碳捕集與封存技術(shù)：碳中和目標(biāo)下的萬億級市場

在2025年的全球氣候治理格局中，碳捕集與封存技術(shù)(CCUS)已成為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的核心工具。隨著中國“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進，CCUS技術(shù)從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化，形成覆蓋電力、鋼鐵、化工等十大高耗能行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用網(wǎng)絡(luò)。截至2025年，中國已建成120個CCUS項目，年捕集能力突破600萬噸，帶動全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值規(guī)模向千億級躍升。

一、行業(yè)市場現(xiàn)狀分析

1. 全球市場格局與增長動能

項目規(guī)模爆發(fā)式增長：截至2025年第一季度，全球運營中的CCUS項目年二氧化碳捕獲量突破5000萬噸，較2024年增長18%;在建項目規(guī)劃總捕集能力達3.8億噸/年，其中中國和中東地區(qū)占比超25%。

技術(shù)代際演進加速：第一代技術(shù)(如胺法捕集)成本仍居高不下，但第二代技術(shù)(如化學(xué)鏈燃燒、膜分離)綜合能耗較2021年下降超50%;第三代技術(shù)(如直接空氣捕集DACCS、生物質(zhì)能碳捕集BECCS)進入商業(yè)化前夜，東方電氣4MW化學(xué)鏈燃燒裝置運營成本僅為傳統(tǒng)技術(shù)1/3。

2. 中國市場：政策驅(qū)動與產(chǎn)業(yè)協(xié)同

政策支持體系完善：2023-2025年，中央與地方累計出臺20余項專項政策，將CCUS納入中央預(yù)算內(nèi)投資及地方政府專項債支持范圍。例如，齊魯石化-勝利油田百萬噸級項目通過綠色金融工具獲得70億元融資，碳減排支持工具提供1.75%低息貸款占比達60%。

區(qū)域差異化布局：內(nèi)蒙古依托煤化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，探索“綠氫+CCUS”耦合模式;廣東將CCUS列為未來產(chǎn)業(yè)集群，計劃2025年前建成5個零碳園區(qū);中國海油恩平15-1油田項目實現(xiàn)18萬噸二氧化碳海底回注，填補海上封存技術(shù)空白。

3. 典型案例解析

齊魯石化-勝利油田百萬噸級項目：通過109公里管道年運輸二氧化碳100萬噸，相當(dāng)于植樹900萬棵，同時提高油田采收率15%，15年可增油300萬噸。

吉利安陽綠色甲醇項目：利用CCUS技術(shù)年產(chǎn)10萬噸綠色甲醇，綜合碳利用率超90%，每噸產(chǎn)品減排1.03噸二氧化碳，形成“捕集-轉(zhuǎn)化-利用”閉環(huán)。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布《2024-2029年中國碳中和戰(zhàn)略深度調(diào)研及發(fā)展預(yù)測報告》顯示分析

二、行業(yè)發(fā)展趨勢

1. 技術(shù)趨勢：從“高能耗”到“負排放”

顛覆性技術(shù)突破：原初科技空氣源礦化項目實現(xiàn)千噸級碳移除，碳酸鈣副產(chǎn)品可抵消30%運營成本;中國能建“碳捕快”集裝箱式裝置支持分布式部署，單位捕集成本較2021年下降40%。

負碳技術(shù)商業(yè)化：BECCS和DACCS被納入《碳達峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，預(yù)計2030年后將貢獻年減排量8億噸，成為碳中和目標(biāo)的“壓艙石”。

2. 市場趨勢：從“成本中心”到“收益來源”

碳市場聯(lián)動機制成型：生態(tài)環(huán)境部啟動CCUS方法學(xué)開發(fā)，未來項目減排量可納入全國碳市場交易。鄂爾多斯碳匯交易中心試點將驅(qū)油封存產(chǎn)生的碳信用定價50元/噸，為行業(yè)提供收益參考。

綠色金融產(chǎn)品創(chuàng)新：中國人保推出“碳捕集保險”，覆蓋封存泄漏風(fēng)險;騰訊“碳尋計劃”資助13個技術(shù)項目，撬動社會資本超2.8億元;2024年CCUS領(lǐng)域綠色債券發(fā)行規(guī)模同比增長200%。

3. 產(chǎn)業(yè)趨勢：從“單點示范”到“集群化發(fā)展”

CO?管網(wǎng)建設(shè)提速：吉林油田規(guī)劃400公里長輸管網(wǎng)，連接12個縣區(qū)，形成覆蓋2000萬噸/年的區(qū)域碳網(wǎng);大連船舶重工全球首艘7500立方米液態(tài)CO?運輸船填補海上運輸空白。

