一、什么是真空泵
真空泵，是指利用機械、物理或化學方法，在某一封閉空間中改善、產生和維持真空環(huán)境的裝置，是真空設備的核心零組件。
按照真空度和氣壓范圍來劃分，真空泵可分為低真空、中真空、高真空及超高真空四類，應用于不同的真空要求環(huán)境。
按照工作原理來劃分，真空泵可分為氣體傳輸泵和氣體捕集泵兩大類。
氣體傳輸泵是指，能使氣體不斷的吸入和排出，從而達到抽氣目的的一種真空泵，主要包括變容真空泵和動量真空泵兩類：
1）變容真空泵的工作原理是基于氣體的膨脹與壓縮，泵腔充滿氣體，其入口被周期性的隔離，然后將氣體輸送到出口，氣體在排出前一般被壓縮；
2）動量真空泵的工作原理是基于氣體粘滯效應和擴散效應產生的曳力以及分子牽引力，將動量傳遞給氣體分子，使氣體由入口不斷地輸送到出口。
氣體捕集泵是基于物理和化學吸附原理，氣體分子被吸附或冷凝而保留在泵內表面上的一種真空泵，主要包括吸附泵、吸氣劑泵、吸氣劑離子泵、低溫泵等類型。
二、產品分類：真空泵品類多樣，且技術路徑差距大
泛半導體領域真空泵產品主要有三大類：干泵、分子泵、低溫泵。
1、干泵
干泵是指通過電機帶動轉子，將氣體由一個排放口排出，以實現(xiàn)抽氣功能的一種真空泵，其主要包括爪式真空泵、渦旋式真空泵、羅茨式真空泵和螺桿式真空泵。主要應用在集成電路、光伏產業(yè)、平板顯示和LED等領域中，市場規(guī)模最大，約占半導體真空泵的60%-70%。
2、分子泵
分子泵是指利用高速旋轉的轉子，把動量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮至排氣口，后被前級抽走的一種真空泵，主要包括渦輪分子泵和磁懸浮分子泵。其中渦輪分子泵主要應用在工業(yè)領域，而磁懸浮分子泵則在半導體領域的規(guī)模較大，也可用于光伏產業(yè)和面板等領域，分子泵約占半導體真空泵的市場規(guī)模的20%-30%。
3、低溫泵
低溫泵是指利用低溫表面冷凝、吸附氣體而達到抽氣目的的一種真空泵，低溫泵內設有由液氦或制冷機冷卻到極低溫度的冷板。它使氣體凝結，并保持凝結物的蒸汽壓力低于泵的極限壓力，從而達到抽氣作用，獲得超真空，但由于是存儲型泵，必須定期釋放和再生，因此市場規(guī)模僅約占半導體真空泵的10%。
低溫泵結構圖
三、市場規(guī)模：受益于半導體國產化+光伏高景氣，中國真空泵市場規(guī)模近百億元
真空泵下游主要為泛半導體領域，包括集成電路、光伏、LED、平板顯示、鋰電池等，在2019年時，泛半導體領域占比約46%，且隨著半導體國產化的進行和光伏行業(yè)景氣向上，預計市場規(guī)模占比將持續(xù)上升，因此本文主要估算半導體和光伏領域真空泵市場規(guī)模。
1、半導體真空泵：核心零部件國產化加速，成長空間穩(wěn)步提升
真空泵通常用于半導體單晶拉晶、刻蝕、薄膜沉積、離子注入等工藝流程。
我們測算，2022-2025年，中國大陸半導體真空泵市場規(guī)模45/51/58/67億元。核心假設如下：
（1）根據SEMI數(shù)據，2021-2025年，全球晶圓廠產能將從約916萬片提升至約1226萬片（12寸等效），帶來真空泵的新增和替換需求。其中，中國大陸12寸晶圓廠全球產能占比將從19%提升至23%，8寸晶圓廠產能提升66%。
（2）根據中科儀招股書，12寸晶圓產線每3.5萬片/產能需要2000臺真空泵，存量真空泵每年更換約20%，真空泵單價約10萬元。
2、光伏真空泵：電池片迭代持續(xù)推進，光伏設備零部件需求旺盛
真空泵為光伏拉晶、光伏電池片設備的核心零部件之一，主要應用于拉晶和電池片環(huán)節(jié)。
我們測算，2022-2025年，中國大陸光伏真空泵市場規(guī)模11.9/13.2/14.5/15.8億元。核心假設：
（1）我們以CPIA預計2022-2025全球光伏裝機容量為估算條件，進行保守估算；
（2）考慮光伏產線3年全部更新，存量產能每年更新1/3，假設產能利用率為80%，當年存量產能按上一年全球新增裝機量/80%估算；
（3）單晶拉晶環(huán)節(jié)真空泵價格7萬元/臺，單GW需求100臺，電池片環(huán)節(jié)真空泵價格8-10萬元/臺，假設9萬元/臺，單GW需求60臺。
綜上，2022年，中國半導體和光伏領域真空泵測算市場規(guī)模為56.9億元，此外，我們通過查找海關數(shù)據，發(fā)現(xiàn)2022年，真空泵進口額度為72億元，因此估算真空泵市場近百億元。
四、競爭格局：光伏領域已實現(xiàn)國產化，半導體仍由國外廠商主導
目前光伏領域已實現(xiàn)國產化，半導體仍由國外廠商主導。海外廠商主要包括Atlas（收購了英國Edwards，全球龍頭）、PfeifferVacuum（德國）、Ebara（日本）、Kashiyama（日本）等，而國內廠商：1）干泵在半導體領域國產化率6%，僅有漢鐘精機和中科儀分別占有1%和5%的市場規(guī)模；2）分子泵國產化率約1%；3）低溫泵國產化率也非常低。
