負(fù)碳成風(fēng)口：萬億美元市場，中國初創(chuàng)公司僅11家

程靜

二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS），正成為全球創(chuàng)業(yè)、融資活動(dòng)最頻繁的領(lǐng)域之一，巴菲特、比爾·蓋茨、馬斯克均已涉獵其中，直接空氣捕獲（DAC）等負(fù)碳技術(shù)更成為綠色技術(shù)的新風(fēng)口。首鋼集團(tuán)、中石化、?？松梨诘雀吲欧牌髽I(yè)，或通過投資、或通過合作，均已深度參與其中。

在中國，CCUS領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)與融資自2021年開始加速。新財(cái)富統(tǒng)計(jì)的11家已獲得融資的初創(chuàng)公司，融資金額多為千萬元級，多數(shù)創(chuàng)始人為哈佛、斯坦福、清華、中科大等名校博士，其中不乏大學(xué)教授。背靠大樹的首鋼朗澤，正沖擊科創(chuàng)板，有望完成這一領(lǐng)域的首個(gè)IPO。

碳基生命統(tǒng)治的地球，因?yàn)槎趸嫉葴厥覛怏w的濃度升高，面臨氣候劇變的挑戰(zhàn)。低碳、零碳運(yùn)營，達(dá)成碳中和，已成領(lǐng)先公司追求的目標(biāo)。

另一個(gè)方向上，二氧化碳捕集、利用、封存（Carbon Capture，Utilizationand Storage，簡稱“CCUS”）技術(shù)，正大放異彩。

其捕集的來源，也從傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)廢氣，逐步拓展至空氣、海洋等中性碳源，并帶動(dòng)直接空氣捕獲（DirectAir Capture，簡稱“DAC”）、直接海洋捕獲（Direct Ocean Capture，簡稱“DOC”）等負(fù)碳技術(shù)，成為歐美活躍的創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域。

而今，從瑞士到冰島，乃至美國和加拿大，一座座碳捕集工廠紛紛投建。從巴菲特“愛股”西方石油，以11億美元現(xiàn)金收購比爾·蓋茨投資的加拿大公司碳工程（Carbon Engineering），到埃隆·馬斯克設(shè)立的碳清除大賽XPrize上，加州理工學(xué)院研究人員創(chuàng)辦的海洋碳捕集公司Captura贏得1萬美元獎(jiǎng)金支持，世界上最成功的企業(yè)家已集結(jié)于此投資布局。

尤其是，2022年美國出臺《通脹削減法案》，計(jì)劃在氣候和清潔能源領(lǐng)域投資約3700億美元，包括為企業(yè)提供補(bǔ)貼、稅收減免和退稅之后，越來越多綠色技術(shù)領(lǐng)先公司受到吸引，從歐洲轉(zhuǎn)向美國，CCUS便是一大轉(zhuǎn)移風(fēng)口。

在中國，盡管CCUS項(xiàng)目大多仍處于工業(yè)示范階段，初創(chuàng)企業(yè)數(shù)量不多，但是，極具誘惑的前景正吸引越來越多人員、資金流向碳捕獲技術(shù)圈，有資本甚至在早期創(chuàng)業(yè)階段便已介入。

CCUS產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)環(huán)節(jié)

資料來源：中國二氧化碳捕集利用與封存年度報(bào)告（2023），新財(cái)富整理

據(jù)國際能源署（IEA）統(tǒng)計(jì)，2030年，全球CCUS投資需要增加至1600億美元，2050年之前，還需額外投資2.5-3萬億美元。中國創(chuàng)業(yè)者和資本，是否準(zhǔn)備好迎接這一萬億美元的機(jī)遇？

11家初創(chuàng)企業(yè)，創(chuàng)始人多有名校背景

根據(jù)新財(cái)富統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)已獲得融資的CCUS領(lǐng)域初創(chuàng)公司已有11 家（表1）。其中，除首鋼朗澤是首鋼集團(tuán)為大股東的中外合資公司，其他10家均為科技人員參與創(chuàng)業(yè)的民企。

其中，清捕零碳創(chuàng)始人趙超自稱為商業(yè)背景，其他9家公司的創(chuàng)始人均為技術(shù)研究背景，畢業(yè)于清華、哈佛、斯坦福、中科大等名校，博士起步，且不乏在職的高校教授。比如，伏碳科技的聯(lián)合創(chuàng)始人張賢文、孫永福，分別為合肥工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授；中科匯智的創(chuàng)始人劉應(yīng)書，為北京科技大學(xué)教授；中科翎碳的聯(lián)合創(chuàng)始人葉健文，為華南理工大學(xué)副教授；費(fèi)曼動(dòng)力的創(chuàng)始人胡適，為天津大學(xué)教授。他們在研發(fā)出相關(guān)技術(shù)后，借助融資完成中試、工業(yè)示范落地。

值得關(guān)注的是，霖和氣候科技由掌握技術(shù)的研究人員與投資人共同創(chuàng)立。

其創(chuàng)始人陳曦，擁有華麗的履歷，本科畢業(yè)于西安交通大學(xué)少年班，后獲得清華大學(xué)碩士學(xué)位、哈佛大學(xué)固體力學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任陜西能源化工研究院院長；聯(lián)合創(chuàng)始人盛希泰，曾擔(dān)任華泰聯(lián)合證券董事長，2014年11 月與新東方掌門人俞敏洪發(fā)起成立洪泰基金，投資聚焦信息技術(shù)、先進(jìn)制造、醫(yī)藥醫(yī)療、新能源新材料、新消費(fèi)等五大方向。霖和氣候科技創(chuàng)業(yè)時(shí)，二人均持股30%。資本在創(chuàng)業(yè)階段便已介入，顯示對這一領(lǐng)域的看好。

