华特气体产品出口多个国家，成为国内行业的“隐形冠军”。
华特气体董事长石平湘一直致力于加快特种气体的国产化。
华特气体的电子特气充装车间。
在半导体材料行业，特种气体被称作“粮食”和“血液”，帮助合成化合物，助力手机、计算机等“大脑”芯片的勾勒，帮助手机屏幕从玻璃变为显示屏……据权威机构预测，预计2022年国内特种气体市场将达到411亿元的规模。
此前，高纯度特种气体市场多为外国公司所垄断，自2002年以来，这一局面逐渐被打破。在佛山南海，广东华特气体股份有限公司（以下简称“华特气体”）以高纯六氟乙烷的创新产品为切口，一举抢下国内高纯六氟乙烷六成以上的市场。
始终专注于特种气体的研发、生产和销售，如今华特气体的高端电子特气已实现了20多个产品的进口替代，覆盖了国内80%以上的半导体芯片制造公司，还进入了英特尔、海力士、德州仪器等国际半导体芯片公司的供应链，产品出口至50多个国家和地区，成为国内行业“隐形冠军”。
“我们希望能靠自己的努力，加速特种气体国产化进程，助力中国加工制造核心技术的提升。”华特气体董事长石平湘说。2019年，华特气体正式登陆科创板，借助资本市场的融资渠道，华特气体正迎来跨越式发展，“我们会继续加大研发投入力度，希望在不远的将来，华特气体能发展为扎根中国的跨国气体公司。”石平湘说。作为电子特气的国产化先锋，华特气体又有了新的目标。
1打造工业气体“特种兵”
建立起极具黏性全球客户网络
在工业气体领域，特种气体因对纯度要求高、特定杂质的限定非常苛刻，被视作工业气体的“特种兵”。2002年，刚成立4年不到的华特气体确立了以普通工业气体为基础，以特种气体为龙头的发展方向。
“国家在走自主创新道路，要在工业技术上获得提升，设备和人才必须同步跟上。”石平湘说，彼时，新兴产业开始崛起，对特种气体的需求迅速增加，着眼于公司的长远发展，打造可持续的竞争力，华特气体必须向高端产品扩展。
如今的一组数据，充分佐证了华特气体当初的正确选择。2017年全球特种气体市场规模达241亿美元，同比增长11.55%，其中我国国内电子特气市场规模约178亿元，2010—2017年中国特种气体市场平均增速达15.48%，预计2022年国内特气市场将达到411亿元的规模。
而在特种气体的发展上，华特气体有一个明确的目标——做电子特气国产化的先锋。
以高纯六氟乙烷这一特种气体为例，可以“勾勒”出手机、计算机等“大脑”芯片的“脑回路”，此前一直被国外厂商垄断，导致价格居高不下。
经过2年的潜心研究，华特气体将高纯六氟乙烷电子气体纯度从99.9%提升到99.999%，迫使国外厂商下调售价，并从国外厂商手中抢下国内高纯六氟乙烷六成以上的市场。
在半导体芯片行业，华特气体凭借持续的研发投入和产品创新，已经实现20多个高端产品的进口替代，公司客户涵盖了中芯国际、华虹宏力、长江存储、台积电、京东方等国内一线知名企业，还进入了英特尔、美光、德州仪器、海力士等全球领先的半导体企业供应链体系，华特气体产品还通过了全球最大光刻机生产商荷兰ASML公司的认证。至此，华特气体也是国内唯一通过ASML认证的气体公司。
“一般客户对气体代应商的选择需经过审厂和产品认证2轮严格的审核认证，周期长达2—3年，因此在与气体供应商建立合作关系后不会轻易更换气体供应商。”石平湘说，这也意味着华特气体建立起极具黏性的全球客户网络。
在电子特气行业，作为国产化先锋的华特气体，已率先出列。
2勇担社会责任
坚定转型助力提升制造能力
事实上，在确定特种气体为龙头发展方向前，华特气体在普通工业气体业务开展上已经很红火。为何要做出这一转型？除了开拓新的市场，华特气体更注重的是一份社会责任感。
