二氧化碳捕集与利用（CCUS），正成为全球创业、融资活动最频繁的领域之一，巴菲特、比尔•盖茨、马斯克均已涉猎其中，直接空气捕获（DAC）等负碳技术更成为绿色技术的新风口。首钢集团、中石化、埃克森美孚等高排放企业，或通过投资、或通过合作，均已深度参与其中。

　　在中国，CCUS领域的创业与融资自2021年开始加速。新财富统计的11家已获得融资的初创公司，融资金额多为千万元级，多数创始人为哈佛、斯坦福、清华、中科大等名校博士，其中不乏大学教授。背靠大树的首钢朗泽，正冲击科创板，有望完成这一领域的首个IPO。

　　碳基生命统治的地球，因为二氧化碳等温室气体的浓度升高，面临气候剧变的挑战。低碳、零碳运营，达成碳中和，已成领先公司追求的目标。

　　其捕集的来源，也从传统的工业生产废气，逐步拓展至空气、海洋等中性碳源，并带动直接空气捕获（Direct Air Capture，简称“DAC”）、直接海洋捕获（Direct Ocean Capture，简称“DOC”）等负碳技术，成为欧美活跃的创业领域。

　　而今，从瑞士到冰岛，乃至美国和加拿大，一座座碳捕集工厂纷纷投建。从巴菲特“爱股”西方石油，以11亿美元现金收购比尔•盖茨投资的加拿大公司碳工程（Carbon Engineering），到埃隆•马斯克设立的碳清除大赛XPrize上，加州理工学院研究人员创办的海洋碳捕集公司Captura赢得1万美元奖金支持，世界上最成功的企业家已集结于此投资布局。

　　尤其是，2022年美国出台《通胀削减法案》，计划在气候和清洁能源领域投资约3700亿美元，包括为企业提供补贴、税收减免和退税之后，越来越多绿色技术领先公司受到吸引，从欧洲转向美国，CCUS便是一大转移风口。

　　在中国，尽管CCUS项目大多仍处于工业示范阶段，初创企业数量不多，但是，极具的前景正吸引越来越多人员、资金流向碳捕获技术圈，有资本甚至在早期创业阶段便已介入。

　　据国际能源署（IEA）统计，2030年，全球CCUS投资需要增加至1600亿美元，2050年之前，还需额外投资2.5-3万亿美元。中国创业者和资本，是否准备好迎接这一万亿美元的机遇？

　　根据新财富统计，国内已获得融资的CCUS领域初创公司已有11家（表1）。其中，除首钢朗泽是首钢集团为大股东的中外合资公司，其他10家均为科技人员参与创业的民企。

　　其中，清捕零碳创始人赵超自称为商业背景，其他9家公司的创始人均为技术研究背景，毕业于清华、哈佛、斯坦福、中科大等名校，博士起步，且不乏在职的高校教授。比如，伏碳科技的联合创始人张贤文、孙永福，分别为合肥工业大学、中国科学技术大学教授；中科汇智的创始人刘应书，为北京科技大学教授；中科翎碳的联合创始人叶健文，为华南理工大学副教授；费曼动力的创始人胡适，为天津大学教授。他们在研发出相关技术后，借助融资完成中试、工业示范落地。

　　其创始人陈曦，拥有华丽的履历，本科毕业于西安交大少年班，后获得清华大学硕士学位、哈佛大学固体力学博士学位，现任陕西能源化工研究院院长；联合创始人盛希泰，曾担任华泰联合证券公司董事长，2014年11月与新东方掌门人俞敏洪发起成立洪泰基金，投资聚焦信息技术、先进制造、医药医疗、新能源新材料、新消费等五大方向。霖和气候科技创业时，二人均持股30%。资本在创业阶段便已介入，显示对这一领域的看好。

　　从注册地看，11家公司集中在北京、广东、江苏、天津四地，其中北京最多，共计5家，广东有3家，江苏、天津分别有2家、1家。

　　成立时间上，2011年、2014年、2015年、2017年分别成立1家，7家成立于2021年，显示近年这一领域创业呈加速之势。

　　从业务看，11家公司覆盖CCUS产业链的多个环节。CCUS产业链，包括从工业尾气等源头捕集、分离、提纯二氧化碳，之后加以利用或封存的技术环节。其中，利用是通过化学、生物转化，将碳元素“封印”在其他产品中，而封存则是将液体二氧化碳注入地下咸水层、海上咸水层等区域储存（附图）。

