2018年稀土牌为何不出?现中国氦气破局,把废气变成“黄金气体”
发布时间:2026-01-13 22:26 浏览量:2
2018年美国对华加征关税时,中国手握稀土这张王牌却未轻易打出,背后藏着一个关键掣肘——氦气,这种被称为“工业血液”的战略资源,当时95%依赖进口,而美国掌控着全球70%以上的产量,牢牢卡住了我国高科技产业的脖子。
如今,这场持续多年的“锁喉”终于被打破:中国科学家另辟蹊径,从天然气闪蒸气、煤层气等“废气”中成功提炼出高纯氦气,不仅攻克6N9级超纯技术,更构建起自主产业链,彻底改写全球氦气格局。
氦气的战略价值远超黄金。它是唯一不可再生、无法化学合成的惰性气体,沸点低至-268.9℃,在高科技领域有着不可替代的作用:医疗核磁共振仪(MRI)的超导磁体需液氦维持极低温运行,半导体芯片制造中需高纯度氦气充当保护气防止氧化,火箭发射时的燃料增压、光纤生产的冷却过程,都离不开氦气的支撑。
更苛刻的是,半导体等尖端领域对氦气纯度要求达99.9999%(6N级)以上,一丝杂质就可能导致芯片短路、设备报废,而我国天然氦气资源极度匮乏,气田平均含氦量仅0.03%-0.05%,远低于国际富氦气田1%-7%的水平。
长期以来,全球氦气产业被美国垄断。自1903年发现高含氦天然气后,美国通过《氦气保护法案》将其列为战略物资,出口需经层层审批,更联合盟友对我国实施技术封锁,禁止出口20K以下制冷机等核心设备。2021年美国氦气厂检修、卡塔尔工厂维护叠加俄乌冲突影响,国际氦气价格暴涨,国内半导体、医疗企业被迫承受巨额成本压力,凸显了对外依赖的致命风险。
中国的突围之路,始于对“废气”的资源化利用。天然气液化储运时产生的闪蒸气,过去常被直接烧掉或放空,而其中氦气浓度可达1%以上,成为我国提氦的突破口。2019年,中科院理化技术研究所成功研制首套闪蒸气低温提氦装置,2020年宁夏盐池建成国内首个示范项目,实现技术从实验室到产业化的跨越。
在此基础上,我国企业不断突破技术瓶颈:万瑞冷电首创“脱氢+膜分离+变压吸附+低温精制”联合工艺,将氦气纯度提升至99.99997%(6N9级),百万颗气体分子中仅含1个杂质,攻克了氖氦分子难分离的世界级难题;中国煤炭科工集团更是开创含氦煤层气提氦技术,从成分复杂、含大量二氧化碳的煤层气中,提炼出99.999%以上的高纯氦气,开辟了新的资源路径。
如今,中国氦气产业已形成全链条自主优势。2024年国内氦气产能突破1000万立方米。
中石油依托陕甘宁气田建成规模化生产基地,2025年青海油田二期投产后年产能将达6000万立方米,占全国总产量40%以上;中集安瑞科研发的国产液氦罐箱实现量产,填补了储运装备空白,杭氧集团的液氦罐箱已完成中俄跨境运输。
在海外市场,我国技术已成功出海,俄罗斯阿穆尔天然气加工厂的氦提纯装置由中国能建承建,2024年我国氦气进口结构持续优化,从美国进口占比大幅下降,俄罗斯成为重要进口来源地
中石油等央企掌控低浓度氦源,广东华特气体、苏州金宏气体等企业深耕终端应用,氦利格斯等创新企业推出分布式微型提氦站,将油田排空尾气转化为商品氦,服务全国217家科研单位,复购率达89%。
从提取、液化到储运,我国已实现100%国产化,获授专利19项,主持发布多项行业标准,部分设备还实现批量出口。
从2018年的被动隐忍,到如今的自主可控,这场跨越多年的技术攻坚,为我国半导体、医疗、航天等高科技产业筑牢了资源根基。当“废气”变“黄金”,当依赖变自主,中国用创新证明:真正的战略安全,源于将发展主动权牢牢掌握在自己手中。
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