【开栏语】企业的高质量发展是中国经济高质量发展的微观基础。在新时代的征程上，广西企业找准新质生产力突破口，构建新发展格局，推动传统产业高端化升级、前沿技术产业化落地，实现行业高质量发展，有力支撑全区经济持续回升向好。即日起，本栏目将陆续推出“走企业 看发展 强信心”系列报道，展现广西企业在高质量发展的道路上奋力前行的新实践、新成效。
稀有气体氦气被誉为“气体芯片”，在高科技领域有着不可替代的作用。通过自主创新和技术攻关，广西柳钢气体有限责任公司成功生产出99.9999%超高纯度氦气，打破了我国氦气长期依赖进口的局面，让广西跻身战略性稀有气体资源新赛道。
柳钢气体公司柳州本部。柳钢气体公司供图
清晨的柳钢集团厂区，氤氲雾气中传出钢铁交响的晨曲。柳钢集团旗下的广西柳钢气体有限责任公司（以下简称柳钢气体公司）高耸的空分塔下，工程师正仔细核对温度仪表上的数据——在−269℃的极寒环境中，一组肉眼难辨的分子正经历着蜕变。这个看似普通的钢铁厂区里，一场能改变中国高科技产业命运的“气体革命”正在上演。
氦气，被誉为“气体芯片”。2024年，柳钢气体公司生产的99.9999%超高纯度氦气通过国家质量认证，这也是国内氦气生产领域取得的重要成果，一举让广西成功跻身战略性稀有气体资源新赛道。
为国争“气”的99.9999%
走进柳钢气体公司，现代化的生产设备正在高效运转，巨大的空分塔高耸入云，运输液体的槽车有序排队等待充装。柳钢集团是中国南方大型钢铁生产基地，几年前悄然布局了一条全新的赛道——稀有气体产业。
液体槽车在运输液体产品。柳钢气体公司供图
医用氧槽车正在充装。柳钢气体公司供图
氦气在空气中的含量极低，然而在半导体制造、航空航天、精密仪器、国防工业等领域却有着不可替代的作用。在半导体制造过程中，氦气被用作冷却剂，确保设备在极低温度下稳定运行，从而提高芯片生产的精度和良品率。在航空航天和医疗应用领域，氦气则扮演着超低温冷却剂的角色，为航天器的液态燃料储存和核磁共振成像等高精尖技术提供支持。
然而，全球氦气市场长期被欧美等企业垄断，国内供应曾高度依赖进口。这不仅带来了供应风险，还会引发价格波动和资源短缺，导致许多高科技领域面临“卡脖子”的问题。
正是在这种背景下，柳钢集团做出了一个大胆的决定：在原有的大宗气体生产线的基础上加入稀有气体生产设施，投资建设稀有气体分离设备。
柳钢气体公司防城港生产基地。柳钢气体公司供图
柳钢集团在工业生产中需要大量的氧气、氮气、氩气等气体，这些也是集团的主打产品，而氦气等稀有气体则是衍生产品。在2017年启动的防城港钢铁基地项目建设中，柳钢集团超前布局稀有气体分离设备。2021年起，柳钢集团联合国内科研机构，攻关氪气、氙气、氖气、氦气及高纯氧气的提取与精制技术，并于2023年5月制成99.99%高纯度氦气。2023年下半年，柳钢集团开始向应用场景更为尖端、附加值更高的99.9999%超高纯度氦气发起攻关。
“这是一个非常具有前瞻性的布局。”柳钢气体公司董事叶敏坦言，“稀有气体在未来高科技领域中的重要性不可估量。如果我们能够自主生产稀有气体，不仅可以降低对国外产品的依赖，还能为国家高科技产业提供强有力的支持。”
通过自主创新和技术攻关，柳钢气体公司成功扭转了我国氦气长期依赖进口的被动局面，进而推动了国内气体产业的自主发展，这在战略资源保障方面具有重大意义。如今，柳钢气体公司已实现氪气、氙气、氖气、氦气等稀有气体的批量生产，年产量达18万立方米，其中超高纯度氦气的销售量已超过4万立方米。
百万分之一的纯度之战
与商业上通常从含氦天然气中提取氦气不同，柳钢气体公司是从空气中提取氦气等稀有气体。要达到99.9999%的超高纯度，难度到底有多大？
从零开始攻克提纯技术并非易事。团队面临着两大核心难题：杂质控制和氖气氦气分离。
技术人员开展科技攻关。柳钢气体公司供图
为了达到99.9999%的纯度标准，所有杂质含量必须控制在百万分之一以内。这相当于在一个标准游泳池中，杂质总量不能超过一个乒乓球大小。此外，还要解决氖氦混合气中的氮气、氢气等杂质的高效净化难题，同时要对产品输送管线、产品包装物进行特殊技术处理，避免二次污染。
