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碳捕集利用化学品市场 尺寸和份额 2025 - 2034

报告 ID: GMI15347
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发布日期: November 2025
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碳捕集利用化学品市场规模

根据 Global Market Insights Inc. 发布的最新报告,2024年全球碳捕集利用化学品市场规模为585亿美元。预计市场规模将从2025年的673亿美元增长至2034年的4,763亿美元,复合年增长率(CAGR)为20.5%。
 

碳捕集利用化学品市场核心要点

2024年市场规模
585亿美元
2025年市场规模
673亿美元
2034年预测市场规模
4,763亿美元
复合年增长率(2025—2034年)
20.5%
区域市场主导地位
最大市场
欧洲
增长最快的地区
亚太地区
主要企业
  • 市场领导者:Covestro AG 领先市场,2024年市场份额超过 7%。

  • 领先企业:该市场的前五大企业包括 Covestro AG、BASF SE、Carbon Clean Solutions Ltd.、Air Liquide S.A.、LanzaTech Global, Inc.,2024年合计占据 28% 的市场份额。

主要市场驱动因素
  • 全球碳排放法规日趋严格
  • 可持续化学品需求激增
  • 政府激励措施和研发资金支持
机遇
  • 工业共生与废弃物资源化利用
  • 拓展绿色肥料和燃料市场
挑战
  • CO2 转化能耗高
  • 缺乏标准化政策框架

  • 全球品牌和原始设备制造商(OEM)为实现企业净零目标及供应链脱碳目标,正日益寻求低碳和碳负排放材料。交通运输行业已在车辆内饰部件中使用CO2-derived多元醇,以满足这一需求。此外,许多 OEM 正日益制定低碳材料采购目标。建筑行业也已开始采用CO2-cured混凝土和CO2-derived骨料,绿色建筑计划还为建筑中使用碳负排放材料提供积分。
     
  • 主要市场驱动因素是化工、材料及下游行业净零目标和脱碳承诺的增加,预计将对复合年增长率(CAGR)产生25%的影响。根据国际能源署(IEA)的净零排放情景,到2030年,仅化工行业就需捕集约5%的二氧化碳。其中,氨、甲醇和高价值化学品分别占主要化学品排放量的45%、28%和27%。近期,由于联邦投资,美国价值链上公开宣布的碳管理项目已超过270个。
     
  • 碳定价、税收抵免和监管要求等支持性政策不断增加,正改善碳捕集利用(CCU)项目的经济性,预计对复合年增长率(CAGR)的影响约为20%。美国《通胀削减法案》将商业设施和发电设施捕集并利用二氧化碳的第45Q条税收抵免额度从每公吨60美元提高至85美元;2025年《One Big Beautiful Bill Act》对利用和封存给予相同的抵免额度。
     
  • 欧盟《ReFuelEU Aviation》规定,从2025年起可持续航空燃料(SAF)的掺混比例为2%,到2050年提高至70%,其中合成燃料的子目标为到2050年达到35%。《FuelEU Maritime》法规为海上运输设定了温室气体强度减排目标,要求到2050年减排80%。
     
  • 催化、电解系统和工艺集成领域的快速创新,已推动成本下降和性能提升。新型催化剂材料——包括单原子催化剂、金属有机框架和纳米结构电极——在二氧化碳转化方面表现出更高的选择性、活性和稳定性。固体氧化物电解池的CO2-to-CO转化电流密度已超过4 A/cm²,有助于实现更紧凑的反应器设计并降低资本成本。
     

碳捕集利用化学品市场趋势

  • 市场正经历一场从试点和示范项目向商业规模生产工厂的重大转变。例如,首座大型电子甲醇工厂于2024年1月开始投产,这标志着CO2-to-chemicals商业化供应取得了重要进展。2024年,还有许多其他项目推进至最终投资决策(FID)阶段;这些项目在利用相关技术的多种化学路径中,已公布的二氧化碳利用总产能超过每年1,000万吨。
     
