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稀有氣體的短缺、復蘇和新應用

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。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(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國之一，包括氖、氪和氙等。在全球范圍內(nèi)，該國供應了全球約 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 90% 的高純度半導體級氖氣，用于美國芯片工業(yè)生產(chǎn)。

在整個電子芯片供應鏈的廣泛使用中，惰性氣體的持續(xù)短缺可能會極大地影響半導體生產(chǎn)，涉及車輛、計算機、軍事系統(tǒng)和醫(yī)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(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。”

供應繼續(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)星推進及其相關技術的投資不斷增加，繼續(xù)擾亂當前動蕩的行業(yè)。

“當你發(fā)射一顆價值 10 億美元的衛(wèi)星時，你不能因為缺少氙氣而放棄發(fā)射，所以這意味著為了氙氣不計代價”亞當斯說。為了應對這些挑戰(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。其供應鏈的復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。亞當斯解釋說：“即使全部投入進去，從投資到真正產(chǎn)出也需要數(shù)年時間。”

在公司進行投資期間，價格波動也可能讓潛在投資者望而卻步。“從這個角度來看，我認為，雖然整個行業(yè)都在投資擴大生產(chǎn)，但它需要更多投資，因為市場對稀有氣體的需求只會上升。”

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。當氣體成本很高時，回收通常會成為“熱門話題”。當市場趨于穩(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，”亞當斯透露。“他們想保障供應。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行可持續(xù)投資，以確保材料供應。”

EFC 目色了兩家衛(wèi)星公司，并直接在發(fā)射臺上回收了推進器中的氣體。大多數(shù)推進器使用氙氣，它具有惰性、無色、無味的特點。亞當斯表示，他認為這一趨勢將繼續(xù)下去，因為尾氣回收獲得的材料更加穩(wěn)定和可持續(xù)，這是驅(qū)動投資的兩個主要原因。

新應用

特種氣體市場一直存在舊產(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的事情，”亞當斯說。“高純度氣體開始在市場上有真正的需求。我認為美洲的大部分增長將來自我們目前服務的市場中的利基市場。”

這種增長在芯片等技術中可能更明顯，在這些技術中，技術不斷發(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)場技術員和客戶支持專家 Kevin Klotz 與 Adams 的觀點相呼應，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，核設施或高端航空航天加工應用中正使用二氧化碳。”Klotz 補充到。