從注冊地看，11家公司集中在北京、廣東、江蘇、天津四地，其中北京最多，共計(jì)5家，廣東有3家，江蘇、天津分別有2家、1家。

成立時(shí)間上，2011年、2014年、2015 年、2017 年分別成立1 家，7 家成立于2021年，顯示近年這一領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)呈加速之勢。

從業(yè)務(wù)看，11家公司覆蓋CCUS產(chǎn)業(yè)鏈的多個(gè)環(huán)節(jié)。CCUS產(chǎn)業(yè)鏈，包括從工業(yè)尾氣等源頭捕集、分離、提純二氧化碳，之后加以利用或封存的技術(shù)環(huán)節(jié)。其中，利用是通過化學(xué)、生物轉(zhuǎn)化，將碳元素“封印”在其他產(chǎn)品中，而封存則是將液體二氧化碳注入地下咸水層、海上咸水層等區(qū)域儲存（附圖）。

11 家初創(chuàng)公司中，霖和氣候科技、江蘇綠碳、中科翎碳、首鋼朗澤、原初科技、碳能科技、伏碳科技等7家已推出碳捕集及利用一體化設(shè)備，中科匯智具備氣體分離技術(shù)，可用于碳捕集，清捕零碳、費(fèi)曼動(dòng)力、碳達(dá)新材3家公司則具備二氧化碳利用技術(shù)。

表1：中國CCUS技術(shù)初創(chuàng)公司

資料來源：36氪、IT桔子、CB Insights、猛論碳中和、公司官網(wǎng)/官微等，新財(cái)富整理

表2：不同氣源對應(yīng)不同的捕集辦法

資料來源：麥肯錫、中國二氧化碳捕集利用與封存年度報(bào)告（2023）、世界銀行、DT氣體分離、中石化，新財(cái)富整理（不完全統(tǒng)計(jì)）

其中沒有一家公司具備封存技術(shù)，這或因?yàn)椋獯娴某杀緲O為高昂，并且需要合適的地質(zhì)條件。此外，枯竭油田、氣田封存已是較為成熟的技術(shù)流程。早在2010年，我國就已在內(nèi)蒙古鄂爾多斯實(shí)施地下咸水層二氧化碳封存項(xiàng)目：利用燃燒后捕集的方法，再將液體二氧化碳經(jīng)專用罐車運(yùn)輸至作業(yè)區(qū)，加壓后注入地下1500-2500米之間的咸水層。

我們且從其所在的技術(shù)環(huán)節(jié)，觀察這11家公司的發(fā)展。

碳捕集：國際大熱的DAC公司，國內(nèi)僅只一家

碳捕集，是CCUS產(chǎn)業(yè)鏈的第一步。其目標(biāo)，是將二氧化碳從工業(yè)尾氣或其他氣源中進(jìn)行分離、提純。

有意思的是，業(yè)內(nèi)人士從碳捕集的角度，為無色無嗅的二氧化碳，賦予了彩虹般的顏色：黑碳?煤等化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生；棕碳?化石燃料、生物質(zhì)燃燒等釋放的吸光性有機(jī)氣溶膠；灰碳?工業(yè)過程中產(chǎn)生；綠碳?由森林等陸地生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用吸收；藍(lán)碳?由紅樹林、海藻等海洋生態(tài)系統(tǒng)吸收；青碳?儲藏于內(nèi)陸淡水濕地；白碳?從空氣中直接捕集。

2020年，聯(lián)合利華發(fā)布“潔凈未來”戰(zhàn)略，其核心即是“碳彩虹”：將奧妙（OMO）、晶杰（Cif）等品牌生產(chǎn)中使用的黑碳，逐步替代為綠碳、藍(lán)碳、灰碳等。如今，奧妙洗衣凝珠的表面活性劑，就采用了再生碳：捕獲氣體中的碳，利用特定的微生物過程，將含碳?xì)怏w相繼轉(zhuǎn)化為乙醇、環(huán)氧乙烷，進(jìn)而用于表面活性劑。

一般而言，排放源的二氧化碳濃度決定了捕集方法，并且與捕集成本成反比，也就是說，濃度越低，碳捕集的難度越大、成本越高（表2）。

傳統(tǒng)的捕集來源，主要為能源或工業(yè)尾氣，其二氧化碳濃度通常在5%以上。根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)，高濃度的二氧化碳煙氣，可通過脫水和壓縮，實(shí)現(xiàn)物理捕集，這一技術(shù)已較為成熟；水泥廠、發(fā)電廠等低濃度的煙氣，主要通過化學(xué)溶劑、固體材料吸附、膜分離等方法捕集，其中，化學(xué)溶劑捕集法較為成熟。

近年，成為全球創(chuàng)業(yè)焦點(diǎn)的，則是利用吸附或吸收劑，直接從空氣中捕集二氧化碳的DAC技術(shù)。嚴(yán)格來講，傳統(tǒng)的CCUS是高排放企業(yè)的碳減排技術(shù)，DAC則為負(fù)碳技術(shù)。

DAC概念最早由美國亞利桑那州立大學(xué)坦佩分校教授拉克納（KlausLackner）于1999 年首次提出，如今，瑞士的氣候工廠（Climeworks）、加拿大的Carbon Engineering等公司已基于相關(guān)技術(shù)，在全球建起了一座比一座規(guī)模大的DAC工廠（表3）。

在冰島，Climeworks于2021 年建成了全球第一個(gè)DAC工廠奧卡（Orca）?在冰島語中，其與“能源”發(fā)音相同。利用固體胺作為DAC吸附劑，這家工廠每年可以從大氣中去除4000噸二氧化碳，相當(dāng)于公路上減少850輛汽車。2022年6月，Climeworks在冰島建設(shè)的第二座工廠Mammoth規(guī)模更大，計(jì)劃2024年運(yùn)行，每年從大氣中吸收36000噸二氧化碳。