  • 商业规模的气体发酵工厂正将工业尾气和捕集的CO2转化为乙醇和可持续航空燃料(SAF),产能约为每年5万至15万吨。电化学CO2还原工艺已从实验室规模、每小时生产毫克级产物的示范装置,发展到中试规模、每天生产千克级甲酸盐、CO和乙烯的设施。矿化和碳酸化工艺已应用于建筑材料领域实现商业化部署,众多设施已开始以工业规模生产CO2-cured混凝土产品。
     
  • 碳捕集与利用同可再生氢生产、工业点源CO2捕集和生物能源系统的紧密整合,正为这些系统的部署创造协同机遇。将利用可再生电力电解水制得的绿氢,与从发酵、厌氧消化和生物质燃烧过程中捕集的生物源CO2相结合,有望实现碳负化学品生产。
     
  • 现有的BECCU(生物能源碳捕集与利用)系统正部署于生物乙醇生产设施、沼气提纯设施和生物质发电站,以捕集高纯度CO2流,并将其转化为化学品和燃料。捕集的生物源CO2与可再生氢结合,用于生产合成甲烷、甲醇、二甲醚和合成烃类时,即使计入全生命周期排放,这些燃料的净碳强度仍为负值。
     
  • 与现有工业集群相连,有助于优化基础设施利用并降低成本。利用现有CO2管道网络,可避免建设专用碳基础设施的成本。共用氢气生产设施和CO2储存设施有望形成规模经济,降低单位资本成本。炼油厂、化工厂、钢厂、水泥厂和发电站之间的工业共生,有望打造更高效的化学品生产用CO2供应链。
     

碳捕集与利用化学品市场分析

碳捕集利用化学品市场规模,按产品类型划分,2021—2034年(十亿美元)
碳捕集利用化学品市场规模,按产品类型划分,2021—2034年(十亿美元)

按产品类型划分,市场分为醇类和平台化学品、聚合物和塑料、烯烃和烃类、合成气和中间体、建筑材料和骨料,以及特种化学品和其他化学品。2024年,醇类和平台化学品占据市场主导地位,市场份额约为28%;预计到2034年,其复合年增长率将达到23%。
 

  • 该预测基于可获取由捕获的二氧化碳(CO2)制成的甲醇和乙醇。以 CO2 和可再生氢为原料生产甲醇的技术已实现商业化,欧洲和亚洲已有多座设施投入生产,生产可再生甲醇作为燃料应用的化学原料。
     
  • 改良的 Cu/ZnO 基催化剂在催化加氢过程中表现出超过 99% 的甲醇选择性;结合低成本可再生电力后,其生产成本正接近传统生产方法。利用工业尾气和捕获的 CO2 生产乙醇的气体发酵技术近期已实现商业化,带动产能稳步增长,年产能达到 50,000 至 150,000 吨。
     
  • 2024 年,聚合物和塑料细分市场占市场份额的 18%,预计到 2034 年将实现最高的复合年增长率(CAGR),达到 25.5%,这表明 CO2-based 多元醇和聚碳酸酯具有强劲的商业吸引力。Covestro AG 已实现商业规模生产,其中多元醇的 CO2 成分比例最高可达 20%,可用于汽车、家具和建筑领域的聚氨酯泡沫。相关商业化生产已在多个设施展开,基于 CO2 的多元醇累计产量当量超过 100,000 吨。
     

按技术划分,市场可分为电化学转化、催化加氢、气体发酵与生物转化、热化学转化、矿化与碳酸化以及直接化学合成。2024 年,催化加氢占据市场主导地位,市场份额约为 32%,预计到 2034 年将以 22.5% 的复合年增长率(CAGR)增长。
 

  • 催化加氢技术的商业可行性得益于成熟的催化剂、工艺设计框架和成功的商业化。新型 Cu/ZnO/Al2O3 甲醇合成催化剂开始展现出超过 99% 的选择性,其时空收率可与传统甲醇合成技术相媲美。钴基和铁基费托催化剂可将由 CO2 生成的合成气转化为合成烃类,并通过改变温度和压力来控制产品分布。
     