　　11家初创公司中，霖和气候科技、江苏绿碳、中科翎碳、首钢朗泽、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体化设备，中科汇智具备气体分离技术，可用于碳捕集，清捕零碳、费曼动力、碳达新材三家公司则具备二氧化碳利用技术。

　　其中没有一家公司具备封存技术，这或因为，封存的成本极为高昂，并且需要合适的地质条件。此外，枯竭油田、气田封存已是较为成熟的技术流程。早在2010年，我国就已在内蒙古鄂尔多斯实施地下咸水层二氧化碳封存项目：利用燃烧后捕集的方法，再将液体二氧化碳经专用罐车运输至作业区，加压后注入地下1500-2500米之间的咸水层。

　　碳捕集，是CCUS产业链的第一步。其目标，是将二氧化碳从工业尾气或其他气源中进行分离、提纯。

　　有意思的是，业内人士从碳捕集的角度，为无色无嗅的二氧化碳，赋予了彩虹般的颜色：黑碳——煤等化石燃料不完全燃烧产生；棕碳——化石燃料、生物质燃烧等释放的吸光性有机气溶胶；灰碳——工业过程中产生；绿碳——由森林等陆地生态系统通过光合作用吸收；蓝碳——由红树林、海藻等海洋生态系统吸收；青碳——储藏于内陆淡水湿地；白碳——从空气中直接捕集。

　　2020年，联合利华发布“洁净未来”战略，其核心即是“碳彩虹”：将奥妙（OMO）、晶杰（Cif）等品牌生产中使用的黑碳，逐步替代为绿碳、蓝碳、灰碳等。如今，奥妙洗衣凝珠的表面活性剂，就采用了再生碳：捕获气体中的碳，利用特定的微生物过程，将含碳气体相继转化为乙醇、环氧乙烷，进而用于表面活性剂。

　　一般而言，排放源的二氧化碳浓度决定了捕集方法，并且与捕集成本成反比，也就是说，浓度越低，碳捕集的难度越大、成本越高（表2）。

　　传统的捕集来源，主要为能源或工业尾气，其二氧化碳浓度通常在5%以上。根据麦肯锡数据，高浓度的二氧化碳烟气，可通过脱水和压缩，实现物理捕集，这一技术已较为成熟；水泥厂、发电厂等低浓度的烟气，主要通过化学溶剂、固体材料吸附、膜分离等方法捕集，其中，化学溶剂捕集法较为成熟。

　　近年，成为全球创业焦点的，则是利用吸附或吸收剂，直接从空气中捕集二氧化碳的DAC技术。严格来讲，传统的CCUS是高排放企业的碳减排技术，DAC则为负碳技术。

　　DAC概念最早由美国亚利桑那州立大学坦佩分校教授拉克纳（Klaus Lackner）于1999年首次提出，如今，瑞士的气候工厂（Climeworks）、加拿大的Carbon Engineering等公司已基于相关技术，在全球建起了一座比一座规模大的DAC工厂（表3）。

　　在冰岛，Climeworks于2021年建成了全球第一个DAC工厂奥卡（Orca）——在冰岛语中，其与“能源”发音相同。利用固体胺作为DAC吸附剂，这家工厂每年可以从大气中去除4000吨二氧化碳，相当于公路上减少850辆汽车。2022年6月，Climeworks在冰岛建设的第二座工厂Mammoth规模更大，计划2024年运行，每年从大气中吸收36000吨二氧化碳。

　　Climeworks于2009年成立，最初是苏黎世联邦理工大学的分支机构。目前，其已在全球运营超过10家DAC工厂。2022年5月，其完成一轮6.5亿美元融资，创造了碳捕获公司最大募资额，并借此成为估值超过10亿美元的独角兽。参与此轮融资的包括瑞士再保险（Swiss Re）、摩根大通等。Climeworks拟利用本轮融资，建设更多的DAC工厂。

