工業(yè)氣體是兼具彈性和防御性的好生意。主要原因如下：
1）工業(yè)氣體作為“工業(yè)的血液”，需求具有連續(xù)性，下游眾多，包括鋼鐵冶金、化工、食品、醫(yī)療等，在國民經(jīng)濟中有著重要的地位和作用，是較為典型的防御性行業(yè)；
2）工業(yè)氣體的運營模式具有“進可攻、退可守”的優(yōu)秀屬性，大用量客戶通過15-30 年的長期協(xié)議提供穩(wěn)定的現(xiàn)金流，在經(jīng)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，提供彈性。
3）從財務角度出發(fā)，面對同一供氣需求，在客戶持續(xù)性經(jīng)營的前提下，工業(yè)氣體業(yè)務的現(xiàn)金流現(xiàn)值一般大于僅提供空分設備。同時，在歐美后工業(yè)化時代以空氣分離設備制造起家的而后轉(zhuǎn)型為工業(yè)氣體提供商的“前四大”工業(yè)氣體巨頭的成長路徑也證明了工業(yè)氣體供應是一門好生意，且是一門有潛力出現(xiàn)千億美元市值巨頭公司的生意。
經(jīng)營模式：長協(xié)合同提供相對穩(wěn)定的現(xiàn)金流，零售氣體提供業(yè)績彈性
工業(yè)氣體制備的本質(zhì)是將空氣中的氦氣、氧氣、氮氣等氣體分離提純。因此工業(yè)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(yè)氣體制造的原材料是空氣和電，據(jù)調(diào)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。
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工業(yè)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(yè)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(chǎn)，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(yè)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，即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。我們分析的工業(yè)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。
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氣體銷售業(yè)務通常是以現(xiàn)場制氣項目為基礎。由于氣體難以運輸?shù)奶匦?，大型石化、化工、鋼鐵廠等對工業(yè)氣體需求量較大的廠區(qū)都會選擇就近在現(xiàn)場搭建空氣分離設備以提供源源不斷的工業(yè)氣體。因此氣體提供商會首先依托現(xiàn)場制氣項目在項目當?shù)卦O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(wěn)定的現(xiàn)金流，獲得現(xiàn)場制氣項目的基本投資回報。
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為了將管道氣制造過程中的副產(chǎn)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(chǎn)品?？紤]運輸成本，如果項目基地周圍可運輸半徑（一般在400KM 以內(nèi)）內(nèi)恰好有需要相對較小規(guī)模的工業(yè)氣體的客戶，氣體提供商會將副產(chǎn)品順勢賣出以獲得超額收益。
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長期供氣合同有望提供項目基本回報，是經(jīng)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(jù)這種合同，無論項目產(chǎn)品的買主是否購買公司的產(chǎn)品，買主都有義務支付約定適量的產(chǎn)品貨款。氣體供應商在每一個現(xiàn)場制氣基地都對應了一份15-30 年不等的長期銷售合同，規(guī)定了客戶的最低用氣量和以電價、物價水平等因素為參數(shù)調(diào)節(jié)的氣體價格。即使客戶出現(xiàn)生產(chǎn)方面的問題導致在當月內(nèi)沒有達到最低用氣量，客戶仍有義務以協(xié)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(xiàn)場制氣項目獲得基本回報，根據(jù)杭氧股份公司公告，一般項目回報率在10%-15%左右。
長期供氣合同支持工業(yè)氣體供應商在經(jīng)濟周期波動中具有相對穩(wěn)定的經(jīng)營表現(xiàn)。由于工業(yè)氣體行業(yè)這種獨特的商業(yè)模式，幾乎每一個氣體項目基地都依托了一個長期協(xié)議的客戶，為氣體供應商提供穩(wěn)定的現(xiàn)金流，行業(yè)周期波動較小。據(jù)Bloomberg，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(chǎn)品）2009年工業(yè)氣體收入在各公司均占到70%以上，其中美國空氣產(chǎn)品的工業(yè)氣體收入占比為72.41%，法液空工業(yè)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(yè)氣體收入占比更高的公司在經(jīng)濟周期波動中具有更穩(wěn)健的經(jīng)營表現(xiàn)。