  • 2024 年,矿化与碳酸化技术占据 22% 的市场份额,预计将以 23.5% 的复合年增长率(CAGR)增长。这一增长主要由混凝土养护、骨料生产和矿物碳酸化应用所推动。该技术能够以较低的能耗实现 CO2 的永久封存,并利用储量丰富的矿物原料,其主要成分为硅酸钙和硅酸镁。

 

碳捕集利用化学品市场份额,按最终用途行业划分(2024年)
碳捕集利用化学品市场份额,按最终用途行业划分(2024年)

按终端应用行业划分,碳捕集利用化学品市场可分为汽车、建筑与建造、包装、化学品与石化、航空、医疗保健、农业以及电子与消费品。2024 年,化学品与石化行业占据最大市场份额,达到 24%。
 

  • 由于下游化学品生产对CO2-derived甲醇、乙烯和化学中间体的需求,化学品和石化产品终端应用领域正以22%的复合年增长率(CAGR)增长。根据国际能源署(IEA)《净零排放情景》(2021年),到2030年,化学品行业预计将占需要捕集的二氧化碳总量的近5%。甲醇可用作甲醛、乙酸、甲基丙烯酸甲酯、烯烃和汽油调和的原料,从而在市场上催生多种应用。
     
  • 2024年,建筑业占据20%的市场份额,复合年增长率(CAGR)最高,达25%,这主要得益于CO2-cured混凝土、碳化骨料和低碳水泥的应用。此外,北美、欧洲和亚太地区的公共及私人基础设施投资纳入了更多低碳材料规范,这有望推动需求增长。

 

美国碳捕集与利用化学品市场规模,2021—2034年(十亿美元)
美国碳捕集与利用化学品市场规模,2021—2034年(十亿美元)

2024年,北美碳捕集利用化学品行业在全球快速发展,市场份额达到28%。
 

  • 北美市场主要受《通胀削减法案》扩大45Q税收抵免政策以及《基础设施投资与就业法案》的支持;后者已承诺为碳管理示范项目提供121亿美元资金。美国已宣布实施270多个碳管理项目,年捕集能力约为2亿吨。
     

2024年,欧洲碳捕集利用化学品市场在该行业占据了可观的市场份额,收入达187亿美元,预计在预测期内将实现可观增长。
 

  • 2024年,欧洲以32%的份额占据最大市场份额,多项重要气候政策也继续为市场提供支持,包括《欧盟绿色协议》、《碳边境调节机制》和《工业碳管理战略》。该战略的目标是到2030年实现每年5,000万吨的二氧化碳储存能力。欧盟委员会还在推行《工业碳管理战略》,该战略将推动二氧化碳到2040年成为可交易商品,并设定每年捕集2.8亿吨的目标。
     

在分析期内,亚太碳捕集利用化学品市场预计将以26%的复合年增长率增长。
 

  • 2024年,亚太地区占据27%的市场份额。该地区的主要部署国家为中国、印度和韩国。中国于2023年启动了四座新捕集设施,并发布了涵盖碳足迹和碳捕集、利用与封存(CCUS)的70项国家标准。日本绿色创新基金承诺在十年内投入39亿美元,用于支持电子化学品、电子燃料和矿物碳化技术。
     

2024年,拉丁美洲碳捕集利用化学品市场占据7%的市场份额,预计在预测期内将实现显著增长。
 

  • 拉丁美洲有望进一步推动碳捕集利用(CCU)化学品的发展与应用,尤其是在巴西和智利。当地通过引入可持续农业来推动可持续采矿的重点举措,正带动相关投资。巴西注重将绿色氨用于施肥,同时,结合 CCU 的乙醇生物炼制厂具有潜在应用前景,这些因素共同创造了当地的潜在需求。此外,拉丁美洲能源组织(OLADE)等联盟推动区域合作,通过公共资金和合作伙伴关系启动 CCU 试点项目。
     

