隨著全球對減少碳排放的關注度不斷提高，以及技術的不斷進步和成本的降低，碳捕捉設備的應用范圍將進一步擴大。未來，北美碳捕捉市場預計將繼續保持強勁增長。
一、行業現狀：政策、技術與需求三重引擎下的爆發式增長
2025年，北美碳捕捉設備行業在全球碳中和浪潮中迎來歷史性機遇。中研普華產業研究院《2025-2030年北美碳捕捉設備行業投資價值分析及發展趨勢預測報告》顯示，北美市場規模達26.7億美元，占全球市場份額的36.18%，其中美國以15.2億美元領跑，加拿大和墨西哥緊隨其后。預計至2033年，該市場規模將飆升至118.9億美元，2024-2033年復合年增長率(CAGR)達22.8%，遠超全球平均水平。這一增長得益于發電部門(占比65.5%)和工業部門(如水泥、鋼鐵)的旺盛需求，以及政策、技術與市場的三重驅動。
1. 市場規模與區域格局
總體規模：2025年北美碳捕捉設備行業規模達26.7億美元，其中燃燒后捕集技術占據主導地位(84.96%)，主要應用于石油和天然氣行業(43.92%)。
區域分布：美國憑借《通貨膨脹削減法案》(IRA)的稅收抵免政策(如45Q條款)，單噸CO₂封存補貼最高達180美元，推動項目經濟性大幅提升。加拿大則通過《2030減排計劃》，強制高排放行業購買碳配額，倒逼企業采用碳捕捉技術。
項目布局：截至2024年，北美在運和在建的碳捕集與封存(CCUS)項目數量達94個，其中美國Carbon Capture公司的Bison項目年封存能力達數百萬噸，Flour Corporation為其提供工程服務。
2. 產業鏈：從材料到封存的全鏈條協同
上游材料：吸附劑(如胺類溶劑)、膜材料(如陶瓷膜)及鋼材等關鍵原材料由巴斯夫、東麗等企業供應。例如，加州大學伯克利分校與埃克森美孚合作開發的新型金屬有機骨架(MOF)材料，顯著提升了二氧化碳捕獲效率。
中游設備：以燃燒后捕集設備為主，斯倫貝謝、霍尼韋爾等企業占據主導地位。模塊化設計降低了部署成本，燃燒后捕集技術的能耗已從早期4.0 GJ/噸CO₂降至2.5 GJ/噸CO₂。
下游應用：石油和天然氣行業是最大應用領域，通過CO₂驅油(EOR)提高采收率，兼具經濟性與減排效益。水泥、鋼鐵等難減排行業加速布局碳捕捉，以應對全球碳中和目標。
封存與利用：封存地質層(如墨西哥灣鹽穴)和工業利用(如食品級CO₂)占比分別為65%和20%。殼牌與Equinor聯合開發北極光封存項目，推動長周期封存項目落地。
根據中研普華研究院撰寫的《2025-2030年北美碳捕捉設備行業投資價值分析及發展趨勢預測報告》顯示：二、市場規模與趨勢分析：技術迭代與場景革命
1. 市場規模：細分賽道爆發與結構性增長
點源碳捕捉裝置：2024年全球點源碳捕捉裝置市場規模約368.9億元，預計2031年將接近874.9億元，未來六年CAGR為13.5%。北美市場作為核心增長極，2025年市場規模預計達1200萬噸/年，但實際利用率受政策波動影響。
細分市場：燃燒后捕集技術占據主導地位(84.96%)，主要應用于石油和天然氣行業(43.92%)。工業領域則廣泛應用氣體分離膜技術，如沸石膜、鈀膜等，用于提取煙氣中的二氧化碳。
區域市場：美國是碳捕捉和存儲的最大消費市場，約占49%，其次是亞太地區和歐洲。加拿大依托《2030減排計劃》，推動工業碳排放較2005年減少40%，墨西哥則通過國際合作擴大碳捕捉項目的國際影響力。
2. 核心趨勢：從“高成本”到“低成本”的技術躍遷
低成本吸附材料：新型吸附材料(如胺功能化MOF)的研發將進一步降低捕獲成本。例如，加州大學伯克利分校與埃克森美孚合作開發的新型金屬有機骨架(MOF)材料，顯著提升了二氧化碳捕獲效率。
高效分離膜：工業領域廣泛應用氣體分離膜技術，如沸石膜、鈀膜等，用于提取煙氣中的二氧化碳。膜分離技術具有能耗低、操作簡單等優點，但膜材料成本較高，膜壽命較短。
AI與碳捕捉融合：基于人工智能的優化算法將提升設備運行效率。例如，三菱重工與IBM共同開發CO₂NNEX數字平臺，通過區塊鏈技術和物聯網(IoT)連接，實時分析、記錄和驗證捕獲、儲存和交易的二氧化碳量。
DAC技術商業化：Carbon Engineering開發直接空氣捕獲(DAC)技術，商業化應用加速。DAC技術通過物理吸附、化學吸收等技術手段，從大氣中分離二氧化碳，實現其安全封存或資源化利用。
三、未來市場展望
1. 技術突破：從“高能耗”到“低成本”的范式躍遷
關鍵核心技術：聚焦低成本吸附材料、高效分離膜等關鍵技術，突破50項關鍵核心技術。例如，胺功能化MOF材料的研發將進一步降低捕獲成本。
AI與碳捕捉融合：AI大模型將深度融入碳捕捉設備研發、生產、運維等環節，實現智能優化與自動化。例如，通過AI算法優化設備運行參數，降低能耗和運營成本。
DAC技術商業化：DAC技術通過物理吸附、化學吸收等技術手段，從大氣中分離二氧化碳，實現其安全封存或資源化利用。Carbon Engineering開發DAC技術，商業化應用加速。
2. 市場拓展：深耕區域與全球雙循環
北美市場一體化：加強與加拿大、墨西哥等國家的協同，打造世界級碳捕捉設備產業集群。例如，美國Carbon Capture公司的Bison項目年封存能力達數百萬噸，Flour Corporation為其提供工程服務。
“一帶一路”市場：通過碳捕捉設備技術輸出，助力沿線國家能源轉型。例如，殼牌與Equinor聯合開發北極光封存項目，推動長周期封存項目落地。
開源生態建設：抓住開源技術崛起機遇，推動開源碳捕捉設備供應鏈平臺建設。例如，開源碳捕捉設備設計數據庫，服務全球中小能源企業。
2025年，北美碳捕捉設備行業正站在萬億級賽道的起跑線上。從技術端的DAC技術、高效分離膜到需求端的發電部門、工業部門，從國內市場的政策紅利到國際市場的“一帶一路”布局，行業展現出強勁的增長潛力。中研普華產業研究院預測，2030年北美CCS市場規模將突破350億美元，利潤率提升至18%-20%。
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