地球知识局  

文字 | 无刺王冠龙

校对 | 朝乾   编辑 | 澄澈

2022 年春天，中国的几所顶尖大学和科研机构接连遇到了一件怪事：低温实验装置接连停机。不是设备故障，也不是电力短缺，而是液氦断供。

液氦冷却能力极强

广泛用于科研、军事等高精尖领域▼

短短数月间，液氦价格从每升 80 元飙升到 400 元，有实验室被迫临时拆解系统，把原本循环使用的氦气收集回收，只为再多维持几天。

同一时期，国内半导体企业、航天制造单位、医疗影像设备厂商也感受到了同样的压力。MRI 机器的冷却系统、芯片制造的真空工艺、液氢火箭发动机的测试平台——这些尖端产业背后，都十分依赖这种无色、无味、无嗅的气体。

核磁共振 ( MRI ) 也离不开液氦

（图：壹图网）▼

中国缺氦并不新鲜，但那一年，它以一种 " 隐形掣肘 " 的方式，让许多人第一次意识到，一个国家的高科技体系，竟然可能被一瓶气体卡住，有种被 " 气体稀土 " 卡脖子的感觉。

人们开始追问：氦气究竟是什么？为什么它能成为国家竞争的隐秘战场？我们 2023 年曾经出过一期《中国现在，非常缺氦》的视频，两年后的今天，情况正在发生变化，如今的中国，还缺氦吗？

《中国现在，非常缺氦》视频版

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0.01％的否决权

在自然界中，氦的产出极其稀少。地球上的氦主要来源于地下岩层中铀、钍放射性衰变的副产气体。这些气体经过亿万年积累，被封存在少数天然气田里。

全球可开采的高浓度氦气田寥寥无几——主要分布在美国中部、卡塔尔、俄罗斯西伯利亚和阿尔及利亚。它不像石油那样可以全球交易、储量广泛，而更像是一种被封存在地质罅隙里的 " 稀有战略气体 "。

横屏  全球氦资源分布▼

更关键的是，氦气无法人工合成，也无法长期储存。它轻得惊人，泄漏后便永远飘向太空，不会再回到地球。人类能使用的氦，只能来自地下仅存的积累。

这意味着，一旦资源或供应链被某国控制，其它国家就只能被动接受。

几十年来，氦气的全球产业链呈现出高度集中和单极化的特征。美国掌控着提取、纯化、运输乃至价格制定的绝大部分环节。

林德、液化空气、空气化工都有美资背景▼

冷战时期，这种控制并未引发过多关注——毕竟它隐藏在科研与军工体系深处，不像石油那样影响日常生活。

但在 21 世纪的科技竞争格局中，氦气的战略地位快速提高。所有需要超低温环境的技术，从芯片制造、核聚变、量子计算到火箭推进，都离不开它。

可以说，氦气是在现代科技体系底层，是不可替代的 " 冷却之血 "。

航空航天，也离不开氦

而对于中国而言，这根 " 看不见的枷锁 " 来得悄无声息，却极为致命。

在过去二十年里，中国的科研体系突飞猛进——芯片制造、航天发射、核磁共振影像设备生产，几乎所有高端技术都建立了自主体系，但唯独氦气长期依赖进口。

于是，一个从未出现在公众视野的问题，被重新摆上了桌面：为什么这样一种微不足道的气体，却能牵动一个大国的科技命脉？

芯片制造，同样离不开氦

在很长一段时间里，全球 90% 以上的氦气供应，都掌握在美国手中。

冷战时期，美国在得州阿马里洛（Amarillo）建立了庞大的氦储备库——官方名字叫 " 联邦氦储备（Federal Helium Reserve）"，但业内都叫它" 氦气银行 "。

几十年间，美国不断从天然气中提取氦并储存起来。这个储备库不仅为 NASA、军方和高科技公司服务，也是全球氦价的 " 中央银行 "。

阿马里洛号称 " 世界氦气之都 "

