曾比“黄金还贵”的氦气，中国竟从“废气”中提取成功？

一种不起眼的气体，却能卡住高端制造的咽喉，它就是氦气。过去十年，中国氦气需求以年均14%的速度增长，但此前国内产能不足全球1%，90%以上依赖进口。

海外工厂检修、地区冲突、出口限制，任何一点变动都可能冲击国内高端制造链条。2021年前后的全球氦短缺，让氦气价格短短数月翻了5倍。

不过现在，这种受制于人的局面已经彻底改变，中国打赢了这场氦气短缺战。

氦气的发现源于1903年美国堪萨斯州的一次油井作业，井口喷出的不可燃气体虽让寻油者失望，却被科学界检测出含氦量高达1.84%，是普通天然气田的10倍。

作为元素周期表中排第二的稀有气体，地球上的氦主要来自岩层深处放射性元素的衰变，最终富集在天然气田中。它化学性质稳定、分子质量轻，既能替代氢气实现举升功能，又无燃烧爆炸风险，在军事、航空等领域价值极高。

美国早早意识到氦气的战略意义，1917年就启动相关技术研发并建厂，1925年通过氦气保护法案将其列为战略物资严格管控出口，1960年再通过修正案强化管控并建立国家氦气储备库。

数据显示，美国控制全球35%的氦气资源，2012年前产能长期占全球80%，最初60多年里更是全球唯一生产国，冷战期间垄断全球供应，至今仍在产业链中拥有决定性影响力。

随着科技发展，氦气成为高端产业不可或缺的材料：核磁共振成像需液氦冷却超导磁体，半导体制造中它既是保护气体又是导热材料，航天领域火箭、卫星任务也离不开它。

中国需求快速增长的同时，产能仅占全球0.63%，九成消费依赖进口。2006年以来全球已出现四次氦短缺，2021年美国工厂检修、2022年卡塔尔减产叠加俄乌冲突，都推高了中国进口价格。

更关键的是自主权受限，2018年美国将氦气列入关键矿产清单，要求对华供应合同注明不准用于军事用途，还禁止出口制造超低温环境的制冷机。

为摆脱依赖，欧洲曾推动阿尔及利亚、卡塔尔建立新供应体系，但阿尔及利亚氦气主要供应欧洲，中国难以获得配额；卡塔尔虽一度占中国氦气进口的八成以上，却仍未解决单一气源依赖问题。

而中国能源结构“富煤贫油少气”，已探明天然气田含氦量仅0.1%-0.3%，资源禀赋不占优，单纯找气源难以破局。

转机来自液化天然气产业的技术突破。液化天然气是天然气超低温液化后的产物，便于储运，但储罐无法做到100%隔热，储运中因热量、压力变化会产生闪蒸气，这部分气体氦气浓度可达1%以上，过去只能被烧掉或放掉。

2019年，中科院理化技术研究所成功研制出中国首套闪蒸气低温提氦装置，生产出液氦产品，验证了技术的工程可行性。

2020年10月，由其发起创立的中科富海联合宁夏深燃众源，在宁夏盐池建成国内首个闪蒸气低温提氦示范项目，让提氦技术从实验室走向产业化。

关键技术突破后，各地项目加速落地：2020年底，四川空分设备在内蒙古鄂尔多斯建成国内首个年产能超百万立方米、纯度99.999%的氦项目；2021年，内蒙古森泰能源、甘肃瑞华能源的相关项目也相继投产。

随着提氦项目大规模落地，中国氦气供给结构显著改善。2024年，国内氦气年产能突破1000万立方米，产量同比增长近40%，进口依赖度从95%降至85%。要知道中国仅占全球2%的氦气资源，这样的突破实属不易。

除了提取技术，氦气储运这另一道难关也被逐步攻克。氦气液化温度比天然气更低，工程难度更大，曾是产业链的短板。

2022年，中集安瑞科成功研发国内第一台液氦罐箱，2023年5月启动量产计划，首批生产10台，填补了国内液氦储运装备的技术空白。掌握提取、液化、储运关键技术后，中国开始通过技术出海，在海外高氦资源区合作开发。

俄罗斯天然气含氦量0.15%-0.3%，高于中国。2021年投产的俄罗斯阿穆尔天然气加工厂，首套氦提纯与液化装置由中国能建葛洲坝集团承建；2023年11月，杭氧集团自主研制的液氦罐箱完成从阿穆尔到国内的跨境运输，2024年7月实现量产交付。

2024年，中国从俄罗斯进口的氦气占比达33%，成为第二大进口国，而从美国进口的占比已不足5%。

其实，决定产业安全的不是资源多寡，而是能否将不确定性掌控在自己手中。中国实现氦气产业链自主可控，并非改变了资源禀赋，而是结束了长期被短缺牵制的状态，完成了从无到有、从被动到可选的关键转折。