前言

你可能難以置信，一種無形無色、輕盈到能飄向天際的稀有氣體——氦氣，竟曾讓三甲醫(yī)院核磁共振設(shè)備集體停擺、晶圓廠光刻環(huán)節(jié)被迫中斷、長征系列火箭發(fā)射計劃一再推遲！

整整十年間，中國尖端制造業(yè)被這種“看不見的資源”死死扼住咽喉：進口單價連年翻倍，供貨周期忽長忽短，每逢海外工廠例行檢修或美國調(diào)整出口管制清單，國內(nèi)龍頭企業(yè)便如臨大敵，連最基礎(chǔ)的液氦儲備都得掐著指頭算日子。

而如今，局勢已然發(fā)生根本性逆轉(zhuǎn)！國產(chǎn)低溫閃蒸氣提氦技術(shù)全面落地，中俄聯(lián)合氦氣供應(yīng)鏈正式貫通，美方苦心經(jīng)營半個多世紀的全球氦氣主導(dǎo)架構(gòu)正以肉眼可見的速度瓦解。

中國不再只是產(chǎn)業(yè)鏈末端的等待者，而是手握氣源、技術(shù)、儲運與定價話語權(quán)的戰(zhàn)略主導(dǎo)方。

法國《工業(yè)氣體評論》援引權(quán)威分析指出：“中國液氦自主供給能力呈指數(shù)級躍升，華盛頓最新一輪出口限制措施，恐怕連‘象征意義’都難維持！”

中國曾被卡脖子的氦氣市場

氦氣，表面平凡，實則堪稱現(xiàn)代高精尖工業(yè)運轉(zhuǎn)的“生命維持氣體”。

一臺3.0T核磁共振儀需持續(xù)浸泡于-269℃液氦中才能保持超導(dǎo)線圈零電阻；7納米以下芯片蝕刻腔體必須用高純氦氣隔絕雜質(zhì)并高效導(dǎo)出熱量；重型運載火箭燃料貯箱加壓、發(fā)動機點火前吹掃，全部依賴穩(wěn)定可靠的氦氣流控系統(tǒng)。

美國正是憑借對這一關(guān)鍵介質(zhì)的全鏈條掌控，悄然將其鍛造成撬動全球科技競爭格局的“非金屬杠桿”。

早在20世紀初，美國就在堪薩斯州等地發(fā)現(xiàn)富含氦氣的天然氣田，并迅速啟動國家戰(zhàn)略部署。

通過《聯(lián)邦氦氣法案》實施強制封存、設(shè)立國家氦氣儲備庫、嚴控出口許可及技術(shù)轉(zhuǎn)讓，疊加冷戰(zhàn)時期對盟友的定向配給機制，美國構(gòu)建起覆蓋勘探、提純、液化、運輸、應(yīng)用的閉環(huán)壟斷體系。

在此框架下，全球氦氣定價權(quán)、產(chǎn)能分配權(quán)、技術(shù)標準制定權(quán)長期由美方單方面主導(dǎo)，中國只能按既定規(guī)則被動接單、按期付款、靜候發(fā)貨。

伴隨中國醫(yī)療裝備升級、集成電路擴產(chǎn)、商業(yè)航天爆發(fā)式增長，氦氣年需求量十年內(nèi)暴漲217%。

但國內(nèi)常規(guī)天然氣田平均氦濃度僅為0.04%—0.1%，遠低于商業(yè)化開采門檻（0.3%），傳統(tǒng)路徑幾無突破可能。

每一次高端醫(yī)療設(shè)備裝機潮、每一輪晶圓廠建廠高峰、每一發(fā)新型火箭首飛籌備，都因氦氣供應(yīng)不確定性而蒙上陰影——價格隨LNG期貨波動劇烈跳漲，更致命的是，關(guān)鍵節(jié)點上可能突然斷供。

數(shù)次全球范圍氦氣供應(yīng)危機反復(fù)警示：中國缺的不是資源總量，而是將低品位氣源轉(zhuǎn)化為高價值產(chǎn)品的硬科技能力，以及不受制于人的韌性供應(yīng)鏈。

若始終仰賴他國“開閥放氣”，中國高端制造就永遠無法挺直腰桿、從容布局。

這種受制于人的困局，深層折射出一個系統(tǒng)性軟肋：在戰(zhàn)略級工業(yè)氣體領(lǐng)域缺乏定義規(guī)則的能力。

一次海外壓縮機故障、一輪出口許可證重審、一場地緣政治摩擦升溫，都足以觸發(fā)連鎖反應(yīng)——產(chǎn)線降負荷、設(shè)備限運行、研發(fā)進度延后。

