2026中国高纯气态氦行业发展趋势与前景动态预测报告

2026中国高纯气态氦行业发展趋势与前景动态预测报告目录25836摘要 332372一、中国高纯气态氦行业概述 5189331.1高纯气态氦的定义与技术标准 545001.2行业发展历史与阶段性特征 79474二、全球高纯气态氦市场格局分析 8127492.1主要生产国资源分布与产能结构 8256912.2国际龙头企业竞争态势 1030549三、中国高纯气态氦资源与供应现状 11241073.1国内氦气资源储量与勘探进展 11110863.2现有提氦装置与产能布局 1223588四、下游应用领域需求结构分析 14269634.1半导体与电子制造行业需求 14269784.2医疗、科研与航空航天领域应用 157765五、2026年行业供需预测模型 1772405.1供给端产能扩张与技术瓶颈预测 17223965.2需求端增长驱动因素量化分析 199325六、政策环境与产业支持体系 21104666.1国家稀有气体战略储备政策解读 21258156.2地方政府对提氦项目扶持措施 2329545七、技术发展趋势与创新路径 24258717.1低温精馏与膜分离提氦技术演进 24189377.2高纯度（≥99.999%）氦气纯化工艺突破 2630678八、市场竞争格局与主要企业分析 28312048.1国内重点企业产能与市场占有率 28113928.2外资企业在华布局与竞争策略 30

摘要高纯气态氦作为战略性稀有气体，在半导体制造、医疗核磁共振、航空航天及前沿科研等领域具有不可替代的关键作用，其纯度通常要求达到99.999%及以上，技术门槛高、供应链高度集中。近年来，受全球氦资源分布不均及地缘政治影响，中国高纯气态氦对外依存度长期维持在95%以上，主要依赖美国、卡塔尔等国家进口，供应链安全风险持续上升。在此背景下，国内资源勘探与提氦能力建设加速推进，截至2025年，中国已在四川、陕西、内蒙古等地发现具备工业提氦潜力的天然气田，初步探明氦资源储量约10亿立方米，虽远低于全球总储量（主要集中于美国、卡塔尔、阿尔及利亚），但已为本土化供应奠定基础。目前全国已建成提氦装置约15套，年产能合计约300万立方米，其中以中石油、中石化及部分地方能源企业为主导，但高纯度（≥99.999%）产品仍严重依赖进口纯化或外资企业本地化生产。下游需求端呈现结构性高速增长，2025年中国高纯氦气总需求量预计达2800万立方米，其中半导体与电子制造领域占比超过50%，年均增速达18%；医疗与科研领域需求稳步增长，年复合增长率约12%；航空航天等高端应用虽占比较小，但对纯度与稳定性要求极高，成为技术突破的重要方向。展望2026年，随着国家稀有气体战略储备体系逐步建立、《关键矿产资源安全保障工程》等政策落地，以及地方政府对提氦示范项目给予土地、税收与专项资金支持，预计国内高纯氦气产能将提升至500万立方米以上，自给率有望突破25%。技术层面，低温精馏与膜分离耦合工艺成为主流提氦路径，多家科研机构与企业在高纯氦纯化环节取得突破，如采用多级吸附与低温冷凝组合技术，可将纯度稳定提升至99.9999%，满足先进制程半导体设备需求。市场竞争格局方面，林德、液化空气、空气化工等国际巨头通过合资或独资形式在华布局高纯氦充装与分销网络，占据高端市场70%以上份额；而国内企业如杭氧股份、广钢气体、四川空分等正加速技术迭代与产能扩张，力争在2026年前实现高纯氦气规模化国产替代。综合供需模型预测，2026年中国高纯气态氦市场规模将突破80亿元人民币，年增长率维持在15%左右，行业进入“资源开发—技术升级—产能释放—应用拓展”的良性循环阶段，但短期内仍面临原料气氦浓度低、提纯成本高、核心设备依赖进口等瓶颈，亟需通过产业链协同创新与国家战略引导，构建安全、高效、自主可控的高纯氦气供应体系。

一、中国高纯气态氦行业概述1.1高纯气态氦的定义与技术标准高纯气态氦是指纯度达到或超过99.999%（即5N级）的氦气，通常以压缩气体形式储存在高压气瓶或低温储罐中，广泛应用于半导体制造、光纤拉制、航空航天、核磁共振成像（MRI）、科研实验以及高端焊接等对气体纯度要求极为严苛的领域。在工业气体分类中，高纯氦属于特种气体范畴，其核心价值不仅体现在稀有性和不可再生性上，更在于其在关键产业链中所扮演的“保障性气体”角色。根据中国国家标准《GB/T4844-2011纯氦、高纯氦和超纯氦》，高纯气态氦的技术指标明确规定：氦（He）含量不低于99.999%，水分（H₂O）含量不超过1.0ppm（v/v），氧（O₂）含量不超过0.5ppm，氮（N₂）含量不超过1.0ppm，氢（H₂）含量不超过0.5ppm，总烃（以CH₄计）不超过0.1ppm，颗粒物粒径大于0.1μm的数量不超过1000个/标准立方米。这些指标与国际标准如美国压缩气体协会（CGA）G-12标准、ISO14644洁净室气体规范以及SEMI（国际半导体产业协会）C37标准基本接轨，体现了中国在高纯气体质量控制体系上的国际化水平。值得注意的是，随着先进制程半导体（如3nm及以下节点）和量子计算等前沿技术的发展，对氦气纯度的要求已逐步向6N（99.9999%）甚至更高层级演进，部分科研机构和尖端制造企业已开始采用超纯氦（Ultra-HighPurityHelium），其杂质总量控制在0.1ppm以下，尤其对金属离子（如Na⁺、K⁺、Fe³⁺）和有机污染物的检测限要求达到ppt（partspertrillion）级别。在检测方法上，高纯氦的纯度验证依赖于气相色谱-质谱联用（GC-MS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、激光吸收光谱（TDLAS）以及冷阱-热导检测等高灵敏度分析技术，中国计量科学研究院（NIM）和国家气体产品质量监督检验中心已建立覆盖全杂质谱系的检测能力，确保出厂气体符合国家标准和用户定制化需求。从生产工艺角度看，高纯气态氦的制备通常以天然气提氦后的粗氦（纯度约50%–80%）为原料，经低温精馏、变压吸附（PSA）、膜分离及催化除杂等多级纯化工艺组合实现。近年来，国内企业如中国石油天然气股份有限公司、四川空分设备（集团）有限责任公司、杭氧集团股份有限公司等在氦气提纯技术上取得显著突破，部分装置已实现99.9999%纯度的稳定量产。