特种气体的应用，提高的不仅是产品利润，还有整个工业行业的质量，这让华特气体更坚定走上转型道路。“中国要从制造大国迈向制造强国，必定要提升核心加工技术。”石平湘说，特种气体国产化能帮助国产半导体芯片以更低的成本提升制造能力。
据统计，应用在8寸以上半导体芯片制造的单质气体品种达80多种，气体占到液晶面板制造成本3%—5%。例如，超高纯氨可以合成化合物半导体，生产LED；高纯甲烷分解后能生产石墨烯；六氟化硫可辅助镁合金压铸，形成手机边框；手机屏幕从玻璃变为显示屏，也需要多种气体在屏幕上发生反应等。
同时，特种气体的纯度，直接决定半导体芯片成品率。石平湘介绍，像高纯度的二氧化碳就可以通过装置把水变成弱酸性水，从而清洗集成电路芯片，降低芯片杂质率提高成品率。
一方面，不断研发新气体满足产业需求，另一方面不断提高气体纯度助力成品率提升，经过二十多年的发展，华特气体部分电子特气产品已批量供应14纳米、7纳米等先进制程，多元化的产品种类可以满足产业链不同类型的需求。
事实上，要做到这一成绩并不容易。石平湘介绍，这些年来华特气体推出市场的产品数量，仅为投入小试产品数量的三分之一，“我们希望能通过自己的力量多为社会作贡献。”
石平湘依然记得，华特气体一位子公司负责人有一次在街上很骄傲地指着一个低温储存罐说：“看！这就是我们的新产品。”在这个低温储存罐中，一个简单的技术应用，帮助鱼苗企业提升了25%的存活率，保证鱼送到外地时都能保持新鲜活泼，不少鱼苗企业负责人登门感谢。“对我们而言，能够作出自己的贡献就是很值得开心的事情。”石平湘说。
3创新为根
登陆科创板开启新征程
从工业气体到特种气体，二十多年来，华特气体攻破了一个又一个难题。2019年，华特气体又迎来新征程——正式登陆科创板，将特种气体这一细分行业带至大众面前。
登陆科创板并不是一件容易的事情。根据证监会公布的《关于在上海证券交易所设立科创板并试点注册制的实施意见》中，明确指出将科创板定位明确为“符合国家战略、突破关键核心技术、市场认可度高的科技创新企业。重点支持新一代信息技术、高端装备、新材料、新能源、节能环保以及生物医药等高新技术产业和战略性新兴产业”。
创新，一直存在于华特气体的基因之中。自成立之初，华特气体就十分重视技术创新，是国内最早开始特种气体研发的气体公司之一。华特气体设立了专门的研发中心，负责制定公司研发方向、研发工艺标准、实验、试生产和检测，进行公司研发成果鉴定。在半导体行业，华特气体多次获得“中国半导体创新产品和技术奖”。
“国内同行中，在特种气体的自主研发、生产、销售上，华特气体排在第一位，我们拥有最多自主产品。”华特气体总经理傅铸红说，在强大的研发团队支撑下，华特气体保持着每年推出1—2个新产品的速度。
一组数据正是华特气体创新能力的证明。截至目前，华特气体已获授权专利100多项、主持参与制定了30多项国家标准，并于2017年和2019年两次作为唯一的气体公司入选“中国电子化工材料专业十强”。公司还先后承担了广东省战略性新兴产业项目、国家02科技重大专项等重点项目的研发工作。
“华特气体永远不缺研发方向。”傅铸红说，华特气体每个月都会和自己的高端客户面对面交流，交换行业前沿信息，改进技术、储备技术。另外，华特气体拥有一支由硕士、博士以及相关领域高级工程师组成的30多人高素质研发团队。
以创新为引领的高质量发展战略，使华特气体抗风险能力增强。受新冠肺炎疫情影响，今年一季度同行业可比公司营业收入下降20%-40%的情况下，华特气体一季度的销售额逆势增长13.85%，并向湖北慈善总会和武汉协和医院捐款、捐助设备，还为火神山医院提供配套的气体设备。
