无人愿意为氢气支付溢价！这家氢能生产商靠副产品盈利

初创公司 Graphitic Energy 是众多企图通过创新利用天然气生产低排放产品和能源，从而实现增值的一家公司。

没有多少能源科技初创公司能在两到三年内从实验室阶段推进到大规模商业试点启动阶段。

但总部位于美国加利福尼亚州的 Graphitic Energy 做到了。在包括比尔・盖茨的突破能源 Ventures、TechnipEnergies、埃尼集团等投资者的支持下，Graphitic 表示，其使命是将天然气中的碳转化为价值产品，而非负债。

该公司采用专有技术，通过新颖的甲烷裂解方法生产氢气——对于仍在使用氢气色轮分类的人来说，这属于蓝绿氢——氨和石墨碳，这种材料结构与锂离子电池、电极、润滑剂、耐火材料和冶金中使用的石墨相似。

而且，由于低成本天然气储量丰富，以及合成石墨价值不菲（每吨售价可达数百至数千美元），Graphitic 无需联邦补贴就能开展这项业务。

Graphitic Energy 首席执行官 Zach Jones 对《石油与天然气投资者》表示：“目前，没有人愿意为氢气支付任何形式的溢价…… 石墨的变现消除了氢气的绿色溢价。”

Graphitic Energy 前身为 C-Zero，今年早些时候在得克萨斯州圣安东尼奥的西南研究院启用了一座生产清洁氢气和石墨的试点工厂。这座试点工厂是该公司努力扩大技术规模的一部分，其目标是在 2026 年做出首个商业化工厂的最终投资决定，并于 2028 年底前投产。

首座商业化工厂

Graphitic Energy 于 3 月宣布启用其生产清洁氢气和石墨的试点工厂。该工厂位于得克萨斯州圣安东尼奥的西南研究院。

Graphitic Energy 是众多通过利用现有碳氢化合物价值链，为能源领域增添另一种脱碳工具的公司之一。以非传统方式利用天然气可能会为天然气生产商带来回报。

Jones 在休斯顿氢气会议上发言时表示：“我们向所有涉足天然气领域的人宣传的是，你们已然是全球最大的零排放能源 / 氢气生产商、分销商和消费者。你们只需在碳转化为二氧化碳之前将其分离出来。在我们更名为 Graphitic Energy 之后，

现在我们要宣传的是，把碳转化为二氧化碳是不明智的，因为如果让我们将其提取为石墨碳，在我们开发的应用中，其价值是燃烧产生的英热单位价值的 20 倍。”

其工作原理是什么？

甲烷裂解并非新技术，尽管它比蒸汽甲烷重整等其他氢气生产方法要新一些。该过程包括将天然气或甲烷加热到至少 900 摄氏度，以将甲烷 CH4 分子分解为氢气和碳。这三种物质都有成熟的市场。

然而，这种生产方法也存在缺点。一方面，它需要高温，这意味着需要大量电力。其高昂的前期资本成本也可能令人望而却步。

Graphitic Energy 的技术与众不同之处在于其所谓的 “甲烷氧裂解”，即在氧气存在的情况下将甲烷分解为氢气和固体碳。这种方法每千克氢气只需几度电。

Jones 说：“想想过去五年里各公司在这方面尝试的各种方法，几乎所有方法都以某种形式通过电力输入热量，无论是微波、等离子体、感应加热，还是某种催化剂。”

与在无氧环境下进行但需要高表面积体积比反应器的甲烷裂解不同，Graphitic 的技术采用了一个 40 英尺高、12 英寸直径的碳生成反应器。Jones 将其描述为低成本可消耗催化剂的流化床。

Jones 解释道：“我们送入碳生成反应器的气体是氢气、一氧化碳和甲烷的混合物。总会有少量二氧化碳混入其中。在碳生成反应器中发生的是碳氧化物还原为固体碳的放热反应，这会释放出热量，我们利用这些热量进行额外的甲烷裂解，而甲烷裂解是一种消耗热量的吸热反应。”

流化床在化学工程中很常见，几乎每个炼油厂都有流化床催化裂化装置。Graphitic 表示，其工艺通过消耗部分产品氢气来提供动力，从而降低了所需的能源量。

Jones表示：“看看其他所有蓝绿氢气的生产方法，几乎都要消耗大量电力。虽然比电解法好，比绿氢好，但每千克氢气仍然需要 15、20、25 千瓦时的电能。我们通过一条极具挑战性的工艺开发路径，研发出了不需要这些额外电力的技术。”