氦储备库建在这很合理

（美国联邦氦储备库   图：壹图网）▼

当别国在市场上买氦，美国可以随时控制阀门。这让氦气从一种惰性气体，变成了惰性但危险的战略武器。

在 2010 年代以前，中国每年消费的氦气，大多依赖进口。一旦美国限制出口、卡关设备，国内的芯片厂、医疗设备厂、航天项目就要面临 " 断气 "。

这种依赖听起来非常抽象，但在产业链中却非常具象——一瓶氦气断供，芯片厂就得停机；一台 MRI 冷却失败，就可能报废。

一台 MRI 造价超千万

要是因缺氦报废，损失将极为惨重

（MRI 设备   图：壹图网）▼

即使在最终产品的总成本中，氦气占比可能连 0.01％都不到，但没有氦，那就是 100％的战略否决权。

当时的中国科研人员常常要提前几个月去抢购液氦，像囤粮一样。更棘手的是，氦气不像石油那样能长期储存。它会从容器里缓慢逸出——就算你 " 有气 "，也守不住太久。

于是，" 缺氦 " 一度成了中国科技产业的隐性焦虑。表面上，我们在追光刻机、追芯片，但在更底层的能源与气体环节，仍旧仰人鼻息。

其实不仅是氦

其他有重要用途的高纯度稀有气体

也曾被欧美日垄断（图：壹图网）▼

无声的反击

在表面平静的十几年里，中国其实一直在默默布一盘棋。这几年，真正的变化发生在远离新闻的地方。中国的科研人员和工程师并没有喊口号，而是在最基础的气田里重新找到了突破口。

他们所做的，首先是资源识别——就是在中国的版图内寻找氦资源。

氦通常伴生在天然气中，但是含量极低，过去没人重视。从 2018 年起，国内的地质团队重新检测了塔里木、鄂尔多斯、四川盆地的气体成分，结果发现，多个气田的氦含量在 0.05% 到 0.2% 之间，已经具备开采价值。

国内的氦资源其实也不少▼

尤其是新疆的吐哈、准噶尔和四川安岳，这些原本只是天然气基地的地方，成了中国的 " 潜在氦源 "。

发现了资源，接下来是技术攻关——从天然气中提取氦。

氦的提取极为困难——因为氦分子太小，半径仅有 0.1 纳米，是所有元素中最小的那几种，常规分离设备根本 " 抓不住 " 它。想把它从天然气中分离出来，比从矿石里提金难得多。

氦气提取流程非常复杂▼

于是，国内科研单位和企业联合攻关，从吸附分离、低温冷凝到膜分离技术，一步步突破瓶颈。他们在吸附、低温精馏、膜分离等方向反复试验，终于在 2020 年前后，取得稳定工业化成果，能够从天然气伴生气中批量提氦。

这意味着，我们不仅能 " 发现 " 氦，还能 " 抓住 " 它。

到 2023 年，中国已经建成多套工业化氦提取装置。新疆哈密、四川泸州、内蒙古鄂尔多斯等地相继产出国产液氦。到 2025 年，中国氦气年产量已经突破 300 万立方米，已经实现了 " 从零到有、从有到稳 " 的战略跨越。

美国的氦气占比越来越低

中国等其他国家的产量起来了▼

想让中国彻底摆脱缺氦，最后一步就是产业成型——建立一条完整的产业链。

随着装备国产化推进，哈密、泸州、鄂尔多斯陆续建成氦提取工厂。国产液氦罐、低温运输车、储气系统相继量产。

从气源、到储运、再到终端应用，终于形成一条完整产业链。

从提取、运输到终端

中国已掌握了液氦的全产业链

（氦气提取装置   图：壹图网）▼

这对于一个曾长期缺氦的国家，几乎是" 从无到有 "的历史性转折。

这是一场没有硝烟的反击。当世界的目光还聚焦在稀土、锂矿、芯片上时，中国已经悄然建成了自己的 " 氦气银行 "。

国产氦气越来越多

摆脱对美依赖也就更有底气了▼

氦与稀土，战略双支点

外界往往只注意到稀土，因为那是中国长期的优势领域，却忽略了氦气在产业体系中的 " 对称地位 "，两者都有类似的以 0.01％否决 100％的战略否决权。

长期以来，中国掌握稀土产业上游，美国掌握氦气与关键设备。一旦我们打 " 稀土牌 "，对方就可以掐 " 氦气阀 "，两边互相牵制和捆绑。

虽然中国主要从卡塔尔进口氦气

但卡在外交、国防上深受美国影响

说不定哪天就要卡脖子了▼

在高科技产业链上，稀土控制了材料端——它决定了磁性、能量密度、发光性能；而氦气控制的是温度端——它决定了制造的极限精度和冷却能力。一个来自地壳，一个来自天空，它们像两根隐形的支柱，托住了现代工业的上限。