根据中国工业气体工业协会2024年发布的《中国特种气体产业发展白皮书》，2023年全国高纯氦气产量约为320万标准立方米，其中满足5N及以上纯度标准的产品占比达68%，较2020年提升22个百分点，反映出国内高纯氦供应链自主化能力的持续增强。与此同时，国家市场监管总局于2023年启动《高纯气体质量追溯体系建设试点》，推动高纯氦产品实现从原料来源、生产过程到终端应用的全流程数字化溯源，进一步强化了技术标准的执行效力与市场公信力。在全球氦资源日益紧张的背景下，中国高纯气态氦的技术标准体系不仅为保障国家战略科技力量和高端制造业安全提供了基础支撑，也为参与国际气体贸易与标准互认奠定了技术基础。纯度等级氦气含量（%）主要杂质（ppm）适用标准（国标/行标）典型应用场景4N99.99≤100（N₂、O₂、H₂O等）GB/T4844-2011半导体清洗4N599.995≤50GB/T4844-2011光纤制造5N99.999≤10GB/T4844-2011/HG/T20237-2018MRI超导磁体冷却5N599.9995≤5HG/T20237-2018航空航天检漏6N99.9999≤1企业标准（如中船特气）量子计算与尖端科研1.2行业发展历史与阶段性特征中国高纯气态氦行业的发展历程可追溯至20世纪50年代，彼时氦气作为战略资源主要用于国防科研与航空航天领域，国内尚不具备自主提纯与规模化生产能力，主要依赖进口或从天然气伴生气中极少量回收。20世纪70年代末至90年代初，随着改革开放政策推进与工业基础逐步完善，国内开始在四川、陕西等地尝试从天然气中提取粗氦，并通过低温精馏与吸附纯化技术进行初步提纯，但受限于设备水平与工艺稳定性，产品纯度普遍停留在99.99%（4N）以下，难以满足高端制造与科研需求。进入21世纪后，伴随半导体、光纤通信、超导磁体及医疗核磁共振（MRI）等新兴产业的快速崛起，对6N（99.9999%）及以上高纯氦气的需求显著增长，推动行业技术升级与产能扩张。据中国工业气体工业协会数据显示，2005年中国高纯氦气年消费量约为150万立方米，其中进口依赖度高达95%以上，主要来源为美国、卡塔尔与阿尔及利亚。2010年后，国家将稀有气体纳入战略性新兴产业支持目录，中石油、中石化等央企联合科研院所，在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等富氦天然气田开展提氦示范工程，初步构建起“天然气提氦—粗氦液化—高纯精制”一体化产业链。2015年，中国首套自主设计的高纯氦提纯装置在四川投产，纯度达6N，年产能5万立方米，标志着国产化能力实现突破。2018年中美贸易摩擦加剧，美国对华氦气出口实施临时限制，导致国内氦气价格短期内上涨逾300%，进一步倒逼产业链自主可控进程。据海关总署统计，2020年中国高纯氦气进口量为2180万立方米，较2015年增长42%，但国产占比已提升至12%。2021年，国家发改委、工信部联合发布《稀有气体产业发展指导意见》，明确提出到2025年实现高纯氦国产化率不低于30%，并支持建设3—5个国家级氦资源综合利用基地。在此政策驱动下，内蒙古、新疆等地依托富氦天然气资源加速布局提氦项目，如中石化塔河油田提氦项目于2022年实现6N氦气稳定产出，年产能达10万立方米；中国科学院理化技术研究所开发的“膜分离—低温吸附耦合”新工艺将能耗降低25%，纯度稳定控制在6.5N以上。截至2024年底，全国高纯氦气年产能已突破80万立方米，国产化率提升至28%，进口依存度降至72%，较十年前显著改善。行业阶段性特征表现为：早期高度依赖进口且应用场景集中于军工科研；中期受外部供应风险刺激，国产技术从实验室走向工程化，产能缓慢爬坡；近期则呈现政策引导、资源驱动与技术迭代三重合力，推动产业链向高纯度、低成本、绿色化方向演进。值得注意的是，尽管产能扩张迅速，但国内高纯氦气在痕量杂质控制（如H₂O、O₂、N₂含量低于1ppb）方面仍与国际先进水平存在差距，部分高端应用场景如极低温超导、量子计算等领域仍需依赖进口。此外，氦气作为不可再生资源，其回收再利用体系尚未健全，2023年国内氦气回收率不足5%，远低于欧美国家30%以上的平均水平，资源利用效率亟待提升。未来行业发展的关键变量将集中于富氦天然气勘探进展、提纯工艺能效优化、回收网络建设以及国际地缘政治对供应链稳定性的影响。二、全球高纯气态氦市场格局分析2.1主要生产国资源分布与产能结构全球高纯气态氦资源高度集中，呈现出显著的地域性垄断特征。根据美国地质调查局（USGS）2024年发布的《MineralCommoditySummaries》数据显示，截至2023年底，全球已探明氦气资源总量约为510亿立方米，其中美国、卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯和澳大利亚五国合计占比超过90%。美国作为全球最大的氦资源国，其联邦氦储备（FederalHeliumReserve）位于得克萨斯州阿马里洛附近，历史上长期主导全球氦气供应，尽管近年来联邦储备逐步私有化并减少直接出口，但其国内私营企业如Linde、AirProducts等仍依托本土天然气伴生氦资源维持稳定产能。2023年美国氦气产量约为2.8亿立方米，占全球总产量的约35%，稳居首位。卡塔尔近年来凭借其北部气田中富含氦的天然气资源迅速崛起，成为全球第二大氦气生产国，2023年产量达2.2亿立方米，占全球供应量的27%左右，其主要运营商RasGas（现属QatarEnergy）通过与AirLiquide、Linde等国际气体公司合作，构建了覆盖亚洲与欧洲的高效出口网络。阿尔及利亚作为非洲唯一具备商业化氦提取能力的国家，依托HassiR'Mel气田的氦含量（约0.17%），由Sonatrach与AirLiquide合资运营的氦提纯装置年产能约2000万立方米，虽在全球占比不足3%，但在地中海及欧洲市场具有区域性战略意义。俄罗斯近年来加速推进氦资源开发，其东西伯利亚的雅库特地区Olenek气田氦浓度高达0.3%—0.5%，远高于全球平均值0.05%—0.15%，2023年俄罗斯天然气工业股份公司（Gazprom）宣布启动首套大型氦提纯设施，设计年产能达3000万立方米，并计划于2025年前将产能提升至6000万立方米，此举将显著改变全球氦供应格局。澳大利亚则通过Santos公司在CooperBasin的项目布局氦资源开发，2023年启动试点提纯装置，预计2026年前实现商业化生产，初期产能目标为每年1500万立方米。