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“气球”和“芯片”,这两个词乍一看八竿子打不着,但它们之间确实存在着千丝万缕的联系,而连接它们的,是一种看似普通却无比珍贵的资源——氦气。
然而,现实却很残酷,中国95%的氦气依赖进口,而美国却凭借着“氦霸”地位,牢牢掌控着这一资源的命脉。
那么在未来,面对这样的卡脖子行为,中国将会如何破局呢?
信息来源:氦气对外依存度超过95%,国产化核心技术突破进展如何--专访中国科学院院士张锁江新华社 2024-04-04
“隐形支柱”
很多人可能并不知道,看似不起眼的氦气,其实是现代科技发展中不可或缺的“隐形支柱”,离开了它,许多高科技产业都将陷入停滞。
氦气是制造半导体芯片的关键物质,在芯片制造过程中,需要用到一种叫做光刻的技术,而光刻机的光源系统就需要用到高纯度的氦气。
毫不夸张地说,没有氦气,就没有我们今天习以为常的智能手机、电脑和其他电子设备。
同时,氦气是核磁共振成像(MRI)技术的关键冷却剂。
MRI是一种重要的医学影像技术,可以帮助医生诊断各种疾病,而MRI设备的核心部件——超导磁体,就需要用到液氦来维持超低温环境。
氦气还广泛应用于航天、深海潜水、焊接、科学研究等领域。
例如,在火箭发射中,需要用到液氢和液氧作为燃料,而液氦则被用来冷却这些燃料,使其保持在极低的温度下,以提高火箭的运载能力。
可以说,氦气是现代科技发展中不可或缺的重要资源,它的应用领域之广、重要性之高,远超我们的想象,然而就是这样一种关键资源,全球的供应却极其不平衡。
据统计,全球氦气市场规模在持续增长,预计到2025年将达到31亿美元。面对如此巨大的市场需求,氦气的供应却面临着诸多挑战,其中最大的挑战就是地缘政治的影响。
目前,全球氦气资源主要集中在美国、卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯等少数国家,其中美国拥有最大的氦气储量和最完善的产业链,占据着全球氦气市场的绝对主导地位。
然而,国际局势的风云变幻,使得氦气的供应链变得极其脆弱,中东地区的局势动荡,俄罗斯与西方国家的关系紧张,都可能导致全球氦气供应出现波动,甚至中断。
对于中国来说,这种“受制于人”的局面尤为严峻。
作为全球最大的制造业大国和新兴科技强国,中国对氦气的需求量巨大,但由于国内氦气资源匮乏,95%的氦气都需要依赖进口。
每年花费大量外汇不说,还要面临着随时可能被“卡脖子”的风险。
美国“氦霸”
美国之所以能够成为全球的“氦霸”,掌控着这一关键资源的命脉,与其得天独厚的资源优势和长期的战略布局密不可分。
早在20世纪初,美国政府就意识到了氦气的战略价值,当时氦气主要用于填充飞艇和气球,在军事领域有着不可替代的作用。
为了确保氦气供应的安全,美国政府在德克萨斯州的潘汉德尔地区建立了国家氦气储备,并开始大规模开采和储存氦气。
随着时间的推移,美国不断完善氦气的提取、储存和运输技术,建立起了完整的产业链。
到了20世纪末,美国已经成为全球最大的氦气生产国和出口国,牢牢掌控着全球氦气市场的定价权和话语权。
然而,美国之所以能够长期保持“氦霸”地位,除了资源优势外,与其“长袖善舞”的策略也密不可分。
一方面,美国通过立法手段对氦气资源进行严格管控,另一方面,美国通过市场手段控制着全球氦气的价格和供应。
美国的“氦霸”策略,可谓是“软硬兼施”,既有“胡萝卜”也有“大棒”,确保了其在全球氦气市场上的主导地位。
而对于中国来说,美国的“氦霸”地位,无疑是一个巨大的挑战。
中国虽然是制造业大国,但在氦气资源上却捉襟见肘,国内氦气资源不仅储量有限,而且开采难度大、成本高,远远无法满足国内的巨大需求。
这意味着,中国的高科技产业,尤其是芯片制造业,在很大程度上受制于人。
一旦国际市场出现波动,或者美国出于某种原因限制对华出口,中国的高科技产业将面临着巨大的风险。
因此,对于中国来说,如何破解“氦霸”的困局,实现氦气资源的自主可控,已经成为一个刻不容缓的战略任务。
“弯道超车”之路
面对美国“氦霸”的步步紧逼,中国并没有坐以待毙,而是积极行动起来,寻求突破,力争在氦气资源领域实现“弯道超车”。
中国深知,要摆脱“卡脖子”的困境,就必须掌握主动权,而要掌握主动权,就必须加大国内勘探和资源开发。
中国虽然氦气资源相对匮乏,但并非完全没有希望。近年来,中国加大了对国内氦气资源的勘探力度,并在四川盆地和塔里木盆地发现了一些具有潜力的氦气资源。
这些新发现的氦气资源,虽然目前还无法从根本上解决中国的氦气短缺问题,但至少为中国提供了一条自力更生的道路。
同时还要掌握核心技术,提高提取效率
传统的氦气提取方法效率低下,成本高昂,这也是制约中国氦气产业发展的重要因素之一。
为了改变这一现状,中国科研人员正在积极研发新型的氦气提取技术,并在一些关键领域取得了突破。
例如,中国已经成功研制出新型的膜分离技术,可以高效地从天然气中提取氦气,大幅提高了氦气的提取效率,降低了生产成本。
中国还在积极探索从煤层气、页岩气等非常规天然气资源中提取氦气的技术,为未来氦气资源的开发利用开辟了新的途径。
同时还要建立完善的回收体系,减少对进口的依赖,在很多高科技应用中,氦气并不会被消耗,而是可以循环使用的。
例如,在芯片制造过程中,使用过的氦气可以通过特殊的回收装置进行收集和净化,然后重新用于生产。
中国已经意识到氦气回收利用的重要性,并开始着手建立完善的回收体系。
通过加强对氦气使用企业的监管,鼓励企业采用先进的回收技术,中国可以大大提高氦气的循环利用率,从而减少对进口的依赖。
最重要的是借力全球资源,提高话语权
中国不会闭门造车,而是积极参与全球氦气市场的合作与竞争。
一方面,中国积极与“一带一路”沿线国家开展氦气资源的合作开发,寻求稳定的海外氦气供应来源。
另一方面,中国也积极参与全球氦气市场的价格形成机制,通过与其他国家进行磋商和谈判,维护自身的利益,提高在全球氦气市场上的话语权。
中国深知,“氦霸”的时代不会永远持续下去。
随着中国在氦气资源领域不断加大投入,积极寻求突破,未来中国有望打破美国对氦气资源的垄断,实现“弯道超车”,为全球氦气市场注入新的活力。
笔者认为
面对美国的“氦霸”地位,中国没有退缩,而是选择了迎难而上,积极寻求突破。
相信在不久的将来,中国必将在氦气资源领域实现从“跟跑”到“并跑”,再到“领跑”的跨越,为实现中华民族伟大复兴的中国梦提供强有力的支撑。