美國廉價買稀土卻限制中國買氦，坦尚尼亞打破美壟斷

圖：把中國和坦尚尼亞連起來，還是挺遠的

在近日坦尚尼亞的超巨型氦氣田發現之前，美國佔據全世界40%的氦氣資源，72%的產能，40%的消費市場。從哪個方面來說，它都是世界氦資源的壟斷者，中國使用的氦氣也主要是從美國進口。而從2007年開始，美國將氦氣核定為戰略儲備資源，限制氦氣產量，一度使氦氣價格飆升5倍。

圖：美軍的JLENS系留式飛艇，高度在3000米，能連續運行30天，能引導防空導彈攻擊來襲的巡航導彈。現代飛艇出於安全性考慮，不能用氫氣，只能用氦。

而美國限制氦產量、實施定額配給以後，中國遭受到的影響最大——近年來中國每年的氦需求年平均增長都達到16%甚至更高。與美國在氦氣上的管制相比，中國稀土資源只佔全球的23%，卻必須承擔90%以上的供應；不僅如此，美國出口中國的氦氣，同樣也被明確限制授權，不得應用于軍事領域。

圖：氦原子結構

面對這種現狀，我們可以提出三個問題：首先，氦氣有什麼用？其次，中國自己有多少氦資源？最後，中國要從坦尚尼亞獲得氦氣資源，需要哪些努力？

第一個問題：氦是惰性氣體，沸點僅有-268.9℃（4.5K），距離絕對零度（-273.15℃，也是開爾文溫度標的零點——0K）。這決定了氦在製冷上擁有無可取代的性質，是4.2K至接近絕對零度區域的極低溫研究、以及大量需要高性能冷卻（比如存在超導需求）的設備運行所不可或缺的條件。

圖：粒子加速器

除了常見的核磁共振成像——這個距離大眾是最緊密的，其他的如波譜儀超導磁體、粒子加速器的超導磁體、射頻超導加速器的加速腔浸泡、熱核聚變反應堆的傳輸介質等等，都需要用到氦氣。除了這些科研和醫療設備以外，硅、鍺晶體生產製造、高性能真空設備製造也非常依賴氦。

圖：IRTS

即使是在太空里，氦也非常重要。比如日本在1995年發射的紅外天文衛星IRTS，4種焦平面儀器全部要求冷卻到2K溫度以下；FIRP探頭更是要求0.25K以下溫度才能正常工作，這都是必須採用超流氦冷卻系統才能達到的工作環境。

而我國直到去年才發射了第一顆天文衛星，而且是採用的X射線；這其中雖然有航天紅外器材和超流氦冷卻系統研製能力上的欠缺，但是中國缺氦、以至於長期以來不願意投入這方面的研究也是重要原因。

圖：四川威遠氣田

第二個問題：中國本土的氦資源很少，以前只佔全球的0.1-0.2%，坦尚尼亞的巨型氦資源發現以後，這個比例就更低了。而建國後，中國本土的氦都是從四川威遠氣田的天然氣中分離的，但該氦資源早已接近枯竭並一度停產。

2004年以來，陝西渭河盆地發現了含氦量很高的天然氣田。根據2016年3月國家地質調查局的公開論文，目前有多家高校、研究所和企業參與探測和研究評估，但是對於到底有多少氦、每年能生產多少，目前還沒有得到統一的認識和結論。

圖：坦尚尼亞是聯合國劃分的全世界最不發達國家之一

第三個問題：從技術上講，氦氣的高效生產對於設備和工藝的要求不低，這是坦尚尼亞這樣的世界最不發達國家所自己承擔不了的；因此坦尚尼亞的大規模氦氣生產，必然需要外資負責生產設施的建設和維護使用。換句話說，中國必須要在坦尚尼亞建立中資的氦氣生產企業。

從政治關係上講，中國和坦尚尼亞關係歷來較佳，但是坦尚尼亞同時受美英影響也很大——它是英聯邦成員國家，美國也是它最大的投資國和債主國。因此在氦氣資源出口方面，中國要從坦尚尼亞大量獲取資源，很可能還要面臨美國的阻撓干涉，具體到什麼程度目前還無法判斷。

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