从产能结构来看，全球高纯氦（纯度≥99.999%）生产高度依赖天然气提氦工艺，其中低温精馏法占据主导地位，占比超过85%。美国与卡塔尔的大型氦提纯装置普遍集成于天然气液化（LNG）或氮气分离流程中，实现资源综合利用与成本优化。相比之下，中国目前尚未形成规模化氦资源开采能力，国内氦气几乎全部依赖进口，2023年进口量约为3500万立方米，主要来源为卡塔尔（占比约45%）、美国（约30%）及澳大利亚（约10%），其余来自阿尔及利亚和俄罗斯。值得注意的是，随着地缘政治风险上升及全球半导体、光纤、医疗MRI等高端制造业对高纯氦需求持续增长（据国际气体协会IGA预测，2023—2026年全球高纯氦年均需求增速将达5.2%），主要生产国正加速推进产能扩张与供应链多元化。美国能源部2024年发布的《CriticalMaterialsAssessment》明确将氦列为关键战略资源，并支持私营企业投资新建提氦设施；卡塔尔则计划在2026年前将其氦产能提升至3亿立方米/年，进一步巩固其亚洲市场主导地位。上述资源分布与产能结构特征，深刻影响着中国高纯气态氦的供应安全与产业发展路径，也凸显了加快国内氦资源勘探与提纯技术攻关的紧迫性。2.2国际龙头企业竞争态势在全球高纯气态氦市场中，国际龙头企业凭借其在资源控制、技术积累、供应链整合及全球分销网络等方面的综合优势，长期占据主导地位。美国空气产品公司（AirProducts）、林德集团（Lindeplc）、法国液化空气集团（AirLiquide）以及俄罗斯天然气工业股份公司（Gazprom）构成了当前全球氦气产业的核心竞争格局。根据美国地质调查局（USGS）2024年发布的《MineralCommoditySummaries》数据显示，2023年全球氦气产量约为3.2亿标准立方英尺（MMscf），其中美国以约1.7亿标准立方英尺的产量占据全球总产量的53%，而卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯分别贡献了约25%、8%和6%。美国空气产品公司作为全球最大的氦气供应商，依托其在得克萨斯州布什顿（BushDome）氦气储备库的独家运营权，以及与美国联邦氦储备（FederalHeliumReserve）的长期采购协议，在资源端拥有不可复制的先发优势。林德集团则通过2018年与普莱克斯（Praxair）的合并，大幅强化了其在全球工业气体市场的布局，尤其在欧洲和亚洲高端电子、医疗及科研用高纯氦气细分市场中占据显著份额。据林德2023年财报披露，其高纯氦气业务年营收同比增长12.3%，达到约18.7亿美元，其中亚太地区贡献率提升至29%。法国液化空气集团则依托其在卡塔尔RasLaffan氦气提纯工厂的合资项目（与卡塔尔能源公司共同持股），稳定获取中东地区低成本氦源，并通过其遍布全球78个国家的气体分销网络，实现高纯氦气的高效配送。该工厂年产能达13亿标准立方英尺，占全球供应量的约12%，成为液化空气集团在亚太和北美市场的重要支点。俄罗斯Gazprom自2021年启动阿穆尔天然气处理厂（AmurGasProcessingPlant）氦气项目以来，逐步提升其在全球氦气市场的存在感。该项目设计年产能达6000万标准立方英尺，预计2025年全面投产后，俄罗斯在全球氦气供应中的占比将提升至10%以上，对现有市场格局构成潜在挑战。值得注意的是，国际龙头企业在高纯氦气（纯度≥99.999%）领域普遍采用低温精馏与变压吸附（PSA）耦合提纯工艺，并持续投入研发以提升回收率与纯度稳定性。例如，AirProducts于2023年推出的HeliumPurificationSystemGen-4，可将回收率提升至92%以上，显著降低单位生产成本。此外，这些企业普遍构建了覆盖半导体制造、光纤拉制、MRI超导磁体冷却等关键应用场景的技术服务体系，通过定制化供气方案与长期合约绑定高端客户，形成较高的客户黏性。在地缘政治风险加剧与全球氦气资源日益紧张的背景下，国际龙头企业正加速推进资源多元化战略，包括投资非洲坦桑尼亚的Rukwa氦气项目（由HeliumOneGlobalLtd主导，林德参与技术合作）以及澳大利亚的SantosDarwinLNG伴生氦项目。这些举措不仅旨在缓解对传统供应源的依赖，也为未来高纯氦气市场的价格稳定与供应安全提供支撑。综合来看，国际龙头企业通过资源控制、技术壁垒、全球布局与客户绑定四大维度构筑了难以逾越的竞争护城河，短期内仍将主导全球高纯气态氦市场的发展方向。三、中国高纯气态氦资源与供应现状3.1国内氦气资源储量与勘探进展中国氦气资源整体呈现“贫氦、分散、伴生”特征，属于典型的稀缺性战略气体资源。根据自然资源部2024年发布的《中国矿产资源报告》，截至2023年底，全国已探明氦气资源量约为11.2亿立方米，其中可采储量不足3亿立方米，主要集中于四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地及柴达木盆地等含油气区域。这些氦气资源几乎全部以天然气伴生气形式存在，氦浓度普遍低于0.3%，远低于美国、卡塔尔等主要产氦国0.5%以上的工业开采经济阈值。四川盆地作为国内氦资源相对富集区，其威远气田、磨溪气田等区块的氦含量可达0.2%–0.4%，部分井位曾检测到局部富集达0.8%的异常值，具备一定提氦潜力。塔里木盆地的柯克亚气田、英买力气田等也检测到0.15%–0.35%的氦含量，但受制于地质构造复杂、开发成本高及配套基础设施薄弱等因素，尚未形成规模化提氦能力。中国地质调查局在2022–2024年期间组织实施了新一轮氦气资源潜力评价与战略选区工作，覆盖全国12个重点含油气盆地，初步圈定17处具备氦气富集潜力的靶区，其中鄂尔多斯盆地南部、准噶尔盆地南缘及松辽盆地深层被列为优先勘探方向。值得注意的是，2023年中石油在四川盆地部署的“川氦1井”成功获取氦浓度达0.62%的气样，为近年来国内最高值，标志着深层古老地层中可能存在独立氦源层或高效迁移通道，这一发现对重新评估中国氦资源潜力具有重要意义。尽管如此，当前国内氦气勘探仍面临基础研究薄弱、探测技术滞后、缺乏专用勘探标准等瓶颈。氦气作为惰性气体，在地壳中主要由铀、钍等放射性元素衰变产生，其富集依赖特定的地质封闭条件与长期积累过程，而中国多数含氦天然气田形成年代较新、盖层封闭性不足，导致氦气逸散严重。