纯度达99.99997%，中国取得重大技术突破，被西方卡脖多年后逆袭

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中国成功实现6N9级超纯氦气量产，纯度高达99.99997%！这一突破性进展标志着我国在高端气体制造领域迈入世界领先行列。

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8月18日，陕西延安传来振奋人心的消息，万瑞冷电科技有限公司宣布其自主研发的低温精制装置顺利通过工程验收。此次产出的氦气达到6N9级标准，即纯度高达99.99997%，刷新了国内高纯气体提纯技术的新高度。长期以来，我国在该类关键稀有气体上严重依赖进口，对外依存度一度超过95%。如今，随着核心技术的全面攻克，中国终于有能力掌握“工业血液”的自主命脉。

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或许有人会问：空气中不就含有各种气体吗？为何氦气如此稀缺且昂贵？这种看似普通的元素究竟具备何种独特性能，竟能引发全球激烈争夺？

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一、氦气为何被各国争相抢夺？

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提到“工业血液”，大多数人首先想到的是石油——从交通运输到化工原料，石油的应用无处不在。然而，在航空航天、半导体制造、医疗成像等尖端科技领域，还存在一种无形却至关重要的资源，其战略价值甚至超越石油，成为现代高端制造业不可或缺的核心支撑，它就是氦气。

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氦气是元素周期表中化学性质最稳定的元素之一，属于自然界中最轻的惰性气体。所谓“惰性”，意味着它几乎不与其他物质发生反应，这使得它在需要高度稳定和隔离环境的工业场景中具有不可替代的优势。

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真正让氦气成为科技竞争焦点的，是其卓越的低温特性。在常压条件下，氦气的沸点仅为零下268.9摄氏度，是目前已知所有物质中最低的，接近绝对零度。凭借这一特性，它能够构建极端低温环境，为前沿科学研究与高端设备运行提供基础保障。

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这项超低温能力至关重要。在航天工程中，火箭发动机涡轮泵及姿态控制系统必须在极寒环境中保持高效运转，而氦气正是理想的冷却介质；在芯片制造过程中，光刻机和沉积设备对温度控制极为敏感，氦气不仅能作为保护气体防止晶圆氧化，还能迅速导出热量，确保加工精度不受影响。

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此外，医院中的核磁共振成像（MRI）设备依赖超导磁体工作，这些磁体只有在液氦提供的低温环境下才能维持超导状态，一旦失去氦气支持，整个系统将无法运作，直接影响疾病诊断效率。

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即便在日常生活中，氦气也扮演着重要角色。例如，庆典活动中升空的彩色气球多采用氦气填充，因其密度远低于空气且不易燃爆，安全性远高于氢气；深海潜水员使用的呼吸混合气体中也常加入氦气，以减少氮气溶解带来的减压病风险，提升作业安全。

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但氦气最大的局限在于其不可再生性。它并非人为合成产物，而是地球内部铀、钍等放射性元素长期衰变所生成，并随天然气藏积累于地下岩层之中。由于分子质量极小，一旦释放至大气，极易逃逸进入太空，无法回收再利用。

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面对如此珍贵的战略资源，作为全球制造业第一大国的中国，需求持续攀升。统计显示，我国年均氦气消耗量已占全球总量两成以上，并以每年约10%的速度递增。然而，尽管需求旺盛，本土供给却长期停滞不前，形成了“需求巨大、供应匮乏”的被动局面。这背后的原因究竟是什么？

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二、中国陷入氦气困境

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中国的氦气困局比外界想象更为严峻。全球范围内，具备商业开采价值的氦气主要蕴藏于富含天然气的气田中，通常要求天然气中氦浓度不低于0.1%才具备经济可行性。

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美国胡果顿气田的氦含量可达0.8%至1.0%，卡塔尔与俄罗斯的主要气田也在0.3%以上，资源禀赋优越。相比之下，我国已探明天然气田的平均氦浓度仅为0.03%至0.05%，最高未超过0.2%，相当于在贫瘠矿石中提取微量贵金属，开采成本极高。

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尽管低浓度资源仍可开发，但前提是拥有先进的提纯工艺。遗憾的是，长期以来，高纯氦气提纯技术被美国、法国等发达国家牢牢掌控。他们不仅对中国实施严密的技术封锁，还禁止出口关键核心部件，如用于深度净化的低温吸附材料、深冷分离装置等。