工業(yè)園區(qū)協(xié)同降碳：寧夏300萬噸/年CCUS示范基地通過“煤化工+油氣田”跨產(chǎn)業(yè)合作，將CO?用于驅(qū)油增產(chǎn);四川零碳園區(qū)試點推動鋼化聯(lián)產(chǎn)，包鋼集團鋼渣礦化項目每年消納10萬噸工業(yè)固廢與二氧化碳。

三、行業(yè)重點分析

1. 電力行業(yè)：規(guī)模化應(yīng)用的“領(lǐng)頭羊”

國家能源集團泰州電廠項目：采用胺法捕集技術(shù)，年捕集50萬噸二氧化碳，純度達99.94%，再生能耗降至2.35GJ/tCO?，較傳統(tǒng)技術(shù)降低30%。

華能岳陽電廠吸附法裝置：通過移動床工藝將熱耗控制在0.96GJ/tCO?，較傳統(tǒng)技術(shù)降低50%以上，適用于中小型電廠分布式部署。

2. 工業(yè)流程嵌入：從“末端治理”到“過程減排”

鋼化聯(lián)產(chǎn)模式：四川零碳園區(qū)試點中，包鋼集團將高爐煤氣中的二氧化碳捕集后用于礦化固廢，生產(chǎn)微米級碳酸鈣，每噸產(chǎn)品減排1.03噸二氧化碳，同時降低固廢處理成本。

水泥行業(yè)突破：2024年，中國建成世界首個基于富氧燃燒工藝的水泥生產(chǎn)碳捕集設(shè)施，年捕集10萬噸二氧化碳，能耗較傳統(tǒng)工藝降低20%。

3. 碳利用產(chǎn)業(yè)鏈：從“驅(qū)油”到“化工原料”

二氧化碳制綠色甲醇：吉利安陽項目利用CCUS技術(shù)捕獲工業(yè)排放的二氧化碳，與氫氣合成綠色甲醇，年產(chǎn)量達10萬噸，替代傳統(tǒng)化石燃料，減少碳排放。

二氧化碳礦化利用：國電電力大同公司通過礦化技術(shù)將CO?轉(zhuǎn)化為微米級碳酸鈣，用于建材、塑料等領(lǐng)域，每噸產(chǎn)品消納0.8噸二氧化碳，形成高附加值產(chǎn)業(yè)鏈。

四、市場競爭格局分析

1. 市場集中度與頭部企業(yè)

能源央企主導(dǎo)：中國石油、中國石化、中國海油等央企占據(jù)CCUS項目總量的70%，其中中國石化“齊魯石化-勝利油田項目”為全球最大在運CCUS設(shè)施之一。

技術(shù)服務(wù)商崛起：東方電氣、原初科技等企業(yè)憑借化學(xué)鏈燃燒、空氣源礦化等顛覆性技術(shù)，在細分領(lǐng)域形成差異化競爭優(yōu)勢。

2. 產(chǎn)業(yè)鏈分工與協(xié)同

上游設(shè)備制造：中國能建、沈陽鼓風(fēng)機等企業(yè)提供模塊化碳捕集裝置、增壓泵等核心設(shè)備，國產(chǎn)化率超90%。

中游項目運營：國家能源集團、華能集團等企業(yè)主導(dǎo)大型CCUS項目投資、建設(shè)與運營，形成“設(shè)計-建設(shè)-運維”一體化能力。

下游碳交易與金融：上海環(huán)境能源交易所、平安銀行等機構(gòu)開發(fā)碳信用交易、綠色貸款等產(chǎn)品，推動CCUS項目經(jīng)濟性提升。

五、行業(yè)市場影響因素分析

1. 政策因素

強制性減排政策：中國將CCUS納入“十四五”規(guī)劃及“1+N”雙碳政策體系，要求高耗能行業(yè)2030年前實現(xiàn)CCUS技術(shù)全覆蓋。

財政與稅收激勵：對CCUS項目提供15%-30%的投資補貼，企業(yè)所得稅減免期限延長至15年。

2. 經(jīng)濟因素

碳價驅(qū)動：全國碳市場碳價突破80元/噸，預(yù)計2030年將達200元/噸，驅(qū)油封存類項目盈虧平衡點下移。

成本下降：規(guī)?；?yīng)使單位捕集成本從2021年500元/噸降至2024年300元/噸，預(yù)計2030年將進一步降至150元/噸。

3. 技術(shù)因素

能耗降低：化學(xué)鏈燃燒、膜分離等技術(shù)使再生能耗降至2GJ/tCO?以下，較傳統(tǒng)胺法降低40%。

負碳技術(shù)突破：BECCS和DACCS技術(shù)成熟度提升，預(yù)計2030年后將實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，推動全球碳移除能力。

六、行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機遇

1. 核心挑戰(zhàn)

