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稀有氣體的短缺、復(fù)蘇和新應(yīng)用

發(fā)布時間：2022-09-17

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

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

在整個電子芯片供應(yīng)鏈的廣泛使用中，惰性氣體的持續(xù)短缺可能會極大地影響半導(dǎo)體生產(chǎn)，涉及車輛、計(jì)算機(jī)、軍事系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)。

供需緊張

總部位于美國的全球特種氣體供應(yīng)商 Electronic Fluorocarbons 的執(zhí)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“巨大”的壓力。Adams 解釋說：“在材料層面上，可用數(shù)量對行業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響?！?“在稀有氣體市場，供需稍微失衡，我們就會看到價格上漲，客戶過度訂購囤積會加劇緊缺?！?/p>

供應(yīng)繼續(xù)受到更多限制，需求有增無減。航天產(chǎn)業(yè)占全球氙氣市場非常大份額，對衛(wèi)星和衛(wèi)星推進(jìn)及其相關(guān)技術(shù)的投資不斷增加，繼續(xù)擾亂當(dāng)前動蕩的行業(yè)。

“當(dāng)你發(fā)射一顆價值 10 億美元的衛(wèi)星時，你不能因?yàn)槿鄙匐瘹舛艞壈l(fā)射，所以這意味著為了氙氣不計(jì)代價”亞當(dāng)斯說。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，EFC 繼續(xù)在其位于賓夕法尼亞州哈特菲爾德的工廠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在生產(chǎn)方面挑戰(zhàn)比比皆是。其供應(yīng)鏈的復(fù)雜性意味著有影響力的變化可能需要數(shù)年時間。投資也不能一蹴而就。亞當(dāng)斯解釋說：“即使全部投入進(jìn)去，從投資到真正產(chǎn)出也需要數(shù)年時間?！?/p>

在公司進(jìn)行投資期間，價格波動也可能讓潛在投資者望而卻步?！皬倪@個角度來看，我認(rèn)為，雖然整個行業(yè)都在投資擴(kuò)大生產(chǎn)，但它需要更多投資，因?yàn)槭袌鰧ο∮袣怏w的需求只會上升?！?/p>

回收和再循環(huán)

通過回收和再循環(huán)氣體，可以節(jié)省成本和生產(chǎn)時間。當(dāng)氣體成本很高時，回收通常會成為“熱門話題”。當(dāng)市場趨于穩(wěn)定，價格回到歷史水平，回收動力又會開始減弱。“我們的客戶開始更多地致力于回收和循環(huán)利用，”亞當(dāng)斯透露?！八麄兿氡Ｕ瞎?yīng)。新冠很大程度地影響了最終用戶，現(xiàn)在他們正在研究如何進(jìn)行可持續(xù)投資，以確保材料供應(yīng)?！?/p>

EFC 目色了兩家衛(wèi)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(shù)推進(jìn)器使用氙氣，它具有惰性、無色、無味的特點(diǎn)。亞當(dāng)斯表示，他認(rèn)為這一趨勢將繼續(xù)下去，因?yàn)槲矚饣厥斋@得的材料更加穩(wěn)定和可持續(xù)，這是驅(qū)動投資的兩個主要原因。

新應(yīng)用

特種氣體市場一直存在舊產(chǎn)品的新應(yīng)用。

“例如，我們看到研發(fā)設(shè)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的事情，”亞當(dāng)斯說。“高純度氣體開始在市場上有真正的需求。我認(rèn)為美洲的大部分增長將來自我們目前服務(wù)的市場中的利基市場?！?/p>

這種增長在芯片等技術(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(xù)增長，稀有氣體原材料將變得更加搶手。Weldcoa 現(xiàn)場技術(shù)員和客戶支持專家 Kevin Klotz 與 Adams 的觀點(diǎn)相呼應(yīng)，即新興市場可能主要包含在現(xiàn)有行業(yè)中的利基市場中，他表示，日益私有化的航空航天企業(yè)需求增長迅猛。

“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?shù)某黧w，但現(xiàn)在，核設(shè)施或高端航空航天加工應(yīng)用中正使用二氧化碳。”Klotz 補(bǔ)充到。