中国 7 月 10 日禁止氦气出口。这一决定没有在更大范围内激起太多讨论，但在半导体产业链里，氦气并不是可有可无的边角材料。先进芯片制造、真空系统检漏、设备吹扫和部分精密热管理环节，都离不开这种纯度要求极高、又难以替代的气体。
氦是宇宙中第二多的元素，太阳质量约四分之一由它构成，但在地球上却非常稀缺。它无法依靠常规方式人工合成，现实中的工业来源主要是从天然气中提取，而大多数天然气里的氦含量只有万分之几。更麻烦的是，氦一旦释放到空气中，就会不断上升，最终逸散出大气层，难以回收，用掉之后也不会自然回到地面储备中。
正因为来源有限、保存困难，氦在半导体行业的重要性与它的存在感并不相称。它通常不是芯片行业最受关注的材料，价格变化也很少成为头条，但在先进制程中，它的缺位会直接影响生产。
芯片制造为什么离不开氦气
晶圆进入工厂后，要在多种大型设备之间完成多道工序。等离子体刻蚀是其中的关键环节之一，设备通过高速运动的带电粒子在晶圆表面刻出纳米级电路。这个过程中，晶圆会发热，而温度分布一旦不均匀，刻蚀结果就可能偏离设计值，良率也会随之受到影响。
为了解决这个问题，工程师会在晶圆背面和卡盘之间充入氦气。它承担的是传热介质的角色，类似 CPU 与散热器之间的导热材料，只不过这里使用的是气态氦。氦可以快速、均匀地带走热量，帮助晶圆在高精度工艺条件下维持稳定温度。
从导热能力看，氢气更强，但氢气具备易燃风险。氦气则兼具导热、不燃、化学性质稳定等特征，因此在许多已经验证完成的工艺体系里，很难被直接替换。
除了散热，氦还被广泛用于检漏。晶圆厂内部有大量真空腔体和气体管路，工程师通常会在管路外部喷入氦气，再通过检测器判断内部是否感应到氦原子。如果检测器捕捉到氦，就意味着系统存在泄漏点。由于氦原子尺寸小、环境背景浓度低，这种检漏方式在高精密设备中很常见。
此外，吹扫、保护以及部分精密设备的热管理，也都需要用到氦气。德意志银行研报提到，全球大约两成氦气由半导体行业消耗。
半导体使用的并不是普通工业氦，而是电子级高纯氦。先进工艺使用的产品纯度最高可达 6N，也就是 99.9999%，杂质控制在百万分之一量级。对纳米级线路而言，微量杂质都可能破坏良率，因此这类氦气的价格往往是普通工业氦的几十倍。
理论上，个别工艺环节存在替代路线，但现实中很难快速切换。晶圆厂的工艺参数、温度曲线、污染控制和良率体系都建立在长期验证基础上，任何一种工艺气体的变动，都可能触发重新验证，成本和时间投入都非常高。部分头部工厂已经部署了氦气回收系统。公开信息显示，三星有一条产线一年可节省 4.7 吨氦气，但回收系统的作用只是减少消耗，并不能增加新的供给。
过去氦气很少成为半导体行业焦点，一个重要原因是它通常买得到。等到供给收紧时，这个低调材料才真正进入视野。
全球氦气供应为什么在 2025 年骤然紧张
氦气生产并不能随意扩张，它依附于天然气资源，尤其是富氦气田。全球约 85% 的氦气资源掌握在美国、卡塔尔和俄罗斯三个国家手中。其中，卡塔尔一国约占全球三分之一产能，核心设施集中在拉斯拉凡工业城，这里也是全球最大的氦气生产枢纽之一，氦主要作为液化天然气生产线的副产品产出。
今年 3 月初，中东局势升级并波及海湾地区。根据原文所述，无人机袭击叠加霍尔木兹海峡对商业航运的事实性关闭，卡塔尔能源暂停了拉斯拉凡全部生产，并对外宣布不可抗力。随着 LNG 生产停摆，氦气也同步停止供应，全球约三分之一的氦气供应在短时间内从市场消失。
3 月中下旬，又有两轮弹道导弹袭击发生。公开口径显示，卡塔尔氦出口能力至少损失 14%，折算约为全球供应的 5%，受损设施修复周期预计需要 3 到 5 年。
运输环节的问题同样严重。液氦需要装入专用低温罐箱运输，每个罐箱价值约 100 万美元，有效保冷窗口通常只有 35 至 48 天。超过这一时间，液氦会逐步汽化，为了避免压力过高，只能通过安全阀排放。战事爆发后，约 200 个罐箱被困在中东，无法及时周转。即便航运恢复，把这批罐箱重新调配到其他气源地，也需要数月时间。
价格随后迅速反应。全球现货价翻倍，一些工业气体企业开始加收附加费；中国国内管束高纯氦价格则在 7 个星期内从每立方米 76 元升至 251 元。
半导体行业也开始重新评估风险。台积电在 4 月业绩会上表示，气体和化学品价格可能上涨，并对盈利产生影响，公司已经准备了安全库存。供应链咨询机构则警告，如果短缺持续，企业可能被迫减产，影响范围将从电子产业延伸至汽车行业。
在氦气短缺环境下，供给分配顺序也会发生变化。医院通常优先级最高，一台核磁共振设备约需灌注 1500 升液氦，全球约三成氦气原本就由医疗行业消耗。实验室合同规模较小，通常最先被削减。芯片厂介于两者之间。如果短缺真正传导到减产层面，行业预计高利润的 AI 芯片和 HBM 将优先获得供应，普通消费级产品更容易被压缩。