技術(shù)經(jīng)濟性瓶頸：驅(qū)油封存類項目全生命周期成本仍高達400-600元/噸，需碳價突破200元/噸方可實現(xiàn)盈虧平衡。

封存場地審批復(fù)雜：地質(zhì)封存項目需穿越多個行政區(qū)域，涉及環(huán)保、國土、能源等部門，審批周期長達3-5年。

公眾認(rèn)知不足：部分地區(qū)居民對CO?泄漏風(fēng)險存在擔(dān)憂，項目落地需加強科普宣傳與社區(qū)溝通。

2. 發(fā)展機遇

萬億級市場空間：據(jù)預(yù)測，2050年中國CCUS市場規(guī)模將達3300億元，2025-2050年復(fù)合年增長率約11.9%。

國際合作深化：中國與沙特、阿聯(lián)酋等國共建CCUS技術(shù)聯(lián)合實驗室，推動“一帶一路”沿線國家碳減排合作。

技術(shù)創(chuàng)新紅利：AI與數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于CCUS項目優(yōu)化，可降低10%-15%的運營成本。

七、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院建議

1. 政策建議

完善碳定價機制：將CCUS項目納入全國碳市場強制減排體系，設(shè)定最低碳價保護機制。

簡化審批流程：建立跨部門協(xié)調(diào)機制，將地質(zhì)封存項目審批周期壓縮至1年以內(nèi)。

2. 市場建議

拓展應(yīng)用場景：在數(shù)據(jù)中心、氫能制備等新興領(lǐng)域推廣CCUS技術(shù)，挖掘增量市場。

發(fā)展碳金融工具：推出CCUS項目專項綠色債券、碳資產(chǎn)證券化產(chǎn)品，拓寬融資渠道。

3. 企業(yè)建議

加強技術(shù)研發(fā)：聚焦低成本吸附材料、DACCS催化劑等“卡脖子”環(huán)節(jié)，提升自主創(chuàng)新能力。

參與標(biāo)準(zhǔn)制定：主導(dǎo)或參與CCUS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、碳信用方法學(xué)制定，搶占行業(yè)話語權(quán)。

八、未來發(fā)展趨勢預(yù)測分析

1. 市場規(guī)模與增速

中國預(yù)測：2030年CCUS減排需求將達0.2億-4.08億噸，市場規(guī)模突破千億元;2050年產(chǎn)值規(guī)模將達3300億元，2025-2050年復(fù)合年增長率約11.9%。

全球預(yù)測：2030年全球碳捕集能力將達4.3億噸/年，2050年將突破80億噸/年，CCUS技術(shù)將覆蓋全球50%以上的高耗能行業(yè)。

2. 技術(shù)趨勢與場景延伸

AI與CCUS融合：通過機器學(xué)習(xí)優(yōu)化碳捕集工藝參數(shù)，降低能耗;利用數(shù)字孿生技術(shù)模擬封存場地地質(zhì)變化，提升安全性。

跨界應(yīng)用拓展：CCUS與氫能耦合，實現(xiàn)“藍氫”生產(chǎn);與生物質(zhì)能結(jié)合，推動BECCS技術(shù)商業(yè)化。

3. 投資熱點與風(fēng)險

四大主線：低成本碳捕集技術(shù)、CO?管網(wǎng)建設(shè)、碳利用產(chǎn)業(yè)鏈、碳金融創(chuàng)新。

潛在風(fēng)險：技術(shù)迭代風(fēng)險、碳價波動風(fēng)險、地質(zhì)封存泄漏風(fēng)險。

在碳中和目標(biāo)的剛性約束下，CCUS技術(shù)正從“備選方案”升級為“必選路徑”。中國憑借政策支持、技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)勢，已成為全球CCUS發(fā)展的核心引擎。未來，隨著BECCS、DACCS等負碳技術(shù)成熟，CCUS將與可再生能源、儲能等技術(shù)深度融合，構(gòu)建“零碳能源系統(tǒng)”。

然而，行業(yè)仍需破解封存場地審批、跨區(qū)域協(xié)調(diào)、公眾認(rèn)知等制度性難題。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院建議，政策制定者應(yīng)完善碳定價機制、簡化審批流程;市場參與者應(yīng)拓展應(yīng)用場景、發(fā)展碳金融工具;企業(yè)應(yīng)加強技術(shù)研發(fā)、參與標(biāo)準(zhǔn)制定。唯有如此，CCUS技術(shù)方能在萬億級市場中實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙贏，為全球氣候治理貢獻“中國方案”。

如需獲取完整版報告及定制化戰(zhàn)略規(guī)劃方案請查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2024-2029年中國碳中和戰(zhàn)略深度調(diào)研及發(fā)展預(yù)測報告》。