“登陆资本市场，我们就一定要对投资者负责。”石平湘说，登陆科创板，是华特气体的一个新征程，企业身上的责任更重了，但步子也可以迈得更大。“我们将继续专注于气体行业，利用资本市场灵活的融资方式募集资金，将其投入到新产品研发、智能化运营系统等，致力成为气体行业的领先者。”石平湘说。
访谈
华特气体董事长石平湘：
特种气体行业的“老工匠”
作为广东华特气体股份有限公司（以下简称“华特气体”）董事长，石平湘更喜欢别人称呼他为“石所”，一个更偏向技术研究员的身份。1993年，广东华南特种气体研究所有限公司成立，石平湘担任执行董事和总经理，现在该公司隶属于华特气体旗下。
正是出于对特种气体的热爱，几乎与新中国同龄的石平湘至今还活跃在公司管理和研发的一线，精神矍铄。如果要问到秘诀，“大概就是我对身边的事物都保有好奇心。”石平湘笑着说。
说起自己和特种气体的结缘，还要追溯到上世纪七十年代。石平湘回忆，当时全球第二大的二氧化碳天然井就在佛山三水区，有一天突然井喷，气体蹿到一百米多高。一听到这个消息，石平湘第一时间蹬上自行车跑到现场看，“这其实和我当时工作没什么关系，但就是好奇。”
碰巧那年春节，有一位朋友和石平湘聊天，说起有一个项目因为缺乏充足二氧化碳气体支持无法立项，石平湘马上反应过来，“三水就有一个啊。”于是，整个春节期间石平湘开始收集各种资料数据，并最终推动上述项目立项，石平湘也成为佛山市二氧化碳研究所的经理。
正式踏入气体这一行业后，非技术出身的石平湘不断学习，光是焊接类杂志就看了3年多。在1992年时，石平湘每个月会花费上百元请人翻译国外的杂志，由此发现了国内气体焊接这一商机。
随后从工业气体到特种气体，石平湘一直致力于做电子特气的国产化先锋。早在十几年前，石平湘就攻破了一种用于治疗近视眼的准分子激光气体稳定性问题。“开始是一个研究院找过来的课题，需要将4至5个气体品种混合在一起，但其中氯气反应很活跃，如何降低氯气的活跃度就成为关键。”石平湘说。
这期间，石平湘邀请过研究院的退休工程师参与，与某高校的产学研团队接触过，但大半年仍未有头绪，“有研究团队说可以接这个课题，但时间和金钱方面我们耗不起。”
后来，一次偶然的机会，石平湘在美国参观一个实验室时，看到一个由三氧化二铝构成的检测柱，通过与氯离子反应将氧气置换出来的办法检测氯离子的含量。这马上给了石平湘一个灵感。从美国回来后，石平湘用了不到半年时间，经过上百次参数试验，成功降低氯的活跃度，而整个研发成本不过几千元。
保有好奇心，充满研发的热情，精益求精，在石平湘身上的这些工匠精神特质，也正是华特气体的企业文化。早在成立之初，华特气体就十分重视技术创新，成为国内最早开始特种气体研发的气体公司之一。有一句话说：“一个人可以走得快，但一群人，才可以走得远。”“一个人的能力总是有限，企业发展壮大，需要一批有共同价值观与愿景的团队，长期坚持不懈地努力。”石平湘说，而未来，也正如石平湘在华特气体上市时所说，“华特气体将持续引进人才，包括借鉴和引入国际上的领先技术，加大研发力度，增强公司综合实力。”
案例
气体纯度提升至“五个九”一举打破国外厂商垄断
一个特种气体背后的极致创新
高纯六氟乙烷，一直是广东华特气体股份有限公司（以下简称“华特气体”）的得意之作。这种气体可被用作蚀刻剂，以直径仅为头发丝几千分之一的线宽在晶圆表面“勾勒”出手机、计算机等“大脑”芯片的“脑回路”。通过华特气体潜心研发不断改进，这种电子气体纯度目前高达99.9995%，相当于1吨水中，仅有不到5克的杂质。
此前，华特气体早已通过将高纯六氟乙烷电子气体纯度从99.9%提升到99.999%，一举打破国外厂商在该产品上的垄断，抢下国内高纯六氟乙烷六成以上的市场。
