氦气分离膜即氦分离膜，是一种用于氦气提取、精制和纯化的气体分离膜。氦分离膜分为中空纤维膜、螺旋缠绕式膜、平板膜等细分产品，其中中空纤维膜在相同占地面积下，有效膜面积更大。中空纤维膜是目前市场主流氦分离膜，全球市场占比达57.5%左右。
氦气在半导体、核磁共振、核反应堆、科研、航天、光纤制造等领域应用广泛。全球氦资源有限，且分布极不均衡，美国是全球氦资源量最多的国家。我国是氦消费大国，2023年，我国氦气消费量同比增长近6.0%，但我国氦资源量少、品质差，氦气市场需求长期依赖进口。
天然气是氦气唯一工业化生产来源。目前提氦技术主要包括低温精馏法、膜分离法等，其中低温精馏法是天然气提氦的主流技术。低温精馏法原理是利用天然气中不同气体组分的临界温度差异而实现分离。我国氦资源品位差，采用低温精馏法存在能耗高、设备投资大、经济性低等问题。
膜分离法是在压力差作用下，利用混合气体通过膜时渗透速率不同，实现各组分的分离及氦气的提取。单纯膜分离法经济性较差，其可与其他提氦技术组合，如膜分离法+深冷法、膜分离法+低温精馏法、膜分离法+PSA法、膜分离法+PSA法+深冷法等。膜分离法组合其他提氦工艺优势明显，目前已实现工业化生产，氦分离膜作为氦膜分离工艺核心材料，市场需求空间广阔。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国氦气分离膜（氦分离膜）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，作为稀有战略性物资之一，氦资源高效利用需求迫切，氦分离膜市场发展空间广阔，预计2024-2028年，全球氦分离膜市场将以6.0%的年均复合增长率增长，并将于2028年达到9.0亿美元。
我国氦分离膜相关研发单位及企业有中国科学院过程工程研究所、中国石油化工、北京化工研究院、天邦膜技术国家工程研究中心等。我国天然气中含氦量普遍较低，天然气闪蒸气（LNG-BOG）氦含量高达1.5%，面向天然气闪蒸气提氦项目，中国石油化工与北京化工研究院合作开发了新型氦气分离膜材料和中空纤维膜组件，运行效果良好。
新思界
行业分析人士表示，氦分离膜可用于不同氦含量天然气中氦气的提取和精制，在低品位天然气提氦项目中具有明显竞争优势。氦分离膜设计和制备难度大，高性能氦分离膜市场由国外企业垄断，开发具有自主知识产权的氦分离膜及氦提取工艺，对提高我国氦资源利用率、保障氦安全供应等具有重要意义。
