前言

不知道大家有没有看过这样的视频：一个人通过气球吸入一种气体后，声音就变得非常搞怪可笑，变成类似卡通人物的语调，给人们带来很多的欢乐。

他通过气球吸入的气就是氦气，而氦气可是一种十分重要的稀缺资源。

美国可是氦的储量大国，几乎占了全世界总量的40%多，在这种争夺紧张的全球环境下，如果美国宣布停止氦气对中国的出口，我们该如何应对呢？

“氦霸”美国的垄断

目前美国是全球氦气储存量最大的国家，占了百分之四十以上，之所以他们有着全球第一的储存量，是因为他们掌握着全球技术最成熟的氦气提取术。

很多国家的氦气提取技术和设备都是美国给的，例如卡塔尔、阿尔及利亚的技术壮大，都是依赖的美国的技术提供，这种单一的技术传递无疑不是加剧了制造、储存氦气的困难程度。

最近的关税战打的越来越烈，美国同样可以通过同样的手段限制对中国的出口，或者要求我们申请特殊的许可，毕竟我们还没有特别成熟的技术。

卡塔尔是世界第二大氦气生产国，同时是我国进口量第一的大国，美国也可以通过给他们施压，来实现供应链的封锁，同样难以应对。

我国的氦气资源实在是太贫乏了，资源储量只有全球的2.1%，而且品质相对其他国家也差，只有些含氦量百分之零点几的贫氦资源。

而美国当然知道氦气的稀缺性，现在还在逐年减少对外的出口量，都留给自己使用，所以美国有可能随时停止出口。

中国作为军事和工业大国，自然大量需要这种不可或缺的稀有战略性物资，从13年开始到现在，我们的需求量正在高速增长

一旦美国彻底垄断氦气，对我们造成的后果和损失会非常巨大，为什么氦气会这么重要？

氦气“功不可没”的贡献

氦气十分神奇，它是整个宇宙中含量第二丰富的元素，是一种十分稀缺的资源。

虽然他稀缺，但它在焊接、潜水、医疗、等方面都离不开它。

潜水相关的工作离不开氦气，氧气瓶里面的气体可不止有氧气，以适当的比例使用氦气来混合氧气使用，就可以减少深潜造成的麻痹现象。

在医疗方面，氦气在核磁共振成像上也不可或缺，在核磁共振成像方面，正是靠着氦液包裹着的超导磁体才能产生磁场。

而氦气的另一大市场就是电子产业方面，这种气体也可以用于光纤材料方面的生产，氦气还被用于很多电子设备的制造过程中，如平板显示屏。

在生活中还被广泛应用于焊接与金属加工，高纯氦气和高纯氧气一起作用于特殊焊接的保护气体。

氦气甚至在航空航天方面也有着大功劳，超纯氦气在火箭、宇宙飞船中被用来输送液氦、液氧等液体推进剂的加压气体。

2020年7月23日，长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功发射升空并送入预定轨道，中国每年氦气使用量超4300吨，其中就包括了用于泵送火箭燃料。

所以一旦美国彻底垄断对我们的出口，首先就是上面讲的光纤、半导体的生产，将会被迫减少产能，造成大量经济损失，科技水平也会被迫小幅下降。

提取难度巨大

别看氦气的作用这么大，其获取的难度可一点不小。

作为排名前几的稀有资源，氦气在空气中的含量仅约0.000524%，而且无法通过人工合成获得，只能从含氦的天然气中提取，这种资源的稀缺性直接导致其供应受限于天然气的分布和含量。

