我国是个资源大国，广袤的土地上蕴含众多令世界各国渴求的稀有资源。不过，我国却是一个贫氦大国，95%以上的氦气都依赖于进口，这一分量过于庞大。

而且，大部分氦气都来自于和我国摩擦不断的美国，面对日益增长的氦气需求，这成了我国又一“卡脖子”难题。

不过是区区氦气为什么会被美国卡脖子？我国又是如何解决氦气资源稀缺问题的呢？其他领域的卡脖子问题又该如何解决？

氦气

氦气是什么？

氦气是一种无色无味的惰性气体，排在元素周期表中稀有气体的第一位，大部分在宇宙大爆炸时期形成，整个宇宙中，氦的质量占23%，是全宇宙含量排名第二的元素。

氦在一般状态下不会和其他物质反应，哪怕将它和水放在一起，也很难溶解进去。20℃时，每升水只能被溶解8.61毫升的氦。

正是由于氦的化学性质不活泼，所以它经常被作为防腐的材料。在所有元素中，氦的沸点最低，只有4.22K，所以它经常以气体的形式存在。

氦气

想要让氦气变成液态或者固态，不仅仅需要改变它的温度，还要对其进行加压。最神奇的是，当液氦温度低于-℃时，它的性质会发生改变，成为一种超流体。

超流体下的氦导热性极高，是铜的倍，而且它还能穿透很多常见材料，比如玻璃、橡胶等材质。

而且氦的密度很小，质量也远远轻于空气，并且有着不易燃的特性，因此，氦也成为了很多高精尖技术行业的必需品之一。

高纯氦

氦气的用途

氦气存在于很多常见物品中，比如氢气球、温度计、灯泡、霓虹灯等物品。有人问氢气球不是靠氢气升空的吗？关氦气什么事？

其实因为氢气易燃易爆炸，所以存在极大的安全隐患，所以我国从很早以前起就明令禁止了氢气填充气球，改为不易燃的氦气。

但因为大家习惯称呼为氢气球，所以没有改口为氦气球。氦气也被很多潜水爱好者熟知。因为氦气会混合在氧气中，然后被注入气瓶供潜水员在水下呼吸时使用。

我国早就明令禁止了氢气填充气球

这样就可以减少潜水员的呼吸阻力，还能消除氮麻醉，延长潜水员在水下的时间，还能防止潜水员患上减压病。

气体形态下的氦也被医疗行业广泛使用，常常用于治疗气喘和喘息，氩氦刀还能用来治疗癌症。液体形态下的氦在工业上用途更广，可以当作冷却剂和制冷剂。

超流体形态下的氦可以用来制作超导材料。除此之外，原子反应堆、航天加速器、金属冶炼等行业，到处都有它的身影。

潜水员潜水也会使用到氦气

为什么会被美国卡脖子？

氦气也被人称之为“黄金气体”，是航空航天事业、半导体制造业、低温超导行业等领域中不可忽缺的角色。随着氦的应用范围越来越广，需求量也非常大。

虽然氦元素在宇宙中的含量位居第二，但是氦在陆地上的储存量并不算多，再加上氦的用途范围极广，但天然生成速度很慢，再加上它很容易逸散在空气之中，所以氦资源日益短缺。

目前地球上的氦气资源共计大约亿立方米，美国的氦储量占全球氦储量的40%，全球排名第一，俄罗斯的氦储量占全球氦储量的8%，但我国的氦储量仅占2%。

宇宙中氦元素的含量在排在前几名

而我国每年氦气消耗量高达万立方米以上，所以绝大多数氦气都依靠进口。虽然美国氦储量不少，但他们早在年就开始制定氦资源的相关法律，并且成立了联邦氦项目。

同时不断修订和完善有关制度，保证氦气资源的有效控制。虽然美国成为了世界上最大的氦气出口国，但他们对氦气的控制还是非常严谨，甚至在年甚至将氦气列入危机矿中之一。

而且美国因为去年工业产量下降，所以年的氦气产量下降了17%，出口量也因此受到一定影响。所以氦的价格也一涨再涨，据有关媒体报道：

年氦气进口价格每吨为8.22万美元，年增44％。而我国是用氦大国，也是贫氦大国，每年有着万立方米的需求量。

我国是用氦大国

但由于氦储量太低，所以95%的氦都来自于进口，更让人担心的是，随着需求用量的不断增加，氦进口的数量也在逐年增大。

有人说，虽然美国氦储量全球第一，但别的国家也有氦，我们可以从其他国家进口啊。美国拥有大量氦气完全是地域优势，他们身处的地区板块更为稳定，所以大量氦气被封存。

再加上他们有开发和储存的实力，所以才成为了氦气第一大出口国，世界上目前只有美国、卡达、俄罗斯等国家在出口氦气。

美国是氦气第一大出口国

原本地处中东地区的国家卡塔尔就曾被很多人寄予厚望，但是卡塔尔虽然有一定量的氦储量，但是关键的气体制备技术仍然被美国掌控。

而且价格受战乱和技术条件等因素影响，卡塔尔氦气的价格也比美国氦气的价格更高。这就导致我国氦气进口依然主要依赖美国。