但随着中国的氦气产业逐渐成形，这种平衡开始倾斜——第一次，两个关键支点都掌握在同一只手里。

而今天，随着氦气锁松动，中国第一次在资源博弈中，拥有了同时掌握 " 材料与气体 " 两个支点的能力。当它们都不再被他人控制，一个国家的科技循环才真正闭合。

不仅是氦气的自主可控

搞定 LNG 船、航母等高端装备后

中国去年直接占据了全球 74.1% 的新船订单

（上海外高桥造船厂   图：图虫）▼

这也是为什么，一些业内人士说：" 氦气不是补课，而是补肺。""有了氦，中国科技才有真正的呼吸。"

从资源安全角度看，这意味着中国的高科技体系终于具备了 " 自主冷却 " 的能力。从更宏观的角度看，这是国家工业结构从原料依赖向体系自足的转变。

当稀土、锂、氦这些看不见的基础元素逐渐掌握在自己手中时，中国制造业不再只是 " 能造 "，而是 " 能稳定造 "。

把控战略资源，掌握核心科技

今天的中国制造，早已迈向中国 " 智造 "

（中国某自主品牌车间   图：壹图网）▼

很多人以为，技术独立只是经济安全的问题。其实，它更像文明的自我防御。

在全球化的语言里，" 依赖 " 常被说成合作。但当合作的一端能随时关阀，你就不是伙伴，而是病人。这就是中国在氦气问题上长期的尴尬：明明是工业大国，呼吸通道却要靠一根看不见的软管。

氦气的独立，不是因为国家突然意识到它的战略意义，而是因为无数科研人员、工程师和企业家，在看不见的角落默默扛起了 " 不可见的前线 "。

作为人类现代文明的重要基石

油气炼化行业同样离不开氦

（宁波镇海炼化   图：图虫）▼

他们没上过热搜，却撑起了国家科技最脆弱的一层气膜。这层气膜现在更厚了。它让我们可以在未来的产业竞赛中，不必再看谁给我们供气。

氦气独立的意义，不仅在于供应安全，更在于心理结构的变化。过去我们习惯在短缺中应对——缺芯、缺机、缺气——然后被迫寻找替代。但氦气的例子证明，一些看似无法逆转的依赖，其实可以在靠努力来打破。只需要持续的积累和耐心。

氦气因此成了一种象征：它让中国从 " 被动呼吸 " 走向 " 自主呼吸 "。

中国制造业规模已超过英、美、德、日、韩总和

成了人类历史上独一无二的 " 工业克苏鲁 "

（繁忙的青岛港 图：图虫）▼

未来的挑战还在继续——液氦设备仍需优化，回收利用率还有待提高，国际定价权尚未建立。

但最关键的一步已经跨出——那根看不见的锁链，已经断开。我们终于可以自己决定，什么时候呼吸、呼吸多深。

1. 中国科学院 . "2024 年度杰出科技成就奖：氦气提取与纯化技术 ". 2024.

2. 中国石油化工集团 . " 中国氦气产业发展报告 ". 2023.

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4. 美国地质调查局（USGS）. "Mineral Commodity Summaries: Helium". 2024.

5. International Energy Agency ( IEA ) . "Critical Minerals Market Review 2024".

6. 中国地质调查局 . " 中国氦气资源评估与勘探报告 ". 2023.

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8. Bertrand, Arnaud. "Power Dynamics in US-China Relations". Foreign Policy Analysis, 2024.

9. 中国稀土行业协会 . " 中国稀土产业发展年度报告 ". 2024.

10. McKinsey & Company. "The Rare Earth Elements Supply Chain: A Strategic Analysis". 2023.

11. 《科技日报》. " 我国氦气提取技术实现重大突破 ". 2023 年 12 月 .

12. Bloomberg. "China Breaks US Helium Monopoly with Domestic Production Surge". 2024.

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14. Reuters. "US Helium Exports to China Drop to Record Low". 2024 年 11 月 .

15. 《环球时报》. " 稀土反制：中国掌握战略主动权 ". 2025 年 1 月 .

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