锁喉之手,终被斩断!中国终于夺回“工业血液”控制权!

氦气这东西,看起来就是气,可实际上却牵扯着整条产业链的命脉。之前一直卡在别人手里,现在总算弄到自己的高纯度氦气了。

纯度高达99.99997%,这个数字一一公布,立马在“被卡”历史上画了个大叉。这次地点选在了陕西延安,主角是万瑞冷电。

氦气呢,外头有人叫它“工业血液”。半导体制造需要它来创造无氧环境,航天发射需要它来推进燃料,医疗MRI(磁共振检查)需要它来维持超导状态。

全世界都在争夺它,中国也加入了这场角逐。问题不在于买,而在于开采——咱们的底子不厚,这氦气资源本来就不丰

100万分子,只能有一个杂质!

这几十年来,我们也试过不少办法,可那个瓶颈一直没突破。说到氦气的提取技术,倒不算特别难,但难就难在,能把它提到99.99997%的纯度。

这到底意味着啥?就是说,100万个气体分子里,最多只能有一个杂质分子,多一分都达不到标准

这套系统的厉害之处,并非靠某一项单点技术,而是一整套把物理极限、智能算法和材料科学深度绑定的“四阶过滤”体系。它的终极目标,是攻克那个让无数科学家头疼的世界级难题——把氦和氖分离开

真正的决战,发生在零下243摄氏度的酷寒地带。在这里,物理性质几乎一模一样的氦气和氖气,必须被精准分离。这两种气体的分子大小,仅仅相差0.6埃,难度好比医生在做一场“化学手术”,或者说,是拿着显微镜去挑一根头发丝

为了打赢这场硬仗,团队自主研发出一种全新的高效吸附剂材料,它的比表面积是常规材料的三倍,吸附能力堪称恐怖。再结合独创的超低温吸附技术,终于让分离这两种“孪生气体”成为可能。

当然,在进入这场深冷决战之前,气体原料要先经过三道关卡的层层“剥皮”

第一关是脱氢,用催化剂把氢气变成水除掉。第二关是膜分离,利用特殊的高分子膜进行分子筛选,这一步的效率相比过去提升了整整40%。第三关是变压吸附,通过压力变化,像海绵一样吸掉其他杂质。

有了这套组合拳,进入核心环节的气体已经相当纯净,为最终的精炼创造了完美条件。

更关键的是,这台精密的仪器拥有一个强大的“智能大脑”。内置的AI算法,可以实时监控流量、压力和杂质浓度,然后自动调整运行参数,真正实现了24小时不间断的连续流操作

更让人惊叹的是,它的能耗比同类进口设备还要低15%,启动后短短4小时就能进入稳定工作状态,并且每两小时就进行一次ppb级的气体采样分析,确保万无一失。

把“锁喉”的技巧,从脖子上给掰下来!

这套系统的诞生,意义早已超出了技术范畴,它从根本上扭转了中国在全球氦气供应链中的被动地位,成了一个强有力的战略反制工具。

回看过去,那是一段相当憋屈的日子。中国的天然气田中,氦含量平均只有0.03%到0.05%,低得可怜。而国外的富氦气田,含量能达到1%甚至7%

这不只是一点点差异,而是几倍甚至几十倍的差距。含量低,代表着“抽取不纯、效率慢、产量少”。这种资源上的先天不足,导致我们长期依赖进口,高纯氦的自给能力几乎为零。

全球市场上,约九成的氦气贸易被美国和卡塔尔牢牢控制。这意味着,他们随时可以对我们关上大门。更要命的是,像4K温区制冷机这样的关键设备和技术,一直面临着禁运的风险,咽喉被死死卡住

现在,局面彻底反转了。以万瑞冷电为代表的国产力量,仅一家企业的总年产能就达到了400万立方米,单台设备一年就能产出40万立方米的高纯氦气

这不仅意味着国内的半导体、航空航天等高科技产业,终于有了稳定可靠的战略资源安全保障,也意味着那只外部“卡脖子”的手,被彻底斩断。

我们不再只是被动接受价格的买家。凭借着这项硬核技术,中国正在从一个纯粹的氦气进口国,华丽转身为技术和设备的出口国。目前,这套国产系统已经开始批量走向中亚、中东等氦气高消耗地区。

更具深远意义的是,我们开始制定游戏规则。由万瑞冷电主导并编制的《氦气纯化器》行业标准,标志着中国在这一领域的话语权,正在从无到有,从弱到强

小巨人背后的大推手

这台划时代设备的成功,绝不是某个天才灵光一现的英雄主义创举,它是国家战略、企业专注和科研精神三方合力下,一个成熟创新生态结出的必然果实

这背后,首先是国家意志的强大驱动力。整个攻关项目从2019年便已启动,正是顶层设计和政策扶持,为这种周期长、风险高的技术研发提供了最坚实的后盾。

万瑞冷电能够入选国家级专精特新“小巨人”企业名单,本身就是这种支持体系的最好证明。

作为创新主体的企业,则展现了惊人的坚韧和全方位的能力。万瑞冷电隶属于中国电科博微所,有着深厚的科研底蕴。

他们不仅完成了从基础研究到工程化的全过程,还围绕核心技术,布局了多达19项的自主专利,构筑起坚实的知识产权壁垒

最终,将所有蓝图变为现实的,是那群科研人员六年如一日的坚守和对极致的追求。团队负责人荣成旭带领着大家,在延安的真实工况下,一步步将理论变为现实。

其中,核心工程师胡有明的身影尤为突出。为了攻克最关键的氖氦分离难题,他一个人就进行了一千次以上的实验。正是这种近乎偏执的钻研精神,才最终敲开了胜利的大门。

近期,这套凝聚了无数心血的工程,终于通过了第三方权威机构的鉴定、运行及采样报告,宣告大功告成。

结语

国产高纯氦气提纯系统的诞生,是中国在关键战略资源领域打赢的一场决定性战役。

它不仅仅是一台冷冰冰的机器,更像是一面镜子,清晰地映照出中国正在通过“技术内核创新、战略价值重塑、完整生态支撑”这三位一体的路径,坚定地走向科技自立自强。

把“锁喉”的技巧,从脖子上给掰下来以前我们只能买气,受制于人,现在倒过来自己把气提出来,然后还能挣钱卖给别人。这个转折点,不仅仅是氦气的胜利,更是整个自主创新体系的胜利。

参考资料:

科技日报《产出99.99997%超高纯氦气 我国天然气提氦技术取得新突破》

https://tech.huanqiu.com/article/4NyABqnMlIE

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更新时间:2025-09-17

标签:科技   控制权   中国   血液   工业   氦气   气体   技术   杂质   分子   战略   延安   高纯   设备

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