作者 | 聂铭

 来源 | 上市公司第二曲线增长研究中心

1968年，美国Rockwell公司首次采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）工艺在绝缘衬底上成功制备出了砷化镓（GaAs）单晶薄膜，开启该技术在化合物半导体材料生产的广泛应用。由于这些材料具有电子迁移率高、优异光电特性等优势，在LED、新一代太阳能电池、射频集成电路芯片等多个新兴领域被广泛应用。因此，作为MOCVD工艺中生产化合物半导体材料的关键原材料——MO源（高纯金属有机化合物），其研发也开始受到人们的重视。

图：MO源的应用领域

来源：招股说明书

自美国Alfa公司1970年开始研制MO源以来，美国、日本、英国等国先后开发出了60多种MO源，并实现了产业化。MO源在化合物半导体领域和航天领域具有重要战略意义，因此发达国家对MO源产品的出口采取了极为严厉限制措施，这极大遏制了其他国家MOCVD工艺和化合物半导体等高科技领域的发展。

为了打破国外在MO源领域的垄断，我国自“七五”开始将MO源的研制列入了863计划及国家重点科技攻关项目。南京大学孙祥祯教授领导了MO源课题研究，经过三年的攻坚克难，课题组成功研制出高纯三甲基锑产品，并逐步研制出多个品种的MO源。

2000年，园区投资公司、南京大学等5家法人共同发起设立南大光电股份有限公司。南京大学主要以“863”项目中的4种MO源产品专有技术出资入股。这标志着国内MO源正式由技术研发的起步阶段转向产业化生产。

经过十年的艰苦发展，南大光电在技术水平、产品种类、市场拓展上均实现了跨越式发展。技术水平方面，公司MO源产品纯度达到6.5N（99.99995%），超过国际通用的6N（99.9999%）水平，同时在MO源的合成技术、纯化技术、分析检测、封装容器等方面已全面达到国际先进水平；市场拓展方面，公司产品在国内已替代进口，同时远销中国台湾、韩国、欧洲、日本和美国等主流市场，积累了如Osram、LG、ToyodaGosei、首尔半导体、晶元光电等一大批优质稳定的客户资源。

在下游LED产业飞速发展的带动下，MO源的需求量呈爆发性增长态势，公司营收持续增长。2010年。公司净利润同比大幅增长716.75%，产品销售额在全球市场占有率约为15%，其中国内市场占有率在60%以上。

2012年8月7日，南大光电在深交所创业板上市，发行价为66元/股，发行市盈率高达18.86倍，上市当日换手率达82.77%。

然而，随着MO源产品的供过于求，行业竞争愈发激烈，公司经营危机愈发凸显。一方面，MO源的主要客户端——LED行业内部竞争激烈，整体发展增速放缓，这直接影响了MO源产业。2013年，LED外延芯片产业出现中低端产能过剩，芯片价格持续下跌，导致多数企业处于亏损状态。这种低迷状态直接影响了MO源厂家的盈利能力，MO源产品价格开始大幅下滑。另一方面，随着新MO源生产企业的进入，市场竞争加剧，导致南大光电MO源产品的毛利率进一步下滑。2016年，南大光电MO源产品中用量最大的三甲基镓的毛利率从上市前最高70%急剧下降至-3%。

同年，南大光电业绩跌入谷底。公司归属于上市公司普通股股东的净利润仅为754.87万元，同比大幅下降83.03%。面对生存危机，南大光电积极利用自身的研发优势，寻求向产业链上游延伸，拓展第二曲线。

技术是南大光电的核心竞争力。作为南京大学的校办企业，公司拥有丰富的校企合作资源，与北京大学、南京大学、江南大学、中科院苏州纳米所等高等院校和科学研究所均开展了产学研合作。

在这一转型过程中，电子特气业务成为南大光电瞄准的第二曲线方向。

一方面，电子特气是集成电路、液晶面板、LED、光伏电池等领域的关键原材料，广泛应用于晶圆外延片制备、刻蚀、清洗、研磨等步骤。通过积极开发电子特气产品，南大光电不仅能够丰富其在芯片等产业链上游的产品布局，还能实现垂直一体化发展，从而确立其在全球MO源行业中的领导地位。

另一方面，我国的电子特气的供应安全问题亟待解决。由于电子特气对技术的要求极高，国内供应半导体级高纯产品的企业屈指可数，市场主要由外国企业主导。与此同时，国外对电子特气出口限制严格，进口依赖度较高的电子特气成为我国发展科技、新能源道路上的“卡脖子”环节。自2009年以来，国家发改委、科技部及工信部等多部门相继出台了多项产业政策支持电子特气产业国产化发展。

在国家政策的支持下，南大光电以自主创新研发为核心竞争力，开启了电子特气第二曲线的转型之路。

首先，南大光电积极投入研发，取得技术突破。2013年，南大光电获国家“02－专项”高纯特种电子气体研发与产业化项目立项支持，启动了极大规模集成电路砷烷、磷烷等特种气体的研发工作。控股子公司全椒南大光电材料有限公司负责该项目具体实施工作。在短短三年内，公司成功攻克了国内30年未能解决的课题，实现电子特气产品的产业化，完成了高纯磷烷、砷烷产品的研发和生产线建设。