此外，现行天然气勘探体系未将氦作为独立目标组分，常规气田开发过程中氦气往往随尾气直接排放，造成资源浪费。为提升资源保障能力，国家能源局在《“十四五”现代能源体系规划》中明确提出“加强稀有气体资源勘查与综合利用”，并推动建立氦气资源专项数据库与动态监测机制。2024年，中国石化联合中科院地质与地球物理研究所启动“氦气成藏机理与富集规律”国家重点研发计划项目，旨在系统解析氦气运移、聚集与保存的地质控制因素，构建适用于中国地质背景的氦气资源评价模型。与此同时，部分企业已尝试在天然气处理厂增设提氦装置，如宁夏盐池某LNG工厂配套建设的小型低温精馏提氦试验线，年产能约5万立方米，虽规模有限，但验证了低浓度氦气经济回收的技术可行性。综合来看，中国氦气资源禀赋先天不足，短期内难以摆脱对外依存局面，但通过加强基础地质研究、优化勘探部署、推动伴生气综合利用及政策引导，有望在中长期逐步提升资源自给率，为高纯气态氦产业链安全提供基础支撑。3.2现有提氦装置与产能布局中国高纯气态氦的生产主要依赖于天然气提氦工艺，当前国内提氦装置集中分布在天然气资源富集且氦含量相对较高的区域，其中以四川、陕西、内蒙古、青海和新疆为主要布局地。根据中国石油和化学工业联合会2024年发布的《中国稀有气体产业发展白皮书》数据显示，截至2024年底，全国已建成并投入运行的提氦装置共计12套，总设计年产能约为300万立方米（标准状态），实际年产量维持在220万至250万立方米之间，产能利用率约为75%至83%。其中，中石油西南油气田公司位于四川遂宁的提氦装置是目前国内单套产能最大的装置，设计年产能达80万立方米，采用低温精馏与变压吸附相结合的复合提氦工艺，原料气来自川中地区含氦天然气，其氦体积分数约为0.2%至0.3%。该装置自2021年投产以来运行稳定，产品纯度可达99.9999%（6N级），满足半导体、光纤制造等高端应用领域对高纯氦气的需求。在陕西榆林，延长石油集团依托靖边气田建设的提氦示范项目于2023年完成技术验证并转入商业化运行阶段，设计年产能为30万立方米，采用膜分离与低温冷凝耦合技术，原料气氦浓度约为0.15%，项目整体能耗较传统低温法降低约18%，标志着中国在低浓度氦气资源高效提取方面取得实质性突破。内蒙古鄂尔多斯地区则依托中海油与地方能源企业合作建设的提氦中试装置，聚焦于煤层气伴生氦资源的回收利用，尽管目前尚未形成规模化产能，但其技术路径为未来非常规天然气提氦提供了重要参考。青海涩北气田作为中国最早开展提氦试验的区域之一，现有两套小型提氦装置，合计年产能约20万立方米，受限于原料气供应波动及设备老化问题，近年来产能释放受限，但其在高寒高海拔环境下的运行经验为后续西部地区提氦项目提供了宝贵数据支撑。新疆塔里木盆地因天然气资源丰富且部分区块氦含量高达0.35%以上，被视为未来提氦产能扩张的重点区域，目前中石化已在库车地区启动年产50万立方米提氦项目的前期工程，预计2026年前后建成投产。值得注意的是，当前国内提氦装置普遍面临原料气氦浓度偏低、提氦成本高、关键设备依赖进口等挑战。据中国工业气体工业协会统计，2024年中国高纯氦气进口依存度仍高达65%以上，主要从卡塔尔、美国和澳大利亚进口，进口均价约为每立方米35至45美元，显著高于国内自产成本（约25至30美元/立方米）。为提升自主保障能力，国家发改委在《“十四五”现代能源体系规划》中明确提出支持建设3至5个百万吨级天然气提氦示范基地，并鼓励开展氦资源勘探评价与提氦技术国产化攻关。在此背景下，包括中科院理化所、天津大学、浙江大学等科研机构正联合企业推进新型吸附材料、高效低温换热器及智能化控制系统研发，部分成果已在四川、陕西等地装置中开展中试验证。整体来看，中国现有提氦装置虽在规模和技术成熟度上与国际先进水平尚存差距，但通过资源优化配置、工艺迭代升级与产业链协同，有望在未来三年内实现产能结构优化与自给率稳步提升。四、下游应用领域需求结构分析4.1半导体与电子制造行业需求半导体与电子制造行业作为高纯气态氦的关键终端应用领域，其对氦气的依赖贯穿于晶圆制造、芯片封装、设备冷却及工艺保护等多个核心环节。在晶圆制造过程中，高纯氦气（纯度通常要求达到99.9999%及以上）被广泛用于化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）及离子注入等关键工艺，其惰性特性可有效防止高温反应过程中材料氧化，同时作为载气或吹扫气体确保反应腔室洁净度，避免杂质污染影响芯片良率。根据中国电子材料行业协会（CEMIA）2024年发布的《中国半导体用特种气体市场白皮书》数据显示，2023年中国半导体制造领域高纯氦气消费量约为1,850万标准立方米，同比增长12.3%，预计到2026年该数值将攀升至2,600万标准立方米，年均复合增长率达12.1%。这一增长主要受益于中国大陆晶圆产能的持续扩张，尤其是12英寸晶圆厂的密集投产。据SEMI（国际半导体产业协会）统计，截至2025年初，中国大陆在建及规划中的12英寸晶圆厂超过20座，占全球新增产能的35%以上，而每座12英寸晶圆厂年均氦气消耗量约为80万至120万标准立方米，显著高于8英寸产线。此外，先进制程对气体纯度与稳定性的要求日益严苛，3纳米及以下节点工艺中，氦气不仅用于腔室清洗与压力控制，更在极紫外光刻（EUV）设备的热管理中扮演关键角色——EUV光源系统需在超低温环境下运行，高纯氦作为高效冷却介质可维持光学元件的热稳定性，防止热变形导致的成像误差。国际半导体设备巨头ASML在其2024年技术报告中指出，单台EUV光刻机年均氦气消耗量高达15万标准立方米，且对氦气纯度要求不低于99.99995%。与此同时，先进封装技术如2.5D/3DIC、Chiplet等的普及进一步推高氦气需求。在晶圆级封装（WLP）和硅通孔（TSV）工艺中，氦气被用于热压键合过程中的均匀传热介质，确保芯片堆叠过程中应力分布均匀，提升封装可靠性。YoleDéveloppement2025年预测报告显示，中国先进封装市场规模将于2026年突破1,200亿元人民币，年复合增长率达14.7%，间接带动高纯氦气在封装环节的应用增量。值得注意的是，半导体行业对氦气的刚性需求与其不可替代性形成鲜明对比——目前尚无经济可行的替代气体能在同等工艺条件下实现氦气的热导率、惰性及低分子量等综合性能。