纯度达99.99997%,中国取得重大技术突破,被西方卡脖多年后逆袭

中国成功产出6N9级超纯氦气,纯度高达99.99997%!

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8月18日,陕西延安传出一个重磅消息,令中国氦气领域激动万分,更让全球氦气市场一片沸腾。长期以来,中国在这种关键气体上被西方死死卡住脖子,进口依赖度一度超过95%,而如今,中国终于能夺回“工业血液”控制权了!

可能有人会疑惑,空气中就有氦气,它怎么会这么金贵?氦气到底有什么特殊本事,能让各国争相抢夺呢?

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一、氦气为何被各国争相抢夺?

提到工业血液,很多人的第一反应就是石油,毕竟从汽车油箱到化工原料,石油的身影无处不在,但在航空航天、半导体、医疗影像等尖端领域,还有一种看不见、摸不着的气体,比石油更金贵,更关键,堪称高端制造的命脉,它就是氦气。

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氦气是元素周期表中最“佛系”的元素之一,是自然界中最轻的惰性气体,所谓惰性,就是它几乎不与任何物质发生化学反应,这让它在需要“隔绝反应”的场景中成了香饽饽。

但真正让氦气无可替代的,是它逆天的超低温特性,常压下氦气的沸点低至零下268.9摄氏度,是人类目前发现的沸点最低的物质,能轻松实现接近绝对零度的超低温环境。

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别小看这超低温能力,它可是尖端科技的刚需,在航空航天领域,火箭发动机的涡轮泵,航天器的姿态控制系统,都需要超低温介质来冷却,氦气就是最佳选择。

半导体行业更离不开它,芯片制造的光刻、沉积等工序中,氦气既能充当保护器,防止晶圆被氧化,又能快速带走设备产生的热量,保证芯片精度。

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就连医院里的核磁共振机器中的核心部件超导磁体也需要靠氦气维持低温,否则根本无法生成清晰的医学影像。

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除了这些高大上的用途,氦气在普通人的生活中也有踪迹,比如庆典上的氦气球能轻松飘向高空,就是因为氦气密度远小于空气且性质稳定,比易燃易爆的氢气安全得多,潜水员深潜时呼吸的混合气体中也含有氦气,能避免“减压病”的发生。

但氦气有个致命缺点,那就是不可再生,它在地球形成初期就已存在,主要藏身于天然气田之中,是铀、钍等放射性元素衰变的产物,由于密度很小,氦气很容易从地球大气层逃离到宇宙空间,一旦用完,就再也无法补充。

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既然氦气如此重要,中国作为制造业大国,对它的需求自然水涨船高,数据显示,中国每年的氦气需求量占全球总需求量的20%以上,且还在以每年10%左右的速度增长,但拥有庞大需求的中国,在氦气领域却长期陷入“有需求,无供给”的尴尬境地,这究竟是为什么?

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二、中国陷入氦气困境

中国的氦气困境,比大家想象得还要棘手,全球氦气资源主要分布在天然气含量高的气田之中,且只有天然气氦含量超过0.1%时,才具备商业开采价值。

美国的胡果顿气田的氦含量0.8%-1.0%,卡塔尔、俄罗斯的优质气田氦含量也在0.3%以上,而中国已探明的天然气田中,氦含量平均仅为0.03%-0.05%,最高也不超过0.2%,这意味着中国即便想开采本土氦气,也得面对“沙子里淘金”的难题,开采成本远比富氦国家高得多。

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其实气田中氦含量低也能开采,关键在于提纯技术,但长期以来,氦气提纯的核心技术被美国、法国等西方国家垄断,他们不仅对中国实施技术封锁,连关键设备都明令禁止出口,比如用于氦气精制的低温吸附剂、深低温纯化器等核心部件,中国曾多次求购均被拒绝。

没有技术和设备,中国即便开采出低纯度氦气,也无法提纯到高端制造所需的6N级氦气,也就是99.9999%以上纯度的氦气,只能眼睁睁看着本土资源“沉睡”。

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由于本土无法产出高纯氦气,中国只能从美国、卡塔尔等国进口,进口依赖度常年维持在95%以上,更憋屈的是,国际氦气市场被美国联合卡塔尔等国掌控了90%的贸易份额,形成了垄断格局。

