2025年中国单晶硅生产制造领域的氩气市场规模分析 [图]

内容概要： 在单晶硅生产制造过程中，电子气体是不可或缺的关键材料，它们参与晶体生长、掺杂等多个核心环节，直接影响单晶硅的纯度、电学性能和结构完整性。单晶硅生产中涉及的电子气体主要包括氩气、氢气、磷烷、硼烷等品类。其中氩气是单晶硅生产中最主要的电子气体材料。目前在我国单晶硅制造领域，90%~95%的氩气由是通过建设氩气回收系统实现供应的；5%-10%的氩气采取液氩外购模式。2024年中国单晶硅制造行业氩气市场规模为22.8亿元，其中基于回收提纯技术的单晶硅制造业用氩气市场规模14.7亿元。

关键词：单晶硅生产制造过程所用电子气体定义及分类、光伏单晶硅产量、半导体单晶硅产业规模、氩气市场规模

一、单晶硅生产制造过程所用电子气体定义及分类

单晶硅是整块硅晶体中的硅原子按周期性排列的单晶体，是用高纯多晶硅为原料，主要通过直拉法和区熔法制得。单晶硅是半导体器件、太阳能电池等领域的核心材料。

在单晶硅生产制造过程中，电子气体是不可或缺的关键材料，它们参与晶体生长、掺杂等多个核心环节，直接影响单晶硅的纯度、电学性能和结构完整性。单晶硅生产中电子气体主要包括氩气、氢气、磷烷、硼烷等品类。这些气体需满足超高纯度（99.999% 以上） 和低杂质（如水分、氧含量＜1ppm） 要求。随着半导体行业对硅片质量要求的提升，电子气体的纯度和稳定性控制已成为关键技术之一。

二、中国单晶硅制造行业发展现状分析

根据单晶硅产品的用途，可以分为半导体单晶硅及光伏单晶硅片两类产品。

（1）光伏单晶硅

在全球光伏市场蓬勃发展的拉动下，我国光伏行业持续健康发展，光伏产业链各环节持续扩大，规模保持快速增长势头，我国在光伏产品制造环节也拥有明显竞争优势，光伏硅片产量已连续十六年位居全球首位。随着连续投料、金刚线切割以及 PERC 高效电池等一系列新工艺和新技术的普及和应用，单晶产品成本及效率优势得以充分体现，单晶加速取代多晶产品，目前单晶硅片已成为主流光伏硅片，单晶市场份额已由 2018年的45%左右快速上升至 2024 年的接近100%。

（2）半导体单晶硅

半导体单晶硅行业具有技术难度高、研发周期长、资金投入大、客户认证周期长等特点，全球半导体硅片行业进入壁垒较高，行业集中度高。由于起步晚，受制于先进工程技术缺失、工艺技术壁垒、专利及人才缺失、配套产业薄弱等，中国大陆公司目前所占国际市场份额较小，硅片国产化率较低，存在较大的市场发展空间。中国大陆地区半导体单晶硅生产企业主要有沪硅产业、立昂微、有研硅、上海合晶、西安奕材、中欣晶圆、超硅股份、奕斯伟等。2014 年以来随着中国各半导体制造生产线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半导体终端产品市场的飞速发展，中国大陆半导体硅片市场步入了高速发展阶段。

相关报告：智研咨询发布的《中国氩气行业市场全景调研及投资趋势研判报告》

三、氩气在单晶硅领域的规模

氩气是单晶硅生产中最主要的电子气体材料。氩气是一种无色、无味、单原子、不能燃烧也不能助燃的稀有气体，因其化学性质稳定，几乎不与其他物质发生化学反应，这使得氩气在众多领域都有着不可或缺的应用。高纯氩气(纯度>99.999%)是单晶硅过程中必不可少的原料。

高纯氩气在单晶硅生产过程中具有多种重要功能：一、在晶硅的热处理过程中，高纯氩气被用作保护气体，确保晶硅的纯度，防止杂质进入，确保晶硅产品质量。二、高纯氩气在晶硅晶体生长中可扮演关键角色。氩气在晶体生长过程中的流速和流动模式将影响晶体的质量。三、高纯氩气还具有优异的热传导性能，可以减少热能的散失，起到节能的作用。

随着中国单晶硅产业规模的持续扩大，中国单晶硅制造行业氩气市场规模从2020年的11.9亿元，增长到2024年的22.8亿元。

自2017年隆基绿能装配第一套氩气回收装置起，越来越多的光伏单晶硅企业配备氩回收装置，目前氩回收已经成为全国甚至全球光伏拉晶的一个标准工艺了。在单晶硅制造领域氩气回收有多种商业模式，如根据回收的氩气量或为客户节省的氩气采购成本收取服务费用；设备租赁每月或每年收取租金；设备销售等模式。光伏单晶硅制造领域，反复回收氩模式的存在，使得通过回收装置供应氩成本显著低于外购液氩成本。2020-2024年伴随着氩回收装置在光伏单晶硅制造领域的渗透率提升，基于回收提纯技术的单晶硅制造业用氩气市场规模从2.2亿元提升到2024年的14.7亿元。

目前氩回收装置在光伏单晶硅制造领域已经普及，2024年光伏单晶硅行业的氩回收装置能够回收90%~95%的氩气，仅5%~10%的氩仍需要对外采购。半导体单晶硅生产制造领域，用氩量整体规模远远小于光伏单晶硅领域，单一企业年度液氩采购规模在几百到上千万元，目前业内企业普遍采用外购液氩的模式。一方面，光伏及半导体单晶硅生产制造领域需要外购的是高纯液氩，相比一般液氩市场价格贵。另一方面，外购液氩增加了氩气压缩成本、液氩储罐成本、人工成本、运输成本，因此外购液氩单价显著高于回收氩。尽管近年来中国光伏及半导体领域产业规模持续扩大，但是氩气回收装置在光伏领域的普及，以及2022年以来液氩价格的下降，使得光伏及半导体单晶硅领域外购液氩市场规模自2022年以来持续下降。2024年光伏及半导体单晶硅领域外购液氩市场规模为8.1亿元。

四、氩气产业整体市场规模

除单晶硅领域外，氩气还在多晶硅、冶金、机械加工、航空航天等产业得到了广泛的应用。作为环境气体，氩气用于特种金属的冶炼，在炼钢过程中使用氩气可以缩短冶炼时间，提高产量，节约电能。氩气在电弧温度条件下的惰性使其成为铝、不锈钢、铜和镁合金等高导热性材料焊接的理想气体，还可用作热处理过程中的淬火气体以及熔炉气体，提升零件耐性和质量。氩气广泛应用于航空航天和飞机制造业从制造到飞行的整个过程。太空飞行作业使用氩气净化氢气系统，地面和飞行流体系统将其用作增压剂。除此之外，氩气还用作气象和其他观测气球的升力源。2024年中国氩气市场规模为77.9亿元，其中包括单晶硅制造在内的电子信息产业氩气市场规模为34.6亿元。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《中国氩气行业市场全景调研及投资趋势研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。