過去，中國企業(yè)只能緊盯國際供應(yīng)商郵件，祈禱“今日有貨”，這種聽憑擺布的狀態(tài)，正是制約產(chǎn)業(yè)躍升的最大隱性成本。

中國國產(chǎn)提氦技術(shù)突圍

真正的破局點，源于認知范式的徹底刷新。當(dāng)天然富氦氣田稀缺成為客觀現(xiàn)實，科研團隊果斷轉(zhuǎn)向“變廢為寶”的逆向思維。

研究發(fā)現(xiàn)，我國每年進口超億噸液化天然氣（LNG），在接收站氣化過程中產(chǎn)生的閃蒸氣（BOG），長期被視作低值副產(chǎn)物——或直接排空，或燃燒處理，殊不知其中氦含量高達0.35%—0.8%，遠超常規(guī)天然氣，具備極高的工業(yè)化提取潛力。

真正的挑戰(zhàn)在于：如何在-162℃超低溫、低壓差、組分復(fù)雜的工況下，實現(xiàn)氦氣的高選擇性捕獲與梯度提純。

該技術(shù)此前被德美日三國列為出口管制類核心工藝，圖紙不公開、設(shè)備不銷售、參數(shù)不共享。

中國科研機構(gòu)與龍頭企業(yè)選擇正面攻堅，從分子篩吸附動力學(xué)建模、低溫精餾塔板優(yōu)化，到氦氣回收率實時調(diào)控算法，全部實現(xiàn)原始創(chuàng)新。

首套千標方級BOG低溫提氦示范裝置投運成功，標志著技術(shù)可行性獲得工程驗證；隨后在江蘇、廣東、海南等LNG接收站密集區(qū)快速復(fù)制推廣，完成從中試到百噸級量產(chǎn)的三級躍遷。

突破不止于“能做”，更在于“做得更好”：單位能耗降低38%，氦氣回收率提升至92.6%，99.9995%超高純度穩(wěn)定達標，完全滿足半導(dǎo)體光刻機冷卻、核磁共振超導(dǎo)磁體、火箭姿控系統(tǒng)等極限工況需求。

隨著十余個區(qū)域性提氦基地建成投產(chǎn)，中國氦氣已實質(zhì)性嵌入國家能源與工業(yè)安全體系。

雖然本土天然氣氦資源稟賦有限，但依托LNG進口規(guī)模優(yōu)勢，對“伴生氣”進行深度挖潛，硬是打造出全球獨一無二的“LNG衍生氦氣”新賽道。

國產(chǎn)氦氣供應(yīng)不再綁定單一氣田、不依賴特定管道、不受限于某國政策，抗擾動能力顯著增強，國際價格波動對其影響趨近于零。

至此，中國在全球氦氣版圖中的角色，完成了從“采購清單填寫者”到“技術(shù)標準輸出者”的質(zhì)變躍升。

中俄合作打通全鏈條

提取只是起點，真正決定氦氣戰(zhàn)略價值的是液化與長距離安全儲運能力。

液氦運輸堪稱工業(yè)物流“珠峰”——需全程維持-268.9℃超低溫環(huán)境，對絕熱材料性能、真空夾層穩(wěn)定性、壓力自適應(yīng)調(diào)節(jié)、微泄漏在線監(jiān)測等提出極端要求，稍有偏差即導(dǎo)致整罐液氦氣化損失。

長期以來，該領(lǐng)域被德國林德、美國普萊克斯等巨頭牢牢把控，國內(nèi)企業(yè)不僅采購成本高昂，更面臨運輸排期不可控、應(yīng)急響應(yīng)滯后、數(shù)據(jù)接口不開放等多重掣肘，下游用戶常常陷入“貨在途中、心在懸空”的窘境。

對精密制造而言，這意味著產(chǎn)線排程表隨時可能被一張延遲運單打亂，醫(yī)療診斷窗口期被迫壓縮，火箭發(fā)射窗口錯失風(fēng)險陡增。

中俄能源合作縱深推進，為破解這一瓶頸提供了歷史性契機。

俄方坐擁西伯利亞巨型氦氣富集氣田，氦濃度穩(wěn)定在0.7%—1.2%；中方擁有全球最大LNG基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)、最快工程轉(zhuǎn)化速度及最完整高端制造應(yīng)用場景，雙方形成天然能力互補。

