經常有人說,我們為什么不用稀土卡美國的脖子呢?假如就算我們能用稀土卡美國的脖子,美國很有可能也會用氦氣來卡我們的脖子。
氦氣被譽為氣體界的稀土,是一種不可再生資源,是關系國家安全和高新技術產業發展的重要稀缺戰略資源。沒有氦氣可能很多事情都沒法開展,比如航空航天、半導體、醫療、工業領域等都會用到氦氣。假設你去醫院做磁共振,液氦就是必須要用到的一種東西。而中國95%的氦氣都嚴重依賴于進口,而且進口量還在逐年的增加,價格也在逐年的上升,是一種極其容易被卡脖子的資源。
很多人說氦氣不就是充氣球的那個嗎?這玩意兒能用在氣球這么便宜的東西上面,還能稀缺重要到哪去呢?雖然氦氣在宇宙中的含量僅次于氫氣,但是地球上卻非常的稀少,全球氦氣資源總量約519億立方米其中美國的儲量約占40%,其余卡塔爾、阿爾及利亞和俄羅斯這三個國家占比又將近50%,加起來這四個國家的氦氣就占全球總量的約90%了,中國的占比僅為2%左右,極度的稀缺。
正因如此,我國現在95%的氦氣都依賴于進口,這東西到底有多重要呢?舉個詳細一點的例子,比如上面說的核磁共振,我國目前有30%的氦氣都用于磁共振,全世界也有20%的氦氣用于磁共振。我們之前有一期視頻也科普過磁共振,磁共振在關機的時候也會有很強的磁性,是因為里面裝有磁鐵嗎?其實并不是,大家應該都知道,超導體就是在溫度降到一定程度時,電阻可以降為零,在超導的環境中,超導線圈通電會產生強磁場,在理想狀態下,磁場一旦建立了,只要維持超導材料在超低溫環境下,強磁場就會長期的存在,而氦氣的特點就是沸點極低,近乎可以達到絕對的零度。只要把超導材料放在低溫的液態中,就可以讓超導環境的溫度低至零下268度。
雖然現在也開始說有無液氦磁共振,但換湯不換藥,以前是需要填充液氦,現在變成了需要填充氦氣,然后通過機器內部的制冷劑使氦氣變為液氦,所以目前磁共振還是離不開氦氣的。再比如說我國長征五號的液體燃料的增壓劑和押送系就是氦氣。
還有就是我國作為基建大國,到處都少不了焊接,大家估計都聽過氬弧焊,還有氦弧焊,這兩者類似原理就是焊接某些材料的同時還要噴一些氦氣作為保護,防止焊接處的氧化。
而隨著國內的半導體、航空航天、醫療等科技領域的快速發展,對氦氣的需求也就越來越大,所以我國的氦氣進口量還是逐年的增加的,比如2017年我國進口氦氣3587噸,2018年進口量就達到了4026噸,增長了15%,不僅進口需求增加,進口的價格整體也在不斷的上升。2018年上半年,中國進口氦氣均價為48.9美元每公斤,而2019年同期為56.9美元每公斤,增長了16%。我國進口的氦氣60%來自卡塔爾,25%來自美國,12%來自澳大利亞。
雖然大多進口來自卡塔爾,好像也不太受美國的影響,但其實我國從卡塔爾進口的價格目前來說比美國還要貴。比如2019年上半年,卡塔爾的進口價是53至60美元每公斤,而美國的進口價是47至56美元每公斤。不過相比2018年,這兩個國家都有所上漲,更關鍵的是,卡塔爾的氦氣提取設備以及技術基本也來自美國,這點和光刻機有點類似。你想找荷蘭買光刻機,美國說用了他們的技術要他們允許才行,你想找臺積電代工,美國又說用了他們的技術,要他們允許才行。所以氦氣本質上也是一樣,氦氣主要都混在天然氣中,所以目前氦氣主要都是從天然氣中提取,但上面也說了,我國的氦氣資源少,說的其實就是我國天然氣中的含鈣量很少,提取成本大,難度高,所以中國之前也一直沒有商業化生產氦氣的工廠與設備。
去年七月份的時候,我國在寧夏鹽池縣開設了首座大型氦氣廠,但是產能很少,年產量只有20噸,僅為進口量4000噸的0.5%。即便如此,這也可以讓我國在某些重要硬漢領域,比如芯片制造、火箭燃料等方面擺脫被美國卡脖子的危險。不僅如此,中科院理化所還發現,他們可以在天然氣的廢料中提取氦氣,同時還取得了非常大的突破,專業說法叫閃蒸氣體氦氣。
什么意思呢?天然氣在零下162度的時候就會由氣體變成液體,稱為液化天然氣。一般天然氣都會在這個溫度下放在罐內儲存或者運輸,但是這是理想狀態下,現實情況是,即使你的保溫措施做得再好,外界的熱量也不可避免地會有部分傳遞到里面去,或者因為摩擦等原因產生熱量,所以里面的天然氣就會產生閃蒸氣,這時就會增加慣例的壓力,可能發生爆炸等危險。所以一般的處理方法都是罐內的壓力達到一定值時,要不就放掉一點不要了,或者直接燒掉,這樣不僅浪費資源,還污染空氣。所以現在的做法是把這部分本該浪費掉的天然氣利用起來。