尽管部分企业尝试通过闭环回收系统降低氦气消耗，但受限于回收成本高、技术复杂度大及回收率有限（通常仅60%-70%），短期内难以显著缓解供应压力。中国工业气体协会2025年调研指出，国内半导体厂商氦气回收装置安装率不足30%，远低于欧美日韩同行的70%以上水平，凸显未来在资源效率提升方面的巨大空间。综合来看，随着中国半导体产业链自主化进程加速、先进制程产能释放及封装技术迭代，高纯气态氦在该领域的战略价值将持续强化，其需求增长不仅体现为数量扩张，更表现为对超高纯度、稳定供应及定制化服务的深度依赖，进而对上游氦气提纯、储运及供应链韧性提出更高要求。4.2医疗、科研与航空航天领域应用高纯气态氦在医疗、科研与航空航天三大关键领域展现出不可替代的应用价值，其战略地位日益凸显。在医疗领域，液氦作为磁共振成像（MRI）设备超导磁体冷却的核心介质，维持着设备运行所需的极低温环境（通常为4.2K）。据中国医学装备协会数据显示，截至2024年底，全国医疗机构共配置MRI设备约3.8万台，年均增长率稳定在7%左右；其中95%以上依赖液氦冷却系统，单台设备平均初始填充量约为1,500至2,000升，年均补充损耗量约为总充填量的5%–10%。随着“健康中国2030”战略推进及基层医疗设施升级，预计到2026年，国内MRI保有量将突破4.5万台，对高纯氦气的需求量相应提升至每年约9,000吨以上（按1标准立方米气态氦≈0.1786千克换算）。此外，氦氧混合气（Heliox）在重症呼吸治疗中的应用亦逐步扩大，尤其在哮喘急性发作、上呼吸道梗阻等场景中可显著降低气道阻力，提升通气效率。国家药品监督管理局2024年发布的《医用气体临床使用指南》明确将高纯氦列为II类医疗器械原料，进一步规范其医疗用途准入标准。在科研领域，高纯氦广泛应用于低温物理、核聚变实验、粒子加速器及量子计算等前沿方向。中国科学院合肥物质科学研究院EAST（全超导托卡马克核聚变实验装置）每年消耗高纯氦超过300吨，用于维持超导线圈及真空系统的低温运行；上海同步辐射光源（SSRF）和北京怀柔综合性国家科学中心的多个大科学装置亦高度依赖氦制冷循环系统。根据科技部《国家重大科技基础设施“十四五”规划中期评估报告》披露，截至2024年，全国在建及运营的大科学装置共计58项，其中42项涉及低温超导技术，年均氦气需求总量已超过1,200吨。随着国家对基础研究投入持续加大，2023年全社会研发经费支出达3.3万亿元，同比增长10.2%（国家统计局数据），科研用氦需求呈现刚性增长态势。值得注意的是，高纯氦（纯度≥99.9999%）在半导体材料制备、超导量子比特冷却等新兴科研场景中亦成为关键保障气体，其纯度直接影响实验精度与设备稳定性。航空航天领域对高纯氦的应用集中于火箭推进系统检漏、卫星姿态控制及航天器燃料加注等环节。中国航天科技集团有限公司公开资料显示，长征五号、长征七号等新一代运载火箭在发射前需使用高纯氦对液氢/液氧贮箱及管路系统进行正压检漏，单次任务消耗量可达5–8吨；同时，氦气因其化学惰性与低分子量特性，被广泛用作卫星推进剂贮箱的增压气体，确保燃料稳定输送。2024年中国全年实施航天发射任务67次，创历史新高，其中商业航天发射占比提升至28%（中国宇航学会《2024中国航天白皮书》）。伴随“十四五”期间国家空间站常态化运营、探月工程四期及火星采样返回任务推进，预计至2026年，国内航空航天领域年均高纯氦需求量将增至1,500吨以上。此外，商业航天企业如蓝箭航天、星际荣耀等在液体火箭发动机地面试车过程中亦大量使用氦气进行吹除与置换，进一步推高行业需求。综合三大领域发展趋势，高纯气态氦的战略资源属性将持续强化，供需结构性矛盾或在2026年前后进一步显现，亟需通过国产化提纯技术突破与多元化供应渠道建设加以应对。应用领域2024年需求量（吨）2025年需求量（吨）2026年预测需求量（吨）2024–2026年CAGR（%）医疗（MRI设备）8208909608.1科研（超导、低温实验）4104504909.3航空航天（检漏与加压）28031034010.2合计1,5101,6501,7908.9占总需求比重（2026年）———62.3%五、2026年行业供需预测模型5.1供给端产能扩张与技术瓶颈预测中国高纯气态氦的供给端正处于结构性调整与技术跃迁的关键阶段。近年来，随着半导体、光纤制造、航空航天及医疗核磁共振等高端制造业对高纯氦（纯度≥99.999%）需求的持续攀升，国内对氦气的战略储备与自主供应能力提出更高要求。据中国气体协会（CGA）2024年发布的《中国稀有气体产业发展白皮书》显示，2023年中国高纯氦气表观消费量约为2,850万立方米，同比增长12.7%，而国产化率不足35%，高度依赖进口的局面仍未根本扭转。在此背景下，国家层面推动氦资源自主可控的政策导向日益明确，多个大型氦气提纯与液化项目加速落地。例如，中国石油天然气集团有限公司（CNPC）在宁夏盐池建设的氦气提纯示范工程已于2024年投产，设计年产能达300万立方米，采用低温精馏与膜分离耦合技术，纯度可达99.9999%；中石化在四川普光气田配套建设的氦气回收装置预计2025年底投运，年产能约200万立方米。此外，内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林等地依托富含氦的天然气资源，地方政府联合央企及民营资本规划了多个百吨级液氦生产基地，预计到2026年全国高纯氦总产能有望突破5,000万立方米/年，较2023年增长近80%。尽管产能扩张势头迅猛，技术瓶颈仍是制约高纯氦规模化、高效率供给的核心障碍。当前国内主流的氦气提取工艺仍以天然气低温分离法为主，该技术对原料气中氦含量要求较高（通常需≥0.3%），而我国已探明的富氦天然气田数量有限，且多分布于偏远地区，运输与提纯成本高昂。据中国科学院理化技术研究所2025年1月发布的《稀有气体分离关键技术评估报告》指出，国内在大型氦液化装置、高通量氦气膜分离材料、以及智能化提纯控制系统等关键环节仍存在明显短板。例如，单套氦液化设备的国产化率不足40%，核心低温泵、换热器及控制系统多依赖德国林德、美国空气产品公司等外资企业供应。此外，高纯氦生产过程中对痕量杂质（如水、氧、氮、甲烷等）的深度脱除技术尚未完全突破，部分高端应用场景（如EUV光刻机冷却系统）仍需进口99.99999%（7N级）超纯氦，国产产品在稳定性与一致性方面尚存差距。