2024年,中东和非洲碳捕集利用化学品占据6%的市场份额,预计在预测期内将实现可观增长。
 

  • 中东和非洲(MEA)正推动 CCU 应用,以配合其油气行业的脱碳目标。沙特阿拉伯和阿联酋等国在主权财富基金的支持下,将 CCU 纳入大型石化产业集群,并实施了沙特“2030愿景”等框架。南非在合成燃料和水泥生产领域引领 CCU 应用,部分原因是当地的排放目标,此外也得益于利用外部资金的气候融资机制。
     

碳捕集利用化学品市场

全球碳捕集利用化学品行业的集中度处于中等水平。预计2024年,市场前五大企业将占据近28%的市场份额,其余72%由多家区域性企业和专业技术公司构成。这种竞争格局反映了 CCU 化学品市场中技术路径、终端应用和区域市场动态的多样性。

 

  • Covestro AG:Covestro AG 是CO2-based多元醇领域的商业领先企业,在德国和中国设有生产工厂。该公司在用于聚氨酯泡沫的多元醇中使用的 CO2 最高可达 20%。Covestro 凭借近期在其多马根工厂扩建 CO2 多元醇产能、投入 1,500 万美元,以及承诺在 2030 年前持续推进以循环经济为重点的项目、投入 10 亿美元,继续稳居市场领先地位。Covestro 向全球汽车、家具和建筑市场销售CO2-based多元醇。
     
  • BASF SE:全球最大的化学生产商 BASF SE 正在其全球生产网络中整合碳捕集与利用技术。该公司的 OASE blue 燃烧后 CO2 捕集技术将通过 Kairos@C 项目应用于其安特卫普工厂,主要目标是每年捕集 100,000 吨 CO2。
     
  • LanzaTech Global Inc.:LanzaTech Global Inc. 拥有商业规模的气体发酵设施,可利用工业尾气生产乙醇和可持续航空燃料(SAF),并捕集 CO2。其 CircularAir 平台利用捕集的碳生产 SAF,目前产品已在亚洲销售,并在全球推进更多开发项目。LanzaTech 获得了英国政府的资金,还与 Wagner Australia 合作处理商业废气,并与 NTPC India 合作利用钢厂气体作为转化技术的原料。LanzaTech 的技术已商业化运营多年,证明了其可靠性和可扩展性。
     
  • Air Liquide S.A.:Air Liquide S.A. 是工业和医疗领域气体、技术及服务的全球知名领先企业,业务重点包括氢气生产和碳捕集。该公司拥有一系列名为 Cryocap 的技术,其中包括利用多种工业来源进行燃烧后 CO2 捕集的解决方案。凭借氢能战略和碳管理重点,该公司通过提供捕集的 CO2、可再生氢气和用于化学合成的工业气体,成为 CCU 价值链中的重要参与者。
     
  • Avantium N.V.:Avantium N.V. 专注于可再生化学技术的开发与商业化,其中包括以 CO2 为原料的化学品生产。该公司重视植物来源化学品和 CO2,这既契合循环经济体系的基本原则,也体现了对脱碳目标的优先关注。其试点和示范设施正在扩大最新一代催化工艺的应用规模,以将 CO2 转化为有价值的化学产品。
     

碳捕集与利用化学品市场企业

碳捕集与利用化学品行业的主要企业包括:
 

  • Air Liquide S.A.
  • Aker Carbon Capture ASA
  • Avantium N.V.
  • BASF SE
  • Blue Planet Systems Corporation
  • Carbon Clean Solutions Ltd.
  • Carbon Recycling International (CRI)
  • Carbon Upcycling Technologies Inc.
  • CarbonCure Technologies Inc.
  • Climeworks AG
  • Covestro AG
  • Econic Technologies Ltd.
  • LanzaTech Global, Inc.
  • Liquid Wind AB
  • Mitsubishi Chemical Group Corporation
  • Novomer Inc.
  • SABIC
  • SK Innovation Co., Ltd.
  • Solidia Technologies, Inc.
  • TotalEnergies SE
     

碳捕集与利用化学品行业新闻

  • 2024年11月,LanzaTech Global Inc. 与 Wagner Australia 合作开展废气制乙醇项目,并与印度 NTPC 合作,在其钢厂进行气体制化学品转化。
     
