2023年高纯工艺系统在半导体、制药领域市场需求现状及需求前景分析

高纯工艺系统目前主要用于泛半导体领域（集成电路、面板显示、太阳能光伏、LED 照明等）和光纤制造、生物医药及食品饮料行业，主要通过控制高纯工艺介质（气体、湿化学品）的纯度，以实现制程精度要求，高纯工艺系统直接影响了下游客户的工艺设备的运行及投产后的产量良率。

厂房中不同系统设施对洁净度的要求

资料来源：立鼎产业研究中心

衡量高纯工艺系统的核心指标为不纯度控制级数。最初高纯工艺系统实现的纯度控制为ppm（百万分之一）级。随着科学发展和技术进步，生产工艺对纯度的要求逐步提高，纯度控制从 ppm 逐步发展到 ppb（十亿分之一）及以下。目前，ppb 以下级控制技术即量子级不纯物控制技术已广泛应用在半导体集成电路、LED、光伏、生物制药、医疗、低温超导等行业，以及精密加工与测试、特殊工况（核反应堆，高纯高温高压高腐蚀）作业中。

——泛半导体行业集成电路制造的核心工艺流程主要包括：掺杂、光刻、刻蚀和 CVD 成膜工艺环节。虽然泛半导体产业的不同行业在核心工艺流程的用量、工序以及具体理化要求各有差异，但目前所有核心工艺流程都以上述四种工艺（全部或部分）为基础，高纯工艺系统对不纯物的控制水平和提供的高纯工艺介质纯度将直接影响工艺精度与产品良率。

高纯工艺系统在泛半导体行业生产工艺流程中的应用

来源：公开资料

2023年半导体行业寒冬仍在继续，2024年行业周期有望触底回升。根据 Gartner于 2023年 4 月的预测，2023 年全球半导体行业的收入将下降 11.2%，规模为 5320 亿美元，半导体市场短期前景将进一步恶化，预计下游需求将在 2024 年迎来复苏，市场规模将恢复至6309 亿，同比+18.5%。我们认为半导体行业周期在 2023 年一季度触底，二季度市场需求环比一季度有所上升，根据产业链调研的情况来看，2023 年下半年环比上半年的整体订单也有所上升，2023 年已是半导体行业周期的底部，预测2024 年行业周期会逐渐向上。

2022-2024年全球半导体行业收入预测

来源：Gartner

短期来看，市场需求将持续低迷，根据 SEMI 的预测，2023 年全球半导体设备市场规模将减少 16%，规模为912亿美元。长期来看，半导体设备作为支撑半导体产业发展的基石，是半导体产业链环节中市场规模最广阔，战略价值最重要的一环，有望长期向好。SEMI 预计随着库存修正的结束，2024 年半导体设备市场将明显回温，市场规模将达1071.6 亿美元，有望同比增长 18%。

全球半导体设备销售额及增长率

来源：SEMI

全球半导体厂商资本开支情况

来源：SEMI

根据IC Insights的数据，2022年全球半导体厂商的资本开支为1817亿美元，同比+19%，预计 2023 年全球半导体资本开支将下滑 19%至 1466 亿美元。根据的预测，半导体产业产品更新与需求复苏将推动半导体产业恢复增长，在行业景气度逐步复苏的背景下，全球半导体晶圆厂的资本开支将在 2024 年恢复正增长，市场规模将达到 1583 亿美元。

中国半导体项目投资额及设备市场规模

来源：SEMI

根据SEMI的数据，2021年中国半导体项目投资额为370亿美元，其中半导体设备相关296亿美元。根据正帆科技招股说明书的数据，高纯工艺系统投资额约占项目总投资的5%~8%，按照半导体设备6%投资占比计算，根据测算，2021年中国半导体领域工艺介质供应系统市场规模为144亿元，预计2023年将超过200亿元。

中国半导体领域高纯工艺系统市场规模及增速

来源：leadingir

——生物制药行业中所使用的高纯工艺系统主要为制药用水系统和物料工艺配液系统等工艺系统。在制药行业中纯化水、注射用水都是制药生产极其重要的原料，而生产流程中的核心工艺和反应步骤都发生在物料工艺配液系统中，所以制药用水系统和物料工艺配液系统对制药企业尤为关键。通过微生物控制、粒子控制、细菌内毒素控制，高纯工艺系统能确保医药企业生产工艺流程全程无菌，满足质量管理要求，确保产品质量。

高纯工艺系统在生物制药行业生产工艺流程中的应用

                                                                                                                               来源：公开资料

人口数量的增加和国内国民收入的提高将不断提升消费者对健康需求的关注，医药市场将持续上升。医药行业作为与人民健康生活水平、科技发展密切相关的行业之一，具有良好的发展前景。随着我国居民人均医疗保健支出金额的快速上升，居民对于药品需求持续增长，根据 Wind 数据，我国城镇居民的人均医疗保健消费支出从2013 年的 1136.1 元增长至 2022 年的 2481.0 元，2020~2022 年的人均医疗保健消费支出虽然略有波动，但长期来看，居民的人均医疗保健消费支出还是呈现增长态势。下游制药企业对生产线的新建及升级更新的需求不断增长，带动了制药装备行业的销售额逐步提升。

中国制药设备市场规模

来源：Wind

我国制药设备市场规模主要受下游医药制造行业发展的情况影响，呈现出一定的波动。根据 Wind 的数据，2020 年我国制药装备行业规模以上企业的销售额达到 197.87 亿元，同比增长 14.57%，2023 年我国制药专用设备行业市场规模将达 250.4 亿元。