氦氣特性、應用范圍、需求、資源分布及產量情況如何？

被外資壟斷的戰略氣體，亟待國產化。

1、 戰略性“氣體黃金”，應用領域廣泛

氦氣是一種無色、無味的惰性氣體，不和氣體元素組成化合物，也不溶于金屬， 沸點為-269℃。氦氣憑借低密度、低溶解度、高導熱率、強化學惰性等獨特的物理 和化學性質成為國防軍工和高科技產業發展不可或缺的稀有戰略性物資之一，其應 用范圍廣泛，包括醫療設備、半導體制造、超導性研究、光電子產業、金屬加工、 石油化工、制冷系統、泄漏偵測、深海探索以及高精密焊接等關鍵行業。特別是在 集成電路的生產過程中，氦氣作為一種先進的工藝介質，在載氣傳輸、化學氣相沉 積、刻蝕過程以及泄漏檢測等環節中的消耗量顯著，體現了其在高科技制程中不可 或缺的作用。

氦氣在低溫應用（如核磁共振成像與超導技術）、氣氛控制（涉及半導體與液晶 面板生產）、增壓與吹洗（用于航空航天領域中的航天器、液體燃料火箭及導彈系統）、 專業材料焊接技術，以及特殊呼吸混合氣體（用于深潛活動和潛艇環境）等關鍵領 域發揮著關鍵作用。自 2016 年起，隨著高科技產業的迅猛發展，氦氣的應用范圍得 到顯著擴展，特別是在半導體制造、光纖技術、以及先進材料焊接等高端制造行業。近年來隨著電子行業的發展，氦氣在電子半導體領域的應用持續增加。根據 CNCIC 數據測算，2023 年中國用于電子半導體領域的氦氣占比約為 30.90%。

全球氦氣需求呈現穩步增長態勢。2011-2020 年全球氦氣需求量較為平穩。近年 來，隨著下游電子等行業的發展，氦氣在半導體、醫療、電子和光纖、高端材料焊 接等領域的應用持續增加，氦氣需求量持續上升，于 2023 年達到 1.79 億立方米，2021 至 2023 年復合年增長率為 7.46%。根據 USGS 預計，2026 年氦氣需求量將達到 2.06 億立方米，其中中國、印度、日本等亞太地區需求占比會進一步加大。

近兩年來，我國對氦氣的需求量不斷上升。受下游光導纖維、電子領域以及醫 用核磁成像的需求增長影響，中投產業研究院預計，2023 年我國氦氣行業市場規模 將達到 29.22 億元，未來五年（2023-2027）年均復合增長率約為 9.76%，2027 年將 達到 42.41 億元。此外，我國氦氣消費量也正在快速增長，2023 年達到 2618 萬立方 米，2021 至 2023 年年均復合增長率為 11.18%。

2、 全球氦氣資源分布高度集中，我國儲量相對匱乏

氦氣在空氣中含量僅為約 5.2ppmv，目前全世界約 95%的氦供應是作為天然氣 加工或液化天然氣(LNG)生產的副產品收集，在世界范圍內資源相對有限且不可再 生。目前發現的氦氣礦床主要有兩種：(1)烴類天然氣的伴生礦，作為天然氣加工或 液化天然氣(LNG)生產的副產品生產；(2)位于富氮天然氣儲層中的氦氣田。天然氣 源必須含有至少 0.3%的氦，才能被視為潛在的氦源。含氦天然氣礦床的形成需具備 3 個條件：(1)花崗巖基底巖石富含鈾和釷或存在原始氦源；(2)基底巖石斷裂，或發 生脫氣作用，為氦提供了逃逸通道或釋放途徑；(3)多孔沉積巖被不透水的巖鹽或硬 石膏封蓋。世界上只有少數幾個地方具有這種地質條件，因此含氦天然氣礦床在全 球分布較為罕見。其次，地下也有一些富含氮的儲層，其中氦氣的濃度相當高。新 發現表明，北美部分地區具有此類儲層較大的氦氣開發潛力，儲層中氮氣含量為 70% 以上，部分高達 90%；其余氣體為氦氣，少量的二氧化碳和少量的烴類氣體。相對 于目前全球從烴類天然氣中提取氦，從這類富氮儲層中開發和生產氦氣將使 CO2 當 量排放量減少約 99%，屬于“綠色氦”。國際上最近開始的大多數氦氣勘探開發活動 都集中在這種富氮非烴氣體上。

全球氦氣資源分布極不均勻且高度集中。全球氦氣總資源量約為519億立方米， 主要分布在美國、卡塔爾、俄羅斯、阿爾及利亞等國，其氦氣資源量占全球總資源 量的 90%以上。美國是目前世界上最大的氦氣資源國，其最重要的兩個氦源分別位于德克薩斯州、俄克拉荷馬州和堪薩斯州中部大陸 Hugoton Panhandle 氣田，以及懷 俄明州西南部的 Riley Ridge 氣田。其他氦源包括位于懷俄明州的 Rands Butte 和位于 亞利桑那州的St John's氣田等；卡塔爾的北部氣田是世界上最大的非伴生天然氣田。 盡管氦氣含量較低，但儲層規模較大，具有較大的氦氣資源規模；阿爾及利亞的氦 氣來自 Hassi R’Mel 氣田生產液化天然氣(LNG)的副產品，該氣田占阿爾及利亞天 然氣出口量的 60%；俄羅斯的氦氣資源大部分集中在東西伯利亞和遠東地區。

中國氦氣資源勘查起步晚、程度低，且氦氣資源分布較分散，氦氣資源開采難 度較大。目前，全球范圍內已探明的具有工業開發利用價值且具有較大規模儲量的 富氦天然氣藏均位于板內及邊緣隆起帶上。中國西部塔里木、四川、鄂爾多斯、柴 達木等大型疊合盆地邊緣隆起發育，已發現多個富氦天然氣藏，具有廣闊的勘探前 景。雖然中國氦氣豐度較高，但規模小，資源潛力有限。此外，中國的氦氣多為油 氣同源氦，存在深層藏氣，使氦氣資源的開采難度和成本較高中。

目前全球氦氣供應集中在少數幾個國家，我國進口依賴嚴重。根據 USGS 的統計數據，2022 年全球氦氣總產量為 1.6 億 m3，美國目前是最大的氦氣生產國，氦氣 產能主要來源于 Cliffside 油田以及從天然氣中提取?？ㄋ柈a量位居世界第二，阿 爾及利亞、俄羅斯、澳大利亞等國也是世界主要氦氣生產國。美國和卡塔爾合計產 能占全球總產量 84%，而中國僅占約 0.63%，產量極低，進口依賴嚴重。