Climeworks于2009 年成立，最初是蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的分支機(jī)構(gòu)。目前，其已在全球運(yùn)營超過10家DAC工廠。2022年5月，其完成一輪6.5億美元融資，創(chuàng)造了碳捕獲公司最大募資額，并借此成為估值超過10億美元的獨(dú)角獸。參與此輪融資的包括瑞士再保險(xiǎn)（Swiss Re）、摩根大通等。Climeworks擬利用本輪融資，建設(shè)更多的DAC工廠。

在蘇格蘭，加拿大的CarbonEngineering正建造的一個(gè)可以捕集50萬到100萬噸二氧化碳的設(shè)施，有望在2026年投入使用。這家公司由大衛(wèi)·凱斯（David Keith）于2009年創(chuàng)立。他曾擔(dān)任哈佛大學(xué)教授，2023年加入芝加哥大學(xué)，擔(dān)任地球物理科學(xué)系教授。

在美國加利福尼亞州的紐波特海灘，擁有直接海洋捕獲技術(shù)的Captura，于2022 年建立了第一個(gè)海水碳捕集試點(diǎn)。2023年，其計(jì)劃與南加州天然氣公司合作，在廢棄的海上石油天然氣平臺，利用專門的電滲析技術(shù)，從海水中提取二氧化碳，電滲析中使用的酸和堿也從海水中提取。

這個(gè)2021 年從加州理工學(xué)院孵化的初創(chuàng)企業(yè)，除了在Xprize大賽中獲獎(jiǎng)，還從美國能源部等機(jī)構(gòu)拿走上千萬美元的投資。2023 年8 月，Captura達(dá)成了A+輪融資，由EIC Rose Rock直接投資。其A輪融資由Equinor Ventures領(lǐng)投，AramcoVentures、加州理工學(xué)院、FuturePlanet Capital、EIC Rose Rock等參投。據(jù)稱，海洋碳捕集技術(shù)成本較低，而且還有潛力達(dá)到每年10億噸的產(chǎn)能等級。

目前，全球有18 個(gè)DAC工廠在運(yùn)行。據(jù)稱，華能集團(tuán)計(jì)劃2024年建成我國第一套DAC工業(yè)示范裝置。

表3：全球DAC工廠分布

資料來源：石化智匯網(wǎng)

由于中國2060年實(shí)現(xiàn)碳中和之前，仍有一部分溫室氣體無法通過傳統(tǒng)CCUS技術(shù)完成減排，DAC技術(shù)被認(rèn)為頗具前景。根據(jù)中國二氧化碳捕集利用與封存年度報(bào)告（2023），碳中和前夕，DAC以及捕集生物質(zhì)產(chǎn)生的二氧化碳（BECCS）技術(shù)，將貢獻(xiàn)5-8億噸/年的二氧化碳移除量。國際能源署預(yù)測，到2029年底，DAC技術(shù)可以從大氣中移除8500萬公噸二氧化碳，相當(dāng)于超過21000座Orca工廠。

DAC工廠遍地開花，相關(guān)公司也成為資本新寵。

2023 年7 月，美國DAC初創(chuàng)公司Avnos獲得8000 萬美元融資。8月2日，開發(fā)出膜材料相關(guān)碳捕捉技術(shù)的美國公司Compact MembraneSystems獲得1650萬美元的A輪融資。15 日，西方石油宣布以11 億美元收購Carbon Engineering。根據(jù)IEA統(tǒng)計(jì)，2020 年至2022 年4 月，全球領(lǐng)先DAC公司已籌資1.25億美元。

國內(nèi)初創(chuàng)公司也不遜色。2023年8月，國內(nèi)唯一具備DAC技術(shù)的初創(chuàng)公司霖和氣候科技，完成數(shù)千萬元的Pre-A輪融資，由中信建投資本、新材智資本投出。這是繼2021 年11 月其完成1500萬元的天使輪融資后的第二輪融資。

不僅企業(yè)和資本積極參與，各國政府也在加大DAC投資力度。剛剛過去的8月，美國能源部宣布投資12億美元建設(shè)兩個(gè)DAC中心，這是全球在清潔技術(shù)方面最大的補(bǔ)貼項(xiàng)目，美國還將斥資23億美元再建立兩個(gè)區(qū)域DAC中心。澳大利亞、加拿大、日本、英國等國也將進(jìn)行資金投入。

不過，DAC技術(shù)的碳捕集難度大，成本高，商業(yè)化之路走通，尚待時(shí)日。

據(jù)測算，我國已投運(yùn)示范的項(xiàng)目中，高濃度二氧化碳的捕捉成本為105-250 元/噸，低濃度捕獲成本為200-730元/噸，而處于起步階段的DAC技術(shù)，成本遠(yuǎn)不止于此。

2021 年，作為行業(yè)頭部公司的Carbon Engineering的液體吸附DAC技術(shù)，捕獲成本為94-232美元/噸，且已接近成熟商業(yè)化應(yīng)用；美國GlobalThermostat、瑞士Climeworks的固體吸附DAC成本分別為223-800美元/噸、222美元/噸。

其成本的區(qū)別，在于吸附技術(shù)、溫度、壓力以及過程中水資源、電力等耗能高低。比如，Carbon Engineering的二氧化碳分離溫度高達(dá)900度，而另外兩家溫度則在100度左右。再比如，Carbon Engineering捕獲中所需循環(huán)用水量在2-7噸，而另外兩家則在2噸以內(nèi)。

