中东冲突引发氦气断供,全球存储行业面临“窒息”危机?

8分钟前

全球存储产品的涨价浪潮,正迅速蔓延至世界各地。


日前,全球存储巨头希捷(Seagate)首席商务官Ban Seng Teh关于氦气供应中断的言论,进一步加剧了市场的恐慌情绪。


Ban Seng Teh指出,若氦气供应中断持续超过数周,芯片制造商可能会将更多产能转向人工智能存储器的生产,这将使本已严峻的内存短缺问题雪上加霜。


氦气为何会突然陷入断供困境?


这场危机又将给存储行业带来哪些冲击?


01 存储行业的“刚需”气体


提到氦气(He),很多人会想起化学课上“氢氦锂铍硼”的元素周期表口诀。


由于密度极低,地球引力难以束缚它,再加上其不可再生的特性,尽管氦是宇宙中第二丰富的元素,但在地球上却十分稀缺。


氦气的珍贵不仅在于储量稀少,更源于其独特的物理化学性质。


氦原子的最外层电子轨道处于饱和状态,因此氦气化学性质极不活泼,几乎不与任何物质发生反应,同时具备不可燃、无色、无味、无毒的特点。



氦的核外电子排布


氦气最显著的特性之一是极低的沸点,低至零下268.93℃,接近绝对零度(0开尔文,即零下273.15℃)。


在这个温度下,连氢气都会凝固成固体。


更神奇的是,当液氦温度低于2.17开尔文时,会转变为“超流体”状态,具有零粘度的特性,能够无摩擦地通过极微小的孔隙,甚至能“逆流而上”。


氦气的这些特殊性质,使其在前沿尖端制造业中有着广泛的应用。


尤其是在半导体和存储器制造领域,氦气更是不可或缺的关键材料。


芯片制造中,光刻技术的最高水平是极紫外光刻(EUV)。


光刻过程会产生大量热量,需要用高纯度液氦作为冷却介质,气化后的氦气还可直接用作保护气。


低温环境不仅能防止光学元件受损,还能保证工艺的均匀性和精度,消除热胀冷缩带来的误差,从而提高芯片的良品率。


每片晶圆平均消耗24升氦气,单台光刻机每年消耗的液氦超过1万升。



阿斯迈尔的high NA EUV光刻机


除了出色的低温维持能力,氦气的导热性能也极为优异,是铜的800倍,再加上其极高的惰性和低密度(仅为空气的1/7),使其成为存储硬盘填充气的理想选择。


容量在20TB以上的机械硬盘内部,都需要充入氦气。


低密度能大幅降低磁盘旋转时的风阻,良好的导热性则可以快速散热。


只有这样,硬盘内部才能堆叠更多盘片,实现更高的存储容量和更低的功耗。


无论是依赖光刻机制造的闪存芯片,还是需要填充氦气的机械硬盘,氦气对存储行业的重要性不言而喻。


02 断供危机的爆发


数据显示,近年来全球氦气年需求量接近2亿立方米,其中美国年产量约8000多万立方米,占全球总量的40%。


卡塔尔年产能约7000多万立方米,占比30%。


剩余的20%主要由俄罗斯和阿尔及利亚供应。



2025年全球各国氦气产量占比


氦气产能高度集中在少数国家,导致其供应体系缺乏弹性。


正在进行的美伊冲突,成为了氦气断供危机的导火索。


随着冲突局势升级,伊朗无人机开始袭击中东多个国家的目标,加上霍尔木兹海峡被封锁,卡塔尔的氦气工厂于3月2日被迫停产。


卡塔尔是全球第二大氦气生产国,2025年氦气产量约6300万立方米,占全球总产量的三分之一。


位于拉斯拉凡工业城的氦气工厂停产,直接导致氦气产量归零,全球氦气市场瞬间出现巨大缺口。



卡塔尔拉斯拉凡工业城


美国银行近期估计,根据市场情况不同,氦气现货价格最高已上涨约40%。


此次氦气工厂停产,很可能只是多米诺骨牌倒下的第一张。


由于氦气极难液化储存,通常是即产即用,或通过管道、特种罐运输。


全球氦气库存非常少,几乎没有缓冲空间,不少厂商的库存仅够维持数周,一旦上游供应中断,下游生产线就会立即停工。


在全球存储芯片领域占据主导地位的韩国,其芯片工厂所需的高纯氦气有近65%依赖从卡塔尔进口,目前三星和SK海力士等韩国芯片巨头正面临严峻的供应压力。


三星和SK海力士表示拥有约六个月的氦气储备,但市场顾问和分析师对此并不乐观。


氦气供应链一旦中断超过两周,要完全恢复可能需要数月时间。


霍尔木兹海峡受阻后,专用液化天然气船的租金已暴涨数倍。


截至目前,卡塔尔的氦气工厂仍未复产,即使复产,产品能否顺利通过霍尔木兹海峡也存在不确定性。


在氦气短缺期间,芯片制造商会被迫将有限的氦气资源优先分配给利润最高、需求最迫切的AI服务器芯片生产。


这将导致用于数据中心、个人电脑和普通服务器的硬盘产能大幅削减,传统大容量硬盘的供应链将直接面临崩溃。


因此,市场恐慌并非源于存储企业因“充不上气”导致的成本上涨,而是整个生产线面临瘫痪的风险。