“这一要求的技术难度非常大，不仅要求我们在气体的提纯过程中实现高效分离，还要在超低温的环境下进行精准操作，这对设备、工艺和人员的技术要求都非常高。”柳钢气体公司总经理凌波介绍。此外，分离的过程对温度要求极高，必须精准控制在±0.1°C，否则成品很可能就达不到99.9999%的纯度。
为了实现目标，柳钢气体公司投入了大量的科研力量，通过深冷精馏分离技术和低温吸附技术成功解决了杂质控制问题，并开发出一种超低温高效吸附技术，利用氖气与氦气沸点仅相差23K的特点，实现了两者的高效分离。这一技术方案具有完全自主知识产权，达到了国际先进水平。
超高纯度也就意味着任何一个环节都不能出现问题。凌波特别提到了一个关键突破：通过重新设计工艺管路和改变吸附器的操作模式，大幅提升了氦气的回收效率。这一改进不仅提高了生产效率，还确保了最终产品的高纯度。
在最初的设计中，由于设备管道和吸附器的设置不尽完善，氦气回收的效率不高，产出的氦气纯度不理想。为此，研发团队进行多次实验调整，并重新设计了工艺管路，改变了吸附器的操作模式，使得每一个环节都能最大化地提高氦气的回收效率。这一改变，不仅提升了生产效率，也确保了最终产品的高纯度。
氦气纯度的提升，不仅依赖于先进的分离技术，还需要精细的工艺控制和严格的质量检测。在此过程中，研发团队持续优化工艺流程，解决了多个技术瓶颈。
凌波表示：“如果产量或纯度提不起来，就需要打破常规。我们一共进行了33项自主创新和优化。每一次实验都是一次积累，正是这些反复尝试让我们逐步优化了整个流程。”
2023年12月，当第一瓶符合标准的6N级（99.9999%）氦气问世时，整个研发团队激动不已。“那一刻，我们终于看到了希望，大家所有的努力没有白费。”凌波感慨道，“面对超高纯度氦气提纯的技术挑战，每个成员都全力以赴，迎难而上。我们深知，这项工作不仅仅是为了完成任务，更是在为国家的氦气自主生产作贡献，为高科技产业发展提供保障。”
稀有气体的市场突围
在柳钢集团展厅，陈列着两个特殊的钢瓶：一瓶是2021年的试验样气，另一瓶是2023年的首批商品气。这两个容器承载的，是中国气体工业从“受制于人”到“自主可控”的质变。
随着技术难关逐一被攻克，柳钢气体公司的稀有气体产品逐渐走进国内市场，并迅速获得了广泛认可。尤其是在半导体制造、核磁共振成像等高端技术领域，柳钢生产的超高纯度氦气和其他稀有气体产品得到了广泛应用。
检验人员对分析仪器进行对标分析。柳钢气体公司供图
“我们的产品在市场上逐渐获得了认可，尤其是在一些高端应用领域。通过技术创新，我们成功实现了超高纯度氦气的稳定生产，提升了国内产业链的自主可控能力。”叶敏介绍道，公司生产的稀有气体凭借良好的性能和稳定的品质，逐步赢得了客户的信赖，也为国内半导体和航空航天等行业提供了可靠的供应保障，解决了相关领域被“卡脖子”的困境。
尽管成绩显著，但柳钢气体公司并未止步于此。2024年，公司的氖气和氙气等产品已经成功出口海外，国际市场反馈良好。目前柳钢气体公司的稀有气体产品在国内市场的占有率稳步提升。“我们的产品质量稳定，服务到位，客户的复购率很高。”叶敏说。
除了现有的稀有气体产品，柳钢气体公司还在积极探索混合气和标气产品的开发。稀有气体可以衍生出许多混合气和标气产品，这些都需要初始的高纯度原料气作为基础。因此，高纯度稀有气体为后续产品开发提供了重要条件。柳钢气体公司还将利用自身在空分生产操作和技术维修方面的优势，为同行业提供专业服务，进一步扩大业务链。
操作人员对氖氦膜压机进行开机前检查。柳钢气体公司供图
柳钢气体公司的案例，无疑为传统工业企业的转型升级提供了可资借鉴的宝贵经验。叶敏认为：“传统企业必须紧跟科技发展步伐，保持敏锐的市场洞察力，勇于创新，提前布局新兴产业。技术创新是推动转型的核心动力，而精益管理则是提升竞争力的关键。”
从钢花飞舞到“气体芯片”，技术跨度之大，改变的不仅是产品形态。正是这种敢于挑战的精神，让柳钢气体公司在短短几年内便取得了突破性成果。超高纯度氦气等产品不仅在国内市场反响热烈，更在国际舞台上崭露头角，为国家稀有气体产业的发展注入了强大动力。
在阳光的照耀下，稀有气体储罐群泛着金属光泽。钢铁厂里的气体奇迹，成为中国科技永不停歇的突围脚步中的重要一环。
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