科技制造隐性短板显现,氦气长期依赖进口,国产产能逐步跟上需求
- 科技快讯
- 48分钟前
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近期国内工业市场氦气供货状态持续收紧,多地工厂和科研机构出现拿货难的情况,氦气市场成交价格出现明显上浮。作为各类高端制造、精密科研、医疗设备运行必须用到的稀有气体,氦气的供给稳定性,直接影响半导体生产、高端设备检测、医疗核磁设备运转、航天实验等多个核心领域的正常运转。国内氦气供给长期依赖海外进口,本土产能和技术储备存在明显不足,行业供应链隐患持续存在。
氦气属于不可再生的稀缺资源,全球储量分布极度集中。美国、卡塔尔、阿尔及利亚几个国家掌握全球绝大部分氦气资源和提纯产能。全球氦气贸易规则、定价标准、出口配额,都由少数海外机构把控。国内地质调查数据显示,本土氦气储量占全球总量的比例极低,天然气田浓度达不到直接开采的标准,早期国内没有成熟的提纯技术和量产装置,市场供给完全依靠外部输入。

国内高端产业对氦气的使用需求逐年上涨。半导体芯片生产过程里,晶圆制造、蚀刻、封装环节都需要高纯氦气做环境保护。医疗领域的核磁共振设备,需要依靠液氦维持设备低温运行状态。航天测试、超导实验、精密仪器检测、光纤制造等领域,氦气都是不可替换的基础材料。国内制造业升级速度加快,高端产能持续扩张,氦气的年度消耗总量保持稳定增长。
2024年国内氦气整体使用需求接近两千六百万立方米,本土产能供给量仅四百多万立方米,整体自给比例不足两成。超过八成的氦气需求需要依靠进口满足,其中过半进口货源来自卡塔尔。高端电子级高纯氦气的进口占比更高,基本完全依赖海外供货。任何海外产区的产能调整、航运限制、区域局势变动,都会直接影响国内到货节奏。
近期中东航运通道受限,全球氦气运输效率下降。大量海外氦气货源无法按时运抵国内市场,国内现货库存持续消耗。市场现货数量减少之后,拿货价格出现明显上涨,部分地区工业氦气单价环比涨幅超过三成。中小制造企业拿货成本增加,部分小型加工厂出现限量拿货、按需减产的情况。
普通大众很少接触氦气,但各类高端科技产品的生产环节都离不开氦气。手机芯片、电脑硬件、医疗设备、航天器材的量产工作,都需要稳定的氦气供给。氦气供给中断,会直接导致生产线停工,科研项目停滞。这也是氦气被称作高端制造刚需资源的核心原因。
国内氦气产业的短板主要集中在两个层面。一是天然资源禀赋不足,本土气田氦气浓度偏低,开采提纯难度大。二是早期核心提纯技术被海外垄断,国内没有成熟的量产设备和工艺体系,没办法从低浓度气源里提取合格的高纯氦气。过往国内企业只能采购海外成品氦气,没有自主生产能力。

国内产业端从近几年开始集中攻坚氦气自主化技术。国内企业逐步掌握低品位气源提氦工艺,通过膜分离、变压吸附组合技术,从天然气尾气、煤层气里提取氦气。这类技术可以适配国内低浓度气源现状,不用依赖高纯度进口气源。陕西、新疆、四川、内蒙古等地,陆续建成落地国产提氦工业化装置。
国内头部企业已经实现电子级高纯氦气量产,纯度达到行业通用的六N标准,通过国际头部半导体企业认证,可以直接供应国内晶圆代工厂。这类技术突破打破海外高纯氦气的技术封锁,高端制造领域的氦气供给,开始出现国产替代的可行路径。
本土氦气产能数据保持逐年上涨趋势。2023年国内氦气年产量突破三百万立方米,2024年产量提升至四百四十万立方米以上,自给率稳步提升。产能增长速度,跟不上高端产业的需求增速,整体供需缺口依旧很大。短期之内,国内没办法完全摆脱进口供给。
行业内部已经形成多套落地解决方案,用来缓解氦气供给紧张的问题。国内能源企业持续扩产本土提氦装置,新增产能持续投放市场,逐步填补基础工业氦气的需求缺口。基础工业领域可以优先使用国产氦气,把进口高纯氦气留给半导体、医疗核心领域,优化资源分配方式。
氦气回收循环体系开始在高端工厂落地。以往生产实验过程里的氦气使用后直接排空,资源浪费比例很高。现在头部晶圆厂、科研实验室配套搭建氦气回收提纯设备,使用过的氦气可以回收、过滤、提纯、二次利用。单厂氦气利用率可以大幅提升,有效减少新鲜氦气的采购量。
国内进口渠道结构持续优化。以往进口货源高度集中单一地区,供应链风险集中。国内贸易企业逐步拓展多区域进口渠道,分散货源采购地,降低单一区域局势变动带来的断供风险。多渠道供货模式,可以稳定国内整体到货量,平抑市场价格波动。

科研端持续推进低能耗提氦技术研发。针对国内低浓度气源的特性,研发适配性更强的提纯工艺,降低量产成本,提升提取效率。后续技术成熟之后,国内更多区域的气源可以利用,本土产能的增长空间会进一步打开。
高端制造企业可以调整自身供应链配置。非核心生产环节替换国产工业氦气,核心精密环节保留高纯进口氦气,控制生产成本的同时保障生产稳定。企业配套搭建内部氦气回收系统,减少资源消耗,降低对外采购依赖。
从行业长期发展来看,稀有气体自主化是高端制造产业链完善的必经环节。氦气只是其中一个品类,这类基础工业资源的自主可控,直接决定科技制造产业的抗风险能力。国内现有技术和产能已经完成从零到一的突破,后续持续扩产、优化工艺、搭建循环体系,能够逐步缩小供需缺口,彻底解决稀有气体被海外垄断的行业短板。
