全球直接空气捕获(DAC或DACCS)市场正在由技术验证阶段逐步迈向基础设施规模化建设阶段。全球DAC碳捕集规模预计将从2025年的4.7万吨增长至2050年的9.4亿吨,2026–2050年期间复合增长率达到36.16%。与传统碳减排技术不同,DAC能够直接从大气中移除已经存在的二氧化碳,因此被视为实现长期碳移除和全球净零排放目标的重要技术路径。

直接空气捕获,即DAC(Direct Air Capture),是利用工程化设备从环境空气中直接分离二氧化碳的技术。系统通常通过风机将大量空气引入捕集装置,使空气与液体吸收剂或固体吸附材料接触,由材料选择性捕获其中的CO₂,再通过再生过程释放高纯度二氧化碳。经过压缩、运输后,CO₂既可以进入地质储存,也可以进一步用于燃料、化工原料、建筑材料以及食品饮料等领域。

DAC与传统碳捕集技术最大的区别,在于其碳源并不是某一个固定的工业排放点,而是直接面对大气环境。因此,无论排放源在哪里,理论上都可以通过DAC实现大气中二氧化碳的移除。这一特性使其在难以完全脱碳的航空、航运、重工业等领域具有较高战略价值,也使DAC逐渐从单纯的实验性技术进入全球碳移除产业体系。

不过,DAC产业真正实现大规模商业化仍然面临一个核心问题,即成本。目前直接空气捕获的捕集成本通常处于400–1000美元/吨CO₂之间,具体水平受到技术路线、能源价格、项目规模以及融资结构等多重因素影响。在这一成本水平下,DAC与传统减排方式相比仍缺乏足够的经济竞争力,因此降低单位捕集成本成为行业商业化过程中最重要的任务之一。

目前行业企业正在从多个环节寻找降本空间,包括优化系统工艺设计、提高吸附材料性能、推动捕集设备模块化制造、强化系统集成,以及让DAC系统与可再生能源进行更深度的耦合。随着大型商业化项目逐步投运,设备制造规模扩大以及工程标准化程度提升,规模效应和学习曲线有望进一步降低单位捕集成本。

行业长期目标是到2050年将DAC捕集成本降低至约150美元/吨。如果这一目标能够实现,将明显改善DAC项目的经济可行性,使更多碳移除项目具备商业化条件,并进一步推动DAC从少数示范项目向大规模基础设施建设转变。

从技术路线来看,目前市场主要包括液体吸收法和固体吸收法。2025年,固体吸收法占据全球约98%的装机捕集能力,是现阶段的主导技术路线。固体吸收技术通常具有模块化程度较高、可扩展性较强以及对水资源依赖度相对较低等特点,因此受到早期商业化项目的广泛关注。

但DAC技术路线的竞争并非固定不变。随着大型液体吸收项目逐步落地,液体技术的市场占比可能发生明显变化。Occidental Petroleum(Oxy)通过Carbon Engineering推进的50万吨/年液体吸收法项目,将显著提升液体技术路径的全球捕集能力占比。按照目前项目发展情况,2026年液体吸收法有望在全球捕集能力结构中取得更高地位,这也意味着DAC行业可能从单一路线占据优势,逐步进入不同技术路线并行竞争的阶段。

再生方式同样是DAC技术路线的重要区别之一。目前行业主要涉及高温热再生,以及低温热和真空再生,包括TVSA和VSA等方式。不同再生技术在能源需求、设备结构、运行温度和适用场景等方面存在差异。随着能源成本成为DAC项目经济性的重要变量,如何降低再生过程的能源消耗,将成为技术企业持续优化的重要方向。

能源消耗之所以成为DAC商业化的关键问题,与空气中CO₂浓度较低直接相关。与高浓度工业尾气相比,大气中的二氧化碳浓度较低,因此DAC需要处理大量空气才能捕集相应数量的CO₂。这意味着风机、空气接触器、吸附剂或吸收剂以及再生系统都需要保持较高效率。未来设备大型化、材料性能提升以及系统集成能力,将直接影响项目的单位捕集成本。

从应用结构来看,能源等领域目前是DAC最主要的需求来源,2025年约占全球DAC碳捕集能力的80%。这一领域包括合成燃料、碳中性燃料、地质封存以及工业碳利用等场景,对大规模、长期稳定的二氧化碳供应和碳移除能力具有较高需求。

其中,DAC与地质封存结合形成的DAC+CCS,是实现永久碳移除的重要商业模式。捕集后的CO₂经过压缩和运输后注入适合的地质构造进行长期封存,从而实现从大气中实际移除碳。相比单纯将CO₂作为工业原料使用,永久地质封存更加符合负排放和长期碳移除的需求,因此成为大型DAC项目重点布局的方向之一。