未來，隨著技術(shù)改進(jìn)以及大規(guī)模實(shí)施，DAC工廠的成本可望逐步降低。根據(jù)中石油數(shù)據(jù)，2011年DAC成本約為610美元/噸，而2020年已降至200美元/噸左右。Global Thermostat預(yù)計(jì)，未來其成本可降低至18-35美元/噸。

捕集技術(shù)、能源成本、工廠建設(shè)，決定捕獲成本。在這個(gè)新興賽道，中國公司不乏機(jī)遇。

比如，以上提到的三家巨頭依靠變溫/變壓的技術(shù)路徑的DAC裝置，需要大量的能源及熱量消耗成本。而據(jù)霖和氣候科技披露，其研發(fā)出的干濕法空氣直捕技術(shù)（MSDAC），基于自主研發(fā)的變濕碳捕集固體材料MSCCM，干燥狀態(tài)下可以自動(dòng)化學(xué)吸附空氣中的二氧化碳，并且只需少量水汽調(diào)整濕度，即可釋放出二氧化碳，另外，通過調(diào)節(jié)釋放過程中的真空度，可以釋放出任意濃度的二氧化碳與空氣的混合器，便于下一步的利用。其MSCCM材料易于量產(chǎn)，工藝簡單且可無限次循環(huán)利用，與Climeworks、Global Thermostat使用的胺類吸附劑相比成本低；而Carbon Engineering采用的堿性吸收劑的二氧化碳分離難度大、能耗高，堿性溶液較強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致設(shè)備折舊成本也高。

除了DAC技術(shù)，霖和氣候科技還具備燃燒后捕集的傳統(tǒng)CCUS技術(shù)，與江蘇綠碳的捕集技術(shù)相似，即把二氧化碳從煙氣中經(jīng)過處理后分離、提純，輸出氣體或液體。這一技術(shù)只需要在現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)之后增設(shè)捕集裝置，但能耗和成本也相對較高。

目前，霖和氣候科技已接受中海油委托項(xiàng)目，利用超重力碳捕集技術(shù)進(jìn)行煙氣捕集中試。據(jù)稱，這一技術(shù)的完整性已得到驗(yàn)證，可應(yīng)用于海上石油平臺、采暖鍋爐、零碳園區(qū)等場景。此外，其合作客戶還包括陜西煤業(yè)（601225）等。

江蘇綠碳則通過全資子公司山西清潔碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院，與大唐云岡熱電合資建設(shè)煤電二氧化碳捕集及資源利用示范工程，其中包括千噸級捕集系統(tǒng)，氣源為云岡熱電公司煙氣，年捕集規(guī)模達(dá)到1280噸。

原初科技的捕集技術(shù)并不需要分離或提純的過程，而是利用其專有的循環(huán)介質(zhì)溶液，工業(yè)煙氣中的二氧化碳就可以與工業(yè)固廢進(jìn)行礦化反應(yīng)，從而達(dá)到固碳的效果。

另外，伏碳科技、碳能科技、首鋼朗澤、中科翎碳的公開信息中，或提到其已推出二氧化碳捕集及利用一體化設(shè)備，或是落地項(xiàng)目中包括捕集系統(tǒng)內(nèi)容，但并未提到具體捕集技術(shù)。中科匯智提到，其備氣體分離技術(shù)可用于二氧化碳捕集技術(shù)，但并未能查到相關(guān)中試或落地項(xiàng)目信息。

不過，二氧化碳捕集的過程是一個(gè)成本項(xiàng)，并不產(chǎn)生收益，利用則是CCUS產(chǎn)生收益的主要環(huán)節(jié)，這也是為何11家公司中具備利用技術(shù)的公司就高達(dá)10家的主要原因。

利用：盈利主要環(huán)節(jié)，10家公司已有布局

CCUS過程中，二氧化碳利用，是企業(yè)獲得收入的主要途徑。

多種利用方式中，地質(zhì)利用技術(shù)較為成熟，基本達(dá)到商用水平。因可以增加石油、天然氣等產(chǎn)量，其主要為中石油、中石化等油氣企業(yè)所使用（表4）。

目前，二氧化碳利用已向化學(xué)利用、礦化利用、生物利用方向拓展，10家初創(chuàng)公司中，分別有4家、4家和3家具備這些技術(shù)。其中，霖和氣候科技主打礦化利用、生物利用，原初科技專注礦化利用，首鋼朗澤、中科翎碳專注生物利用，另外三家則專注化學(xué)利用。

化學(xué)利用、礦化利用對二氧化碳的終態(tài)濃度要求不高，約為40%左右即可，而生物利用技術(shù)對終態(tài)濃度的要求約為90%以上，成本相對較高，具備此類技術(shù)的初創(chuàng)公司相對較少。

表4：二氧化碳利用技術(shù)分類

資料來源：麥肯錫、中國二氧化碳捕集利用與封存年度報(bào)告（2023）、DT氣體分離，新財(cái)富整理（不完全統(tǒng)計(jì)）

從碳捕集到利用，能夠?qū)崿F(xiàn)完整CCUS過程的公司，則有霖和氣候科技、原初科技、江蘇綠碳、伏碳科技、碳能科技、首鋼朗澤、中科翎碳7家。

化學(xué)利用：制成碳納米材料、合成氣等產(chǎn)品

化學(xué)利用主要以二氧化碳為原料，通過電催化、光催化等技術(shù)手段，合成或生產(chǎn)高附加值的化學(xué)品，如合成氣等，或合成化學(xué)材料，如有機(jī)碳酸酯、可降解聚合物等。

這一技術(shù)的難度在于，二氧化碳較穩(wěn)定的性質(zhì)決定其不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)，若使用貴金屬催化劑，則會(huì)帶來成本壓力。

