在现代科技的快速发展中，氦气扮演着不可或缺的角色，它的独特性质使其在航空航天、医疗设备、半导体制造等高科技领域广泛应用。
然而，氦气的全球分布极不均衡，美国拥有全球最大的储量，而我国高达95%的氦气都依赖进口，随着需求的不断增长，中国氦气供应的安全性正面临严峻挑战。
究竟是什么原因导致了这种局面？中国又该如何应对这一潜在的供应危机？
氦气
在浩瀚的宇宙中，氦气作为第二丰富的元素，似乎无处不在，但在我们脚下的地球上，这种轻盈的气体却显得格外珍稀。
地球上的氦气主要源自放射性元素铀和钍的衰变过程，每年产生约3000吨，这看似不少，但在地球漫长的历史长河中，氦气的产生速度远远赶不上它逃逸到太空的速度。
正因如此，氦气被认为是唯一真正不可再生的自然资源，其分布也极其不均。
紧随其后的是卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯，这些国家共同构成了世界氦气资源的主要来源。
相比之下，中国在氦气资源方面的处境则显得有些尴尬，仅有约11亿立方米的储量，占全球储量的2%，而可直接采收量更是只有约0.5亿立方米。
这一数字与中国庞大的需求形成了鲜明对比，凸显了中国在氦气资源上的短板。
在全球氦气供应格局中，中国作为需求量占全球11%的大国，氦气进口依存度高达95%以上，而且需求增速迅猛。
如此稀缺的资源，在现代科技中的应用少还好，可它却在现代科技中无处不在，高度依赖进口的状况，无疑为中国的科技发展埋下了潜在的隐患。
氦气的重要性
从日常生活中常见的气球和飞艇填充，到工业中的气体泄漏检测和焊接保护，氦气都扮演着重要角色。
更为关键的是，氦气独特的低温特性使其成为不可或缺的低温冷却介质。
在航天领域，氦气助力火箭升空；在海洋探索中，它保障深潜器的安全；在能源革命的前沿，氦气为核反应堆提供关键支持。
半导体制造、量子计算机、核磁共振等尖端科技领域，都离不开氦气的身影，特别是在低温学和超导体冷却方面，磁共振成像（MRI）设备的运行，大型强子对撞机的实验，都需要氦气来维持极低温环境。
以欧洲大型强子对撞机为例，每周就需消耗约120吨氦气，如此巨大的消耗量，即便在2023年全球氦气产量达到约1.7亿立方米的背景下，仍然显得十分惊人。
中国的氦气需求
放眼中国，氦气需求呈现出快速增长的态势，2022年，中国氦气需求量达到2414.1万立方米，同比增长10.03%。
2021-2023年需求量的年均复合增长率高达11.18%。这种快速增长带来的直接后果就是价格的飙升。
2022年6月，中国氦气价格一度上涨至420-460元/立方米，涨幅超过300%，给相关产业带来了不小的压力。
作为全球第二大氦气消费国，中国对氦气的需求预计将持续攀升，到2025年，中国的氦气消费量有望达到2500万立方米。
展望未来，氦气的重要性只会与日俱增，预计到2035年，全球氦气需求量将突破3.22亿立方米，较目前高出近一倍。
推动这一增长的主要动力来自人工智能、量子运算、电信、太空及电动车产业的飞速发展。
这些领域的快速进展，特别是相关芯片产业的高速成长，将持续推动氦气需求的大幅增长。
面对如此巨大的需求增长，如何确保氦气供应的稳定性和可持续性，无疑将成为未来科技发展的关键挑战之一。
应对
首先能做的就是积极开发本土氦气资源，在广袤的中国大地上，鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、渭河盆地和长庆气田成为了氦气资源开发的主战场。
然而，挑战也随之而来，这些地区的天然气虽然含有氦气，但浓度普遍很低，仅为0.1%～0.3%，使得氦气的提取如同大海捞针，难度不言而喻。
为了应对氦气短缺的困境，中国科研人员正在多管齐下，开展一系列创新性研究，开发氦气循环使用系统成为了一个重要方向，旨在最大限度地提高氦气的利用效率。
同时，无液氦核磁共振技术的研发也在如火如荼地进行，希望能够减少对液态氦的依赖。
更有甚者，科学家们正在探索从浩瀚的大气中分离氦气的可能性，尽管这个过程充满挑战，但潜力巨大。
另一个重要方向是开发贫氦天然气的高效低成本提取技术，力求在有限的资源中榨取更多的氦气。
在这场氦气资源开发的攻坚战中，中国煤炭科工集团煤科院取得了令人振奋的突破，他们成功应用了首套含氦煤层气提取高纯氦气装置，产出的氦气纯度高达99.999%以上。
这一成就不仅标志着中国在氦气提取技术上迈出了重要一步，更为氦气资源的高效利用开辟了新的途径。
值得一提的是，这项技术的创新之处不仅在于高纯度氦气的提取，更在于其对资源的综合利用。
提取氦气后的煤层气并未被废弃，而是继续用作发电原料气，这种一石二鸟的方法实现了煤层气和氦气资源的高效利用，大大提高了资源的经济价值。
随着技术的不断突破，中国已经完全掌握了含氦煤层气提氦的成套工艺及其工程化技术，无疑为中国应对氦气短缺提供了强有力的技术支撑，也为未来氦气资源的可持续开发指明了方向。
结语
在氦气需求持续攀升的背景下，这些技术创新和资源开发的努力显得尤为重要，它们不仅关乎中国的科技发展和产业升级，更是全球氦气供应链的重要一环。
随着人工智能、量子计算、电动车等新兴产业的快速发展，对氦气的需求只会与日俱增。
中国在氦气资源开发和利用上的每一步进展，都可能对全球氦气市场产生深远影响，也将为中国在未来高科技竞争中赢得更多主动权。
参考：
中国石化新闻网《变废为宝产出高纯度氦气》
齐鲁壹点《全球闹“氨荒”，这种“黄金气体”到底金贵在哪》
国务院国有资产监督管理委员会《新年开新局 实干促发展】有研工研院研制的可提取99.999%以上高纯氦气的氢氦分离装置投入运行》