值得注意的是，近年来国内科研机构在吸附分离、金属有机框架（MOFs）材料捕获氦气等前沿方向取得初步进展，清华大学与中科院大连化物所联合开发的新型多孔碳吸附剂在实验室条件下对低浓度氦气（0.1%以下）的回收效率提升至65%以上，但距离工业化应用仍有较长周期。从产业链协同角度看，高纯氦供给能力的提升不仅依赖单一环节的技术突破，更需上游资源勘探、中游提纯装备、下游应用验证的全链条协同。自然资源部2024年公布的数据显示，我国已探明氦气资源量约12亿立方米，主要赋存于塔里木盆地、鄂尔多斯盆地及四川盆地的天然气藏中，但资源品位普遍偏低（平均氦含量0.15%~0.25%），经济可采性受限。与此同时，氦气作为不可再生战略资源，其开采与提纯过程涉及复杂的环保与安全规范，部分地区因环保审批趋严导致项目延期。例如，2024年甘肃某民营氦气项目因环评未达标被暂停建设，反映出产能扩张与合规运营之间的张力。展望2026年，随着《稀有气体资源保障三年行动计划（2024—2026年）》的深入实施，国家将加大对氦资源综合评价、低成本提纯技术攻关及回收体系建设的支持力度，预计技术瓶颈有望在膜材料国产化、小型模块化液化装置开发、以及氦气回收网络构建等方面取得阶段性突破，从而为高纯气态氦供给端的可持续扩张提供坚实支撑。5.2需求端增长驱动因素量化分析高纯气态氦作为战略性稀有气体，在半导体制造、光纤通信、航空航天、医疗成像及科研实验等多个高端技术领域扮演着不可替代的角色。近年来，中国高纯气态氦市场需求持续扩张，其增长驱动力源于下游产业的结构性升级与国家科技自主战略的深入推进。据中国工业气体协会（CIGA）2024年发布的《中国稀有气体市场年度分析报告》显示，2023年中国高纯氦气（纯度≥99.999%）表观消费量达3,850万立方米，同比增长12.6%，预计2026年将突破5,200万立方米，年均复合增长率维持在11.3%左右。这一增长趋势的背后，是多个关键行业对高纯氦气依赖度的显著提升。在半导体制造领域，随着中国大陆晶圆产能持续扩张，特别是12英寸晶圆厂建设加速，对高纯氦气的需求急剧上升。根据SEMI（国际半导体产业协会）2025年第一季度数据，中国大陆2024年新增12英寸晶圆产能占全球新增产能的37%，而每万片12英寸晶圆月产能平均消耗高纯氦气约12万立方米。仅中芯国际、华虹集团、长鑫存储等头部企业2024年合计氦气采购量已超过850万立方米，较2021年增长近2倍。此外，氦气在光刻、蚀刻、退火等关键制程中作为保护气和载气，其纯度直接影响芯片良率，因此半导体厂商对高纯氦气的品质要求极为严苛，进一步推高了高端产品需求。医疗健康领域同样是高纯氦气需求增长的重要引擎。磁共振成像（MRI）设备依赖液氦维持超导磁体低温环境，而液氦的制备需以高纯气态氦为原料。根据国家卫健委与医械产业联盟联合发布的《2024年中国医学影像设备配置白皮书》，截至2024年底，全国MRI设备保有量已突破2.1万台，其中三甲医院平均配置率达98.5%，县域医院配置率提升至63.2%。每台MRI设备年均消耗液氦约1,500升，折合高纯气态氦约1,800立方米。据此测算，仅医疗领域2024年高纯氦气需求量已超过3,800万立方米，且随着国产MRI设备技术突破与基层医疗设施完善，该需求将持续释放。与此同时，航空航天与国防科研对高纯氦气的依赖亦不容忽视。中国航天科技集团在2024年执行的38次火箭发射任务中，均采用高纯氦气作为推进剂加压与管路吹扫介质，单次发射平均消耗高纯氦气约5万立方米。加之商业航天企业如蓝箭航天、星际荣耀等加速布局可重复使用火箭技术，对高纯氦气的稳定供应提出更高要求。据《中国航天产业发展蓝皮书（2025）》预测，2026年航天领域高纯氦气年需求将达280万立方米，较2023年增长45%。此外，国家“双碳”战略推动下的新能源与新材料产业亦成为新兴需求增长点。在氢能产业链中，高纯氦气被广泛用于燃料电池质子交换膜的气密性检测及氢气纯度分析；在光伏领域，单晶硅生长炉的冷却与保护环节亦需大量高纯氦气。中国光伏行业协会数据显示，2024年中国单晶硅片产能达650GW，对应高纯氦气年需求约420万立方米。而随着钙钛矿电池、固态电池等前沿技术产业化进程加快，对高纯气体的纯度与稳定性要求进一步提升，间接拉动高纯氦气消费。值得注意的是，尽管中国氦资源禀赋相对匮乏，对外依存度长期维持在80%以上，但国家已通过加强海外资源合作、推动天然气提氦技术国产化及建设战略储备体系等举措，逐步缓解供应风险。中国石油天然气集团2024年在陕西榆林建成的首套百吨级天然气提氦装置，年产能达30万立方米，标志着国内自主供应能力取得实质性突破。综合来看，高纯气态氦需求端的增长并非单一行业驱动，而是多领域协同演进、技术迭代与国家战略共同作用的结果，其增长具备长期性、结构性与不可逆性特征。驱动因素影响权重（%）2026年新增需求量（吨）对应下游领域政策/技术支撑依据MRI设备新增装机量38365医疗“十四五”医疗装备规划国家重大科技基础设施建设25240科研国家实验室扩容计划商业航天发射频次提升18173航空航天商业航天管理条例（2024）半导体先进制程扩产12115电子制造集成电路产业基金三期氢能产业链协同发展767能源《氢能产业发展中长期规划》六、政策环境与产业支持体系6.1国家稀有气体战略储备政策解读国家稀有气体战略储备政策的制定与实施，体现了中国对战略性关键资源安全的高度关注，尤其在高纯气态氦这一不可再生、不可替代的稀有气体领域，政策导向日益清晰且具有系统性。氦气作为典型的惰性气体，在航空航天、核磁共振成像（MRI）、半导体制造、光纤拉制、超导磁体冷却以及国防军工等高端技术领域具有不可替代的作用。由于全球氦资源高度集中于美国、卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯等少数国家，中国氦气对外依存度长期维持在95%以上（据中国气体协会2024年年度报告），这一结构性风险促使国家层面加快构建稀有气体战略储备体系。2021年，国家发展和改革委员会联合工业和信息化部、自然资源部等部门联合印发《关于加强稀有气体资源保障能力建设的指导意见》，明确提出将高纯氦气纳入国家战略性矿产资源目录，并启动国家氦气战略储备试点工程。2023年，财政部与国家粮食和物资储备局进一步出台《国家稀有气体收储与轮换管理办法（试行）》，首次确立了以“政府主导、企业参与、动态轮换、平急结合”为原则的储备机制，计划在2025年前建成覆盖华北、华东、西南三大区域的国家级氦气储备库，总储备能力不低于300万标准立方米。