综述
氦气的应用非常广泛,是国防军工和高端产业不可或缺的战略性物资。研究表明:中国目前对氦气有大量需求且增长迅速,但绝大部分进口资源掌握在外商企业手中;研究认为:“十四五”期间,伴随全球四大提氦工程的相继投产,全球氦气供应将由当前的相对紧张转为较为宽松的状态;在当前国际政治形势下,预计氦气价格将波动并下降,趋于稳定,到2030年全球氦气市场将出现供大于求20%的局面,是中国获取进口资源建立氦气储备的战略机遇。
1.全球氦气供应情况:氦气资源在全球范围内的分布极不均匀,美国是全球氦气资源最丰富的国家,虽然已大规模开采超过60年,其氦气储量仍占全球总储量的40%以上。全球氦气资源量为520×108m3,其中美国、阿尔及利亚、卡塔尔和俄罗斯拥有全球88%的氦气资源。美国的氦气资源量预计200×108 m3左右,卡塔尔100×108 m3,阿尔及利亚82×108 m3,俄罗斯68×108 m3,加拿大20×108 m3,中国11×108 m3,波兰3×108 m3。图1为全球氦气资源分布格局。
图1 全球氦气资源分布格局(2020年)
数据来源:USGS
2.据Blue Star氦气公司统计得到,卡塔尔、阿尔及利亚和澳大利亚通过液化方式进行工业制氦,而美国和俄罗斯主要通过天然气的分离和提纯生产氦气,其中液化生产方式供应比例大约占54%。全球所有(>95%)氦气供应都依赖于美国、卡塔尔和阿尔及利亚等7个国家或地区的液化厂。国际上氦气供应实行配额制,现有氦气产量已由埃克森美孚公司(Exxon Mobil)、空气化工产品(Air Products and Chemical, Inc.)、法国液化空气集团(Air Liquide)、林德(The Linde Group)等几个国际公司通过长期贸易协议完成额度分配,除俄罗斯外,其余国家氦气资源分配的话语权由美国资本掌握。如,埃克森美孚不仅是北美最大氦气生产商,而且还通过在卡塔尔液化天然气工厂的股份间接掌控其氦气生产。
表1 全球不同国家氦气产量 单位:104 m3
3.根据中国工业气体协会统计,2020年全球氦气需求量1.94×108立方,受疫情影响较2019年下降0.51%;而2020年氦气产量1.52×108 立方,具体见图2。氦气需求量按照地区分,北美占42%、亚太占32%、欧洲占20%、中东及非洲占5%;氦气需求量按照应用领域分,医疗占29%、高端制造占27%、航空航天占20%、大科学占8%、潜艇和深水合计占2%。随着5G、半导体、航空航天等领域的高速发展,预计未来几年氦气需求量将继续增长,预计2025年达到2.11×108立方。参考天然气增速,按照年均1.8%的需求增长预测,到2030年全球氦气需求量预计可达2.3×108立方。
图2 全球氦气供需量
4.目前北美是氦气资源的主要供应区和需求区;卡塔尔是第二主要供应区,但需求量较低;亚太氦气产量极低,但是主要需求区之一。全球氦气需求量稳中有升,近几年供应相对紧张。2021到2025年,全球陆续将有俄罗斯阿穆尔处理厂(AMOUR处理厂,简称AGPP)、卡塔尔RasLaffan-3、坦桑尼亚Helium One、阿尔及利亚提氦厂共4个提氦工厂建成,预计生产氦气能力将增加1.1×108m3/年,全球氦气产量将达到2.6×108m3/年,短期呈现供应宽松态势。自2026年起,按照供应量年均增长率保守估计为1.5%,预计到2030年全球氦气产量可达到2.82×108 m3,将出现超过20%的供大于求的量。到2029年,全球氦气供应局势将由美国占据半壁江山的现状转变为75%来自卡塔尔、俄罗斯和阿尔及利亚(2020年上述三国供应合计占比为50%)。
表2 全球部分天然气提氦厂统计表
02
海外大国的氦气战略储备情况
海外大国对氦气资源保护与战略储备的重视由来已久,然而中国对氦气战略储备意识不强、缺少氦气保护办法与相关政策激励措施。美国作为全球最大的氦气资源国和产气国,于1925年就颁布了《氦保护条例》(The Helium Act of 1925)。由美国内政部(DOI)统筹全国氦气提取、储存及运输,明确要求天然气中氦含量高于0.3%时必须提氦。1963年美国内政部土地管理局(BLM)建成运营全球第一座储氦库——阿马里洛氦气产输储系统,当时测算阿马里洛氦气产输储系统可以满足美国100年的氦气需求。1995年BLM开始出售储氦库的储备资源以回收资金。2018年9月BLM在德克萨斯州的阿马里洛举行了最后一次粗氦气拍卖。在本次拍卖的粗氦气交付后,美国联邦储备系统的粗氦气预计达到立法规定的最低水平——“30亿立方英尺”(折合9.14×108 m3)。同年,美国总统签署法令将氦气列入至关重要的35种关键矿产目录,要求供应中国的氦气在合同中注明不得用于军事用途。2021年10月起,该储氦系统转移给美国总务管理局(GSA)。俄罗斯奥伦堡提氦厂年产气能力500×104m3,配套建有奥伦堡盐穴、加里宁格勒2座储氦库,规划再建4座储氦库,新增氦储备能力达24×108m3。俄罗斯境内天然气储量异常丰富,是全球天然气储量最多的国家,可用于开采的储量居然高达47.57万亿立方米,约占全球天然气总储量的27.5%。俄罗斯也加大天然气提取氦气的力度,大规模出口氦气供应全球、中国。欧盟有将氦气列入27种关键原材料之一。全球重要的工业生产过都加强对氦气的储备和提升其战略程度。