具體來看，江蘇綠碳、伏碳科技、碳能科技、費(fèi)曼動(dòng)力4家公司均采用電催化技術(shù)，前者將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳基材料，最終合成為碳納米材料。伏碳科技、碳能科技則將二氧化碳和水分別轉(zhuǎn)化為液體燃料甲酸、合成氣和乙烯等化學(xué)品（表5）。

目前，碳能科技和江蘇綠碳已實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目落地。

前者出售電解制合成氣設(shè)備給煤炭、電廠、鋼鐵、水泥、化工等大型排碳企業(yè)，并提供技術(shù)服務(wù)。由于這一設(shè)備采用工業(yè)旁線的形式，氣源為煤制油尾氣、水泥窖、電廠脫硫尾氣等，不會(huì)影響原本生產(chǎn)流程。

后者則與大唐云崗熱電共同建設(shè)CCUS示范工程，其中包含百噸級煤電煙氣二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳納米管系統(tǒng)，年產(chǎn)量可達(dá)到200噸。根據(jù)江蘇綠碳官網(wǎng)信息，以碳納米管50萬元/噸的市價(jià)計(jì)算，其年度碳納米管銷售額能夠達(dá)到千萬元。

伏碳科技也于2022年參與百噸級電解二氧化碳制甲酸中試項(xiàng)目。

礦化利用：制造建筑材料，房地產(chǎn)商為主要買家

礦化利用技術(shù)公司有4家，分別為原初科技、清捕零碳、霖和氣候科技、碳達(dá)新材。這一技術(shù)主要將二氧化碳礦化，并與工業(yè)副產(chǎn)品如粉煤灰、鋼渣、高爐渣粉制成建筑材料（表6）。

原初科技的礦化固碳項(xiàng)目，曾在馬斯克資助的碳清除大賽XPrize中進(jìn)入Top60之列，其還與清華大學(xué)化工系開展產(chǎn)學(xué)研合作，開發(fā)礦化利用核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備。礦化利用的特點(diǎn)為，氣源可以為任何行業(yè)的工業(yè)煙氣且無需提純，僅需將其輸入循環(huán)介質(zhì)溶液進(jìn)行反應(yīng)即可生產(chǎn)碳酸鈣，礦化吸收率（脫碳率）可達(dá)到97%。

目前，原初科技已與國家能源集團(tuán)大同電廠合作完成二氧化碳礦化利用固碳項(xiàng)目，年處理量為1000噸，氣源為火電廠產(chǎn)生的二氧化碳濃度為9%的煙氣，另一原料為電石渣，該項(xiàng)目已與2022年底開始運(yùn)行。另外，其與中石化合作的相同年處理量的項(xiàng)目正在建設(shè)中，原料為煤化工產(chǎn)生的二氧化碳濃度為90%的變換氣及鋼渣。

清捕零碳擁有的二氧化碳礦化養(yǎng)護(hù)混凝土技術(shù)，源自浙江大學(xué)清潔能源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，目前二者已共同承擔(dān)多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目。根據(jù)清捕零碳介紹，這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)98%的二氧化碳轉(zhuǎn)化率，并且在礦化養(yǎng)護(hù)工藝替代傳統(tǒng)高溫蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝下，每生產(chǎn)1000公斤實(shí)心磚，最終可避免108.12公斤的二氧化碳排放。另外，通過將工業(yè)副產(chǎn)品粉煤灰、高爐渣粉代替水泥，也可以避免水泥生產(chǎn)中的高排放。二氧化碳通過微晶礦化過程形成碳酸化產(chǎn)物，填充在混凝土微孔隙，也可使其更加堅(jiān)固。

清捕零碳這一建筑材料，已落地?cái)?shù)個(gè)商業(yè)項(xiàng)目，其中，房地產(chǎn)企業(yè)是首要受益方。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與建筑相關(guān)的隱含排放量占據(jù)全球排放量的11%，其中，以混凝土為主的建筑材料排放占比高達(dá)60%-70%。

清捕零碳與香港恒隆地產(chǎn)已有合作，其方向有兩個(gè)，一是二氧化碳礦化強(qiáng)化廢棄混凝土低碳RCA技術(shù)研發(fā)，這一技術(shù)結(jié)合礦化技術(shù)與廢棄混凝土制成再生混凝土集料，具有減排潛力；二是雙方在杭州恒隆廣場地下室的二次結(jié)構(gòu)墻體中，使用固碳混凝土實(shí)心磚，使用量可覆蓋墻面面積約1.7萬平方米。

表5：3家電催化技術(shù)利用二氧化碳的公司產(chǎn)品及項(xiàng)目

資料來源：36氪、IT桔子、公司官網(wǎng)/官微等，新財(cái)富整理

表6：4家二氧化碳礦化利用公司產(chǎn)品及項(xiàng)目

資料來源：36氪、IT桔子、公司官網(wǎng)/官微等，新財(cái)富整理

恒隆地產(chǎn)也表示，其范圍三的溫室氣體排放在總排放量中占比高達(dá)72%，其中建筑材料的隱含碳排放是最大的排放來源。

此外，這一建筑材料也助力國家電網(wǎng)浙江電力公司建設(shè)了零碳變電站。

吸引房地產(chǎn)商的同時(shí)，清捕零碳也獲得了日本最大混凝土交易商之一的住友商事亞洲資本的戰(zhàn)略融資及天使+輪融資。

另一家相同技術(shù)的碳達(dá)新材，同樣以研發(fā)粉煤灰二氧化碳礦化生產(chǎn)綠色建材。霖和氣候科技礦化利用的產(chǎn)品則包括匯碳骨料、賦碳建材、匯碳混凝土漿料等，不過，公開信息并未查到其落地項(xiàng)目信息。