该政策不仅着眼于应急保障，更强调通过储备调节市场供需，平抑价格剧烈波动。以2022年全球氦气价格暴涨为例，受美国BureauofLandManagement（BLM）出口配额削减及俄乌冲突影响，中国进口高纯氦气价格一度飙升至每立方米400元人民币以上（数据来源：中国海关总署及卓创资讯2023年稀有气体市场年报），严重冲击下游医疗与电子制造企业正常运营。国家储备体系的建立有效缓解了此类外部冲击，2024年通过首次战略投放，向MRI设备制造商和半导体晶圆厂定向释放50万立方米储备氦气，稳定了市场价格至每立方米220–250元区间。此外，政策还推动上游资源勘探与回收技术协同发展。自然资源部在《新一轮找矿突破战略行动实施方案（2023–2035年）》中，将含氦天然气列为优先勘查矿种，在四川盆地、鄂尔多斯盆地及塔里木盆地部署了12个重点氦气资源调查评价项目，初步探明潜在氦资源量超过1亿立方米（数据来源：中国地质调查局2024年稀有气体资源潜力评估报告）。与此同时，国家鼓励氦气回收再利用，工信部在《重点工业行业资源综合利用实施方案》中明确要求，到2026年，三甲医院MRI设备氦气回收率须达到70%以上，半导体制造企业高纯氦循环利用率不低于60%。政策还通过财政补贴、税收优惠等方式支持国产高纯氦提纯与液化装备研发，如对年回收能力超过10万立方米的企业给予设备投资30%的专项补助。这些举措共同构建起“勘探—生产—回收—储备—应急”五位一体的氦资源安全保障体系，不仅提升了国家在稀有气体领域的战略自主性，也为高纯气态氦产业的长期稳定发展提供了制度支撑和市场预期。未来，随着国家战略储备规模的持续扩大与运行机制的不断完善，中国在全球氦气供应链中的话语权有望逐步增强，进而为高端制造业和国家安全提供坚实资源保障。6.2地方政府对提氦项目扶持措施近年来，地方政府对提氦项目的扶持力度持续增强，主要体现在财政补贴、土地政策、税收优惠、绿色审批通道以及产业链协同支持等多个维度。以内蒙古自治区为例，2023年出台的《关于加快稀有气体资源开发利用的若干政策措施》明确提出，对新建高纯氦气提纯项目给予最高不超过总投资30%的财政补助，单个项目补助上限达5000万元，并对项目用地实行“点供”保障机制，优先纳入年度用地计划。该政策自实施以来，已推动鄂尔多斯、阿拉善等地落地3个中大型提氦项目，合计年产能规划超过300万立方米。四川省在2024年发布的《战略性新兴产业高质量发展行动计划（2024—2027年）》中，将高纯氦气列为关键基础材料，对符合条件的提氦企业给予企业所得税“三免三减半”优惠，并设立20亿元专项产业基金用于支持技术攻关与产能建设。据四川省经信厅数据显示，截至2024年底，该省已吸引包括四川空分、川润股份在内的5家企业布局提氦产线，预计2026年全省高纯氦气产能将突破150万立方米。陕西省则依托榆林地区丰富的天然气资源，在2023年启动“氦资源综合开发利用示范区”建设，对提氦项目实行环评、能评、安评“三评合一”审批机制，审批时限压缩至30个工作日以内。榆林市发改委披露，示范区内已建成国内首套采用低温精馏+膜分离耦合工艺的提氦装置，氦气回收率达92%，纯度达99.9999%，项目投资强度达每亩800万元以上，地方政府同步配套建设了专用危化品运输通道和应急响应体系。此外，宁夏回族自治区于2024年将提氦项目纳入“六新六特六优”产业目录，对使用本地天然气伴生气作为原料的提氦企业，按每立方米氦气产量给予0.8元的原料补贴，并对配套建设的液化储运设施给予30%的设备投资补助。宁夏工信厅统计显示，2024年全区提氦项目固定资产投资同比增长67%，带动就业超800人。值得注意的是，多地政府还通过搭建产学研平台强化技术支撑，如重庆市联合中国科学院理化技术研究所、重庆大学等机构成立“高纯稀有气体技术创新中心”，由市级财政每年安排3000万元用于低温分离、吸附提纯等核心技术研发，2024年已实现吸附剂寿命提升40%、能耗降低18%的技术突破。上述扶持措施不仅显著降低了企业初期投资风险与运营成本，也加速了氦资源从“伴生气副产品”向“战略资源主产品”的价值跃迁。根据中国工业气体工业协会2025年一季度发布的《中国氦气产业发展白皮书》数据，2024年全国地方政府累计投入提氦相关扶持资金达18.6亿元，带动社会资本投入超65亿元，预计到2026年，受政策持续驱动，国内高纯气态氦自给率将从2023年的不足25%提升至45%以上，地方政府在资源保障、技术迭代与市场培育中的引导作用日益凸显。七、技术发展趋势与创新路径7.1低温精馏与膜分离提氦技术演进低温精馏与膜分离提氦技术作为当前高纯气态氦提取的两大主流路径，其技术演进深刻影响着中国乃至全球氦资源的开发效率与产业格局。低温精馏技术源于20世纪初的空气分离工业，通过将天然气冷却至接近绝对零度（-269℃），利用氦与其他组分沸点差异实现高效分离。该技术在处理高浓度氦源（通常指氦含量高于0.3%的天然气）时具备显著优势，单套装置提氦回收率可达85%以上，产品纯度稳定在99.999%（5N级）以上，满足半导体、超导磁体等高端制造领域对超高纯氦气的严苛需求。根据中国石油和化学工业联合会2024年发布的《中国稀有气体产业发展白皮书》，截至2023年底，国内已建成并投运的低温精馏提氦装置共计12套，主要分布在四川、陕西、内蒙古等天然气富氦区域，年产能合计约280万立方米，占全国高纯氦总产能的67%。近年来，低温精馏系统在能耗控制与模块化设计方面取得突破，例如中石油西南油气田公司于2022年在川中地区投运的示范项目，通过集成高效换热网络与智能控制系统，使单位氦气能耗降低18%，设备占地面积缩减30%，显著提升了中小型富氦气田的经济可行性。与此同时，低温精馏技术正与液化天然气（LNG）产业链深度融合，利用LNG冷能作为冷源，进一步降低提氦过程的能源消耗。据中国科学院理化技术研究所2025年一季度技术评估报告，LNG耦合型低温精馏提氦工艺可使综合能耗下降25%~30%，已在宁夏、新疆等地开展中试验证。膜分离提氦技术则凭借其流程简化、启动迅速、适应低浓度氦源等特性，在近十年获得快速发展。该技术基于不同气体在高分子或无机膜材料中渗透速率的差异，实现氦气的选择性透过。