行业过去曾将多轮供应紧张分别称作“氦气短缺 2.0”“3.0”和“4.0”：2011 年至 2013 年前后为 2.0，2018 年至 2020 年前后为 3.0，2022 年进入 4.0。现在，市场已经开始讨论，当前这一轮究竟只是短期冲击，还是新一轮“氦气短缺 5.0”。
另外两个主要供应国也各自存在变量。美国是全球最大生产国，埃克森美孚位于怀俄明的气田是全球最大的单体氦源之一。原文提到，美国在 2024 年将积累近百年的联邦氦储备连同储气库和 423 英里输氦管线整体出售给一家私人气体公司，政府库存因此清零。
俄罗斯方面，则从 2026 年 4 月起将对欧亚经济联盟以外地区的氦出口改为政府特别许可制，计划持续到 2027 年底。
与石油市场不同，氦气行业并没有类似欧佩克的协调机制，也不存在大量闲置产能可在突发情况下迅速顶上。它平时看上去只是一个不显眼的小市场，但一旦供给失衡，影响会直接传导到核磁共振设备和晶圆厂。
中国为何在进口依赖下暂停出口
中国正处在这场供应紧张中的敏感位置。2025 年，中国氦气总供应量约 5818 吨，其中进口 4913 吨，国产约 905 吨，对外依存度达到 84.4%。进口来源高度集中：卡塔尔约占 54%，俄罗斯约占 44%，两国合计接近 98%。
也就是说，中国一方面受到卡塔尔停产和运输中断影响，另一方面又遇到俄罗斯出口许可收紧，进口安全边际同步下降。国内供应偏紧的迹象已经在产业层面显现。原文提到，上海一家特种气体企业维持双班倒生产，日产量较年初翻倍，但仍然供不应求，负责生产的管理人员给出的描述是“一天一个价”。需求端则与晶圆厂扩产有关，市场上对氦的争夺在加剧。
与此同时，2025 年中国仍出口了约 445 吨氦气，同比增长 96%。这一出口量约相当于国内供应量的 7.6%。在整体供给日趋紧张的背景下，这部分外流开始变得格外敏感。
其中一个直接原因是价格倒挂。冲突发生前，中国氦价长期低于日本、韩国以及欧美市场，海外价格更高，瓶装氦气和槽罐液氦自然更容易流向利润更高的地区。对一个本就高度依赖进口补充的市场来说，这样的外流会进一步放大国内压力。
7 月 10 日，中国出台禁令后，这一出口通道被直接切断。商务部给出的解释也非常明确：中国是氦气主要进口国，此举是为了保障国内供应，并将根据国内外供需变化再作调整。这意味着政策重点放在保供，而非永久性封闭。
外界对这项政策有不同解读。过去三年，镓、锗、稀土等品类的出口管制不断升级，因此氦气禁令很容易被放入同一框架中观察。不过原文指出，这次使用的法律工具是《对外贸易法》项下的临时禁令，而不是《出口管制法》；同时，从产业反馈看，台积电称预计没有显著影响，SK 海力士表示供应早已实现多元化，连美联社引述的分析也认为，这一动作更像是保障国内供应，而非针对性的“武器化”措施。
但在全球整体供给紧张的背景下，任何一个出口口径的收紧，都会被放大检视。一个氦气进口国的禁令能够引起整个芯片产业关注，本身就反映出当前短缺程度已经不轻。
中国的国产氦从哪里来
从资源禀赋看，中国并不是氦气富集国家。海外一些富氦气田的含氦量可以达到千分之几甚至更高，而中国气源通常只有万分之三到万分之五，低了一个到两个数量级。按照传统提取工艺，这样的资源条件很难形成高效经济的供应体系。
国内的突破路径来自 LNG 工厂尾气。天然气被冷却成 LNG 时，大部分组分都会液化，而氦由于沸点极低，不会液化，最终会集中在一小股闪蒸气，也就是 BOG 中。这样一来，原本在天然气中极低浓度分散存在的氦，被集中到了更容易提取的位置。
2020 年 7 月，宁夏盐池建成第一套国产装置，从 LNG 尾气中提取液氦，冷箱、膨胀机和液化器等关键设备均实现国产化。
到 2025 年，陕西延安的装置已经制出 99.99997% 的超纯氦，也就是 6N9 级，并通过工程验收。从打破设备垄断到超纯氦装置通过验收，这条国产化路线走了 5 年，而且启动时间早于这轮地缘冲突带来的供应危机。
不过，从现实供需看，国产氦规模依然有限。当前中国自给率不到两成，缺口仍主要依赖进口填补。出口禁令切断的是外流渠道，并不能直接扩大进口来源或缩短外部供给缺口。未来是否能提高自给率，取决于盐池、延安这类装置能多快复制和扩产。
全球供应端短期内也看不到明显缓和。卡塔尔受损设施修复需要数年，美国战略储备已经转入私人企业体系，俄罗斯特别许可制度没有放松迹象，而美国新增产能则要到 2028 年才会上来。按原文判断，这轮氦气短缺不会很快结束。
氦在过去很长时间里并不显眼，它被用于气球、实验、医疗和芯片制造，很多时候并未被当作需要专门看守的战略资源。随着供给连续收紧、价格快速上升，以及芯片制造对高纯氦的依赖重新暴露出来，这种“会飘走的气体”开始被放到更高的位置重新审视。
本文信息来自微信公众号“酷玩实验室”，由 MarsBit 发布。