生物利用：3家公司均已實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目落地

二氧化碳的生物利用主要分為兩種方式，其一是通過菌種、細(xì)胞工廠對其進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)替代蛋白等農(nóng)業(yè)產(chǎn)品以及有機(jī)酸等化學(xué)品；其二是將高濃度的二氧化碳當(dāng)作氣肥使用，注入溫室，提升植物光合作用，從而提升作物產(chǎn)量。

3 家具備生物利用技術(shù)的公司中，首鋼朗澤、中科翎碳主要為第一種利用方式，霖和氣候科技屬于第二類（表7）。

第一種利用方式中，找到合適菌種，生產(chǎn)出具有利用價(jià)值的液體燃料、可用化學(xué)品、生物肥料是難點(diǎn)。

具體來看，首鋼朗澤將含有一氧化碳、二氧化碳的工業(yè)尾氣和氨水作為主要原料，以從兔子腸道分離出的乙醇梭菌為發(fā)酵菌種，液態(tài)發(fā)酵之下，一氧化碳及二氧化碳轉(zhuǎn)化為生物乙醇，同時(shí)生成乙醇梭菌飼蛋白。

其中，生物乙醇可作為乙醇汽油使用，經(jīng)深加工可用于航空燃料、日用清潔劑、包裝材料、香水、滌綸紗等產(chǎn)品；乙醇梭菌蛋白可作為飼料原料，據(jù)稱，其必需氨基酸含量及結(jié)構(gòu)接近魚粉，優(yōu)于豆粕。

中科翎碳則利用經(jīng)過非貴金屬電化學(xué)催化后的二氧化碳，生產(chǎn)出微生物可用碳源，再利用合成生物學(xué)改造的細(xì)胞工廠作為發(fā)酵菌種，對這一碳源進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)替代蛋白、有機(jī)酸等大宗生物及化學(xué)品。

產(chǎn)業(yè)落地方面，兩家公司均有數(shù)個(gè)項(xiàng)目落地。

2018年，首鋼朗澤通過全資的河北首朗新能源科技有限公司，與首鋼股份下屬的京唐公司合作，在河北曹妃甸建成了世界上第一套鋼鐵尾氣生物發(fā)酵工業(yè)裝置，利用梭菌將鋼廠廢氣合成燃料乙醇和乙醇梭菌蛋白。

實(shí)現(xiàn)從0 到1 的突破后，首鋼朗澤通過技術(shù)授權(quán)和合作開發(fā)的模式，在寧夏石嘴山、貴州陸續(xù)投建了商業(yè)化工廠。2019年5月，首鋼朗澤與寧夏吉元冶金集團(tuán)共同出資，組建寧夏首朗吉元新能源科技有限公司（簡稱“首朗吉元”），首鋼朗澤占股58%。2021年，首朗吉元建成的全球首套4.5萬噸鐵合金尾氣生物發(fā)酵工業(yè)化裝置投產(chǎn)。

表7：3家二氧化碳生物利用公司產(chǎn)品及項(xiàng)目

資料來源：36氪、IT桔子、公司官網(wǎng)/官微等，新財(cái)富整理

2020年，首鋼朗澤與國家電投集團(tuán)貴州金元綏陽產(chǎn)業(yè)有限公司、日本三井物產(chǎn)株式會(huì)社合資，組建了貴州金澤新能源科技有限公司，建設(shè)冶金工業(yè)尾氣生物發(fā)酵制燃料乙醇項(xiàng)目。2023年4月，該項(xiàng)目生物乙醇產(chǎn)品投放市場。

中科翎碳與高排放企業(yè)的合作模式，主要為向其出售或提供設(shè)備和產(chǎn)線，如與中國節(jié)能、中石油聯(lián)合搭建捕用一體化設(shè)備；與下游以生物基材料為原料的制造業(yè)或消費(fèi)行業(yè)客戶，主要合作模式為直接銷售轉(zhuǎn)化二氧化碳獲得的終端產(chǎn)品，或進(jìn)一步為其進(jìn)行按需定制，比如，為出口玩具的上市公司實(shí)豐文化定制零碳生物基高性能材料玩具等。

霖和氣候科技的氣肥利用技術(shù)，將從空氣中捕集的二氧化碳提高濃度之后應(yīng)用于溫室大棚，提升農(nóng)作物光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)增收的效果。其披露的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，光合速率可提高25%左右，番茄和甜瓜的產(chǎn)量可提升30%-40%。目前，其結(jié)合DAC技術(shù)，已推出規(guī)?；挤蕶C(jī)，并與中國農(nóng)科院合作富碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目，與天合光能也有合作。

整體來看，能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的二氧化碳利用環(huán)節(jié)，是初創(chuàng)企業(yè)重點(diǎn)布局的領(lǐng)域，基本上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目落地。

融資：首鋼朗澤已近IPO，其他公司輪次尚早

從融資看，國內(nèi)CCUS初創(chuàng)公司尚處在較早輪次。首鋼朗澤已進(jìn)展至Pre-IPO輪，碳能科技完成A++輪，其余公司均在A輪及A輪之前，如中科匯智、中科翎碳、費(fèi)曼動(dòng)力、碳達(dá)新材完成了天使輪融資，原初科技完成了股權(quán)融資。

11 家公司中，有5 家于2023 年完成最新一輪融資，分別為碳能科技、霖和氣候科技、伏碳科技、中科匯智、清捕零碳。從融資金額看，碳能科技超過億元，伏碳科技未公開披露數(shù)據(jù)，其余3家均在千萬元級。其中，霖和氣候科技、清捕零碳均具備二氧化碳礦化利用制造建筑材料的技術(shù)、碳能科技具有二氧化碳化學(xué)利用技術(shù)的同時(shí)，還推出了堿性電解水制氫復(fù)合隔膜，這一復(fù)合隔膜可大幅降低制氫電耗、提高氫氣純度。