与此同时,碳利用也是DAC产业链的重要商业模式。捕获的CO₂可以作为合成燃料、化工产品、建筑材料等产品的原料,在部分场景中形成新的经济价值。食品和饮料、温室等应用虽然目前占比相对较小,但由于这些领域本身存在稳定的高纯度CO₂需求,因此也能够成为DAC早期商业化的重要应用场景。

DAC产业链正在逐渐形成完整的上下游体系。上游主要包括吸附剂材料、化学试剂、风机、热交换器、压缩机以及控制系统等供应商;中游由DAC技术开发商和设备制造商负责捕集模块、空气接触器、再生单元和净化系统的研发与集成;下游则连接地质储存、碳利用以及相关工业应用。

随着项目规模不断扩大,DAC已经不再只是单一设备技术竞争,而是逐渐转变为系统工程能力竞争。企业需要同时解决捕集效率、能源供应、设备制造、CO₂压缩、运输和最终封存等问题。任何一个环节建设不足,都可能影响整个项目的经济性和商业化进度。

从市场推动因素来看,全球气候政策持续收紧是DAC发展的重要外部动力。越来越多国家和企业提出净零排放目标,但部分行业仍然存在难以完全消除的剩余排放,因此仅依靠能源结构调整和传统减排措施可能无法实现全部减排目标。可验证、可量化的碳移除技术由此获得越来越多关注。

自愿碳市场和合规碳市场的发展,也正在提高企业对于长期碳移除解决方案的需求。与传统碳抵消项目相比,DAC具有碳移除过程可工程化、可计量以及潜在规模较大的特点。如果未来相关碳移除标准、认证体系和市场机制进一步成熟,DAC项目的商业价值有望得到进一步体现。

政策支持同样是影响行业发展的重要因素。各国政府正在通过税收抵免、补贴以及差价合约等方式降低大型碳移除项目的投资风险,提高项目融资确定性。对于目前资本投入高、建设周期长的DAC项目而言,政策支持能够在技术成本尚未完全下降之前,为商业化项目提供一定的经济缓冲。

不过,DAC仍然是一项资本密集型技术。项目通常需要投入大量资金建设捕集设备、能源设施、压缩系统以及CO₂运输和储存基础设施,同时项目回收周期较长,因此对碳价格和政策稳定性具有较高敏感度。如果未来碳价、补贴政策或长期碳移除采购机制发生较大变化,项目经济性可能受到影响。

能源成本也是DAC无法回避的问题。DAC运行过程中需要消耗大量电力和热能,如果能源来源本身具有较高碳排放,可能削弱最终碳移除效果。因此,DAC与低碳能源、可再生能源的协同越来越重要。对于项目开发商而言,选择低成本且稳定的清洁能源供应,将成为决定项目竞争力的重要因素。

基础设施不足同样可能成为产业扩张的瓶颈。CO₂被捕获之后,需要通过管道、车辆或其他方式运输至利用或封存地点,而不同国家和地区的CO₂运输网络和永久封存基础设施发展并不均衡。当捕集能力快速扩张而下游储运能力不足时,就可能形成新的产业链约束。

从竞争格局来看,当前全球DAC行业仍处于高度集中状态。主要企业包括Oxy(Carbon Engineering)、ClimeWorks、Zero Carbon Systems(Global Thermostat)、Mission Zero Technologies、Heirloom、Avnos、Kawasaki Heavy Industries、Octavia Carbon和Spiritus等。2025年全球前五家企业合计占据约98%的总捕集能力。

这一高度集中格局与DAC行业自身特点密切相关。DAC不仅需要核心捕集技术,还需要大量资本投入、工程建设能力、能源供应以及下游CO₂利用或封存资源。大型商业项目数量有限,能够真正完成技术验证并进入规模化建设阶段的企业仍然较少,因此目前市场尚未形成大量中小企业同时竞争的成熟产业格局。

从商业模式来看,未来行业竞争可能逐渐从“谁能够捕集CO₂”转向“谁能够以更低成本、更低能耗和更稳定的方式完成全生命周期碳移除”。企业不仅需要提高吸附材料或吸收剂性能,还需要降低风机和再生系统能耗,并通过模块化制造提升设备复制速度。

整体来看,直接空气捕获正在经历从技术验证向规模化基础设施建设转变的重要阶段。2025年全球DAC碳捕集规模仅约4.7万吨,而到2050年预计达到9.4亿吨,36.16%的长期复合增长速度显示出极强的产业扩张潜力。但从400–1000美元/吨的当前捕集成本,到约150美元/吨的长期目标,行业仍需要经历漫长的技术优化、工程放大和商业模式验证。

因此,DAC未来的核心竞争力并不只是捕集设备本身,而是围绕“低成本捕集+清洁能源+CO₂运输+永久封存/高价值利用”建立完整产业链。随着大型项目持续落地、技术路线逐步成熟、碳市场机制不断完善以及全球净零目标持续推进,直接空气捕获有望从当前的高成本示范技术,逐步成为全球碳移除体系中的重要基础设施。

原文来自邦阅网 (52by.com) - www.52by.com/article/236277

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