从“三个九”到“五个九”，再到99.9995%的纯度，高纯六氟乙烷气体不断提纯的背后，正是华特气体不断创新、精益求精的一个缩影。
潜心研发打破国际巨头垄断
将高纯六氟乙烷作为蚀刻剂，通过辉光放电，以直径相当于头发丝几千分之一的线宽（纳米级别）在晶圆表面精准蚀刻出成千上万条线路。
正是因为它的存在，指甲盖大小的一块半导体芯片上，沟壑纵横。业内人笑称：能“装”下一座城市。现在，几乎所有8英寸及以上的半导体集成电路的生产都要用到高纯六氟乙烷。
这种纳米级别的蚀刻，对气体的纯度要求自然也高。通过两年的潜心研发，华特气体将六氟乙烷的纯度从99.9%提升至99.999%。
这一“五个九”的国产高纯六氟乙烷，被评为第十届（2015年度）中国半导体创新产品和技术，并一举打破了国内同种产品被美、日企业垄断的局面。
华特气体总经理傅铸红说，此前类似高纯六氟乙烷的电子特种气体售价很高，华特气体的产品推出后，由于品质有保证、价格更有竞争力，服务也比国外企业好，迫使国外企业把价格下调了一半。
目前，在高纯六氟乙烷上，华特气体已占据国内市场的六成以上，产品同时出口韩国、新加坡等国家。
傅铸红介绍，半导体芯片领域，“国内8英寸及以上集成电路的制造商，90%左右都是我们的客户”。这包括全球最大的集成电路代工厂之一台湾积体电路制造公司，和中国内地规模最大的集成电路芯片制造企业中芯国际集成电路制造有限公司等。在液晶面板领域，客户名单则包括了京东方科技集团股份有限公司、柔宇科技等，
华特气体追求创新的脚步一直未停止。使六氟乙烷的纯度达到99.999%后，华特气体又进了一步——将六氟乙烷的纯度再度拔高至99.9995%。杂质含量低至0.0005%，相当于1吨水中，仅有不到5克的杂质。
品质管理产品出炉要经过多道坎
从“五个九”到99.9995%，为何要不断对特种气体提纯？
傅铸红举了个例子说明纯度对特种气体的重要性。华特气体自主研发的用于治疗近视眼的准分子激光气体，其原理在于利用气体产生的激光能量削薄眼角膜。必须精准控制气体发生作用产生波长为193纳米的准分子激光，才能保证仅切割角膜而周围的生物组织不会损伤。“气体中任何一种杂质超标都可能影响波长，手术就没法做了。”傅铸红说。
能达到这种精度，是华特气体使用低温精馏、吸附、分子筛等技术，反复试验、查找漏洞、改进方案的结果。“难点很多，比如低温精馏纯化过程，如何精准控制各类参数，如何彻底分离密度、沸点十分接近的一氧化碳、氮气等。这些都靠我们自己一一破解。”傅铸红说。
如今，华特气体能根据不同客户的要求，对影响客户使用的杂质组分进行有针对性的定向去除，在纯度上实行个性化生产。这更意味着在提纯工艺上对各类参数极其精准的把控。
但提纯仅是生产特种气体的第一道坎，提纯后还必须保证气体纯度长期稳定，贮藏、运输过程中不被污染。只有气体即将用在客户的生产线上，其纯度还与气体入瓶时保持一致，才不至于功亏一篑。
为此，华特气体对盛装电子气体的钢瓶内壁进行抛光、粗磨、精磨，使内壁光洁度表面凸起不超过0.1微米；然后用特制的溶液清洗内壁，加热、抽真空。
对于高纯度的特种气体，品质管理尤为重要。华特气体配备了先进的进口检测分析仪器，采用了领先的SPC（统计过程控制）、FMEA（失效模式和效果分析）、Ford8D、QC7Tools、PCN工程变更管理等质量管理工具和方法，对杂质的检测可以达到ppb级，即十亿分之一，满足了高端客户对产品品质近乎严苛的要求。
以高纯六氟乙烷为代表作，华特气体表示公司成功登陆科创板后，会加大研发投入，争取每年都能推出更多的新产品，满足市场需求，也为投资者和社会创造价值。
撰文：蓝志凌王峰
