瞻觀前沿

北京2月21日，由中國有研集團(tuán)有研工程技術(shù)研究院有限公司（以下簡稱有研工研院）自主研發(fā)的氫氦分離提純裝置，應(yīng)用于山西呂梁的天然氣閃蒸氣（BOG）提氦一期項(xiàng)目，經(jīng)歷長時(shí)間低溫環(huán)境運(yùn)行考核，成功產(chǎn)出99.999%以上純度的高純氦氣。這標(biāo)志著國內(nèi)氦氣提取領(lǐng)域獲得重要技術(shù)進(jìn)展。

目前，氦氣唯一的工業(yè)化生產(chǎn)方式是從天然氣中提取。針對氦氣精制過程中的氦氣與氫氣兩種小分子氣體的分離難題，有研工研院創(chuàng)新性地采用吸附脫氫的方式實(shí)現(xiàn)了兩種氣體的安全、高效分離。有研工研院副總經(jīng)理、新能源事業(yè)部總經(jīng)理郝雷說，該方法在氣體純度及安全性等方面較其他技術(shù)有顯著優(yōu)勢。

郝雷介紹，新研發(fā)的氫氦分離裝置可方便集成于多種BOG提氦系統(tǒng)中，在常溫環(huán)境中實(shí)現(xiàn)氦氣的粗分、精制和提純，氦氣產(chǎn)出氣純度達(dá)到99.999%以上，同時(shí)可獲得純度高于99.999%的氫氣產(chǎn)品。

氫氦分離提純裝置，圖源：微博@國資小新

技術(shù)價(jià)值觀察

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了天然氣資源的最大化應(yīng)用，為氦氣資源獲取提供了新途徑，對于提升我國氦資源的利用率、降低氦氣對外依存度、保障我國用氦安全具有重要意義。

氦氣制備方法主要有 4 種，分別為天然氣分離法、合成氨法(在合成氨中，從尾氣分離提純的氦)、空氣分餾法和鈾礦石法。其中，天然氣分離法是目前唯一工業(yè)化獲取氦的方法。鑒于此，氦氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要是天然氣、空氣分離設(shè)備等行業(yè)，下游則為各應(yīng)用行業(yè)。而本次自主研發(fā)的氫氦分離提純裝置位于產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

我國氦氣應(yīng)用領(lǐng)域占比

氦，英文名為Helium，化學(xué)符號(hào)為He，是一種無色、無味的稀有氣體，也是已知沸點(diǎn)最低的氣體，其具有不易液化、穩(wěn)定性好、擴(kuò)散性強(qiáng)、溶解度低等性質(zhì)。由于其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，氦氣是一種不可替代、關(guān)系國家安全和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要稀缺戰(zhàn)略資源。氦氣用途廣泛，我國的氦氣主要應(yīng)用于磁共振成像(30%)、氣舉(17%)、分析試驗(yàn)應(yīng)用(14%)和焊接(9%)等。

中國氦氣產(chǎn)量持續(xù)增長

根據(jù)中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2016-2020年中國氦氣產(chǎn)量持續(xù)增長，2020年達(dá)到53萬立方米，較2016年的產(chǎn)量增加了25萬立方米。初步統(tǒng)計(jì)，2021年中國氦氣產(chǎn)量在55萬立方米左右。

中國氦氣消費(fèi)量在1800萬立方米以上

2016-2021年中國氦氣銷費(fèi)量均在1800萬立方米以上。從產(chǎn)銷量上看，中國氦氣自有產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，十分依賴進(jìn)口。中國氦氣主要進(jìn)口地包含卡塔爾、美國、澳大利亞等。

中國氦氣提取技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前氦氣提取關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華北地區(qū)、大灣區(qū)、華中地區(qū)、西北地區(qū)，尤其是安徽省成為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于氦氣提取研發(fā)，成為潛在的氦氣提取技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布，華中地區(qū)有極大的可能性成為氦氣提取技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注安徽省合肥市蜀山區(qū)、湖南省株洲市石峰區(qū)、河北省邯鄲市叢臺(tái)區(qū)以及廣東省深圳市龍崗區(qū)等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對氦氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。

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