受卡塔尔主力氦气设施停产、俄罗斯延长氦气出口管制至2027年底等影响，全球氦气市场正面临新一轮剧烈变局。截至2026年4月，近一个月国产高纯管束氦气市场价涨幅已超490%，进口氦气涨幅超370%，现货紧缺、拿货困难愈演愈烈。

我国氦气长期高度依赖进口，2025年进口来源高度集中于卡塔尔（约54.6%）和俄罗斯（约44%），两大核心气源地同步受挫，国内进口渠道承压显著，库存进入加速去化阶段。2025年我国氦气产量仅463万立方米，自给率不足7%，远无法满足国内市场需求。供应链抗风险能力极弱，直接导致精细化工、电子、半导体等中下游企业严重承压。

氦气：从“气球用气”到战略刚需

大众对氦气的认知多停留于气球充气，实则是国防军工和高科技产业不可或缺的战略性资源，堪称气体界的“稀土”。这种常温下无色无臭的惰性气体，化学符号He，原子序数2，原子量4.0026，熔点为-272.2°C，沸点-268.934°C，是所有已知元素中沸点和熔点最低的气体，也是最难液化的气体。它密度仅为0.1785kg/m³（远低于空气），蒸气密度是空气的0.14倍，热导率高达0.1513W/(m·K)，且化学性质极不活泼，一般状态下几乎不参与任何化学反应。

氦气已广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、高精度焊接、光电子产品生产等领域。其战略价值根植于三大不可替代的物理化学特性：

1. 极低沸点——唯一能实现超低温冷却的介质

利用液氦-268.934°C的超低沸点，可实现超低温冷却。超导材料需要在极低温度下才能表现出超导特性，而液氦是目前唯一能简便实现这一温区的冷却介质。在极紫外（EUV）光刻机中，液氦是维持超导磁体处于4K（-269°C）超低温环境的唯一选择，单台EUV设备年耗氦量超过1万升。没有氦气的持续冷却，这些尖端设备将无法运行。在超导技术领域，氦气应用于磁悬浮列车、核磁共振成像（MRI）等重大装备；铌钛或铌锡合金被液氦冷却到接近绝对零度后，会变成几乎没有电阻的超导体，形成极强的超导磁场。

2. 极高导热率——半导体精密控温的唯一介质

氦气具有极高的热传导性，在特定极低温下导热性能极强，是铜的800倍。在晶圆制造过程中，尤其是在光刻、蚀刻、沉积等关键工序中，氦气被用作背部晶片冷却剂，精确控制硅片温度，确保纳米级电路刻蚀的稳定性和精度。氦气还能高效散热，在半导体制造过程中降低硅片温度，使半导体体积更小。热导率是氮气的6倍，这一特性在先进制程中具有不可替代性。

3. 化学惰性——不可替代的保护气和检漏介质

氦气化学性质极不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。利用这一特性，氦气在半导体生产中广泛用作保护气体，在硅片周围形成惰性气体氛围，防止材料在加工过程中被氧化或受到污染。在蚀刻、沉积等关键工艺中，氦气作为保护气填充反应腔体，防止硅基材料与杂质接触。在化学气相沉积（CVD）和干法蚀刻工艺中，高纯氦气被用作运载气，确保反应气体均匀输送同时不损伤精密电路结构。氦气分子量小、渗透能力极强的特点，使其成为进行高灵敏度泄漏测试的首选气体，氦质谱检漏仪可探测原子级的微小泄漏。

此外，氦气不可燃、密度极低，在航空航天领域用于火箭液体燃料和氧化剂的增压——排挤1立方米推进剂所需的氦气质量仅为氮气的1/7。NASA每年消耗氦气超过500吨。在光纤生产中，每生产100公里光纤需消耗2立方米氦气用于快速冷却。2020年我国氦气应用中，光纤、半导体占比约56%，国防军事、低温超导等低温应用占23%，检测气体占7%。

核心痛点：一条脆弱到断裂的进口通道

供给结构严重失衡。 2025年我国氦气产量仅463万立方米，自给率不足7%。国内自有产能受资源禀赋约束，产能利用率不足40%，短期有效产能难以对冲供给缺口。产品结构呈低端过剩、高端短缺的态势，5N、6N高纯氦严重依赖进口。