其次，公司通过已有销售渠道，成功打破市场准入壁垒。由于电子特气要求极高的气体纯净度和稳定性，南大光电电子特气产品在首次进入下游厂商进行试验上面临一定挑战。借助母公司成熟的销售渠道和优质的技术支持，全椒南大光电成功推广了高纯磷烷、砷烷产品。在LED方面，公司顺利通过了多家国内重量级客户的审核和认证，并被纳入其大规模生产供应链；在半导体方面，公司产品已经获得国内前五大半导体制造厂家中两家的认证，并投入到大规模生产。2017年，公司的高纯磷烷和砷烷开始量产销售，特气业务成功实现了从无到有的突破。

最后，公司通过收购兼并，横向拓展了电子特气产品矩阵。由于电子特气从研发到生产周期长，且研发及生产设备投入巨大。因此，电子特气企业通常通过收购来拓展产业矩阵。2019年，南大光电通过受让股权及增资的方式取得飞源气体57.97%股权。飞源气体主要生产经营三氟化氮、六氟化硫等氟类电子特气，其控股子公司科源芯氟负责氟类特气的销售。尽管飞源气体当时处于亏损状态，但自2016年主要产品投产以来，收入已进入快速成长期，具有极大的发展潜力。通过此次收购，南大光电正式进军氟类特气领域。2019—2022年，公司氟气产能持续增加，并于2021年在乌兰察布新建大规模含氟特气。2022年底，公司已形成3800吨三氟化氮产能。

凭借着先进的技术和可靠的品质，南大光电的电子特气业务在市场中迅速崛起，呈现出蓬勃发展之势。2017—2022年，公司特气业务营收年复合增速高达101.8%，营业收入占比从2018年的20.16%飙升至2022年的75.58%，毛利率维持在40%以上。电子特气已成为公司利润增加的主要驱动力。

经过不懈努力，南大光电在半导体材料领域脱颖而出，已成为国内行业的领军企业之一。

其一，南大光电作为国内高纯磷烷和砷烷电子特气、三氟化氮、六氟化硫的头部供应商，在半导体芯片、LED外延片、光伏电池制备中持续发挥着重要作用。在氟基特气方面，公司通过飞源气体拥有4000吨/年三氟化氮和3500吨/年六氟化硫产能。在氢类特气方面，子公司全椒南大光电以研发生产为主，现有氢类特气产能合计205吨。2023，南大光电的电子特气盈利占比高达81.47%。

图：南大光电2009—2023年盈利（亿元）及各业务占比（%）

来源：公司财报

其二，公司围绕半导体芯片、LED外延片、光伏电池制备，同时拓展了半导体前驱体产品及光刻胶领域。在半导体前驱体产品领域，公司承接国家“02－专项”ALD金属有机前驱体项目，建成8条ALD/CVD前驱体产线并引进三甲基铝产线，2022年将自制的三甲基铝正式投入产业化生产。在光刻胶领域，公司也成功突破高分辨率光刻胶生产技术。2017年，公司获国家“02－专项”193nm光刻胶及配套材料关键技术开发项目立项，同时成立宁波南大光电专门负责高分辨率ArF光刻胶开发和落地。三年之后，公司自主研发的ArF光刻胶成为国内第一只通过验证的产品。

回顾南大光电由研发MO源到成功拓展电子特气业务的历程，公司始终围绕先进半导体材料领域，依靠国家专项资金的支持和南京大学的产学研合作，以自主研发为核心竞争力，逐步实现相关材料的产业化生产。

在技术研发层面，公司持续投入研发资金，接连攻克多项技术难题。2020年，公司研发投入费用高达2.44亿元，为当年总营业收入的41.01%。

图：南大光电2008—2023年研发费用投入（亿元）

来源：公司财报

在产业布局方面，南大光电积极拓展业务范畴，构建了电子特气、半导体前驱体、光刻胶等多元化产品布局，增强了公司的核心竞争力与抗风险能力。此外，公司注重产业基地建设，目前拥有两大产业基地，分别是氢类电子特气生产基地（全椒）和氟类电子特气生产基地（淄博），专业产业基地的建设提升了公司生产效率与产品质量。

展望未来，南大光电是否继续加大技术创新，并深化多元化产品布局，进一步提升公司的综合竞争力和市场影响力，我们团队将持续关注。

【参考资料】

【1】南大光电官网、招股说明书、历年公开财报

【2】《南大光电（300346.SZ）前驱体销量和毛利率高增，氟类特气维持量增》，平安证券，2024.08

【3】《南大光电（300346.SZ）国产先进电材引领者，含氟特气构筑新空间》，平安证券，2023.10

【4】《电子特气行业分析框架》，国信证券，2023.03

【5】《中国电子特气：从进口替代到供应全球——电子特气行业深度报告》，浙商证券，2023.07

【6】《工业气体笑看风云｜再度斥资收购子公司股份，南大光电意欲何为？》，金融界，2021.11

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