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長協(xié)收入占比更高的氣體供應商在經(jīng)濟下行周期中的表現(xiàn)更為穩(wěn)健。經(jīng)濟下行周期中，零售氣體的量價均承壓，而長協(xié)能為公司提供相對穩(wěn)定的現(xiàn)金流，因此長協(xié)收入占比更高的氣體供應商有望在經(jīng)濟下行周期中的表現(xiàn)更為穩(wěn)健。
零售氣體業(yè)務有望在經(jīng)濟上行周期中受益量價雙升，提供業(yè)績彈性
區(qū)域零售氣體價格的變動主要受區(qū)域供需格局的影響，對需求更敏感。從成本和經(jīng)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(qū)域價格差異，其區(qū)域價格主要由該區(qū)域中的氣體供需格局決定。由于工業(yè)氣體供給端的剛性較強，短時間內(nèi)某一定區(qū)域范圍內(nèi)較難新增大量氣體供給，因此區(qū)域零售氣體價格對需求更敏感。需求端涵蓋大多數(shù)制造業(yè)行業(yè)，因此需求變化或與區(qū)域的GDP 增速密切相關，需求的邊際變化主要依賴區(qū)域的制造業(yè)增長及景氣情況。
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設備制造商傾向于轉(zhuǎn)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(zhuǎn)型為氣體公司。二十世紀八、九十年代，國際上以林德集團和法液空為代表的空氣分離設備制造企業(yè)紛紛向下游氣體產(chǎn)品供應商發(fā)展，并且已經(jīng)在工業(yè)氣體的國際市場上占據(jù)了較大優(yōu)勢，而目前氣體業(yè)務已經(jīng)成為其主要收入來源。
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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(yè)氣體巨頭紛紛從設備制造商轉(zhuǎn)型工業(yè)氣體供應商的根本驅(qū)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(xiàn)金流的現(xiàn)值應在大多數(shù)情況下小于銷售氣體獲得的現(xiàn)金流的現(xiàn)值。因此，我們想要通過一個案例量化討論同一供氣項目上，賣工業(yè)氣體的現(xiàn)金流現(xiàn)值是否高于賣設備的現(xiàn)金流現(xiàn)值。
我們繼續(xù)以兗礦項目為例討論。據(jù)2013年7月的非公開發(fā)行股票預案（修訂稿）， 2013年公司以非公開發(fā)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(jù)Bloomberg，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(xiàn)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(xiàn)的金額，整體項目的現(xiàn)值為1.39億元。
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賣工業(yè)氣體的現(xiàn)金流現(xiàn)值顯著高于賣設備的現(xiàn)金流現(xiàn)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(jù)調(diào)研，2018 年公司規(guī)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(jù)公司財報，2013 年空分設備銷售業(yè)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(jié)奏及費用及成本的現(xiàn)金支出節(jié)奏，以無風險利率3.17%折現(xiàn)，得到公司銷售空分設備的實際盈利現(xiàn)金流的現(xiàn)值僅為2342 萬元，僅為銷售工業(yè)氣體的17%
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長期供氣協(xié)議的最大風險是對手方因破產(chǎn)等原因無法繼續(xù)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(jù)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(xù)供氣10 年才能獲得正收益。因此杭氧股份傾向于向經(jīng)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(xù)破產(chǎn)的風險。而面對具有較穩(wěn)定經(jīng)營能力的客戶，杭氧股份通過長期供氣協(xié)議可以獲利更多。
