2022年3月,俄罗斯突然宣布限制氦气出口,紧接着,美国也提高了氦气出口价格,涨幅超过30%。而彼时的中国,95%的氦气都靠进口,大量关键设备因氦气短缺停摆。在不掌握资源和技术的情况下,中国的高端制造,仿佛踩在了别人设下的“地雷”上。
同年,一家中国医疗设备企业因为缺氦,导致30台MRI设备无法调试,违约金高达数百万元。这一幕刺痛了整个产业链,更让国人明白,哪怕是看不见摸不着的一口气,也可能成为掐住国家命脉的武器。中国到底为何在氦气问题上落入被动局面?又该如何破局,摆脱对外依赖?
氦气虽然在空气中存在,却只占百万分之五,一旦泄漏便飘向大气层外,无法再回收。这种“用一点少一点”的特性,使它比石油还难得。更关键的是它的物理属性——常压下沸点接近绝对零度,是制冷和超导的理想介质。全球所有MRI、火箭、半导体工厂几乎都离不开它。
2021年至2023年,中国氦气消费量从2118万立方米增长至2618万立方米,年均复合增长率达到11.18%。预计到2025年,这一数字将突破2500×10⁴立方米。需求翻倍增长,但国产自给率却不到5%,这中间的鸿沟,成了别人掐脖子的手段。
美国掌握全球40%的氦气储量,早在1903年便发现富氦气田,并在1960年代建立国家战略储备,同时对所有含氦气体进行采样估算,节省了大量资源。到2012年之前,美国在氦气市场的占比接近80%,是毫无争议的垄断者。
中国的困境不仅是“资源少”,还在于“技术被卡”。本国气田中氦含量普遍只有0.03%到0.05%,远低于国外1%以上的富氦气田,这意味着提取难度极高。更雪上加霜的是,氦气提纯所需的设备长期被美国企业垄断,并列入出口管制清单,想买都买不到。
2018年,美国在氦气出口上附加“不得用于军事和科研领域”的条款,不仅限制了供应,还直接干预了中国的科技发展。面对重重封锁,中国没有选择妥协,而是悄然启动了“找氦行动”。
2025年以前,来自苏里格、涪陵、靖边等六大气田的新增探明氦气储量达到了40.7亿立方米,每处气田储量都超过2亿立方米。更令人惊喜的是,在陕西渭南首次发现了“独立氦气藏”,氦气不和天然气混合,纯度高、提取更容易。
与此同时,宁夏盐池建成全国首座商业化BOG提氦工厂,年产高纯氦气18万立方米,纯度高达99.999%。这类工厂专门回收天然气开采后的闪蒸蒸汽,不再白白浪费。这项技术也被称为“闪蒸汽提氦法”,它用低温冷凝方式分离出氦气,成本低,效率高。
进口格局也在悄然改变。中国与俄罗斯签署长期氦气合作协议,同时维持与卡塔尔、澳大利亚的多元进口渠道。不再将“鸡蛋放在一个篮子里”,极大降低了被单点打击的风险。
技术的突破同样没有落下。安徽某科研团队历时三年,试验20多种催化剂,终于攻克了“脱氢”关键环节,研发出“四阶耦合工艺”,不仅成本降低40%,能耗也减少了40%。
2025年,这套设备将在延安投产,产出的氦气纯度达到99.99997%,氖气杂质低至0.3ppm,成为国内首套能工业化生产6N9级超纯氦的产线,一举拿下19项专利,所有核心零部件实现国产化。
企业也开始全面发力。华特气体建成高端电子级氦气生产线,供给半导体厂;广西柳钢从焦化尾气中提氦,纯度达99.9999%;宁夏新珂源的超纯氦价格仅为进口价60%,从每立方米200元降至120元,极大降低了制造企业的成本。
地方政府响应迅速,潍坊高新区的氦气分装项目,仅用五个月就完成从拿地到投产,审批效率大大提升。全国多个医院和芯片工厂也装上了氦气回收系统。某三甲医院的MRI设备每年使用液氦量从1000升降到300升,既省钱又降低了对进口的依赖。
截至2024年,中国的氦气自给率较早前不足3%的水平已经有了明显提升。国际供应商看到中国能自产,也纷纷降价,氦气出口价格普遍下调20%以上,过去“说涨就涨”的日子一去不复返。
宁夏新珂源的年产1000吨高纯氦液化项目将在2025年底投产,届时一年可产600万立方米超纯氦,足够国内半数芯片工厂使用。中国甚至将提氦设备出口到东南亚,为当地建设氦气工厂,从“进口国”变成“输出国”,打破了多年来的技术封锁。
某头部半导体企业透露,使用国产氦气后,产线全年未停,芯片良率提升了2%。光纤制造企业则表示,国产氦气让光纤每公里成本降低了12%,产品更有市场竞争力。
在核能领域,第四代核反应堆冷却剂也用上了国产氦气,为未来清洁能源发展提供了保障。从2016年的不到2%,到2025年超过10%的自给率,中国靠着一步一个脚印,在氦气领域实现了从零到一的突破。
如今,中国不仅在勘探、提纯、储运、使用上形成了完整产业链,甚至建立了全球首个地下储氦库和多个应急储备基地,为关键时候保驾护航。
可以说,美国再想靠氦气限制中国,已经不再现实。国产氦气不只是资源,更是一种科技底气。中国正用自己的方式,稳扎稳打地破解“氦气困局”,而这背后是一场真正没有硝烟的科技保卫战。
更新时间:2025-10-10
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