中國(guó)正悄然擺脫美國(guó)氦氣“束縛”

   中國(guó)已大幅降低對(duì)源自美國(guó)的氦氣的依存度，氦氣對(duì)于半導(dǎo)體和醫(yī)療保健等技術(shù)領(lǐng)域而言是一種關(guān)鍵資源。通過(guò)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口渠道的多元化，尤其是從卡塔爾和俄羅斯進(jìn)口，以及借助技術(shù)推動(dòng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，北京增強(qiáng)了氦氣供應(yīng)的安全性。盡管取得了一定進(jìn)展，但進(jìn)口仍在相當(dāng)程度上構(gòu)成了中國(guó)氦氣消費(fèi)的重要部分。

   近些年來(lái)，中國(guó)一直在默默致力于降低對(duì)來(lái)自美國(guó)的氦氣的依賴，這一努力涵蓋了一系列舉措，例如使國(guó)際供應(yīng)源多樣化，并通過(guò)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步來(lái)促進(jìn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。

   據(jù)專家所言，這一策略似乎行之有效。中國(guó)過(guò)去在很大程度上依賴從美國(guó)進(jìn)口氦氣。“倘若中國(guó)面臨氦氣短缺的狀況，其對(duì)技術(shù)領(lǐng)域的影響將極為顯著，因?yàn)樵诒姸囝I(lǐng)域，氦氣難以被替代，”Sinolytics 咨詢公司的管理合伙人約斯特·韋貝克（Jost Wuebbeke）表示。

  但如今，韋貝克稱，如果美國(guó)試圖在與中國(guó)的科技戰(zhàn)中以氦氣作為籌碼，潛在影響將“微不足道”。他指出，當(dāng)前美國(guó)在中國(guó)的氦氣進(jìn)口中所占比例不足 5%，卡塔爾幾乎占據(jù) 90%，且來(lái)自俄羅斯的氦氣供應(yīng)量也在不斷增加，俄羅斯正在擴(kuò)大其產(chǎn)能。從供應(yīng)可用性的視角來(lái)看，盡管美國(guó)供應(yīng)了全球略少于一半的氦氣，但仍有其他主要供應(yīng)方，特別是俄羅斯。據(jù)美國(guó) Kornbluth 氦氣咨詢公司總裁菲爾·科恩布盧特（Phil Kornbluth）所述，當(dāng)俄羅斯最大天然氣公司發(fā)起的阿穆爾項(xiàng)目在幾年內(nèi)達(dá)到滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，俄羅斯將成為世界第三大供應(yīng)國(guó)。

   隨著社會(huì)在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的發(fā)展，對(duì)這種珍貴氣體的需求急劇上升。氦氣能夠被冷卻至接近絕對(duì)零度，這使得它對(duì)于冷卻諸如量子計(jì)算機(jī)、磁共振成像（MRI）掃描儀、核聚變反應(yīng)堆和粒子加速器等前沿設(shè)備至關(guān)重要。氦氣還具有極高的穩(wěn)定性，這使其在諸如計(jì)算機(jī)芯片和激光等敏感產(chǎn)品的制造中發(fā)揮重要作用。

  在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的迅速發(fā)展推動(dòng)下，中國(guó)已成為全球第二大氦氣使用國(guó)；2020 年至 2023 年間，消費(fèi)量增長(zhǎng)了 7.2%。據(jù)《南華早報(bào)》報(bào)道，氦氣是天然氣生產(chǎn)的副產(chǎn)品，雖然中國(guó)擁有天然氣資源，但其所含氦氣量極少，直接提取用于大規(guī)模生產(chǎn)的成本過(guò)高。

在 2022 年末發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)前沿》期刊的一篇文章中，來(lái)自中國(guó)石油集團(tuán)北京石油勘探開發(fā)研究院的數(shù)名研究人員強(qiáng)調(diào)，一旦美國(guó)對(duì)向中國(guó)出口氦氣實(shí)施“遏制性”封鎖，中國(guó)的氦氣供應(yīng)將“受到極大限制”。他們補(bǔ)充道，美國(guó)在全球氦氣儲(chǔ)備以及最先進(jìn)的氦氣提取技術(shù)方面占據(jù)壟斷地位。

  然而，局勢(shì)已發(fā)生顯著轉(zhuǎn)變。上個(gè)月，氦氣提取及相關(guān)設(shè)備研發(fā)方面的成果被中國(guó)科學(xué)院提名為年度科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)。根據(jù)提名文件，這些科學(xué)和工程方面的成就“打破了美國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)的壟斷，確保了中國(guó)氦氣資源的安全”。

  去年，在接受新華社旗下《瞭望》雜志的采訪時(shí)，同樣隸屬于中國(guó)科學(xué)院的過(guò)程工程研究所所長(zhǎng)張鎖江表示，為應(yīng)對(duì)中國(guó)氦氣儲(chǔ)量品位低以及提取方面的挑戰(zhàn)，其研究所研發(fā)了氦氣分離膜材料及組件，并在試驗(yàn)中表現(xiàn)出色。

  2020 年，中國(guó)開設(shè)了首家能夠大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)氦氣的工廠。

   支持該項(xiàng)目的中國(guó)科學(xué)院物理化學(xué)技術(shù)研究所稱，這家位于中國(guó)西北部的工廠已成功從天然氣中提取出氦氣。中國(guó)在其他方面也取得了重大突破，特別是在從煤層氣中提取氦氣方面。2021 年，由中國(guó)煤炭科學(xué)研究院牽頭的一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目啟動(dòng)，兩年內(nèi)，該團(tuán)隊(duì)宣布成功攻克技術(shù)難題，掌握了提取工藝。

   2023 年，中國(guó)建成了全球首座從煤層氣中提取高純度氦氣的工廠，為增加國(guó)內(nèi)氦氣產(chǎn)量開辟了新路徑。同時(shí)，科學(xué)家們也在探索替代氦氣的方法，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)工業(yè)所需的極低溫度。例如，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)（其中包括中國(guó)科學(xué)院的一個(gè)物理研究所的科學(xué)家）發(fā)現(xiàn)了一種基于鈷的量子磁性材料，理論上可以在不使用氦氣的情況下產(chǎn)生極低溫度。他們的發(fā)現(xiàn)于今年1月發(fā)表在同行評(píng)審期刊《自然》上。

   中國(guó)國(guó)家化學(xué)信息中心（CNCIC）在2月份發(fā)表的一篇文章中指出，直到2020年，中國(guó)的氦氣生產(chǎn)能力仍然相對(duì)較低。然而，從2020年到2023年，由于氦氣提取技術(shù)的進(jìn)步，中國(guó)的氦氣生產(chǎn)能力出現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)。

   盡管做出了這些努力，Wuebbeke指出，中國(guó)擴(kuò)大國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的努力到目前為止收效甚微。雖然2018年至2022年期間氦氣產(chǎn)量增長(zhǎng)了五倍，但中國(guó)消費(fèi)的氦氣中仍有92%需要進(jìn)口。

  CNCIC預(yù)測(cè)，到2028年，中國(guó)仍將有約60%的氦氣需求依賴進(jìn)口。然而，該組織在《南華早報(bào)》的一篇文章中指出，中國(guó)不斷增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力可以成為有價(jià)值的談判籌碼，有助于防止外國(guó)供應(yīng)商隨意提高價(jià)格或切斷供應(yīng)。