2021年3月，在《银河系第二多的物质，中国却95%靠进口：如何不被卡脖子？》 （点击标题即可阅读）一文中，正解局介绍了我国95%的氦气要靠进口，有被“卡脖子”的风险。

转眼2年多过去了，我国在氦气生产方面有没有新突破？

还真有。

最近，中国煤炭科工集团宣布，中国煤科煤科院承建的全球首套3.6万Nm3/d含氦煤层气提取高纯氦气装置实现一次开车成功。

这标志着我国提取高纯氦气技术获得重大突破。

今天，我们就再聊一聊氦气这个话题。



先简单科普一下氦气。

氦（Helium，He）在元素周期表里排第二，是第一个惰性气体元素，是仅次于氢气最轻的气体。



元素周期表

凭借着低密度、低沸点和惰性等特质，氦气被广泛应用于国防、航空航天、核工业、科研、医疗、工业等领域。

小到升空气球，大到航空航天，都离不开氦气。

氦气因此被称为“黄金气体”，是国家安全和高新技术产业发展的重要战略资源。

我国是制造大国、世界工厂，对氦气的消费量之大，可想而知。

最近几年，我国每年的氦气消费量都在2000万立方米以上，占全球消费量的10%以上。

令人惋惜的是，我国氦气消费量大，但产量极少，95%的氦气依赖进口。

氦是一种稀缺的不可再生资源，主要赋存于天然气中，生产方式也是从天然气中提取。

我国天然气中含氦量普遍较低，氦气总量预计不过11亿立方米，仅占全球的2%。

此外，氦气无法通过化学合成获得。

先天资源不足，后天技术不通，这就导致我国每年的氦气产量极低，不得不依赖海外进口。



历年氦气各国产量

中美关系紧张后，美国限制氦气出口，我国转向从卡塔尔进口氦气。

目前，卡塔尔是我国最大的氦气进口来源国，占比80%以上。

不过，卡塔尔生产氦气的技术和设备，全部来自美国。

这为美国的“长臂管辖”埋下了“后门”，我国氦气仍有被“卡脖子”的风险。



中国氦气市场均价走势图 来源：华经产业研究院

就算不用担心“卡脖子”，我们也要考虑长期从海外进口氦气，导致我国用氦成本较高，影响制造业竞争力。



无论从安全方面，还是成本角度，氦气国产化势在必行。

我国主要走两条路：

一是走别人的路，指的是从天然气中提取。

从天然气中提取氦气，先要找到富含氦气的天然气。

我国科学家最近的研究认为，我国部分地区特别是西北地区含油气盆地氦气资源成藏基本条件良好、分布广泛、层位众多，具有资源潜力。

比如，四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组已探明页岩型氦气储量规模较大，每年有大量的氦气伴随页岩气开发被采出。



四川盆地构造分区及五峰组-龙马溪组页岩气田的氦气含量分布图

2023年9月，中国石油天然气股份有限公司申请了一项富氦气藏有利发育区的预测方法、装置、设备及介质，提高了富氦气藏有利发育区的预测精度，也为富氦气藏勘探的部署方案提供了有效的数据支撑。

随着我国勘探技术的进步，相信我们能够发现更多的氦气资源。

同时，我国氦气的生产技术也在提升。

2022年9月，四川空分自主研制的国内首套最大规模工业级氦液化成套装置成功运行，提升了我国超低温领域的装备研制能力，为我国液氦产业的发展提供了自主可控的核心关键技术。



四川空分集团自主研制的国内首套最大规模工业级氦液化成套装置

随着新项目不断投产，我国氦气的产能也在稳步提升。

二是走自己的路，指的是开发新的提取技术。

前段时间，中国煤炭科工集团宣布，中国煤科煤科院承建的全球首套3.6万Nm3/d含氦煤层气提取高纯氦气装置实现一次开车成功。

这标志着我国完全掌握了含氦煤层气提氦成套工艺及其工程化技术。



中国煤科煤科院的科研人员正在调试设备

具体说来，我国一些煤层气也富含氦气。

不过，相较于天然气，煤层气的成分更为复杂，提取氦气难度更大。

中国煤科煤科院首创的煤层气提氦工艺，能够将氦气纯度从0.1%提高至99.999%以上，最高可达到99.9999%以上，获得了高纯氦气产品。

新技术的突破，为我国在提取氦气方式上开辟了一条新路。

一旦大规模工业化，也能提高我国氦气的产量。



那么问题来了，近年来我国氦气产量增加了多少？

这里提供一组数据：

2018年，我国氦气的产量只有35万立方米，2022年产量增加至195万立方米。



2014-2021年中国的氦气产量和进口量的对比

2022年，我国氦气进口量为2209.1万立方米。

简单计算一下，我国有将近92%的氦气依然需要进口。

与此前95%的进口依赖度相比，有进步，但并不明显。

根本原因，是从天然气中提取也好，还是从煤层气中提取也罢，氦气产量都取决于资源的丰富程度。

新技术能够提高效率、降低成本，却无法改变我国氦气资源不足的现状。

这也意味着，我国的氦气资源，可能无法彻底地实现自给自足。

但这并不是说，我国氦气国产化就没有意义。

我国自主生产的氦气，虽然无法满足自身的需求，却可以成为有力的筹码，让外国供应商不敢肆意涨价和随意断供。

若我国氦气的自给率为零，那么只能任人宰割了。

氦气如此，石油、粮食亦如此。