最早成立的首鋼朗澤，已擬在科創(chuàng)板IPO，中德證券為輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)。

作為混改樣本的首鋼朗澤，由首鋼集團(tuán)、新西蘭唐明集團(tuán)、美國朗澤科技（Lanza Tech，LNZA.O）于2011年共同建立。其核心的微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，來自朗澤科技。

朗澤科技2005 年成立于新西蘭，研發(fā)部門在美國芝加哥。從公開資料看，其作為一家合成生物技術(shù)公司，與維珍航空、歐萊雅、聯(lián)合利華、Lululemon等知名公司均有合作，并獲得啟明創(chuàng)投、馬來西亞國家石油公司、中金公司（601995）、中石化資本等機(jī)構(gòu)投資。2023年2月，朗澤科技以SPAC方式登陸納斯達(dá)克，截至9月初的市值為14.56億美元。

結(jié)合企查查、36氪信息，首鋼朗澤成立早期，首鋼集團(tuán)、朗澤科技分別持股37.39%和13.19%。此后，其引入上海德匯集團(tuán)資金和陶瓷膜分離技術(shù)入股，并引入員工持股平臺嘉業(yè)源科技。官網(wǎng)顯示，2017年以來公司已獲4輪融資，最新一輪為2022年完成3億元的Pre-IPO輪融資，投后估值為43億元，較前一輪融資增長68%。目前，其注冊資本已達(dá)到3.6億元，首鋼集團(tuán)、朗澤科技直接持股分別減少至26.54%和9.31%，唐明集團(tuán)持股9.48%，不過，首鋼集團(tuán)實(shí)際收益股份接近30%。

從其他創(chuàng)業(yè)公司看，經(jīng)過多輪融資，大部分創(chuàng)始人股權(quán)均被稀釋。

伏碳科技A輪融資后，張賢文和孫永福所持股份從100%減少至63.92%，其投資方包括合肥天使投資基金、科大訊飛背景的合肥科訊連山創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)投資基金、遠(yuǎn)方資本等。

碳能科技經(jīng)6輪融資后，企查查信息顯示，康鵬持股比例從54.6%下降至35.29%。其投資方包括朱雀投資、首都科技發(fā)展集團(tuán)、紅杉中國、九智資本等。2023年9月，36氪信息顯示碳能科技完成超過億元級的A++輪融資，不過，公司2017年完成第二輪融資后，直至2021年研發(fā)出堿性電解水制氫復(fù)合隔膜，才密集獲得后續(xù)4輪融資，這或與該業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)較大。

清捕零碳3輪融資過后，趙超所持股份從50%降低至29.94%，險(xiǎn)峰長青K2V2、元禾原點(diǎn)、住友亞洲、奧飛娛樂分別通過下屬公司對其投資。

中科翎碳夏霖的實(shí)際收益股份在兩輪融資后下降17個(gè)百分點(diǎn)，不過仍有45.6%，中科天使基金、深圳深科先進(jìn)投資管理有限公司對其投資。

高排放企業(yè)的多重角色：客戶、實(shí)施方、技術(shù)研發(fā)與投資

CCUS技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中，除了初創(chuàng)企業(yè)，來自水泥、發(fā)電、鋼鐵、石油石化、煤炭等高排放領(lǐng)域的龍頭企業(yè)身影也無處不在。

它們作為初創(chuàng)企業(yè)的重要客戶，主要向其購買相關(guān)設(shè)備或技術(shù)。同時(shí)，這些企業(yè)基于成本考慮，通常會(huì)以成立子公司的方式，自行研發(fā)CCUS技術(shù)，或通過申請國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和系列企業(yè)級科技項(xiàng)目，聯(lián)合高等院校、科研院所等建立示范工程。

比如，國家能源集團(tuán)下屬的錦界公司，由中國神華（601088）、都城偉業(yè)按照70%、30%的比例出資建設(shè)，采用復(fù)合胺化學(xué)吸收方式，落地15萬噸/年的CCUS示范項(xiàng)目；南化公司研究院是中石化下屬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，已建成膜法捕集技術(shù)及工業(yè)示范項(xiàng)目；廣匯能源設(shè)立子公司新疆廣匯碳科技綜合利用有限公司，投建CCUS項(xiàng)目。

與高校進(jìn)行技術(shù)合作的也不少，中國中煤能源集團(tuán)與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開展二氧化碳加氫制甲醇工業(yè)化項(xiàng)目；浙江大學(xué)與華潤集團(tuán)合作，建成立柱式微藻光合反應(yīng)器減排轉(zhuǎn)化利用燃煤電廠煙氣二氧化碳的工程示范，與廣東能源集團(tuán)合作，建成生物質(zhì)電廠原始煙氣微藻固碳工程示范。

國內(nèi)CCUS示范項(xiàng)目中，有數(shù)個(gè)名稱中出現(xiàn)清華大學(xué)、四川大學(xué)、天津大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校，例如，清華大學(xué)運(yùn)城中溫變壓吸附氫氣/二氧化碳分離中試示范裝置、天津大學(xué)鄂爾多斯二氧化碳電解制合成氣項(xiàng)目、華科35MW富氧燃燒技術(shù)研究與示范等。此外，浙大和上海交通大學(xué)在DAC高性能吸附劑、吸收材料制備等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上也取得成果。

值得一提的是，高校的研發(fā)能力，也是11家公司初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)幾乎全部具備高校背景的主要原因。

不過，國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)的投資方中，較少高排放企業(yè)。雖然也有油企借道產(chǎn)業(yè)基金、氣候基金等支持碳中和，但由于此類基金透明度不高，難以確認(rèn)其投資目標(biāo)。

在國外，以油企為代表的高排放企業(yè)，已紛紛押注CCUS技術(shù)初創(chuàng)公司，在激發(fā)自身綠色轉(zhuǎn)型的同時(shí)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。

