“工业血液”不再受制于人!中国又突破卡脖子困局,美国王牌失效

中国的“氖气”战打赢了!
今年8月,来自安徽的万瑞冷电成功研制成功的“脱氖装置”顺利通过了国家验收标准。

监控系统显示,装置所产出的氦气纯度,可以稳定保持在99.99997%,核心杂质“氖”的含量也控制在了0.3ppm以下。
这组数据一出,刷新了国内纪录的同时,也直接与国际顶尖水平看齐。
以前对我们国家爱搭不理的供应商,现在都开始主动来“求”合作了。
由于咱自家氦气产量少的缘故,以前可没少向别人求助,只要有氦气的地方,就有咱们过去买氦气的身影。
从当初拿着钱去各地买氦气,到如今自己建起了“氦气工厂”,万瑞冷电背后又有哪些中国的智慧呢?

说到氦气,很多人可能觉得很陌生。
但是,生活中其实经常可以看到它的身影。比如小朋友人手一个可以“飞”的气球,里面装的气体就是氦气。
工人们在焊接的时候,氦气也常常能起到“保护罩”的作用,主要是为了把空气挡在外面,同时,还可以减少金属被氧化的程度。

那么,氦气是什么东西呢?
氦气属于稀有气体家族的一种元素,虽然它的原子序数排在第二位,但实际上,储量却没有那么多。
同时,氦气还拥有另一个更为宝贵的特性,就是它的独特性。
首先,是沸点的问题。
氦气的沸点低到超乎想象,要想让它完全液化,沸点必须达到零下268.9摄氏度。
因此,氦气成为一种接近完美的超低温介质。
而液态氦不仅可以使超导磁体正常工作,而且一度成为核磁共振、量子计算机、太空望远镜等高端设备,不可替代的冷却介质。

其次,是氦气的稳定性。
氦气化学性质非常稳定,把它和任何东西放在一起,基本不发生反应。
再加上氦气本来就具备导热性、渗透性等,在这些“特点”的加持之下,氦气一直以来都是高精度工业中,最完全、最可靠的伙伴。
因此,现在的氦气早已经不是一种简单的资源,而是成了身份的象征。
也就是说,谁能稳定掌握住氦气资源,谁就能在高科技的竞争中占据主导地位。
目前,美国的氦气储量为206亿立方米,占据全球四成之多。而咱们国家的氦气储量就仅仅只有11亿立方米,还不足人家的10%。

由于我国氦气含量仅为0.03%—0.05%,导致我国一直缺“氦”,也就意味着,中国超过90%的氦气都要依靠进口。
直到万瑞冷电出现之后,这场“工业剧本”才真正地改变了方向。

该企业不仅用自己研制的“脱氖装置”成功产出高纯度的氦气,同时还实现了24小时不间断地进行生产,最终年产量可以达到40万立方米。
消息一传出,国际氦气市场再也坐不住了。

那么我国为什么决定自己建起“氦气工厂”呢?
起因是美国、卡塔尔等“氦气大国”对中国发起了非常“刁钻”的资源限制和技术封锁。

当初,那些中了“基因”彩票的美西方国家,几乎掌握了氦气贸易的绝对话语权。
那会儿,氦气似乎成了“情绪”的产物,想卖的时候就卖给咱们,不想卖的时候就搞起了限购。
不但让咱们的处境十分难堪,也让氦气的价格经常出现“身价”暴涨的现象。
最疯狂的时候,氦气的价格直接涨了几倍。
你以为就完了吗?除了氦气价格上涨以外,各种核心设备和关键技术,也被列入了对方的禁运清单,可以说从各个角度上对中国进行“严防死守”。

那时候,咱们想要做高端实验的时候,得先考虑氦气够不够用,想要搞个前沿项目的时候,得先算算氦气的成本,日子过得真是相当憋屈。
但是中国人有一个特点,越是被欺负,就越要争口气。
从2019年开始,万瑞冷电就着手建设属于咱们自己的“氦气工厂”。
在国家的大力支持下,该企业也给自己立下了决心,不使用任何进口设备、技术,坚持走自主创新之路,从而实现全部国产化。
但是到了实战的时候,万瑞冷电的工程师团队才真正发现这件事做起来到底有多难。
氦气提纯不是过滤那么简单,更不是一件可以随意进行的“化学手术”。

最难的环节就是氦、氖的分离,这两个元素在元素表中挨得很近,物理性质也十分相似。
把两者分隔开来,难度不亚于大海捞针。

2019年,万瑞冷电的工程师团队决定开始一场没有退路的持久战。
经过他们坚持不懈的努力之后,终于形成了一种特殊的四阶耦合工艺,也就是所谓的“四阶耦合联合法”。

就是用四个步骤把氦气过滤出来。
第一步先用催化反应,把氢气这个“坏分子”给踢出去;
第二步是膜分离,用特制的小孔膜把一些大分子杂质过滤掉;
第三步采用变压吸附法去除甲烷、氮气等杂质。
前面的都不算什么,最难也最关键的就是第四个步骤:深冷精制。
由于氖和氦这对“好兄弟”在物理性质上的相似性,因此,这一步骤,必须在零下243摄氏度的超低温环境下进行,这样才可以把氖气完全“剥离”干净。
为了攻克这一难关,万瑞冷电的工程师们将这把“手术刀”打磨了六年之久。
但是,功夫不负有心人。2025年8月,延安传来了一个天大的好消息:新装置工程已经通过验收!

一套可以将氖气杂质有效控制在0.3ppm以内、稳定生产出99.99997%高纯度氦气的设备就这样“横空出世”。
中国人不仅做到了,还能够实现24小时不停机循环生产,年产可轻松达到40万立方米。
不但帮我们走出了一条路,而且使中国在氦气工程化方面有了实质性的进展。
这也意味着,中国终于拥有了可以打开技术垄断之门的“黄金钥匙”。
然而,光有设备还远远不够,目前最棘手的问题就是,怎样把这台设备真正地变成一个产业?
对于这个问题,万瑞冷电很快就作出了回应:“正在做!”
到目前为止,该企业每年能生产400万立方米的氦气,所需的设备也已经进入批量出口的状态。

未来目标市场就是中东、中亚等氦气需求大的地区。
我国也实现了由曾经到处“求”氦气,到如今让国外来找我们买技术的转变。
这次有关氦气的技术突破,对于我国而言早已不是工业上的成功,而是战略上的胜利。
剧情的反转,也给我国的高科技产业带来了前所未有的自信。
氦气的故事,似乎一直都在耳边轻轻“提醒”我们:真正的强大在于自主研发以及不断进行的创新。
产业核心的技术,从来不是花钱就可以买到的,而是需要依靠自己的智慧和双手不断去创新,只有这样才能够牢牢地掌握住发展的主动权。
随着氦气资源不断被开发出来,加上提取技术的普及,还有可循环利用系统的发展。
我国完全可以摆脱对外的依赖,依靠自己的力量,真正把控住这条“工业血液”的命脉。
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参考资料:
极目新闻 《全球闹“氦荒”,这种“黄金气体”到底金贵在哪》
上观新闻 《国产率只有20%,我国战略气体也被“卡脖子”?院士解读如何走出困境》
作者:晚晚
编辑:柳叶叨叨
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