争“氦”战:地缘博弈下,战略气体如何破局自主可控
1、氦气行业概述
氦气是一种无色、无味、化学性质极度惰性的稀有气体。其沸点极低,是自然界已知物质中降温极限最低的介质之一。凭借这一物理特性,氦气在传导、保护及超低温维持方面具有不可替代的极端工况应用价值。我国已将氦气正式列入关键战略性矿产目录,其供给安全直接关乎高新技术产业的运转与国防科研基础的稳固。
按产品纯度,可分为粗氦、工业级氦气、电子级氦气及超高纯氦气;按供货形态,可分为高压气态氦与大容量液态氦。高纯及液氦主要服务于半导体晶圆制造、核磁共振成像、量子计算极低温保持等高精尖领域。在“十五五”规划纲要明确要求保障战略性矿产资源自主可控的大背景下,氦气已从单纯的工业消费品,升格为关系到产业链韧性与国家竞争力的关键战略物资。
2、氦气产业链分析及上下游影响
(1)产业链结构概述
氦气产业链上游为含氦天然气及LNG工厂BOG尾气等资源供应,资源端寡占特征显著;中游涵盖深冷提纯、液化、储运及分销网络;下游广泛覆盖半导体、医疗健康、航空航天、光纤以及AI算力冷却等核心应用。
(2)上游资源寡占与对外传导效应
全球含氦经济气源高度集中于美、卡、俄等少数国家,这种寡头垄断格局给中下游带来极强的波动传导。一旦主要气源地收紧出口审查或收紧长协供应量,中游提纯与分销商的原料成本便会大幅跳涨。这种脆弱性倒逼国内LNG联动提氦项目大量立项,促使中游企业在气源锁定上一改过去的贸易接单模式,积极向上游纵向整合,将供应链安全作为核心竞争力来建设。
(3)新兴场景驱动下,下游对全链的强力重塑
半导体先进制程扩产构成氦气消费的基本盘。而AI算力基础设施引入液氦浸没式冷却概念、量子计算对稀释制冷机的依赖、商业航天的高频发射推进,则构成了近期最具爆发力的边际增量。这些高附加值新场景对气体的纯度、持续保供能力提出了极为苛刻的要求,强力拉动中游提纯工艺升级,反逼下游企业摒弃单纯的低价竞标思维,转为寻求拥有自主气源与战略库存能力的深度捆绑供应商。
(4)回收技术发展为产业链赋予“第二气源”
半导体工厂及大型MRI设备的氦气回收纯化装置推广加速,正逐步取代部分一次性消耗。这种中下游自循环体系的建立,不仅降低了全寿命周期成本,还在进口突发中断时形成基础性的缓冲垫,对全链降低对外依赖度具有深远意义。
3、氦气行业竞争格局
(1)全球市场被三大巨头高度垄断
国际氦气市场的第一梯队由林德、液化空气和空气化工产品组成。三方不仅掌控全球多数富氦气田的开采权益,还拥有遍布主要经济体的纯化充装中心与洲际液氦运输船队。通过签署排他性长期协议并一体化包揽客户现场制气业务,这些巨头构筑了极高的转换成本壁垒,长期占据高端电子级氦气市场的绝大部分份额,对全球现货定价具有支配性影响力。
(2)国内市场竞争呈三条差异化突围路径
随着国产替代紧迫性提升,中国氦气市场已裂变为三个细分赛道。第一类以广钢气体、华特气体为代表的气源锁定型企业,依托海外上游长协与国内大容量储罐,构建起短期最难复制的资源缓冲池;第二类是以九丰能源、广汇能源为代表的LNG工厂一体化提氦企业,凭借低廉的自有BOG原料及低边际生产成本,在现货市场持续释放价格冲击力;第三类企业是凯美特气等尾气回收提纯型企业,以极低成本在细分领域站稳脚跟。三条路径共同加速打破进口依赖,推动内资份额逐年递升。
(3)竞争的基础已从单纯价格转向供应韧性与认证深度
在“十五五”规划和新质生产力等引导下,国内大型半导体和AI客户已不再把氦气视为标准大宗原料,而是纳入战略供应商认证体系。是否具备自主产能、双气源备份方案和半导体级认证履历,成为比报价更重的准入门槛。这一标准切换将深刻重塑未来五年国内行业的集中度与估值逻辑。
4、氦气行业发展机遇
(1)国产替代的确定性窗口全面敞开