很多人肯定就好奇了,閃蒸氣能有多少?難道還能產很多的氦氣不成?雖然這種方法不能提取很多的氦氣,但是還有幾點好處,一、本來浪費的這部分天然氣現在利用起來了,減少了工廠的損失,也可以反過來認為我們用低成本提取了一些氦氣,因為原材料本來就是被當廢氣排掉的。二、或多或少可以緩解我國氦氣資源的緊缺,即使被卡脖子,比如航天等某些重要領域需要用氦氣,我們還是可以自給自足,而且我們還可以在不同的天然氣廠普及這種方法,增加氦氣的提取量。三我國目前實現了大型低溫制冷裝備的全國產化,打破了國外的技術壁壘,不依靠美國的技術與設備也可以提取。即使不讓進口國外的氦氣,我們或許也可以進口他國的天然氣來自己提取。其實氦氣也不用做到完全的自主化,有些時候當對方覺得卡你脖子,對你造成很大的損失與限制時,他們可能也就不會用這種東西來卡你脖子。
平臺信息提交-隱私協議
● 隱私權政策
我們致力于保護您在使用本網站時所提供的隱私、私人資料以及個人的資料(統稱“個人資料”)。使我們在收集、使用、儲存和傳送個人資料方面符合(與個人資料隱私有關的法律法規)及消費者保護方面的最高標準。為確保您對本網站在處理個人資料上有充分信心,您切要詳細閱讀及理解隱私政策的條文。 本網站(下稱“我們”)尊重并保護用戶隱私, 特別時您一旦使用本網站,將被視為接受、同意、承諾和確認本隱私協議;您在自愿下連同所需的同意向我們披露個人資料;您會遵守本隱私政策的任何修改;您同意我們的相關業務人員就您可能會感興趣的產品和服務與您聯絡(除非您已經表示不想收到該等訊息)。被收集的個人資料的種類經您的同意、我們會收集、管理和監控個人資料。
1、 適用范圍
為用戶提供更好、更優、更個性化的服務是本網站堅持不懈的追求,也希望通過我們提供的服務可以更方便您的需求。本隱私權政策適用于本網站提供的所有關于信息收集的服務,您訪問本網站及使用本網站提供的服務均使用本隱私權政策。
2、 我們收集哪些信息
為了向您提供我們的各項服務,您需要提供個人資料信息,其中包括個人資料和不具名的資料,包括但不限于:個人資料(您的姓名、性別、年齡、出生日期、電話號碼、傳真號碼、住址或通訊地址、電子郵箱地址等)。
3、 我們如何使用收集到的信息
收集個人資料和不具名的資料目的及用途如下:通過本網站向您提供我們的各項服務;當您使用我們的網站時,能辨認以及確認您的身份;讓您使用本網站時得到為您而設的服務;本網站的相關業務人員有需要時可以與您聯系;讓您在使用本網站時更加方便;您提供給我們的個人資料及不具名資料,只保留到搜集的目的已達到的時候,除非因適用的法律法規之規定而繼續保留。個人資料的擁有權及披露在我們網站上所收集的一切資料都由我們所擁有,不會出租或出售給任何無關的第三方。
4、 我們如何保護信息
對于個人資料的保護,我們實施妥適的實物、電子、管理的措施來保護和保障您的個人資料的安全。我們盡力確保通過本網站所收集的任何個人資料皆免于任何與我們無關的第三者的滋擾。我們采取的安全措施不限于: 實物措施:存有您個人資料的記錄會被存放在有鎖的地方 電子措施:存有您個人資料的電腦數據會被存放在受嚴格登錄限制的電腦系統和存儲媒體上 管理措施:只有經過我們授權的職員才能接觸到您的個人資料,這些職員需要遵守我們個人資料保密的內部規則 若您知悉本網站上有任何安全方面的漏洞,請不要遲疑去聯絡我們,使我們可以盡快采取妥適的行動;盡管實施了上述安全措施,我們不能保證資料在互聯網上的輸送絕對安全,因此我們不能絕對保證您通過本網站提供給我們的個人資料及不具名的資料在一切時候都是安全的。對任何因未經授權而接觸您個人資料所發生的事件我們一概不承擔責任,于這方面產生或導致的任何損失和損害,我們也不負責賠償。
5、 未成年人保護法
未成年人在無任何家長或監護人相信有未成年人在未經家長或監護人批準或同意下向本網站提供了個人自來哦,請及時聯系本網站所公示電話及客服電話等,以確保資料被除去。
6、 隱私政策的修定與生效
隨著本網站的服務范圍擴大,我們可能適時修訂《法律聲明及隱私權政策》,該等修訂構成本《法律聲明及隱私權政策》的一部分。為避免您不能及時獲知改等修訂,請您經常閱讀本《法律聲明及隱私權政策》。無論何種方式,如您繼續使用我們的服務,即表示統一受經修訂本《法律聲明及隱私權政策》的約束。