根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，?？松梨?、西方石油、巴西國家石油和雪佛龍運(yùn)營的二氧化碳捕集能力占全球一半以上。其向CCUS技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)投資的頻率也相當(dāng)高。

2023 年8 月，西方石油收購Carbon Engineering，而在此之前的4年間，二者已合作建設(shè)位于西德克薩斯州的號稱世界最大的DAC工廠。Carbon Engineering的早期投資者包括比爾·蓋茨、雪佛龍、必和必拓、西方石油和幾個(gè)家族辦公室。伯克希爾哈撒韋目前已是西方石油的最大股東，其持股增至25%。

石油巨頭埃克森美孚從2000年以來，已在CCUS領(lǐng)域累計(jì)投出100億美元。2023年7月，其以49億美元收購碳捕集與封存（CCS）技術(shù)公司德恩伯里（Denbury）。Denbury的大部分收入來自增強(qiáng)油氣開采（EOR），即將二氧化碳注入地下以延長油田壽命，它同時(shí)擁有美國最大的二氧化碳管網(wǎng)。

同月，康菲石油、殼牌、捷藍(lán)航空向位于洛杉磯的Avnos提供8000 萬美元融資。Avnos致力于開發(fā)混合式直接空氣捕集技術(shù)（HDAC）。

而根據(jù)CB Insights的統(tǒng)計(jì)，殼牌曾投資美國朗澤科技，沙特阿美曾投資美國二氧化碳化學(xué)利用公司Novomer，雪佛龍及英國石油（BP）投資的CCUS初創(chuàng)企業(yè)涉及碳捕集、礦化利用、生物利用等領(lǐng)域，道達(dá)爾能源投資企業(yè)涉及化學(xué)利用、礦化利用及生物利用技術(shù)。

未來發(fā)展：高成本下，仍需政策、資本扶持

一方面，眾多數(shù)據(jù)折射出CCUS賽道的前景。

IEA報(bào)告顯示，要實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)末全球氣溫升幅在1.5℃以內(nèi)的目標(biāo)，32%的碳減排任務(wù)需要依靠CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，CCUS是化石能源等行業(yè)凈零排放的唯一技術(shù)選擇，鋼鐵、水泥等高排放行業(yè)深度脫碳的可行技術(shù)方案。

另一方面，這一賽道仍處于商業(yè)化探索的早期跋涉中。

目前，中國CCUS項(xiàng)目已接近100個(gè)，捕集源覆蓋電力、油氣、化工、水泥、鋼鐵等多個(gè)行業(yè)，不過，其中大多為示范工程，初創(chuàng)公司參與度并不高，項(xiàng)目較多的首鋼朗澤，也主要因背靠首鋼集團(tuán)，從而能夠獲得更多合作機(jī)會(huì)，高校背景的初創(chuàng)公司則面臨資金緊張、商業(yè)模式有待探索等問題。

從遠(yuǎn)大前景，到技術(shù)的商業(yè)化落地，仍需要?jiǎng)?chuàng)業(yè)企業(yè)、政府、風(fēng)險(xiǎn)資本、產(chǎn)業(yè)資本的共同努力。

其中，聯(lián)合高校及科研機(jī)構(gòu)，突破前沿技術(shù)，探索商業(yè)化應(yīng)用，提升客戶的付費(fèi)意愿，是初創(chuàng)公司的必經(jīng)之路。政府部門則重在規(guī)劃引導(dǎo)，提供政策、資金等扶持。同時(shí)，市場化的風(fēng)險(xiǎn)資本的助力，必不可少。而高排放企業(yè)，不僅可以作為技術(shù)的買家，也可以作為產(chǎn)業(yè)資本，從這一行業(yè)的發(fā)展中獲得減排與財(cái)務(wù)投資的雙重收益。

在美國，能源部除了以35 億美元投資區(qū)域DAC中心之外，還為Carbon Clean、Novomer等多家公司提供了融資幫助。美國國家科學(xué)基金、加拿大自然資源部、歐盟推出的地平線歐洲計(jì)劃，都曾為CCUS初創(chuàng)企業(yè)提供資金支持。

而相較于國外初創(chuàng)企業(yè)動(dòng)輒億元規(guī)模的融資，國內(nèi)11家初創(chuàng)企業(yè)所獲資金并無明顯競爭力。

在全球綠色技術(shù)之風(fēng)勁吹之下，CCUS技術(shù)的風(fēng)帆已開始揚(yáng)起。如果能輔以政策的支持、融資的擴(kuò)大，以及技術(shù)迭代帶來的項(xiàng)目成本下降、效率提升，CCUS可望成為確定性極強(qiáng)的創(chuàng)業(yè)賽道。

當(dāng)然，在商業(yè)化早期的新興領(lǐng)域，先行者尤其容易成為先烈。比如2010年在美國成立的Global Thermostat，其創(chuàng)始人為《京都議定書》的作者及來自普林斯頓大學(xué)、哈佛大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員，同年建成了首個(gè)試驗(yàn)示范工廠，2013年建成了第一個(gè)商業(yè)示范工廠。雖然團(tuán)隊(duì)陣容豪華、起步領(lǐng)先，近年其卻陷入管理問題，發(fā)展較同期起步的CarbonEngineering遲緩。

同時(shí)，國際能源署分析師也表示，CCUS項(xiàng)目全鏈條模式已經(jīng)在向精細(xì)化發(fā)展，運(yùn)營商正從負(fù)責(zé)捕集、運(yùn)輸?shù)嚼靡惑w化，轉(zhuǎn)向僅專注其中的部分鏈條，這一點(diǎn)也值得11家初創(chuàng)公司借鑒。