在国家供应链安全顶层设计与外部管制风险共振下,下游半导体及高端制造客户态度发生根本转变,从“被动观望”转为“主动要求导入国产气源”。已具备规模化产能与合格纯度的内资气体企业,正迎来难得一见且可能仅持续数年的市场导入红利期,率先通过客户认证者将锁定长期份额,建立先发壁垒。
(2)AI算力与量子计算的极低温场景需求开始落地
AI大模型训练集群功耗密度持续攀升,液氦浸没式冷却方案正在由概念验证转入头部云厂商的设备采购评估阶段。一台规模化量子计算机的日常运行即意味着持续稳定的液氦消耗。这一由前沿算力驱动的高附加值市场,将为液氦开辟一条独立于传统工业增速的全新增长曲线,且价格接受能力远超常规领域。
(3)回收技术商用化开辟“第二气源”供给大循环
半导体工厂与大型MRI设备端的氦气回收纯化系统正从示范项目进入规模化部署期,将大量减少一次性消耗。这种“使用-回收-再利用”的封闭循环体系,在进口供应突发中断时可形成底层缓冲,降低全链条对外依赖。同时,回收装置自身构成一个持续增长的细分工程市场,为装备及服务商贡献独立增量。
(4)商业航天高频发射常态化打开特种气体新增量
以卫星互联网星座计划为牵引,国内商业航天进入高频次、批量化发射时代。每一次火箭发射均需耗费大量氦气执行燃料贮箱增压、管路吹除及系统检漏等关键工序。这种高消耗频次远超传统航天时代,且对气体供应稳定性要求严苛,为具备现场保障能力的氦气供应商创造了持续性新需求。
(5)战略储备体系建立为行业提供平稳预期
国家层面主导的氦气战略储备库建设正在规划落地,从根本上改变了过去“零库存、弱缓冲”的脆弱供应结构。储备体系在市场紧缺时可释放库存平抑价格,在供应宽松时收储托底,为国内市场与全球价格波动之间设置了制度性缓冲垫。这一机制将显著降低产业中长期系统性风险,稳定全链经营预期。
5、氦气行业发展面临的挑战
(1)核心原料与部分关键设备仍未完全自主
尽管提纯工艺取得突破,但国内含氦气源总体丰度不高。同时,部分依赖进口的超低温压缩机关键部件若遇外部断供,仍可能卡住产能扩张的节奏。这是当前供应链最需攻坚的薄弱环节。
(2)电子级氦气客户认证周期长,放量节奏存在不确定性
新产线从具备产能到真正实现对头部半导体客户的批量供货,仍受制于一至两年的长认证周期和严格的良率一致性审核。在此窗口期内,大量资本涌入可能造成短期的供应过剩和价格竞争加剧。
(3)全球寡头可能采用低价策略反制国产替代
面对中国产能的强势扩张,国际气体巨头拥有通过主动降价、捆绑长期排他协议等方式挤压内资企业盈利空间的能力。国产替代并非价格战下的一帆顺流,而是一场艰苦的持久战。
(4)地缘冲突导致的极端断供仍是尾部风险
虽然替代趋势不可逆,但如果重要海运通道或主要气源地突然被动中断,国内短期供需缺口依然巨大。战略储备完全建成运行前,这种罕见的极端情形仍可能带来剧烈冲击。
6、氦气行业发展趋势
氦气行业发展趋势
资料来源:普华有策
北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”氦气行业全景深度研究及趋势预判专项报告》聚焦稀有战略气体——氦气,系统剖析了全球供应链重构下国内产业的突围路径。报告从行业定义开篇,梳理了从进口依赖到国产加速破局的发展历程,深入拆解了产业链各环节及上下游传导机制。结合“十五五”规划纲要、2026年政府工作报告等顶层政策,重点研判了半导体、AI超算、量子计算、商业航天等新场景对需求的爆发级拉动。核心竞争格局上,剖析了海外巨头垄断与国内三条突围路径的博弈。同时,报告全面梳理了行业面临的资源、技术、认证等核心壁垒,并对短期价格弹性与中长期国产替代前景进行了展望,揭示出行业正从“资源卡脖子”迈向“自主可控+新场景驱动”的全新战略周期。