核心技术曾长期被垄断。 天然气提氦、高纯精制、低温液化储运三大核心技术长期依赖海外。我国天然气氦含量平均仅0.03%~0.05%，大幅低于国际高丰度气田的1%~7%。氦气分子极小，常规气体分离技术如同“用渔网捕小鱼”，难以高效捕获。

进口渠道集中度极高。 2025年中国自俄罗斯进口占比达44%，自卡塔尔进口占比约54.6%，两大来源占比超过98%。地缘政治事件对全球供给影响极大，俄罗斯氦气出口管制已延长至2027年底，中国进口渠道承压显著，库存进入加速去化阶段。原材料层面还存在“二次依赖”——2025年国内电子级液氨进口占比高达68%。

四大突围机遇：国产替代迎来黄金期

1. 提氦技术全线突破，高端产能加速落地

2025年是中国氦气国产化的关键转折之年。8月，安徽万瑞冷电自主研制的低温精制及脱氖装置在陕西延安投运，从低丰度天然气（氦含量仅0.03%~0.05%）中提取出纯度高达99.99997%（6N9级）的超高纯氦气，氖杂质低于0.3ppm，填补了我国在高纯氦提取领域的技术空白。氦气和氖气分子直径仅差0.6埃，传统工艺几乎无法分离，而国产自主研发的高比表面积吸附剂最终攻克了这一技术壁垒。

膜技术国家工程研究中心突破了聚酰亚胺中空纤维提氦专用膜组件技术，实现大通量耐高压氦气分离膜的自主制备，完成了“气源开采—提纯精制—低温储运—终端配送—废气回收”全流程技术的自主化。西南化工研究设计院的变压吸附（PSA）技术迭代至第六代，核磁共振用液氦回收装置纯度已提升至6N以上。中科富海累计为国内LNG工厂提供十余套BOG提氦装置，预计产能超200万方/年。中国煤科全球首套含氦煤层气提氦装置一次开车成功，采用“变压吸附+膜分离+精制纯化”工艺，实现了提氦、甲烷回收、脱除二氧化碳“一举三得”，填补高端氦气自主供应空白。

2. 产能集中放量，自给率大幅提升

2024年底，中国氦气总产能已突破1000万立方米/年，较上年增长近40%。山西泽丰达年产56.8万立方米超纯氦气项目稳步推进。2024年进口氦气依存度从早年的95%降至约83.7%。行业目标是在2026年将自给率提升至15%~20%，有效缓解高端氦气紧缺局面。

3. 全产业链自主成型

我国已完整打通“气源开采—提氦富集—低温精制—高压充装—低温储运—终端配送—废气回收”全产业链。核心装备国产化加速，低温储运罐体、高压充装设备实现国产替代，改变了长期依赖海外设备进口的局面。

4. 应用端降本创新

高纯氦使用成本正在通过三条路径下降：一是惰性气体替代方案，非核心工序采用氮气、氩气混合气替代（利用氦气自身热导率极强、分子尺寸小的特性，在核心工序保留氦气，一般场景以其他气体替代）；二是氦气回收循环利用系统；三是氦气回收装置已实现在核磁共振、半导体产线的规模化应用。

化工企业实操布局方向

上游资源端。 拥有天然气或工业尾气资源的企业，应优先布局高纯氦提产项目，卡位高端市场。2025年延安6N9级提氦项目的成功验证了低丰度气源的技术经济可行性，以往无法开发的贫氦天然气资源正逐步具备工业化价值。无技术实力的企业可与头部气体企业联合，快速落地BOG提氦或煤层气提氦项目。

中游流通端。 整合本土氦气货源，搭建区域配送与回收站点，稳定中小化工企业用气渠道。随着国产产能持续释放，“本土生产—区域分配”模式将显著压缩进口中间成本，降低单一进口路径的供应链风险。

下游生产端。 非核心工序采用氮气、氩气混合气替代（一般保护场景由N₂或Ar完成）；核心工艺保留氦气利用其高导热率和极小分子尺寸特性；生产线加装氦气回收设备实现循环复用；提前签订国产氦气长单，锁定货源与价格。

来源：兴园化工园区研究院