  • 2024年10月,BASF SE 位于德国路德维希港的54 MW电解槽项目启动可再生氢生产,用于基于CO2的化学合成。该项目也是欧洲规模最大的工业运营电解槽项目之一。
     
  • 2024年9月,作为沙特阿拉伯 NEOM 大型项目的一部分,CarbonCure Technologies Inc. 宣布与 NEOM 合作生产可持续混凝土,展现了其国际扩张和大规模部署潜力。
     
  • 2024年7月,Covestro AG 承诺继续部署商业规模生产,并宣布投资1,500万美元,扩大该公司位于德国多马根工厂的CO2多元醇生产能力。
     

这份碳捕集、利用与化学品市场研究报告深入涵盖该行业,提供2025年至2034年营收(十亿美元)和产量(千吨)的估算与预测,涵盖以下细分市场:

按产品类型划分的市场

  • 醇类与平台化学品
  • 聚合物与塑料
  • 烯烃与烃类
  • 合成气与中间体
  • 建筑材料与骨料
  • 特种及其他化学品

按技术划分的市场

  • 电化学转化
  • 催化加氢
  • 气体发酵与生物转化
  • 热化学转化
  • 矿化与碳酸化
  • 直接化学合成

按终端使用行业划分的市场

  • 汽车
    • 内饰部件
    • 外饰部件
    • 引擎盖下应用 
  • 建筑与建造
    • 住宅建设
    • 商业建筑
    • 基础设施与土木工程
  • 包装
    • 食品与饮料包装
    • 工业包装
    • 消费品包装
  • 化学品与石化产品
    • 基础化学品生产
    • 特种化学品
    • 农用化学品
  • 航空
    • 商业航空
    • 货运与运输
    • 军事与国防
  • 医疗保健
    • 医疗器械
    • 药品包装
    • 医院与临床用品
  • 农业
    • 作物生产
    • 肥料与土壤改良剂
    • 农业设备
  • 电子产品与消费品
    • 家用电器
    • 体育用品

以上信息涵盖以下地区和国家:

  • 北美  
    • 美国
    • 加拿大 
  • 欧洲
    • 德国
    • 英国
    • 法国
    • 西班牙
    • 意大利
    • 欧洲其他地区 
  • 亚太地区
    • 中国
    • 印度
    • 日本
    • 澳大利亚
    • 韩国
    • 亚太地区其他地区 
  • 拉丁美洲
    • 巴西
    • 墨西哥
    • 阿根廷
    • 拉丁美洲其他地区 
  • 中东和非洲
    • 沙特阿拉伯
    • 南非
    • 阿联酋
    • 中东和非洲其他地区

 

作者:  Kiran Pulidindi , Kunal Ahuja

常见问题 (FAQs):

2024年,碳捕集与利用化学品的市场规模为585亿美元,这得益于低碳材料应用的迅速扩大。
碳捕集利用化学品的市场规模预计将在2025年达到673亿美元。
碳捕集利用化学品行业预计到2034年达到4763亿美元,复合年增长率为20.5%。
2024年,醇类与平台化学品占据28%的市场份额,是最大的产品类别。先进催化剂和可再生氢路线支持的二氧化碳衍生甲醇和乙醇商业化规模生产,推动了该类别的增长。
催化加氢在2024年占据32%的市场份额,主导着CCU技术格局。其领先地位得益于成熟的催化剂体系、商业可行性以及将CO₂转化为化学品过程中的高选择性。
聚合物与塑料细分市场预计到2034年将以25.5%的复合年增长率增长,在所有CCU化学品类别中增速最快。汽车、建筑和消费品应用对二氧化碳基多元醇和聚碳酸酯的需求不断增长,推动了该细分市场的应用。
北美在2024年占据28%的市场份额。增长得益于强有力的联邦激励措施,尤其是扩大后的45Q税收抵免政策,以及大规模碳管理项目的部署。
主要趋势包括 CO₂制化学品工厂的商业化、电化学和催化转化技术的快速进步,以及 CO₂养护混凝土和碳化骨料的应用不断扩大。
主要市场参与者包括 Covestro AG、BASF SE、Carbon Clean Solutions Ltd.、Air Liquide S.A.、LanzaTech Global Inc.、Avantium N.V.、CarbonCure Technologies Inc.、Climeworks AG、Novomer Inc. 和 Liquid Wind AB。

