，格式和现在不太一样，我们顺着背一下，“氢 氦 锂 铍 硼”，会发现这里面少了一个“氦”，这是一种在地球大气中极其稀有的元素，当时还不在表上。

　　▲图注：门捷列夫在他的第一版化学教科书《化学原理》中首次发表了元素周期表 （《化学原理》中的元素周期表 图：

　　时，才发现这种来自太阳的新元素，并将其命名为“氦”（英语：Helium，希腊语：ἥλιος），在希腊语中就是赫利俄斯（helios，太阳，太阳神），太阳的意思。

　　▲图注：氦气的光谱线年，意大利物理学家路易吉·帕尔米耶里在分析维苏威火山的岩浆时

　　▲图注：地球上的大多数氦气是放射性衰变的结果 因此氦大量存在于铀和钍矿物中 （威廉·拉姆齐和纯化氦气的克莱维石）

　　的元素。也是氢元素热核聚变的直接产物，所以太阳上完全不缺氦，在晚年还会有“氦闪”的可能。

　　。由于本身密度很低，又不能像氢一样形成水等各种化合物，氦作为单质气体非常

　　里，惰性的氦气用作保护气体，防止熔融金属和空气中的氧气发生反应，被称为氦气保护焊。

　　，氦还会用于液体燃料火箭、载人深潜、第四代核反应堆、半导体制造、量子计算机、精密分析仪器、核磁共振。

　　可以说，氦已经是一种不可或缺的新兴战略资源。2021年全球对氦气的需求大概是2.04亿ｍ３（2.04×10８ｍ３），而且保持着约５％的年增长速度。

　　▲图注：在许多高精尖研究中都需要液氦的冷却 但全球能生产氦气的国家却很少 （图：news.harvard.edu）

　　。据美国地质调查局的数据，截至2021年底，全球氦气总资源量约484亿m3（484×108m3），其中美国、卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯四国合计占了87％。

　　无论是资源量还是产量，都是无可争议的第一，美国从上世纪初就开始开发利用氦气。到2012年之前，美国的氦气供应量一直

　　但老美产得多，用得更多，毕竟这种气体多用于高端制造，美国企业本来就是用氦大户，以至于美国的氦气战略储备都快被用光了。2012-2020年，美国氦气供应量从1.33亿m3减至0.83亿m3，

　　此消彼长，卡塔尔的氦气产量在十年间快速增长，2021年达到了5100万m3（0.51×108m3），和第二梯队的阿尔及利亚1400万m3、俄罗斯900万m3相比，可谓

　　在这四大巨头之外的国家，一方面受制于探明储量不足，一方面也受限于技术，因为氦气提纯的难度非常高，涉及一系列复杂技术，这还不包括储存、运输、使用所需的设备和规范。

　　由于可开采的氦气通常和天然气混杂在一起，需要通过质量分离等技术，先把“粗氦”从天然气里

　　，以美国AMGAS在堪萨斯州Lenexa的气田为例，其2022年8月以来的天然气日产量大约2832m3，从里面可以提取出14.16m3的氦气。

　　目前人类提取氦气主要有两条技术路线：天然气直接提氦和液化天然气闪蒸汽提氦(LNG-BOG)。后者的效率更高，发展潜力巨大，但是对原料气的规模和提取技术

　　▲图注：不过中国的天然气田含氦量很低 直接提取成本极高 要实现自主生产暂时还得靠LNG-BOG （宁夏盐池BOG提氦装置区 图：

　　深冷法最为经济有效，同时也是氦气液化和运输的最佳方案，主要原理是将净化合格的天然气通过

　　。从原理上来说，只要把温度降到足够低，氦气就以被液化，但是前面也说了，氦是液化温度最低的元素，所以它的液化方法非常特殊，必须进行复杂的多级液化，简单来说就是自己冷却自己。对技术设备的要求很高。

　　近几年，“非低温法”，也就是“常温法”提氦，已经研发成功，这就要用到膜法了！操作方式主要是

　　综上所述，氦气在现代工业中用途广泛，但是储量与产能却高度集中，提纯、液化的

　　而供需矛盾最紧张的就是咱们国家了。目前我国已经是世界上最大的氦气消费国之一，但是

　　2017年以来，中国的氦气进口量长期保持在2000万m3以上（2000×104m3），2018年进口量高达2311万m3（2311×104m3），约占全球氦气产量的14.4％，对外依存度98.51％。(2018年全球产量1.6亿立方米)

　　在企业层面，我们进口的氦气主要来自“六大”外资，包括林德、液化空气、空气化工、岩谷产业株式会社、大阳日酸株式会社和吴江梅塞尔，这六家占了总进口量的82％。

　　作为替代，来自卡塔尔的氦气弥补了美国的缺口，2021年，卡塔尔对我国出口了1684万ｍ３氦气，占了82％。

　　而且除了氦气的气源，氦气液化器和液氦罐箱的制造商也基本是美国企业，为了便于

　　，是中国氦资源的主要富集区。根据初步预测，四川、鄂尔多斯、塔里木、柴达木、汾渭五大盆地的氦气远景资源量，可达80亿m3以上（80×108m3）。这些就是我国

　　▲图注：中国的氦气多为油气同源氦，存在深层藏气 使得中国氦气资源的开采难度和成本较高 （中国含油气盆地氦气分布图）

　　。而且液氦储罐还没有国产化，卡在结构设计和绝热材料上，要完全自主生产还要时间。

　　▲图注：液氦到超流氦温区大型低温制冷系统 在2021年研制成功，实现整机系统全国产 （80L/h氦液化器 图：

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　　缓解缺氦问题，除了开源，还可以节流。说白了就是省着用，提高回收和再利用率，减少浪费，或者研发氦气的替代品，也能

　　至于在海外寻找更多的氦气来源，鉴于资源和技术的双重集中，努力是要努力的，但主要取决于

　　当然，有的人可能想着太阳上不全是氦么，能不能搞一点儿下来，这在技术难度上应该

　　1. Chinas Helium Shortage: Causes and Implications - Teng et al., Energy Policy, 2018.

　　2. Helium: A Squeaky Voice for Chinas Development - Liu, S., Energy Science & Technology, 2019.

　　3. Analysis of Chinas Helium Supply and Demand Situation - Zhang et al., Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2020.

　　4. Chinas Helium Shortage and Strategies for Sustainable Supply - Li et al., Resources, Conservation and Recycling, 2021.

　　5. 唐金荣，张宇轩，周俊林等. 全球氦气产业链分析与中国应对策略[J] . 地质通报，2023，42（1）：1-13