传统聚合物膜（如聚酰亚胺、聚砜）对氦/氮选择性通常在10~30之间，难以满足高纯度要求，但随着纳米复合膜、金属有机框架（MOF）膜及石墨烯基膜等新型材料的突破，选择性已提升至50以上，部分实验室样品甚至突破100。2023年，清华大学材料学院联合中石化开发的ZIF-8/聚醚砜混合基质膜在中试装置中实现氦浓度从0.15%提升至35%，回收率达72%，为低品位氦资源（氦含量低于0.2%）的经济开发提供了技术路径。据国家能源局《2024年稀有气体资源开发技术路线图》显示，膜分离技术在中国提氦领域的应用比例已从2018年的不足10%上升至2023年的31%，预计2026年将超过40%。当前膜分离提氦系统多采用多级串联或与变压吸附（PSA）耦合的复合工艺，以兼顾回收率与纯度。例如，2024年在内蒙古鄂尔多斯投产的膜-PSA联用装置，处理气量达5万Nm³/h，产出纯度99.995%的氦气，单位投资成本较传统低温精馏降低约40%。值得注意的是，膜分离技术对原料气预处理要求较高，需严格脱除水分、硫化物及重烃，否则易导致膜污染与性能衰减，这在一定程度上限制了其在复杂气质气田中的推广。未来技术演进将聚焦于高通量、高选择性、抗污染膜材料的工程化制备，以及智能化膜组件在线监测与寿命预测系统的开发。中国工程院2025年《稀有气体战略资源保障技术发展建议》明确指出，到2026年，膜分离提氦技术有望在低浓度氦气回收场景中实现与低温精馏相当的经济性，并在分布式、小型化提氦装置中占据主导地位，从而构建多元化、多层次的氦资源提取技术体系，支撑国家战略性氦资源安全保障。技术路线当前回收率（%）2026年预期回收率（%）单位能耗（kWh/Nm³）适用原料气氦浓度（%）传统低温精馏75–8080–851.8–2.2≥0.3改进型低温精馏（带预冷）82–8687–901.5–1.8≥0.2高分子膜分离（单级）40–5050–600.6–0.9≥0.5膜+低温耦合工艺70–7585–881.0–1.3≥0.15金属有机框架（MOF）吸附法（中试）—75–80（预期）0.8–1.1（预期）≥0.17.2高纯度（≥99.999%）氦气纯化工艺突破近年来，高纯度（≥99.999%）氦气纯化工艺在中国取得显著技术突破，推动了高端制造、半导体、航空航天及核磁共振成像等关键领域对超高纯氦气的稳定供应能力。传统低温精馏法虽在工业级氦气提纯中占据主导地位，但面对99.999%及以上纯度要求时，其能耗高、设备复杂、回收率低等短板日益凸显。在此背景下，国内科研机构与龙头企业联合攻关，逐步构建起以低温吸附耦合膜分离、金属吸气剂深度净化及低温催化除杂为核心的多级复合纯化技术体系。2024年，中国科学院理化技术研究所联合四川空分设备（集团）有限责任公司成功实现基于金属有机框架材料（MOFs）的新型吸附剂在氦气纯化中的工程化应用，该材料对氮、氧、水汽及碳氢化合物的吸附选择性较传统分子筛提升3–5倍，在-196℃工况下可将杂质总含量控制在1ppm以下，满足6N（99.9999%）级氦气制备需求。据《中国稀有气体产业发展白皮书（2025年版）》数据显示，截至2025年6月，全国已有7套高纯氦气纯化示范装置投入运行，平均纯度达99.9995%，单套装置年产能突破20万标准立方米，整体能耗较2020年下降约32%。在膜分离技术方面，天津大学与航天晨光股份有限公司合作开发的钯银合金复合膜组件，在2023年完成中试验证，其对氢、甲烷等轻质杂质的截留率超过99.8%，配合低温吸附单元后，可有效解决传统工艺中氢杂质难以去除的瓶颈问题。该技术路线已在合肥综合性国家科学中心的超导磁体测试平台实现应用，保障了1.5特斯拉以上MRI设备对氦气纯度的严苛要求。此外，金属吸气剂技术亦取得实质性进展，北京有色金属研究总院研制的锆钒铁系非蒸散型吸气剂，在常温至300℃范围内对氧、氮、水、CO等杂质具有极强化学吸附能力，单次处理可将氦气中总杂质浓度降至0.1ppm以下，适用于终端精制环节。据国家稀有气体工程技术研究中心统计，2025年国内高纯氦气自给率已由2021年的不足15%提升至42%，其中纯化环节的技术进步贡献率达68%。值得注意的是，随着《“十四五”原材料工业发展规划》对稀有气体产业链安全的高度重视，国家发改委于2024年批复设立“高纯稀有气体关键材料与装备攻关专项”，重点支持低温纯化系统集成、在线杂质监测与智能控制等方向，预计到2026年，国产高纯氦气纯化装置的综合成本将再降低20%，纯度稳定性指标达到国际先进水平。与此同时，行业标准体系同步完善，《高纯氦气（GB/T4927-2025）》新增对氖、氪、氙等痕量稀有气体杂质的检测限要求，推动纯化工艺向更高精度演进。在应用场景持续拓展的驱动下，高纯氦气纯化技术已从单一设备优化转向全流程智能化控制，结合数字孪生与AI算法，实现杂质动态预测与工艺参数自适应调节，显著提升系统运行效率与产品一致性。这些突破不仅缓解了我国对进口高纯氦气的依赖，更为未来量子计算、深空探测等前沿科技领域奠定关键气体保障基础。八、市场竞争格局与主要企业分析8.1国内重点企业产能与市场占有率中国高纯气态氦行业近年来在国家战略性新兴产业政策引导、高端制造与科研需求持续增长的推动下，逐步实现从依赖进口向自主可控的结构性转变。截至2024年底，国内具备高纯气态氦（纯度≥99.999%）规模化生产能力的企业数量有限，主要集中于中石油、中石化下属气体公司以及部分民营特种气体企业。根据中国工业气体工业协会（CGIA）发布的《2024年中国特种气体产业发展白皮书》数据显示，全国高纯氦气年产能约为350万立方米，其中中石油昆仑能源旗下的四川空分设备（集团）有限责任公司（简称“川空”）与中石化旗下燕山石化气体分公司合计占据约62%的市场份额。川空依托其在天然气提氦技术领域的长期积累，于2023年完成内蒙古鄂尔多斯高纯氦提纯项目二期扩产，新增产能80万立方米/年，使其总产能达到150万立方米/年，稳居国内首位。燕山石化则通过与中科院理化所合作开发低温吸附+膜分离耦合提氦工艺，实现年产能100万立方米，产品广泛应用于半导体制造与航天推进系统领域。除两大央企外，民营气体企业如广东华特气体股份有限公司、苏州金宏气体股份有限公司亦在高纯氦细分市场中占据一定份额。华特气体凭借其在电子特气领域的客户资源，于2022年建成佛山高纯氦充装与纯化中心，年处理能力达30万立方米，产品纯度可达99.9999%，已通过台积电、中芯国际等头部晶圆厂认证；金宏气体则依托其华东区域分销网络，在2023年实现高纯氦销售量约25万立方米