氦气资源作为紧缺的资源，一旦完全停止进口，将会对我国各行各业造成冲击性影响，所以解决氦气资源紧张问题迫在眉睫。那我国又该如何解决这一问题呢？

卡塔尔也有一定的氦储量

如何应对氦气过度依赖问题？

为了防止氦气资源被美国卡脖子，我国调整了氦气进口结构，避免“把鸡蛋放在同一个篮子里“。年上半年，我国进口的氦气中：

13%来自澳大利亚，26%来自美国，61%来自卡塔尔。但卡塔尔进口价格比美国价格高，而且卡塔尔的技术依赖美国，所以我国氦气进口局势依然严峻。

我国也有氦气存在，大部分都在我国中西部盆地、东部部分含有盆地以及部分温泉中。但是我国氦气田中的氦含量很低，所以每年的氦产量远远不够使用所需。

卡塔尔也有一定的氦储量

为了实现“氦气自由”，我国也尝试着从多个渠道制备氦气。有人说氦气不是会逸散到空气中吗？把它从空气中“揪出来”不就好了。但提取氦气可没这么简单。

氦气在空气中的含量少得可怜，可能捕捉了半座城的空气还提炼不到一块砖的量，所以这个想法显然不现实。但是氦气也在天然气中存在，所以我国使用多种方法提取氦气。

比如“空分法”“氦液法”“低温液化分流”等方法，虽然前两种提取方法提取出的氦气纯度高达99.99%，但是工艺繁琐，成本极高，所以最常用的方法是“低温液化分流法”。

低温液化分流法使用到的部分装置

从天然气中提取氦气。使用这种方法提取天然气的前提是，天然气的中氦含量要在0.5%以上，其次要进行多种工序，重复液化分流，将氦气一点点从天然气中“过滤”出来，最后才能得到所需的纯氦。

年，我国的一家公司通过创新式的“闪蒸汽提氦法”，从天然气的废料中进行氦气提取，而且大获成功。更重要的是，提氦装置也是我国自主研发生产。

此前我国在宁夏启动的“BOG（闪蒸气）提氦装置示范”每小时能产出40升液氦，虽然年产量仅有20吨，远远不及我国的需求量，但它的出现证明我们可以不绝对依赖进口，避免受制于人的局面出现。

闪蒸汽提氦法原理示意图

目前，我国具备提氦基本条件的工厂大约有30个，如果此项技术推广落实，我国的氦气年产量就能达到万立方米，氦气的进口依赖程度将幅度降低，我国的卡脖子难题也将被有效解决。

网上流传着这样的一个段子：百年后的科学家如果知道氦气被我们拿来充气球，不知道要心疼成什么样子。氦气作为日益短缺的资源之一，节约使用也是我们需要重视的一个问题。

比如减少不必要的浪费，或者用其他元素代替氦元素。工业方面，加大对氦气的回收利用，保证氦气资源使用价值的最大化。

医疗方面，飞利浦最新研制了以中无液氦的核磁共振仪，优化液氦使用过程，有效降低了使用过程中逸散造成的浪费。除了氦气进口卡脖子以外，我国在很多领域依然存在卡脖子问题，这些问题又该如何解决？

我国一部分工厂具有提氦能力

中国如何攻坚“卡脖子难题”？

我们在国际6位数编码的贸易产品类别中选择在剩余与制造业高度相关的种中间品和资本品中进行类别研究。基于中国对每一种进口产品的依赖度估算（以每项产品贸易进口额和该产品在主要出口国的市场占有率进行估计），发现共有88种中国高度依赖的进口产品（中位数依赖度水平为78.9%）。这88种产品均分布于中高端价值链上。

中国是一个进口大国

为了打破卡脖子僵局，我国通过多种方式破解难题。一方面加大资金支持，为卡脖子技术提供资金保障。从财政拨款、金融机构以及社会组织多个方面发力，确保项目研究能够长期稳定。

另一方面，优化科研布局，将卡脖子技术“清单化”，将卡脖子难题作为研发的重中之重，确保不留科研死角。还有就是培养良好的科研生态环境，建立良好的激励机制，鼓励科研人员做好研究工作。

我国本身有着全世界最大的数据圈、庞大的人力资本和市场等优势，虽然在部分高精尖产业依然没能打破垄断壁垒，但是相信在不久的将来，我们一定不断攻破各项卡脖子难题。

氦气

结论

氦气资源的重要性不言而喻，氦气资源紧缺仍然是我国的一大难题。如何不被美国“卡脖子“想办法调整进口比例结构，如何节约氦气等方法知识只是表象的办法。

而究其根本，我们一定要有彻底破除氦资源的办法，才能不被受制于人。早在几年前，国家就提出了攻坚卡脖子难题，这就说明我们对卡脖子问题早就重视起来了。

经过这几年的飞速发展，问题已经逐步被解决，相信在不久的将来，我们一定会用坚定的决心、顽强的意志展示出真正的中国技术，用“中国智造”向全世界交上最漂亮的答卷。

氦气

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