2018年美国工业气体行业预测分析 告（二）

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预计2021年美国对工业气体的需求总额将达到68亿美元，相当于2016年61亿美元的年增长2.2％。供应商将从扩大制造业活动中受益，这将推动生产各种耐用型工业气体的需求。 非耐用品。石油和天然气生产活动的增加将进一步刺激收益。预计将受到预计的精炼石油产品产量下降的限制。

图6 | 美国工业气体出货; 2006-2016,2021（美元）

表5 | 美国工业气体出货; 2006-2016,2021（美元）

预计美国工业气体的出口量将以每年2.4％的速度增长，到2021年将达到73亿美元。国内需求的增长将支持增长，因为出口继续只占美国出口量的一小部分。由于美国供应商相对于外国生产商享有的价格优势，出货量增长将继续略微超过需求增长。国内制造商将越来越多地满足国外需求，同时保持在美国市场的主导份额。

氢还用于制造许多化学品，例如氨，过氧化氢和甲醇。氢的其他显着用途包括电子产品（例如半导体），食品加工，金属加工和玻璃制造，以及质子交换膜燃料电池和火箭发动机中的能源。

氩气在金属加工应用中用作电弧焊接和钢铁生产的气体。在电弧焊中，诸如氩的保护气体起到保护熔融焊接金属免受大气污染的作用。氩气是用于这些目的的优选气体，尽管诸如二氧化碳，氦气和氧气的气体可用作保护气体混合物的替代物。氩气是不锈钢生产中使用的主要气体。在氩 - 氧脱碳（AOD）工艺中，使用氩可减少碳杂质并最大限度地减少铬氧化损失。 AOD最初仅用于生产不锈钢，现在用于生产大多数锻造和铸造级铁合金。

氮

预计2021年氮需求将以每年1.5％的速度增长至14亿美元。石油和天然气钻井活动的增加将推动更多石油采收率（EOR）技术和其他需要氮气的油气田应用。化学和金属产品的产量增长也将支持进步。氮的主要应用是石油和天然气回收过程，以及金属生产。石油和天然气生产商在EOR和井增产等过程中消耗氮。含氮的EOR包括在地下抽取氮气，以增加井压和提高油气回收率。到目前为止，氮是气体压裂液中最常用的气体，这是一种用于井增产的材料。通常，基于气体的压裂液用于相对浅，低渗透性，低孔隙率，水敏感的油气层。氮气与二氧化碳竞争作为压裂液，尽管二氧化碳的含量明显较少。在金属生产中，氮气充当惰性气体，充当橡皮布以防止氧化和燃烧发生。

氮还用于制造化学品和电子产品以及食品和饮料。 在化学领域，氮被用作氨生产的成分。 氨主要作为肥料消费，2016年氨需求的约88％归因于肥料使用。氮的其他化学应用包括用作惰性气体，用于在制造过程中覆盖和控制气氛，例如电子产品。氮气覆盖在某些化合物周围的大气中产生缺氧环境，以防止火灾或爆炸。 在液体形式中，氮气的强烈冷却使其适用于制冷剂和冷冻机应用。 液氮经常与食品和饮料中的二氧化碳竞争。

氟碳化合物

预计碳氟化合物的需求量每年将增长1.8％，2021年将达到9.95亿美元。预计的增长主要反映了消费模式向高成本氢氟烯烃（HFO）和其他混合产品的转变。根据“蒙特利尔议定书”的规定，持续淘汰氢氯氟烃（HCFCs）和氢氟碳化合物（氢氟碳化合物）将促使供应商采用氢氟烯烃作为制冷和冷却系统的替代品。美国环保署对氢氟碳化合物的监管将进一步限制该产品类型的增长，其中较高成本的氢氟烯烃和非氟化替代品（如碳氢化合物）竞争作为替代品。由于政府法规的影响以及替代材料制造商的持续竞争，制冷和冷却需求的增加抵消了销量的增长。

钢厂是氧气的最大消费者，其中气体用于碱性氧气炉（BOF）和电弧炉（EAF）。向钢铁生产过程中注入氧气可提高产热量和能源效率。 EAF设计的改进显着提高了EAF中生产的钢的质量。因此，在EAF中生产钢的氧气量现在通常与BOF中使用的量相似。

氧气的其他应用包括化学品生产和医疗保健。化学领域的氧气的主要用途是将乙烯氧化成环氧乙烷 - 这是汽车工业生产乙二醇（通常称为防冻剂）的关键成分。氧气也用于将丙烯转化为环氧丙烷，这是制造聚氨酯产品和其它丙烯衍生物所必需的。在医疗保健应用中，人口老龄化正在增加对呼吸治疗和急救护理中使用的氧气的需求。氧的其他应用包括水处理，电子生产和石油精炼。

二氧化碳

预计2021年二氧化碳需求总额为6.6亿美元，年增长率为2.8％。石油和天然气生产商的上升井刺激和EOR活动将推动收益。人口老龄化和呼吸条件的增加将促进医疗保健行业对二氧化碳的需求增加。供应商也将受益于食品和饮料产量的增长，这将支持生产应用中对二氧化碳的需求，尽管食品和饮料应用需求的成熟性将阻止额外收益。来自液氮的竞争将进一步抑制进展。