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中國工業(yè)氣體市場整體規(guī)模有望快速增長，2022 年有望達到近300億
美元工業(yè)氣體市場規(guī)模增速和GDP 增速是正相關關系。我們通過1994-2017 年四大工業(yè)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(jié)果顯著。工業(yè)氣體市場規(guī)模增速大致是GDP 增速的1.4 倍。
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中國工業(yè)氣體市場規(guī)模有望較快增長，2022 年有望達到近300 億美元。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，2017 年我國工業(yè)氣體市場規(guī)模達到179 億美元。根據(jù)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(yè)氣體市場CAGR 為10.44%，到2022 年有望達到近300 億美元規(guī)模。
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第三方工業(yè)氣體外包市場滲透率有望持續(xù)提升
我們認為，我國的工業(yè)氣體外包率有望持續(xù)快速提升。一方面，橫向比較我國工業(yè)氣體外包滲透率處于較低水平，未來提升空間較大；另一方面，外包行為能獲得更低的成本、更高的運營效率和安全保障。
橫向比較：我國工業(yè)氣體外包滲透率處于較低水平
我國工業(yè)氣體市場規(guī)模全球占有率顯著低于我國工業(yè)制造產(chǎn)值全球占比。工業(yè)氣體被喻為工業(yè)的“血液”，是國民經(jīng)濟基礎工業(yè)要素之一，被廣泛應用于工業(yè)制造業(yè)領域，因此，我們覺得一國的工業(yè)制造產(chǎn)值與工業(yè)氣體市場規(guī)模全球占比應相匹配。2017 年我國工業(yè)制造產(chǎn)值占全球工業(yè)制造產(chǎn)值達到26.62%，而2017 年我國工業(yè)氣體全球占有率僅為15.84%，未來增長潛力較大。
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2018 年中國工業(yè)氣體外包率遠低于發(fā)達國家。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)及我們的調(diào)研，2018 年中國工業(yè)氣體外包率約為45%，相比發(fā)達國家80%的外包率仍有較大差距。中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預計，到2020 年第三方現(xiàn)場制氣在整體現(xiàn)場制氣中的占比將達到57%。
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從成本及安全性角度考慮，業(yè)務外包經(jīng)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(yè)氣體行業(yè)也經(jīng)歷了由自制到外包的過程，主要考慮因素有：
1）成本因素：據(jù)IAOP，外包行為可至少節(jié)省9%的成本,而效率和質(zhì)量則上升15%。
2）運營效率：據(jù)Oxyeasy，一個80 萬立方米/小時的裝置，美國空氣產(chǎn)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(chǎn)購買行為中解放出來，將有限的資本集中于主業(yè)，減少空分設備運營虧損的風險，提高運營效率。
3）安全因素：外包行為能使空分設備在專業(yè)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(yè)的處理。據(jù)我的氣體網(wǎng)，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(fā)生爆炸，事故造成2 人死亡，18 人重傷，12 人失聯(lián)。此次事故或因空分系統(tǒng)超壓所致，發(fā)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(yè)氣體市場的外包率持續(xù)提升。
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新興產(chǎn)業(yè)興起，推動第三方工業(yè)氣體供應模式發(fā)展。我國半導體、光伏、電子等新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對工業(yè)氣體的需求量逐漸增大，且新興產(chǎn)業(yè)對工業(yè)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(yè)氣體供應市場的發(fā)展。據(jù)《我國電子氣體發(fā)展概況》數(shù)據(jù)，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(shù)量級，都會較快地推動半導體器件質(zhì)的飛躍，電子氣體由于其高純度高質(zhì)量的要求，需要專業(yè)的氣體供應商提供。因此，半導體、光伏等新興領域的發(fā)展，將推動中國工業(yè)氣體外包市場的持續(xù)增長。