这些垄断者看准了中国“无替代、急需求”的软肋,肆意抬高价格,价格暴涨还只是小事,供应中断的风险更让中国企业如坐针毡。2019年,美国曾以“国家安全”为由,暂停对中国部分高科技企业的氦气供应,直接导致国内多家半导体工厂被迫减产,核磁共振仪生产企业面临“断粮”危机。

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从资源到技术,再到市场,中国氦气产业被西方全方位“锁喉”,这种困境不仅让中国企业付出了高昂的成本,更严重制约了航空航天、半导体、高端医疗等战略产业的发展,难道中国只能一直受制于他人?答案显然是否定的。

三、技术逆袭,夺回控制权

面对垄断,中国没有选择妥协,从科研机构到企业,无数人憋着一股不服输的劲头,誓要打破这层枷锁,而中国电科旗下的万瑞冷电公司的科研团队也在其中。

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为了突破中国的氦气困境,科研团队历经数年攻关,创新性提出了“四阶耦合联合法”提氦工艺体系,简单来说,就是脱氢、膜分离、变压吸附、分离氖气四道工艺像“搭积木”一样高效耦合,一步步去除天然气中的杂质,最终提炼出高纯度氦气。

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8月18日,安徽万瑞冷电科技有限公司自主研制的“低温精制及脱氖装置”在陕西延安天然气提氦项目现场完成工程验收。该装置产出氦气纯度达到99.99997%(6N9级),氖气杂质含量低于0.3ppm。作为国内首套从天然气中提取6N9级超纯氦气的装置,这一成果标志着我国在低丰度天然气提氦领域实现了重大突破。

每日经济新闻:2025年8月19日报道

这不是一次简单的突破,它意味着中国掌握了低丰度天然气提氦技术,还达到了全球领先水平,而技术突破带来的,是市场话语权的回归。

以前国际氦气供应商说涨价就涨价,中国企业只能被动接受,现在随着中国本土高纯氦气产能不断释放,国际供应商立刻改变了态度,主动将氦气价格下调了20%以上。

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以前是外国拿着刀在中国脖子上要价,现在中国技术突破了,他们反而主动降价促销,这就是技术自主的底气。

更关键的是,这一技术已经从实验室走了出来,成为稳定产业,目前万瑞冷电年产氦气400万立方米,获授专利19项,发布多项行业标准,实现了装备和工艺的全面国产化。这意味着,中国从一个氦气进口国转变为技术和设备的出口国,既斩断了“锁喉之手”,也夺回了“工业血液”的控制权。

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笔者认为

从被西方垄断技术、掌控市场到自主研发出全球领先的6N9级超纯氦气提纯技术,这一条路,中国走得艰难,却又无比坚定,这场战役的胜利,不仅让中国夺回了“工业血液”的控制权,更诠释了核心技术买不来,跑不来,只有靠自己研发,才能真正掌握发展的主动权。

回头看,氦气困境只是中国高端制造突围的一个缩影,从芯片到光刻机,从航空发动机到高端轴承,中国曾在多个领域面临卡脖子难题,但氦气领域的突破告诉大家,只要认准方向,持续投入,坚持自主创新,就没有迈不过去的坎。

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如今,“斩断锁喉之手”的中国在氦气市场拥有了更多话语权,但这并非终点,而是新的起点,未来,随着更多自主技术的突破,中国高端制造必将摆脱更多受制于人的困境,在全球产业格局中占据更重要的位置,毕竟,靠自己挣来的底气,才最硬气!

参考资料:

每日经济新闻:2025年8月19日《“黄金气体”纯度达到99.99997%!我国这一领域实现重要技术突破》

中国能源报:2025年8月19日《重大技术突破!纯度达99.99997%》

观察者网:2024年12月10日《这10%的进步,为什么对中国意义如此重大?》

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更新时间:2025-09-18

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