对普通消费者来说,这意味着心仪的手机或笔记本电脑可能涨价,免费云存储可能需要付费会员,医院核磁共振(MRI)检查的价格也可能上涨……


在全球一体化的背景下,远方的战争也会影响到每个人的日常生活。


03 中国的提前布局


再来看看中国的氦气情况。


在我国所有被“卡脖子”的矿产资源中,氦气供应问题可能是最严峻的。


中国是全球第二大氦气消费国,年消费量近3000万立方米,占全球消费总量的11%。


但中国的氦气资源量非常有限。


据估计,我国氦气资源总量约为11亿立方米,占全球总量的2%,排名第六。



全球氦气资源分布


这个比例看似不算太差,主要是因为我国勘探技术先进,能纳入统计的氦气资源较多。


但实际上,氦气通常伴生于天然气田,而我国天然气中的氦气浓度极低,多数在ppm(百万分之一)级别,提取成本高、技术难度大,可直接采收的总量仅为0.5亿立方米。


这个比例还不到全球可开采量的0.1%。


由于氦气资源禀赋差,我国几乎没有自主生产能力,长期依赖进口,多年来一直是全球最大的氦气进口国,进口占比长期高达95%以上。


2012年时,我国氦气自给率不足1%,供应安全面临极大风险。


为避免被“卡脖子”,中国很早就开始了相关布局。


氦气与天然气伴生,首先要寻找富氦天然气田。


鄂尔多斯盆地的东胜气田是我国首个特大致密砂岩型富氦气田,部分气井的氦气含量达到0.133%,探明储量约2亿立方米。


塔里木盆地的和田河气田是我国首个特大型富氦气田,也是目前唯一氦气含量超0.1%的气田,平均含量高达0.32%,探明储量约2亿立方米。



根据中国地质调查局公布的数据,截至2025年4月,全国新增氦气探明地质储量40.7亿立方米,苏里格、涪陵、靖边、安岳、东胜和泸州等6个气田的氦气探明地质储量均超过2亿立方米。


在利用好气田资源的同时,中国又将目光投向了煤田。


2020年,宁夏回族自治区盐池县建成了中国首座大型氦气厂。


这座氦气厂并非从天然气中提取氦气,而是从煤层气中采用“膜分离+PSA吸附”技术,在常温下提取高纯氦气。


这是该技术在我国的首套科研示范装置,成功攻克了氦气提纯领域的技术难题。



宁夏盐池县氦气厂


宁夏氦气厂建成后,“膜分离+PSA吸附”技术得到广泛应用。


2023年底,全球首套日产能3.6万标准立方米的含氦煤层气提氦工业装置在甘肃窑街煤电建成投产,稳定产出5N级(99.999%纯度)的高纯氦气。


去年3月,山西永和县在原有技术基础上,结合合金脱氢和低温纯化工艺,成功产出6N级的超高纯氦气。


除了开源,节流也同样重要。


2003年,我国研制出国内首台大型氦气回收装置。2012年,又在此基础上推出了工业氦气循环利用设备。


目前,国内大型半导体工厂和科研机构被要求强制升级氦气回收系统。通过低温冷凝和膜分离技术,将使用后的氦气纯度恢复至99.999%以上并循环使用。


这套系统能将单次氦气消耗量降低40%至60%。



氦气回收装置的压缩机部分,另有管道部分根据现场布置


通过开源节流多管齐下,我国氦气自给率已从2018年的不足5%提升至2025年的近20%。


在提升自主保障能力的同时,我国还同步布局多元化的氦气进口通道,不断增强供应链的韧性和抗风险能力。


过去,我国氦气进口高度依赖美国。


2018年5月,美国曾以氦气为手段对我国实施限制,甚至连带超低温制冷机等关键设备也一并管控,试图以此“卡脖子”。


面对外部封锁,我国及时调整进口结构,先后拓展了卡塔尔、澳大利亚等进口渠道,近年来又深化了与俄罗斯的氦气贸易合作。



2025年中国氦气进口来源占比


2025年,我国氦气进口来源中,卡塔尔占比54%,俄罗斯占比41%,美国占比已降至5%以内。


尤其在2025年的部分月份,我国自俄罗斯进口的氦气规模一度超过卡塔尔,供应格局发生了重要转变。


当前全球氦气供应高度集中,卡塔尔相关装置停产造成的供应缺口巨大,短期内没有任何国家能够单独填补。


在此背景下,我国与俄罗斯签署的长期供气协议,成为应对本轮“断气”风波的关键保障,有助于稳定国内氦气供应的基本盘。


未来,我国还将积极开拓阿尔及利亚、东南亚等新兴进口来源,进一步提升国产化率和回收技术,降低供应链集中度风险。


此次存储行业的“断气”危机,再次为我国能源资源安全敲响了警钟。


氦气作为“工业黄金”,关系到半导体、航空航天、核磁共振等核心产业的发展命脉。


战略资源,必须实现自主可控。


本文来自微信公众号“正解局”,作者:正解局,36氪经授权发布。


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