2024年，中国在氦气提纯领域实现密集突破，彻底打破了美国延续百年的技术垄断。珠海森铂自主研发的真空提氦冷箱，可从含氦量仅0.03%的液化天然气尾气中，每小时提取65立方米、纯度达99.9998%的超纯氦气，提取效率较国际平均水平提升了1.5倍。山西丰圣能源则实现了6N级（99.9999%）超高纯氦气量产，其“膜分离+PSA+合金脱氢”工艺攻克了煤层气提氦的全球难题。
这些突破直接导致美国800万立方米氦气库存滞销，国际价格暴跌30%，中国进口依赖度从95%骤降至43.4%。背后是中国从设备到材料的全链条创新：中科院研发的钴基量子磁性材料在零下253℃实现无氦超导，可替代70%的医用液氦；比亚迪搭建的氦气闭环回收系统，让全国15万台核磁共振设备每年节省进口成本2亿元。更深远的是，中国通过援建坦桑尼亚氦气厂、与俄罗斯联合开发西伯利亚气田，逐步构建起不依赖美国的国际供应链网络，撼动了美国的“氦气霸权”。
二、全球提纯格局重构
1. 美国：从绝对垄断到相对优势
美国凭借35%的储量和48%的产量仍居全球首位，联邦氦气储备掌握全球71%的库存。空气产品公司（AP）的低温精馏技术可将含氦0.66–8.2%的天然气提纯至99.9999%。但受页岩气开采导致氦含量下降影响，预计2025年产量同比减少12%。美国虽押注月球氦-3开发（如Interlune公司），但短期难以弥补常规产能下滑。
2. 中国：从追赶到引领
到2025年，中国年产能达到1765万立方米，技术覆盖天然气提氦（山西丰圣）、LNG尾气回收（珠海森铂）、煤层气提取（窑街煤电）等全场景。自主研发的低温吸附与精馏技术将关键部件国产化率从30%提升至80%，并已向俄罗斯、非洲输出整套设备。鄂尔多斯、陕西等基地能够满足国内45%的高端氦气需求。
3. 其他国家：分化与追赶
卡塔尔：北部气田氦含量1.8%，依托法国液空技术年产3000万立方米，但设备仍依赖美国进口。
俄罗斯：阿穆尔气田氦含量0.15–0.6%，中俄合作项目2026年投产后年产1.2亿立方米。但8月乌克兰空袭其唯一火箭用氦工厂，凸显供应链脆弱。
伊朗：2025年试点年产能22吨，采用俄罗斯技术，纯度仅99.9%，暂未进入高端市场。
1. 医疗健康：生命保障核心
液氦在-269℃维持MRI超导磁体稳定，全球每台MRI年耗液氦1.2万升。2024年中国医疗用氦达320万立方米，其中85%用于MRI，年增速17.4%。中科院研发的钆基材料有望替代70%的液氦，未来或重构医疗用氦格局。
2. 半导体制造：精密工艺支撑
芯片光刻需99.9999%超纯氦气冷却，每片12英寸晶圆消耗约30升。中国半导体用氦从2020年的300万立方米增长至2024年的890万立方米，占全球需求14%。珠海森铂提纯设备助力清华实验室14纳米芯片良率提升至98%，直接支撑国产光刻机研发。
3. 航空航天：太空探索底座
长征系列火箭每枚消耗氦气5000立方米，2024年军工用氦达280万立方米。液氦为卫星姿控系统提供低温环境，高温气冷堆采用氦循环冷却，使核电效率提升40%，单机组年节省2亿元成本。
4. 新兴领域：量子与聚变的支点
量子计算机运行需-273℃环境，IBM 433比特处理器年耗液氦3000立方米。中国“九章三号”液氦用量较前代翻倍，推动无氦超导材料研发。核聚变实验装置HL-2M每次实验消耗500立方米液氦，若2035年商业化，年需求或达1000万立方米。
5. 传统工业：结构性韧性
焊接：整体增速放缓至3%，但高端航空钛合金焊接年增10%。
光纤：5G建设带动2024年消耗225万立方米，同比增长15%。
激光切割：高功率激光器普及，需求年增20%，市场规模突破180亿元。
1. 技术替代风险
液氢制冷成本仅为液氦的1/5，日本川崎重工已在氢能卡车中实现-253℃稳定制冷，或冲击焊接、低温物流等应用。中国需在半导体、医疗等不可替代领域构筑应用壁垒。
2. 地缘政治博弈
中俄及非洲合作削弱了美国垄断，但超高纯氦仍部分依赖进口。2024年美国将20家中国半导体企业列入实体清单，可能影响设备稳定性。
3. 回收利用瓶颈
全球氦气回收率不足20%。中国半导体行业虽提升至55%，但仍有巨大潜力。比亚迪闭环系统与中科院分离膜技术为突破方向。
这场氦气争夺战的本质，是 科技实力与资源掌控力的双重较量。中国通过“技术突围 + 资源布局”的双轨战略，正重塑全球氦气产业链格局。而随着量子计算、核聚变等新兴领域的快速爆发，氦气这一“气体黄金”的战略价值将愈加凸显，其提纯技术与供应链安全，仍将是大国竞争的核心战场。
