三氟化氮：电子特气最大细分市场

近年来，《中国制造2025》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》等政策扶持，我国超大规模集成电路、液晶显示器件、非晶硅薄膜太阳能电池等产业迅速发展。同时，含氟特种电子气体伴随这些行业的高速发展增长亦十分可观。

常用的含氟特种电子气体有六氟化硫(SF6)、六氟化钨(WF6)、四氟化碳(CF4)、三氟甲烷(CHF3)、三氟化氮(NF3)、六氟乙烷(C2F6)和八氟丙烷(C3F8)等。

三氟化氮（NF3）作为含氟特种气体的一类，是市场容量最大的电子特种气体产品，其常温下具有化学惰性，高温下则比氧气更活泼、比氟更稳定，且易于处理。

三氟化氮主要用作等离子蚀刻气体和反应腔清洗剂，适用于半导体芯片、平板显示器、光纤、光伏电池等制造领域。

和其他含氟电子气体相比，三氟化氮具有反应快、效率高的优点，尤其在对氮化硅等含硅材质的蚀刻中，具有较高的蚀刻速率和选择性，在被蚀刻物表面不留任何残留物，同时也是非常良好的清洗剂，而且对表面无污染，能够满足加工过程需求。

随着半导体、显示面板行业生产及消费重心逐渐向中国大陆转移，加上主要原料均由国内供给，两头在内的产业链格局决定了三氟化氮生产应用向国内转移是大势所趋。

根据南大光电公告，2021年我国三氟化氮需求量预计将达1.58万吨，约占全球约40%。预计到2024年电子特种气体的市场规模将会达到230亿元。

我国半导体产业和面板产业维持较高的景气度，三氟化氮作为面板、半导体生产加工过程中必不可少、且用量最大的特种电子气体，具有广阔的市场空间。

根据数据显示，2019年全球和中国的三氟化氮需求量分别为3.1和1.1万吨，分别同比增长10%和40%。

从市场竞争格局来看，长期以来，三氟化氮的生产和销售厂家集中在美国的空气产品和化学品公司、韩国SKM、日本的关东电化公司和三井化学公司等国外几家气体公司。其优势为产能大、品种齐全，劣势在于原材料均由中国国内采购，生产成本和运输成本比较高。

由于生产NF3气体的主要原料大部由国内供给，且半导体产业生产和消费中心向中国大陆转移，决定了NF3未来生产向中国大陆转移的趋势。

从供给端来看，2019年全球三氟化氮产能约为3万吨，中国企业产能超过1/3，供需处于基本匹配的状态。

国内的三氟化氮产能集中于中船重工718所（派瑞特气）、昊华科技（黎明院）和南大光电（飞源气体）。以这几家为代表的企业逐渐打破产品依靠进口的局面，国产化率在稳步提升。

其中718所是国内最大的三氟化氮生产企业，现有产能6000吨，规划将三氟化氮产能扩至1.5万吨。

黎明院是以化学推进剂及原材料研制为主业发展起来的综合性高新技术企业，在化学推进剂及原材料、聚氨酯新材料、含氟气体材料、过氧化氢及配套原材料四个专业领域具备显著的科研优势。

在含氟气体材料方面，黎明院与与韩国大成产业气体株式会社（DIG）合作开展的三氟化氮项目，现有年产能达2000吨，凭借技术优势及成熟的销售渠道，已成为仅次于718所（年产能6000吨）成为国内第二大三氟化氮供应商。

南大光电收购的飞源气体现有三氟化氮产能1000吨，拟再建1000吨产能。

随着国内市场需求的增加和国产化率的提升，头部企业的市占率有望得到进一步提升。

图表来源：东吴证券

氟化氮的主要生产工艺有化学法和熔盐电解法。其中化学合成法安全性高，但具有设备复杂、杂质含量多的缺点；电解法更容易得到高纯度产品，但存在一定的浪费和污染。

目前，日本与国内生产高纯三氟化氮的厂家大多采用NH4H氟气熔融盐电解法,而欧美国家则一般采用直接化合法。

中国工业气体工业协会发布的《中国气体工业“十三五”发展指南》指出，要坚持产业融合，促进高效发展，半导体集成电路方面的自主研发及产业化将得到大力推动，未来将形成对国产化高纯含氟气体材料需求

随着我国自主可控战略下对半导体材料的政策支持，电子特气进口替代迎来发展机遇。