綜述
氦氣的應用非常廣泛,是國防軍工和高端產業不可或缺的戰略性物資。研究表明:中國目前對氦氣有大量需求且增長迅速,但絕大部分進口資源掌握在外商企業手中;研究認為:“十四五”期間,伴隨全球四大提氦工程的相繼投產,全球氦氣供應將由當前的相對緊張轉為較為寬松的狀態;在當前國際政治形勢下,預計氦氣價格將波動并下降,趨于穩定,到2030年全球氦氣市場將出現供大于求20%的局面,是中國獲取進口資源建立氦氣儲備的戰略機遇。
1.全球氦氣供應情況:氦氣資源在全球范圍內的分布極不均勻,美國是全球氦氣資源最豐富的國家,雖然已大規模開采超過60年,其氦氣儲量仍占全球總儲量的40%以上。全球氦氣資源量為520×108m3,其中美國、阿爾及利亞、卡塔爾和俄羅斯擁有全球88%的氦氣資源。美國的氦氣資源量預計200×108 m3左右,卡塔爾100×108 m3,阿爾及利亞82×108 m3,俄羅斯68×108 m3,加拿大20×108 m3,中國11×108 m3,波蘭3×108 m3。圖1為全球氦氣資源分布格局。
圖1 全球氦氣資源分布格局(2020年)
數據來源:USGS
2.據Blue Star氦氣公司統計得到,卡塔爾、阿爾及利亞和澳大利亞通過液化方式進行工業制氦,而美國和俄羅斯主要通過天然氣的分離和提純生產氦氣,其中液化生產方式供應比例大約占54%。全球所有(>95%)氦氣供應都依賴于美國、卡塔爾和阿爾及利亞等7個國家或地區的液化廠。國際上氦氣供應實行配額制,現有氦氣產量已由??松梨诠荆‥xxon Mobil)、空氣化工產品(Air Products and Chemical, Inc.)、法國液化空氣集團(Air Liquide)、林德(The Linde Group)等幾個國際公司通過長期貿易協議完成額度分配,除俄羅斯外,其余國家氦氣資源分配的話語權由美國資本掌握。如,??松梨诓粌H是北美最大氦氣生產商,而且還通過在卡塔爾液化天然氣工廠的股份間接掌控其氦氣生產。
表1 全球不同國家氦氣產量 單位:104 m3
3.根據中國工業氣體協會統計,2020年全球氦氣需求量1.94×108立方,受疫情影響較2019年下降0.51%;而2020年氦氣產量1.52×108 立方,具體見圖2。氦氣需求量按照地區分,北美占42%、亞太占32%、歐洲占20%、中東及非洲占5%;氦氣需求量按照應用領域分,醫療占29%、高端制造占27%、航空航天占20%、大科學占8%、潛艇和深水合計占2%。隨著5G、半導體、航空航天等領域的高速發展,預計未來幾年氦氣需求量將繼續增長,預計2025年達到2.11×108立方。參考天然氣增速,按照年均1.8%的需求增長預測,到2030年全球氦氣需求量預計可達2.3×108立方。
圖2 全球氦氣供需量
4.目前北美是氦氣資源的主要供應區和需求區;卡塔爾是第二主要供應區,但需求量較低;亞太氦氣產量極低,但是主要需求區之一。全球氦氣需求量穩中有升,近幾年供應相對緊張。2021到2025年,全球陸續將有俄羅斯阿穆爾處理廠(AMOUR處理廠,簡稱AGPP)、卡塔爾RasLaffan-3、坦桑尼亞Helium One、阿爾及利亞提氦廠共4個提氦工廠建成,預計生產氦氣能力將增加1.1×108m3/年,全球氦氣產量將達到2.6×108m3/年,短期呈現供應寬松態勢。自2026年起,按照供應量年均增長率保守估計為1.5%,預計到2030年全球氦氣產量可達到2.82×108 m3,將出現超過20%的供大于求的量。到2029年,全球氦氣供應局勢將由美國占據半壁江山的現狀轉變為75%來自卡塔爾、俄羅斯和阿爾及利亞(2020年上述三國供應合計占比為50%)。
表2 全球部分天然氣提氦廠統計表
02
海外大國的氦氣戰略儲備情況
海外大國對氦氣資源保護與戰略儲備的重視由來已久,然而中國對氦氣戰略儲備意識不強、缺少氦氣保護辦法與相關政策激勵措施。美國作為全球最大的氦氣資源國和產氣國,于1925年就頒布了《氦保護條例》(The Helium Act of 1925)。由美國內政部(DOI)統籌全國氦氣提取、儲存及運輸,明確要求天然氣中氦含量高于0.3%時必須提氦。1963年美國內政部土地管理局(BLM)建成運營全球第一座儲氦庫——阿馬里洛氦氣產輸儲系統,當時測算阿馬里洛氦氣產輸儲系統可以滿足美國100年的氦氣需求。1995年BLM開始出售儲氦庫的儲備資源以回收資金。2018年9月BLM在德克薩斯州的阿馬里洛舉行了最后一次粗氦氣拍賣。在本次拍賣的粗氦氣交付后,美國聯邦儲備系統的粗氦氣預計達到立法規定的最低水平——“30億立方英尺”(折合9.14×108 m3)。同年,美國總統簽署法令將氦氣列入至關重要的35種關鍵礦產目錄,要求供應中國的氦氣在合同中注明不得用于軍事用途。2021年10月起,該儲氦系統轉移給美國總務管理局(GSA)。俄羅斯奧倫堡提氦廠年產氣能力500×104m3,配套建有奧倫堡鹽穴、加里寧格勒2座儲氦庫,規劃再建4座儲氦庫,新增氦儲備能力達24×108m3。俄羅斯境內天然氣儲量異常豐富,是全球天然氣儲量最多的國家,可用于開采的儲量居然高達47.57萬億立方米,約占全球天然氣總儲量的27.5%。俄羅斯也加大天然氣提取氦氣的力度,大規模出口氦氣供應全球、中國。歐盟有將氦氣列入27種關鍵原材料之一。全球重要的工業生產過都加強對氦氣的儲備和提升其戰略程度。