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為什么成熟的工業(yè)氣體市場由寡頭壟斷？
我們認為，工業(yè)氣體市場的寡頭壟斷是有效市場的自發(fā)選擇。寡頭壟斷市場的形成主要系以下三個原因：
1）由于氣體具有運輸半徑，工業(yè)氣體市場的競爭主要體現(xiàn)為區(qū)域性競爭，而寡頭壟斷能減少區(qū)域性競爭，提高盈利能力；
2）由于工業(yè)氣體業(yè)務是重資產(chǎn)運營，大公司相比有更強的擴張能力及資源調(diào)配能力，因此在競爭中處于優(yōu)勢地位；
3）考慮到空分基地的“現(xiàn)金牛”屬性，收購是短期擴大規(guī)模的最佳途徑，因此大公司傾向于不斷兼并小公司來擴大自身規(guī)模。基于這三個原因，較為成熟的工業(yè)氣體市場均體現(xiàn)出寡頭壟斷的市場格局。
發(fā)達國家工業(yè)氣體市場的成熟伴隨著公司間的收購兼并。工業(yè)氣體外包市場在歐美日步入后工業(yè)化時代后逐步興起，到20 世紀90 年代的時候，通過近20 年的發(fā)展，形成了八大跨國氣體公司（分別為法國液空公司、德國林德、英國BOC、美國APD、美國普萊克斯、德國梅塞爾、瑞典AGA、日本大陽日酸）以及多個區(qū)域性氣體公司（例如美國Airgas）2000-2018 年間，林德通過對AGA 和BOC 的收購以及與普萊克斯的合并成為最大的工業(yè)氣體公司，與收購了Airgas 的法國液空公司分庭抗禮。美國空氣產(chǎn)品、德國梅塞爾和日本大陽日酸形成第二梯隊。
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2018 年全球工業(yè)氣體外包市場已形成寡頭壟斷。2018 年與普萊克斯合并的林德集團收入占比達到整體市場的36.20%，其中普萊克斯占12.99%，林德占23.21%，法液空緊隨其后占29.79%。2018 年CR3 達到76.71%，行業(yè)呈典型的寡頭壟斷。
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寡頭壟斷減少區(qū)域性競爭，提高盈利能力由于氣體具有運輸半徑，工業(yè)氣體市場的競爭主要體現(xiàn)為區(qū)域性競爭。如使用槽車和氣瓶運輸，工業(yè)氣體的運輸成本會隨著距離的提升而增加，因此每個供氣基地能輻射的半徑有限，一般在200-400 公里，視區(qū)域內(nèi)的實際需求而定。如區(qū)域內(nèi)需求旺盛且兩個供氣點相隔較遠，那么在兩個供氣點的運輸范圍的中點附近新建第三個供氣點的概率會提升，因其對周邊輻射更具有價格優(yōu)勢，且需求旺盛足以支撐其投資回報。寡頭壟斷減少區(qū)域性競爭的本質(zhì)是在一定區(qū)域內(nèi)控制所有布點合適的供氣基地。
這樣做的優(yōu)勢在于：1）布點距離合適的供氣點將較有效地防止競爭對手插空布點；2）由于供氣點具有供給剛性的特征，短期難以提高供給，形成部分區(qū)域性壟斷，將有效緩解價格戰(zhàn)，提升議價能力和定價權，從而提高盈利能力；3）提高公司在一定區(qū)域中的資源統(tǒng)籌調(diào)配的能力，能充分利用區(qū)域內(nèi)的氣體供給輻射盡可能廣的區(qū)域。
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考慮到空分基地的“現(xiàn)金牛”屬性，收購是短期擴大規(guī)模的最佳途徑
穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的空分基地具有“現(xiàn)金牛”的屬性。一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的空分基地可以看做一個獨立運行的子公司，有長期協(xié)議背書，項目在合同期內(nèi)能較為穩(wěn)定地產(chǎn)生保底收益率，并受益經(jīng)濟周期上行獲得超額收益率?？辗只刈畲蟮娘L險在于長期協(xié)議的簽署方宣布破產(chǎn)，而對手公司在協(xié)議簽署前已經(jīng)過嚴密評估，此類風險發(fā)生的概率較小，因此項目可以看做具有“現(xiàn)金牛”屬性。
收購氣體公司相比新建氣體項目周期更短，風險更小。主要原因如下：1）新建氣體項目從物色簽約對象到穩(wěn)定出氣開始收獲穩(wěn)定現(xiàn)金流通常需要5-6 年的時間，而收購氣體公司實際上是收購多個成熟的穩(wěn)定運行的氣體項目，在交易合同簽訂的時候即獲得了多個穩(wěn)定運行的“現(xiàn)金牛項目”。2）考慮到公司的資本結(jié)構及杠桿率因素，公司不宜激進地同時開拓多個氣體項目，因此通過新建氣體項目來擴大公司規(guī)模的速度將顯著低于收購帶來的規(guī)模擴張。3）考慮到協(xié)議為長期協(xié)議，新建氣體項目實際上是拓展市場上剩余的集中供氣對手方，優(yōu)質(zhì)的對手方大概率已被競爭對手簽約，因此新建氣體項目的對手方風險可能高于收購的氣體項目對應的對手方風險。4）從財務報表方面考慮，收購氣體公司實際上是兩家報表的合并，因此新公司的ROE 將介于收購和被收購公司ROE 之間，而新建氣體項目在最初的3-4 年內(nèi)將產(chǎn)生較低的利潤，會拖累整體公司的ROE。
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