既然无法通过人工合成，那我们是如何提取的呢？

提取方法很多，但都是很复杂而且成本很高昂，首先是最常用的天然气分离法，工业上主要采用液化分馏和活性炭吸附提纯。

但该方法对设备的要求极高，需要在-269摄氏度的低温下操作，并且消耗大量能源来提取，此外吸附法仅适用于杂质含量小于10%的粗氦气精制，无法满足高纯度要求。

吸收法需要使用危险溶剂，且还得与PSA法联合使用，既麻烦成本也高、扩散法依赖石英玻璃毛细管等精密的设备，操作条件极为苛刻。

更别说核反应法了，如果通过铀矿石提取，不仅技术难度大，还存在放射性的风险，何必用这种废命的方式呢。

氦气的优势

除了氦气球，大家听说的最多的应该就是氢气球了，既然他们同样可以填充气球，为什么不广泛应用氢气而是花费大量金钱去老美那里进口氦呢？

尽管氢气在多数情形下对人体无害，然而在特定条件下，却可能潜藏很多风险。

氢气属易燃气体，当它与空气中的氧气混合并达到一定浓度时，可能形成一种可燃气体的混合物。

如果附近还有火源，会有很大概率发生爆炸，如果这团混合物足够大，那么它造成的威力可不可小觑。

2017年11月29日，央视新闻发布了一条新闻，一条载有44人的“圣胡安”号潜艇在距离阿根廷瓦尔德斯半岛大约430公里的南大西洋海域失恋，并有相关人士称在潜艇失联附近海域出现了异常强烈的爆炸。

一共有俄英美法等数十多个国家，约有4000人投入了搜救工作，并出动了数十个海上和空中搜救队伍，但仍没发现关联潜艇的踪迹。

阿根廷海军发言人恩里克表示：从我们获取的数据显示，潜艇的通气管被海水灌入，引发了电池短路，造成潜艇内的氢气无法及时排出。

在潜艇发生爆炸钱的明火很可能就来自这次电池短路，而爆炸的原因就是由高浓度氢气引发的。

氢气还可能造成窒息危险，虽然氢气本身对人体无害，但高浓度氢气会占据空气中所蕴含的的大部分氧气，如果人体呼吸不到足够的氧气，就可能会窒息。

还有漏气、静电引火、高压储存、冷冻危险等等危害，因此相比于“不活泼的”氦气，氢气缺点十分明显。

中国该如何“突围”

氦气在我国的重要性已经不用多说，既然逃不开如此庞大的需求量，我们又该如何应对美国的氦气垄断呢？

我们在近些年来，正在慢慢减少对于其他国家的氦气依赖，正慢慢摆脱美国与对我们的氦气垄断控制。

目前美国已经不再是我们进口氦气的大头，而是其他国家，卡塔尔、阿尔及利亚就是是我们的常客。

我们还把目光投向了俄罗斯、加拿大等新的市场，越来越多的氦气来自俄罗斯，中国就是看出来俄罗斯在扩大氦气产能。

除了扩充进口市场，我们还可以从同为关键资源的稀土做出反制，稀土与氦气同为关键资源，中国自然可以同步调整稀土的出口政策。

我们作为稀土储量占全球总量40%的超级稀土大国，储量位居全球第一，而美国仅占全球储量的2%左右，这无疑是蚂蚁与大象的区别，所以美国的稀土资源同样高度依赖进口。

虽然我国目前还是得靠大量进口来弥补所需要的量，但是我们总来没有放弃在氦气领域方面的突破。

在科学家们的努力下，我们的提氦技术愈来愈成熟，2020年，中科院理化研究所研发出了从生产LNG不凝气中提取氦气的技术，并与中能北汽合作，在宁夏建立了我国首个可商业化生产氦气的工厂，实现年产20万吨。

虽然与总的需求量相比相差甚远，但如果配套的技术设备成熟起来的话，就可以进行复制来快速提高总产量。

而在前段时间2023年，来自中国煤炭科工集团所承建的位于窑街煤电集团所属海石湾煤矿发明了全球首套，含氦煤层气提取的高纯氦气装置,一次开车成功，并顺利产出99.999%以上纯度的高纯氦气。

海石湾煤矿的煤层气属于我国极为稀少的含氦煤层气资源，煤层气是从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体，是一种非常规天然气。

中国煤科院联合窑街煤电集团进行技术攻关，攻克了多组分煤层气变压吸附缩碳、浓缩、提氦一体化分离关键技术，为我国高纯氦资源的获取提供了一条新途径。

结语

由此可见，我们中国虽然在开采氦气的进步不算太快，但有着科学家和科研人员的艰苦努力下，相信我们会以“中国智慧”来开辟一条属于我们自己的新出路。

信息来源：氦气资源的分类、特征及富集主控因素分析 ——2022-11-10 中国石化

氦气对我们有多重要？——2024-12-12 中国石化

这10%的进步，为什么对中国意义如此重大？——2024-12-10 观察者网