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稀有氣體的短缺、復蘇和新應用

發(fā)布時(shí)間：2022-09-17

近幾個(gè)月來(lái)，全球特種氣體行業(yè)經(jīng)歷了很多考驗。從對氦氣生產(chǎn)受阻到俄烏沖突導致稀有氣體短缺，再到潛在的芯片危機，行業(yè)繼續面臨越來(lái)越大的壓力。

烏克蘭是世界上最大的惰性氣體供應國之一，包括氖、氪和氙等。在全球范圍內，該國供應了全球約 70% 的氖氣和全球 40% 的氪氣。根據戰略與國際研究中心的數據，烏克蘭供應 90% 的高純度半導體級氖氣，用于美國芯片工業(yè)生產(chǎn)。

在整個(gè)電子芯片供應鏈的廣泛使用中，惰性氣體的持續短缺可能會(huì )極大地影響半導體生產(chǎn)，涉及車(chē)輛、計算機、軍事系統和醫療設備等行業(yè)。

供需緊張

總部位于美國的全球特種氣體供應商 Electronic Fluorocarbons 的執行副總裁 Matt Adams 透露，稀有氣體行業(yè)，尤其是氙氣和氪氣，正承受著(zhù)“巨大”的壓力。Adams 解釋說(shuō)：“在材料層面上，可用數量對行業(yè)產(chǎn)生了嚴重影響?！?“在稀有氣體市場(chǎng)，供需稍微失衡，我們就會(huì )看到價(jià)格上漲，客戶(hù)過(guò)度訂購囤積會(huì )加劇緊缺?！?/p>

供應繼續受到更多限制，需求有增無(wú)減。航天產(chǎn)業(yè)占全球氙氣市場(chǎng)非常大份額，對衛星和衛星推進(jìn)及其相關(guān)技術(shù)的投資不斷增加，繼續擾亂當前動(dòng)蕩的行業(yè)。

“當你發(fā)射一顆價(jià)值 10 億美元的衛星時(shí)，你不能因為缺少氙氣而放棄發(fā)射，所以這意味著(zhù)為了氙氣不計代價(jià)”亞當斯說(shuō)。為了應對這些挑戰，EFC 繼續在其位于賓夕法尼亞州哈特菲爾德的工廠(chǎng)投資稀有氣體的提純、蒸餾和生產(chǎn)。

稀有氣體的稀缺性意味著(zhù)在生產(chǎn)方面挑戰比比皆是。其供應鏈的復雜性意味著(zhù)有影響力的變化可能需要數年時(shí)間。投資也不能一蹴而就。亞當斯解釋說(shuō)：“即使全部投入進(jìn)去，從投資到真正產(chǎn)出也需要數年時(shí)間?！?/p>

在公司進(jìn)行投資期間，價(jià)格波動(dòng)也可能讓潛在投資者望而卻步?！皬倪@個(gè)角度來(lái)看，我認為，雖然整個(gè)行業(yè)都在投資擴大生產(chǎn)，但它需要更多投資，因為市場(chǎng)對稀有氣體的需求只會(huì )上升?！?/p>

回收和再循環(huán)

通過(guò)回收和再循環(huán)氣體，可以節省成本和生產(chǎn)時(shí)間。當氣體成本很高時(shí)，回收通常會(huì )成為“熱門(mén)話(huà)題”。當市場(chǎng)趨于穩定，價(jià)格回到歷史水平，回收動(dòng)力又會(huì )開(kāi)始減弱?！拔覀兊目蛻?hù)開(kāi)始更多地致力于回收和循環(huán)利用，”亞當斯透露?！八麄兿氡Ｕ瞎?。新冠很大程度地影響了最終用戶(hù)，現在他們正在研究如何進(jìn)行可持續投資，以確保材料供應?！?/p>

EFC 目色了兩家衛星公司，并直接在發(fā)射臺上回收了推進(jìn)器中的氣體。大多數推進(jìn)器使用氙氣，它具有惰性、無(wú)色、無(wú)味的特點(diǎn)。亞當斯表示，他認為這一趨勢將繼續下去，因為尾氣回收獲得的材料更加穩定和可持續，這是驅動(dòng)投資的兩個(gè)主要原因。

新應用

特種氣體市場(chǎng)一直存在舊產(chǎn)品的新應用。

“例如，我們看到研發(fā)設施在其生產(chǎn)和研發(fā)工作中使用二氧化碳，這是你多年前從未想過(guò)的事情，”亞當斯說(shuō)?！案呒兌葰怏w開(kāi)始在市場(chǎng)上有真正的需求。我認為美洲的大部分增長(cháng)將來(lái)自我們目前服務(wù)的市場(chǎng)中的利基市場(chǎng)?！?/p>

這種增長(cháng)在芯片等技術(shù)中可能更明顯，在這些技術(shù)中，技術(shù)不斷發(fā)展并變得更小。如果對新材料的需求持續增長(cháng)，稀有氣體原材料將變得更加搶手。Weldcoa 現場(chǎng)技術(shù)員和客戶(hù)支持專(zhuān)家 Kevin Klotz 與 Adams 的觀(guān)點(diǎn)相呼應，即新興市場(chǎng)可能主要包含在現有行業(yè)中的利基市場(chǎng)中，他表示，日益私有化的航空航天企業(yè)需求增長(cháng)迅猛。

“幾年前我絕對想不到特種氣體和混合氣可以作為能量傳輸的超流體，但現在，核設施或高端航空航天加工應用中正使用二氧化碳?！盞lotz 補充到。