　　在苏格兰，加拿大的Carbon Engineering正建造的一个可以捕集50万到100万吨二氧化碳的设施，有望在2026年投入使用。这家公司由大卫·凯斯（David Keith）于2009年创立。他曾担任哈佛大学教授，2023年加入芝加哥大学，担任地球物理科学系教授。

　　在美国加利福尼亚州的纽波特海滩，拥有直接海洋捕获技术的Captura，于2022年建立了第一个海水碳捕集试点。2023年，其计划与南加州天然气公司合作，在废弃的海上石油天然气平台，利用专门的电渗析技术，从海水中提取二氧化碳，电渗析中使用的酸和碱也从海水中提取。

　　这个2021年从加州理工学院孵化的初创企业，除了在Xprize大赛中获奖，还从美国能源部等机构拿了上千万美元的投资。2023年8月，Captura达成了A+轮融资，由EIC Rose Rock直接投资。其A轮融资由Equinor Ventures领投，Aramco Ventures、加州理工学院、Future Planet Capital、EIC Rose Rock等参投。据称，海洋碳捕集技术成本较低，而且还有潜力达到每年十亿吨的产能等级。

　　目前，全球有18个DAC工厂在运行。据称，华能集团计划2024年建成我国第一套DAC工业示范装置。

　　由于中国2060年实现碳中和之前，仍有一部分温室气体无法通过传统CCUS技术完成减排，DAC技术被认为颇具前景。根据中国二氧化碳捕集利用与封存年度报告（2023），碳中和前夕，DAC以及捕集生物质产生的二氧化碳（BECCS）技术，将贡献5-8亿吨/年的二氧化碳移除量。国际能源署预测，到2029年底，DAC技术可以从大气中移除8500万公吨二氧化碳，相当于超过21000座Orca工厂。

　　国内初创公司也不逊色。2023年8月，国内唯一具备DAC技术的初创公司霖和气候科技，完成数千万元的Pre-A轮融资，由中信建投资本、新材智资本投出。这是继2021年11月其完成1500万元的天使轮融资后的第二轮融资，间隔时间不到一年。

　　不仅企业和资本积极参与，各国政府也在加大DAC投资力度。刚刚过去的8月，美国能源部宣布投资12亿美元建设两个DAC中心，这是全球在清洁技术方面最大的补贴项目，美国还将斥资23亿美元再建立两个区域DAC中心。澳大利亚、加拿大、日本、英国等国也将进行资金投入。

　　据测算，我国已投运示范的项目中，高浓度二氧化碳的捕捉成本为105-250元/吨，低浓度捕获成本为200-730元/吨，而处于起步阶段的DAC技术，成本远不止于此。

　　其成本的区别，在于吸附技术、温度、压力以及过程中水资源、电力等耗能高低。比如，Carbon Engineering的二氧化碳分离温度高达900度，而另外两家温度则在100度左右。再比如，Carbon Engineering捕获中所需循环用水量在2-7吨，而另外两家则在2吨以内。

　　未来，随着技术改进以及大规模实施，DAC工厂的成本可望逐步降低。根据中石油数据，2011年DAC成本约为610美元/吨，而2020年已降至200美元/吨左右。Global Thermostat预计，未来其成本可降低至18-35美元/吨。

　　比如，以上提到的三家巨头依靠变温/变压的技术路径的DAC装置，需要大量的能源及热量消耗成本。而据霖和气候科技披露，其研发出的干湿法空气直捕技术（MSDAC），基于自主研发的变湿碳捕集固体材料MSCCM，干燥状态下可以自动化学吸附空气中的二氧化碳，并且只需少量水汽调整湿度，即可释放出二氧化碳，另外，通过调节释放过程中的真空度，可以释放出任意浓度的二氧化碳与空气的混合器，便于下一步的利用。其MSCCM材料易于量产，工艺简单且可无限次循环利用，与Climeworks、Global Thermostat使用的胺类吸附剂相比成本低；而Carbon Engineering采用的碱性吸收剂的二氧化碳分离难度大、能耗高，碱性溶液较强的腐蚀。