Graphitic 的工艺通过消耗部分产品氢气来提供动力，因此每千克氢气仅需几度电

扩大规模、开展合作

目前存在的压力是要证明该工艺和技术在商业规模上是可行的。Jones 说，这就是试点工厂如此重要的原因。

他表示，存在一些障碍，或者说工程上的权衡。没有小规模版本。

“投资低于 1 亿美元的工厂无法部署这项技术…… 人们尝试过小规模或现场制氢，但从未成功过。氢气产量不足会带来问题，而且需要维护。氢气产量不足以分摊这些成本。所以，我认为缺点是必须大规模生产。”

圣安东尼奥的试点工厂每天可生产数百公斤氢气和多达 1000 公斤的固体碳。该工厂将运营至 2025 年底，其目标之一是评估碳颗粒的演变和流化情况，并为商业规模工厂的设计提供参考，同时为采购合作伙伴生产更大批量的碳。

该公司的目标是在 2026 年对首个日产量达 25 吨的工厂做出最终投资决定，并在 2029 年对第二个日产量达 270 吨氢气的工厂做出最终投资决定。Graphitic 表示，其技术单条生产线每年可生产 10 万吨氢气。

Graphitic 并非孤军奋战。工程技术公司 Technip Energies 是该公司的合作伙伴之一。两家公司于 5 月宣布达成一项协议，其中包括为测试活动提供资金，以帮助推进该技术。双方还计划签订许可合作协议，以加快 Graphitic 技术在全球的部署。

Graphitic 试点装置

Graphitic Energy 表示，其位于圣安东尼奥的试点工厂每天可生产数百公斤氢气和多达 1000 公斤的固体碳。

Technip Energies 的天然气和低碳能源高级副总裁 Mario Tommaselli 在一份声明中表示：

“标准化设计将降低投资前成本，加快实施时间，提高项目经济性的可预测性，并降低总体资本成本。这项合作彰显了 Technip Energies 致力于提供可持续、创新、具有成本效益的低碳解决方案的决心，同时也强化了我们的技术组合。”

Jones 说，两家公司从 2023 年开始合作，当时 Technip 开展了 Graphitic 的初步工程研究，并帮助设计了首个商业规模系统，其最低有效规模为每天 6 吨氢气，最大有效规模约为每天 270 吨氢气。Jones 表示，除了资金和实物支持外，Technip 还可能带来理想的潜在客户。

Jones 说：“理想的潜在项目是那些与 Technip 一起进行过蓝氢研究但不知道如何处理二氧化碳的企业。”

Technip Energies 参与了全球众多氢气项目，该公司表示，在此次合作中，不仅带来了其氢气生产经验和流化床专业知识，还带来了大规模项目的经验。

增值与前进

Graphitic 表示，它不需要补贴，因为以市场价格销售氢气和碳就能使项目盈利。

Jones 说：“我们输入天然气，输出氢气和固体碳，如果我们按照当前市场价格为氢气定价，那么为了使项目盈利，石墨需要获得一定的收入。能够不依赖补贴的原因是，我们生产的碳具有足够高的价值，并且能够以足够大的规模被消耗，从而为氢气提供补贴。”

Graphitic 瞄准的碳市场价格大多在每吨 700 至 800 美元之间，Jones 表示，这使得 Graphitic 的产品在 2.5 万吨 / 年的规模上与灰氢持平。

目前，Graphitic 与石油和天然气生产商没有独家合作关系。然而，Jones 认为，在碳受限的世界里，天然气生产商为特定规模的项目供应天然气是一个机遇。“我们所做事情的大图景与碳无关，与氢气也无关。这是要继续将天然气分子货币化。”

但要实现这一目标，需要锁定采购方。Jones 告诉《石油与天然气投资者》，Graphitic 正在与得克萨斯州弗里波特的一家公司交换条款清单。他没有提供细节。

Graphitic 目前有六个商业项目。他说，其中大部分在北美，一些在亚洲。有几个项目目前正在推进到前端加载研究阶段，研究结果将有助于决定哪些项目进入最终投资决定流程。

在向会议听众发言时，Jones 表示，大多数项目的氢气日产量在 20 至 25 吨之间。

“我们认为这是我们技术下一次规模扩大的最佳点。日产量低于 6 吨的氢气对我们来说确实很困难。这并非技术的根本性限制，而是商业上可用的配套设备的限制。”

随着公司推进其技术，融资努力也在继续。到目前为止，该公司已筹集了约 6500 万美元。

Jones 说：“总体而言，我们正处于氢气技术的‘死亡谷’。我们经历了炒作周期，现在正处于死亡谷。而能将我们从中拉出来的，是能够与所有投资者交流，他们不在乎氢气、清洁能源技术、碳或任何这些东西，只希望在项目中赚钱。”

（信息来源：Hart Energy）