研究方法、数据来源与验证流程

本报告采用系统化的研究流程,以与行业参与者直接交流、自主建模和严格的交叉验证为核心,而非仅依赖案头研究。

我们的六步研究流程

  1. 1. 研究设计与分析师监督

    GMI 的研究方法以专业人员的经验、严格的验证和充分的透明度为基础。我们报告中的每项洞察、趋势分析和预测均由了解目标市场细微差别的资深分析师完成。

    我们通过与行业参与者和专家直接交流开展广泛的一手调研,并辅以基于经过核实的全球来源所进行的全面二手研究。我们运用量化影响分析提供可靠的预测,同时确保从原始数据来源到最终研究结论的全程可追溯性。

  2. 2. 一手调研

    一手调研是我们研究方法的支柱,贡献了整体洞察的近 80%。我们直接接触行业参与者,以确保分析的准确性和深度。我们结构化的访谈计划覆盖区域及全球市场,收集企业高管、董事和领域专家的意见。这些交流提供战略、运营和技术视角,使研究结论更加全面,市场预测更加可靠。

  3. 3. 数据挖掘与市场分析

    数据挖掘是研究流程的重要组成部分,在整体研究方法中约占 20%。我们通过分析主要企业的收入份额,研究市场结构、识别行业趋势并评估宏观经济因素。我们从付费和免费来源收集相关数据,建立可靠的数据库。这些信息随后用于支持一手调研和市场规模测算,并由分销商、制造商和行业协会等关键利益相关方进行验证。

  4. 4. 市场规模测算

    我们采用自下而上的方法测算市场规模。首先使用一手访谈直接获得的企业收入数据,同时结合制造商的产量以及安装量或部署量统计。随后按区域市场汇总这些数据,得出以实际行业活动为依据的全球市场估算值。

  5. 5. 预测模型与关键假设

    每项预测均明确记录以下内容:

    • ✓ 主要增长驱动因素及其假定影响

    • ✓ 增长制约因素及缓解情景

    • ✓ 监管假设与政策变化风险

    • ✓ 技术采用曲线参数

    • ✓ 宏观经济假设(GDP 增长、通货膨胀、汇率)

    • ✓ 竞争格局及市场进入和退出预期

  6. 6. 验证与质量保证

    在最后阶段,领域专家会人工审查筛选后的数据,识别自动化系统可能遗漏的细微差别和语境错误。专家审查是质量保证的关键环节,可确保数据符合研究目标和相关领域的专业标准。

    我们的三层验证流程致力于最大程度地保障数据可靠性:

    • ✓ 统计验证

    • ✓ 专家验证

    • ✓ 与市场实际情况核对

信任与公信力

10+
经营年限
自成立以来持续提供服务
A+
BBB 认证
专业标准与客户满意度
ISO
质量认证
获得 ISO 9001:2015 认证的企业
150+
研究分析师
覆盖 20 多个行业领域
95%
客户留存率
五年客户关系价值

经过核实的数据来源

  • 行业出版物

    行业期刊、专业出版物和专业媒体

  • 行业数据库

    自有及第三方市场数据库

  • 监管申报文件

    政府采购记录及政策文件

  • 学术研究

    大学研究成果及专业机构报告

  • 企业报告

    年度报告、投资者演示材料及申报文件

  • 专家访谈

    企业高管、采购负责人和技术专家

  • GMI 研究档案

    覆盖 20 多个行业领域的 13,000 多份已发布的研究报告

  • 贸易数据

    进出口量、HS 编码及海关记录

研究与评估的参数

本报告中的每个数据点均经过一手访谈、基于实际数据的自下而上建模以及严格的交叉核查验证。 了解我们的研究流程 →

作者:  Kiran Pulidindi, Kunal Ahuja
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