二氧化碳广泛用于食品和饮料加工。特别是，该气体适用于制冷（以防止运输过程中的腐败）;包装和加工（作为惰性气氛，排除氧气，从而保持新鲜度）;冷冻（在装运前快速冷冻各种食品）;和超临界流体萃取（在不使用溶剂或化学品的情况下提取香精和化学品，如咖啡因）。

二氧化碳还用于在软饮料中产生碳酸化。在制冷，冷冻和包装应用中，二氧化碳经常与液氮竞争。

在食品和饮料用途之外，二氧化碳的应用包括EOR和井增产，以及医疗保健，水处理以及橡胶，塑料，电子，化学品和金属的制造。相对较小（与氮相比，在本申请中的替代物），二氧化碳的体积被消耗作为压裂液以刺激油气井。医疗级二氧化碳通常与氧气结合作为呼吸兴奋剂的组分。

其他气体

预计所有其他工业气体的总需求量将以每年2.9％的速度增长，到2021年将达到12亿美元。制造业产出的增长将支撑增长。 尽管预计氦气需求量将会下降，但价格的持续上涨 - 政府规定的国家氦储备拍卖的一个功能 - 将推动价值上涨。 乙炔的供应商可以从更高水平的化学和金属生产中获益。

该集合部分所涵盖的工业气体包括：

乙炔

氦

液态空气

霓虹

一氧化二氮

其中，乙炔和氦的需求量最大。氦气用于低温，吹扫和加压，受控气氛，焊接，泄漏检测和呼吸混合物等应用。在这些用途中最大的低温技术涉及冷却磁共振成像过程中使用的超导磁体。乙炔消耗集中在金属制造中，其中乙炔主要用作氧乙炔焊接和切割中的燃料气体。乙炔还用作低压渗碳的组分，以在机动车辆的钢部件上形成坚固的耐磨表面。

美国联邦政府大量参与原油氦的销售。美国国会于1925年建立了国家氦储量，这是储存在德克萨斯州阿马里洛附近的天然地质气藏组中的天然气的战略供应。这种氦气储存是在联邦氦计划（FHP）下进行的，该计划由BLM指导。但是，根据2013年“氦管理法”的规定，FHP正在实施国家氦储备的分阶段缩编。 BLM的任务是在2021年之前处置其所有与氦相关的资产。

图7 | 美国工业气体产品需求量; 2006-2016,2021（％）

四、产业结构

（一）行业特征

美国工业气体市场主要由国内供应商提供。由于长途运输工业气体的高成本，进口在2006 - 2016年期间平均占需求的2.7％，在美国市场中起相对较小的作用。工业气体供应商倾向于在以下因素上竞争：

交货

位置

价钱

质量

可靠性

服务

由于需要建造和维护昂贵的空气分离装置和广泛的管道基础设施，工业气体的生产是资本密集型业务。在这项业务中保持竞争力所需的大量资本支出是新供应商进入的主要障碍。工业成员还必须为商业市场维护大量专用油罐车和卡车，以及用于包装气体的大量钢或铝制气瓶。此外，以昂贵的法规遵从要求和能源成本的形式存在高门槛。

工业气体的三种基本分配方法是现场或管道供应，商品或批量供应以及包装供应。现场供应是一种用于向需要大量且持续输送气体的客户提供的方法。产品可以通过客户现场或附近工厂的管道供应。商人或批量供应方法包括向客户交付卡车载液体或气体形式的气体。包装的分配方法用于输送包含在金属圆筒中的少量气态产品。

由于工业气体基本上是商品材料，因此产品本身通常不会因供应商而异。 例外的是气体混合物，经常用于焊接和其他应用，可以按正式注册的商品名销售。这些例子包括普莱克斯的HydroStar混合物和林德的Corgon混合气。

随着公司扩大产品供应和地理覆盖范围，工业气体供应商经常进行并购活动。例如，2016年12月，林德和普莱克斯宣布合并，有待监管部门批准。液化空气集团于2016年5月收购了Airgas，扩大了公司在美国的业务。此外，2015年4月至7月期间，Airgas完成了9项独立交易，包括2015年7月收购Weldinghouse .Welldinghouse是一家工业气体和焊接供应分销商，在德克萨斯州南部有四个分支机构

（二）市场领导者

2016年工业气体进入美国市场的主要供应商包括法国液化空气公司，法国林德公司和普莱克斯公司。

表6 | 按产品领先供应商进入美国工业气体市场

液化空气

液化空气集团是全球气体，技术和服务供应商，2016年成为美国市场领先的工业气体供应商。该公司通过其大型工业，工业商人，医疗保健和电子业务在美国市场上竞争线。截至2016年底，液化空气集团在美国经营了170多家工业气体工厂。2016年，液化空气集团 告美洲的天然气和服务收入为69亿美元。

林德集团

林德是一家全球工业气体和工程公司，2016年是美国市场上工业气体的主要供应商之一。该公司通过其气体部门参与美国市场。该公司 告2016年美国的收入为50亿美元。

普莱克斯

作为一家生产，销售和分销大气，工艺和特种气体的全球工业气体公司，普莱克斯于2016年成为美国市场领先的工业气体供应商之一。该公司通过其北美市场向美国市场供应工业气体。2016年，普莱克斯北美销售额的29％来自其现场工厂。该公司2016年在美国的销售额为46亿美元。