中国迎开门红成功产出“黄金气体”美卡脖子的招又得少一个

  新的一年起步，中国就迎来了好消息，在中国煤炭科工集团的潜心攻关下，我国首套含氦煤层气提取高纯氦气装置近成功应用，产出了纯度高达99.999%以上的高纯氦气，这在某种程度上预示着美国能卡中国脖子的技术，又少了一个。

  被誉为“黄金气体”的氦气，对于高科技产业的发展至关重要，它是一种必不可少的珍贵战略资源。在我们常说的现代工业皇冠的明珠中，包括一项电子特气，而氦气就是这里面的一种。目前，从天然气中分离出氦气是其唯一成熟的工业提取方法。但受限于资源和技术条件，中国超过95%的氦气需求通过进口来满足，这使得供应链非常有可能受到外部干扰。

  自两年前起，煤科院聚焦于煤层含氦天然气提取技术的研发攻坚。项目技术主管郭昊乾指出，相比普通天然气，煤层气的组成更复杂，这增加了从中分离氦气的难度。特别是这次项目所在的海石湾煤矿中，所产煤层气中兼含有大量二氧化碳，这使得分离过程愈发棘手。

  经过不懈努力，煤科院的专家团队利用他们在气体分离和提纯领域的深厚技术储备，结合变压吸附、膜分离等多种关键分离技术，创新研发了一套先进的煤层气提取氦气工艺流程，这也是全球头一份。通过这一个流程，提取出氦气之后，剩余的煤层气仍可作为发电的燃料气使用，实现了对煤层气与氦气双重资源的高效开发利用，带来了经济效益、社会和环境利益的多重收益。

  氦气之所以引发关注，是因为过去三四年里价格持续上涨的很厉害。氦是属于贵惰性气体，也是继氢之后质量最轻的气体。若以氦作为充气球的填充气体，比易爆炸的氢气要安全得多。此外，氦气在众多关键领域扮演着不可或缺的角色，尤其是在全球科学技术竞赛日趋激烈的今天，其重要性愈发显著。

  例如，在芯片生产的全部过程中，需使用名为单晶硅的特定材料。生产这样一种材料时，须将高纯度的多晶硅置入石英坩埚内，并利用加热器持续加温直至约1400度。如此高温会造成多种化学反应，因此在这一过程中需要氦气进行防护。同理，许多电子组件内部含有敏感介质，这些介质的防护亦需要充填氦气。

  在航天领域，氦气同样发挥着至关重要的作用。众所周知，衡量汽车性能的重要的条件之一是检查其发动机的性能，这与评估火箭可不可靠有相类似的地方。在火箭发射过程中，氦气在换热器内被加热至超过400度，用以为燃料和氧化剂提供压力，最终以每分钟12000转的速率注入燃烧室，生成强大推力。尤其是在美国大力推动中美太空竞赛的背景下，掌握氦气提取的自主技术显得很关键。

  尽管中国地大物丰，但在氦气资源储量方面却相对贫乏，仅占全球比例的2%。我国的年氦气消费量高达4000多吨，其中超过95%需靠进口。而美国则在这方面拥有着得天独厚的条件。早在1903年，科学家们在美国堪萨斯州的一个大型油田发现了一种不易点燃的气体，经过研究确认为氦气后，美国由此获得了几乎全部世界氦气资源的控制权。

  长期以来，中国向四个国家进口氦气，其中卡塔尔占六成，美国占四分之一，澳大利亚也有一定份额。这里，有人或许会问，鉴于卡塔尔与我们关系良好，为何我们仍顾虑美国可能会卡我们的脖子呢？

  首先，卡塔尔的氦气价格实际上高于美国，以2019年为例，卡塔尔氦气的价格的范围是53至60美元/公斤，相较之下，美国的价格的范围为47至56美元/公斤。再加上自2019年中美贸易战爆发，氦气关税从原本的5.5%上升至10.5%，导致中国不得不增加从卡塔尔的进口量。

  其次，尽管卡塔尔的资源丰富，是世界第二大氦气出口国，拥有满足全球四分之一需求的产能，但他们依然缺乏独立的生产技术，严重依赖美国。如果美国决定限制相关技术输出，将直接影响卡塔尔的氦气生产。

  第三，美国与澳大利亚关系紧密，联手即可对中国超过三分之一的氦气供应产生控制，这为中国带来了不利的局面。

  最后，卡塔尔位于中东政治复杂的地区，政治风险层出不穷。例如2017年卡塔尔就曾经历外交危机并遭到周边阿拉伯国家的封锁，造成了氦气运输的困难。到时候我们可能不得不硬着头皮从美国进口，也是风险之一。

  历史经验告诫我们，对核心技术的依赖性是一把双刃剑。拿华为的例子来说，一度因为美国的出口限制而面临巨大的生存挑战。由此反观氦气问题，虽然目前国际市场上的供应尚未形成实质性的威胁，但成熟的前瞻思维和战略布局是确保未来资源安全的有效途径。所谓求人不如求己，长久来看，中国要想保证氦气安全，还是要自己掌握提炼技术，做到未雨绸缪，否则，万一哪天美国想到了这招，就麻烦了。