外包市場的持續增長。