氦气分离膜，指基于溶解-扩散机制或分子筛分机制，实现氦气分离与纯化的功能性材料。氦气分离膜具备环境适应性强、耐高/低温、选择性高、渗透性好等特点，在半导体制造、石油化工、工业制造以及医疗卫生等领域拥有巨大应用潜力。
氦气分离膜主要以聚醚砜、醋酸纤维素、聚酰亚胺、聚苯并咪唑等有机聚合物为原材料制成。醋酸纤维素基氦气分离膜可用于分离CO2/CH4和CO2/N2；聚酰亚胺基氦气分离膜具备具备选择性高、渗透性好等优势，为极具发展前景的氦气分离膜；聚苯并咪唑基氦气分离膜具备耐高温、使用寿命长和抗塑化性好等优势。
界面聚合法、非溶剂诱导相分离法以及涂覆法等为氦气分离膜主要制备方法。界面聚合法可用于制备高致密性氦气分离膜；非溶剂诱导相分离法可用于制备极薄聚酰亚胺基氦气分离膜，厚度仅达300nm。近年来，我国企业及科研机构不断加大对于氦气分离膜的研究，未来其技术成熟度有望提升。
氦气分离膜主要用于制备高纯氦气，半导体制造、石油化工、工业制造以及医疗卫生等众多领域为其主要需求端。在半导体制造领域，高纯氦气作为保护气、冷却气体以及载气，可用于芯片加工过程中；在石油化工领域，氦气分离膜可用于天然气田中提取氦气过程中。根据新思界产业研究中心发布的《
2026-2030年氦气分离膜行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，随着应用需求增长，我国氦气分离膜迎来广阔市场前景。2025年我国氦气分离膜市场规模同比增长超过5%。
山东汇海膜材料科技有限公司、天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司、大连海奥膜技术有限公司、四川星秦能源科技有限责任公司、中集安瑞科工程科技有限公司、波塞冬（江苏）新材料科技有限公司大连欧科膜技术工程有限公司等为我国氦气分离膜代表企业。目前，我国氦气分离膜行业尚处于起步阶段，以实验室研发为主，未实现大规模生产及应用。
新思界
行业分析人士表示，氦气分离膜可用于高纯氦气制备过程中，未来随着下游行业发展态势持续向好，其市场空间将得到进一步扩展。受市场前景吸引，我国已有多家企业布局氦气分离膜行业研发及生产赛道。未来随着技术进步，我国氦气分离膜产量及质量有望提升。
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