從雅庫特氣田開采端、新西伯利亞提純中心、符拉迪沃斯托克液化基地，到中國沿海接收站、區(qū)域分裝中心、終端用戶配送網(wǎng)，一條橫跨歐亞大陸的氦氣全生命周期通道全線貫通。

核心裝備全面國產(chǎn)化：自主研發(fā)的9%鎳鋼超低溫罐箱通過-196℃沖擊試驗認證；基于北斗+5G的液氦運輸智能監(jiān)控平臺實現(xiàn)毫秒級壓力/溫度/液位三維預(yù)警；AI驅(qū)動的動態(tài)充裝調(diào)度系統(tǒng)使運輸周轉(zhuǎn)效率提升41%，綜合成本下降53%，供應(yīng)可靠性達99.999%。

市場格局隨之重塑。2024年數(shù)據(jù)顯示，俄羅斯已躍居中國氦氣第一大來源國，占比達68.3%；美國份額萎縮至不足5%，基本退出主流供應(yīng)序列。

下游反響立竿見影：中芯國際等晶圓廠氦氣采購均價下降34%，光刻工藝穩(wěn)定性提升22%；中國航天科技集團火箭發(fā)射任務(wù)氦氣保障準時率達100%；聯(lián)影、東軟等醫(yī)療設(shè)備廠商實現(xiàn)核磁共振儀全國產(chǎn)化維保，液氦年損耗率下降至0.8%。

尤為關(guān)鍵的是，中國已建立起“國產(chǎn)提氦+俄氣直供+戰(zhàn)略儲備+智能調(diào)度”的四重保障機制，無論國際市場出現(xiàn)何種黑天鵝事件，均可通過內(nèi)部資源調(diào)配實現(xiàn)無縫承接。

十年前，企業(yè)高管談氦氣色變；今天，供應(yīng)鏈總監(jiān)可依據(jù)數(shù)字孿生平臺精準預(yù)判未來90天供需態(tài)勢。

這份篤定感帶來的不僅是采購成本優(yōu)化，更是整個高端制造業(yè)的信心重構(gòu)。

新產(chǎn)線建設(shè)不再因氣體供應(yīng)不確定性而預(yù)留冗余周期；前沿技術(shù)研發(fā)敢于設(shè)定更高性能指標；跨國并購談判中，氦氣自主保障能力已成為估值溢價的關(guān)鍵因子。

中國氦氣產(chǎn)業(yè)的崛起，早已超越單一產(chǎn)品替代范疇，演變?yōu)橐粓龈采w技術(shù)主權(quán)、設(shè)施主權(quán)、數(shù)據(jù)主權(quán)與規(guī)則主權(quán)的系統(tǒng)性安全升級。

它意味著，在半導(dǎo)體蝕刻腔、航天加注臂、醫(yī)療掃描艙這些決定國家競爭力的核心場景里，“最后一口氣”的主動權(quán)，已牢牢掌握在中國人自己手中。

結(jié)語

回望來路，中國氦氣產(chǎn)業(yè)的突圍之路，沒有捷徑可走，沒有現(xiàn)成模板，唯有一錘一錘砸向技術(shù)壁壘，一步一腳印夯實產(chǎn)業(yè)根基。

沒有富集氣田？就從LNG閃蒸氣里榨取價值；沒有先發(fā)優(yōu)勢？就在別人忽視的“工業(yè)邊角料”中開辟新賽道；沒有單一保障？就以雙循環(huán)格局織就多源互備的安全網(wǎng)絡(luò)。

今天，中國不僅建成全球規(guī)模最大的BOG提氦產(chǎn)業(yè)集群，更實現(xiàn)了從氣源開發(fā)、低溫分離、液化儲運到智能調(diào)度的全棧自主可控。

氦氣，已從懸在中國制造業(yè)頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍，轉(zhuǎn)變?yōu)橹胃哔|(zhì)量發(fā)展的“底氣之源”。這背后，是工程師在零下百攝氏度實驗室里的徹夜堅守，是央企與民企協(xié)同攻堅的產(chǎn)業(yè)自覺，更是新型舉國體制下資源配置效率的生動體現(xiàn)。

氦氣的故事只是一個開始。它昭示著一條清晰路徑：只要錨定真實痛點、堅持正向創(chuàng)新、強化系統(tǒng)集成，任何看似堅不可摧的技術(shù)霸權(quán)，終將在扎實的產(chǎn)業(yè)實踐面前土崩瓦解。

未來，中國的高端產(chǎn)業(yè)，不再為“一口氣”輾轉(zhuǎn)難眠，而是以自主可控的底氣，從容叩響星辰大海的大門。