氦氣被譽為“氣體黃金”，廣泛應(yīng)用于航空航天、超低溫、醫(yī)療等領(lǐng)域，是國防軍工和高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的稀有戰(zhàn)略性物資之一。

氦氣，是一種稀有氣體，化學(xué)式為He，無色無味，化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般狀態(tài)下很難和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。常溫下，氦氣是一種極輕的無色、無臭、無味的單原子氣體，是所有氣體中最難液化的，是不能在標準大氣壓下固化的物質(zhì);液化后溫度降至2.174K時，具有表面張力很小、導(dǎo)熱性很強、黏度極低等特殊性質(zhì)。利用液態(tài)氦可以得到接近絕對零度的低溫。

氦氣的生產(chǎn)方法包括天然氣提氦，空氣分離法、合成氨尾氣分離法和鈾礦石法，其中前兩者應(yīng)用較多。氦氣被廣泛應(yīng)用于受控氣氛領(lǐng)域(如光纖、半導(dǎo)體、光伏等)、低溫應(yīng)用領(lǐng)域(如核磁共振、低溫超導(dǎo)、國防軍工等)、焊接保護氣領(lǐng)域、檢測氣體領(lǐng)域等。

(相關(guān)資料圖)

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國氦氣行業(yè)發(fā)展前景及投資風險預(yù)測分析報告》顯示：

中國是世界上最大的工業(yè)氣體市場。根據(jù)制備方式和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，工業(yè)氣體可分為大宗氣體和特種氣體，大宗氣體主要包括氧、氮、氬等空分氣體及乙炔、二氧化碳等合成氣體，特種氣體品種較多，主要包括電子特種氣體、高純氣體和標準氣體等。工業(yè)氣體主要應(yīng)用于集成電路、液晶面板、光伏、醫(yī)療健康、新能源、高端裝備制造等行業(yè)。中國于 2020 年超越美國成為世界上最大的工業(yè)氣體市場。2020 年中國工業(yè)氣體市場規(guī)模為 1542 億元(約 237 億美元)，占世界總規(guī)模的 16.6%。

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局對氦資源的估計，全球氦氣資源總量約519億立方米。其中，美國擁有206億立方米、卡塔爾擁有101億立方米、阿爾及利亞擁有82億立方米、俄羅斯擁有68億立方米，該四國資源量總和占全球總量的88%。中國氦氣資源量為11億立方米，占全球氦氣資源總量的2.12%。因此，我國是氦資源量短缺嚴重的“貧氦”國家。

氦氣的全球供應(yīng)生態(tài)為上游氣源地的天然氣工廠負責氦氣開采、提取和純化精煉等環(huán)節(jié)，獲得原料液氦。由于原料液氦需要儲存于特制的ISO液氦冷箱中，且在儲運過程中需要極嚴苛的技術(shù)手段對每個環(huán)節(jié)實施監(jiān)測和控制，保證氣體質(zhì)量及安全，因此中游的儲運和下游的銷售被少數(shù)外資氣體壟斷。

2023氦氣行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展前景分析

天然氣中氦含量最高可達7.5%，是空氣中氦含量的1.5萬倍，目前全球已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模氦氣儲量均為天然氣伴生氣，因此，天然氣提氦是當前商業(yè)氦獲取的唯一來源，解決方案主要包括BOG提氦、管道氣提氦等。由此可見，氦氣具有較強的資源屬性，擁有BOG資源或富氦天然氣資源是氦氣獲取的關(guān)鍵。

氦氣最初僅供科研使用，隨著經(jīng)濟發(fā)展，逐漸在下游各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。氦氣因其化學(xué)穩(wěn)定性、良好的滲透能力、液化后的極低溫度，被用于運載氣、化學(xué)氣相沉積制程用氣、蝕刻機制程用氣、泄露測試等。近年來隨著電子行業(yè)的發(fā)展，氦氣在電子半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)增加。2020年，中國用于電子半導(dǎo)體領(lǐng)域的氦氣占比超過79%。

中國氦氣進口來源為卡塔爾、美國和澳大利亞。據(jù)調(diào)研，目前中國有十幾家氦氣進口企業(yè)，主要為外資企業(yè)，占比達82%，中國進口量較大的企業(yè)僅有廣州廣鋼氣體及上海濟陽科技。其中林德公司、法國液化空氣、空氣化工進口量較高，分別占比21%、19%、18%;巖谷產(chǎn)業(yè)、廣鋼、大陽日酸分別占比13%、10%、8%。

近幾年，我國氦氣年消費量均在2,000萬方以上，較為穩(wěn)定，占全球氦氣消費總量的11%左右，并與2.12%的全球氦氣資源占比形成鮮明對比。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國氦氣消費量約4,250噸，較2021年增長6.25%，其中國產(chǎn)氦氣約286噸，進口氦氣為4,009.961噸，對外依存度高達94.35%，主要進口國為卡塔爾、美國、澳大利亞。

我國已探明氦資源儲地主要包括鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、渭河盆地以及長慶氣田等。上述儲地中天然氣的含氦濃度普遍很低(0.1%～0.3%)，工業(yè)開采利用面臨諸多挑戰(zhàn)。如果能研發(fā)出貧氦天然氣的高效低成本提取技術(shù)，使得上述氦氣資源得到開發(fā)利用，可滿足我國40%以上的需求。

國內(nèi)電子半導(dǎo)體領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)集群化趨勢日益明顯，尤其在集成電路制造、半導(dǎo)體顯示等領(lǐng)域。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國集成電路區(qū)域布局形成了四大聚集區(qū)，分別是以上海為核心的長三角地區(qū)、以北京為核心的京津冀地區(qū)、以廣深為核心的粵港澳大灣區(qū)，以及以武漢、西安、成都等為代表的中西部地區(qū)。

由于電子大宗氣體行業(yè)大多采用現(xiàn)場制氣模式，且零售供氣模式下運輸范圍對成本有所制約，因此電子大宗氣體廠商亦跟隨下游行業(yè)的趨勢，通過在核心城市、重點項目的開展，突破至產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)其他客戶，可有效節(jié)省運輸時間與成本，加快產(chǎn)品交付，提高供應(yīng)響應(yīng)速度，形成完整高效的供應(yīng)鏈體系，享受產(chǎn)業(yè)集群紅利。

目前，全球氦氣資源供應(yīng)相對緊張，“十四五”期間氦資源需求量仍將保持快速增長。伴隨四大提氦工程的陸續(xù)投產(chǎn)，全球氦氣市場開始呈供應(yīng)寬松態(tài)勢。

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