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缺乏核心技术与设备，导致我国即便能从天然气中初步提取粗氦，也无法进一步提纯至满足半导体、航天等领域所需的6N级（99.9999%以上）标准。大量潜在资源只能沉睡地下，难以转化为实际产能。

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由于无法自给自足，我国不得不长期依赖进口渠道获取高纯氦气，进口比例常年维持在95%以上。更令人担忧的是，国际氦气贸易市场由美国联合卡塔尔、阿尔及利亚等国主导，合计占据全球90%以上的市场份额，形成高度垄断格局。

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这些供应方精准把握中国“刚需难替”的弱点，频繁操纵价格。价格上涨尚可承受，但断供威胁则直接冲击产业链安全。2019年，美国曾以“国家安全”为由暂停向部分中国高科技企业供应氦气，导致多家半导体厂被迫减产，多家MRI设备制造商面临停产危机。

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从资源储备到提纯技术，再到国际市场定价权，中国氦气产业一度被西方全面压制。这种全方位“锁喉”不仅推高了企业运营成本，更严重制约了国家战略产业的发展步伐。难道我们只能被动接受？答案显然是否定的。

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三、技术逆袭，夺回控制权

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面对封锁与垄断，中国没有退缩。从科研院所到龙头企业，无数科研人员投身攻坚一线，誓要打破技术壁垒。其中，中国电子科技集团旗下的万瑞冷电公司科研团队便是这场突围战的重要力量。

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历经多年潜心研究，该团队创造性提出“四阶耦合联合法”提氦新工艺。该方法将脱氢处理、膜分离、变压吸附与氖气分离四大环节有机整合，如同精密拼接的模块化系统，逐级去除杂质，最终实现超高纯度氦气的稳定产出。

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8月18日，由安徽万瑞冷电自主研制的“低温精制及脱氖装置”在陕西延安天然气提氦项目现场顺利完成验收。该设备所产氦气纯度达到99.99997%（6N9级），其中氖气残留量低于0.3ppm，创下国内同类技术新纪录。这是我国首套成功应用于低丰度天然气田的6N9级超纯氦气生产系统，标志着我国在该领域实现历史性跨越。

每日经济新闻：2025年8月19日报道

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这一成就的意义远不止于实验室成果。它证明我国已完全掌握从低品位气源中高效提取高纯氦气的能力，并达到国际顶尖水平。更重要的是，技术突破正迅速转化为市场影响力。

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过去，国际供应商动辄提价，中国企业毫无议价空间；而现在，随着国产高纯氦气产能逐步释放，国际市场态度骤变——主要出口国纷纷下调报价，降幅超过20%。

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曾经是别人握着阀门卡我们脖子，如今我们凭借自主创新赢得主动权，对方反而主动降价寻求合作。这就是掌握核心技术所带来的底气与尊严。

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尤为关键的是，这项技术已完成产业化落地。目前，万瑞冷电年产能已达400万立方米高纯氦气，累计获得19项国家专利授权，牵头制定多项行业技术规范，实现了装备设计、制造与工艺流程的全链条国产化。这意味着，中国正从单纯的氦气消费国转变为技术和设备输出国，彻底斩断外部“锁喉之手”，真正夺回“工业血液”的主导权。

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笔者认为

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从受制于人到引领全球，中国在超纯氦气领域的崛起之路充满艰辛，却也彰显坚定信念。这场胜利不仅是单一技术的突破，更是国家科技自立自强精神的集中体现。它再次印证了一个真理：核心技术无法靠购买获得，也不能指望他人施舍，唯有坚持自主研发，才能牢牢掌握发展主动权。

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回顾过往，氦气难题只是中国高端制造受制于人的一个缩影。无论是芯片、光刻机，还是航空发动机、精密轴承，我们都曾面临类似困境。但这一次次突围告诉我们：只要方向正确、投入持续、信念坚定，就没有攻不克的难关。

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今天，“斩断锁喉之手”的中国已在氦气市场赢得更多话语权，但这绝非终点，而是新征程的起点。未来，随着更多原创技术的涌现，中国将在更多关键领域摆脱依赖，在全球产业链中占据更加核心的位置。毕竟，唯有靠自己拼搏换来的底气，才是真正坚不可摧的脊梁！

参考资料：每日经济新闻：2025年8月19日《“黄金气体”纯度达到99.99997%！我国这一领域实现重要技术突破》中国能源报：2025年8月19日《重大技术突破！纯度达99.99997%》观察者网：2024年12月10日《这10%的进步，为什么对中国意义如此重大？》

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