一场技术“叛乱”与氢能革命
隐秘的技术分歧
2022 年的 Graphitic Energy 正站在关键节点。扎克・琼斯(Zach Jones)和团队耗费两年时间、投入三分之一资金设计的中试工厂即将投产,这套基于熔融系统的技术能将天然气裂解为氢气和固态碳,是公司多年研发的心血。
但一场悄然酝酿的 “叛乱” 正在实验室蔓延——技术团队对原采用的天然气制氢方案极度不满,他们相信还存在更优的技术路径。
矛盾在公司联合创始人埃里克・麦克法兰家的啤酒与披萨宴上爆发。当技术总监萨姆・沙纳提出全新技术思路时,整个团队意识到,这个能同时解决碳排放与成本问题的方案,或许才是突破的关键。
但扎克的顾虑显而易见:投资者的期待、已启动的试点项目,都不允许他轻易推倒重来。

实验室里的暗战
扎克试图用申请知识产权的方式安抚团队,却没能阻止这场技术暗战的升级。当他发现圣巴巴拉实验室的实验规模悄然扩大时,严厉下令终止新方案的资源投入。但技术团队的执着超出了他的想象——他们利用夜晚和周末在公司实验室继续研究,理由是 “未占用工作时间”。
公司凝聚力一度跌入冰点。通风柜里的秘密实验、管理层与技术团队的对峙,让这家清洁能源初创公司走到崩溃边缘。直到那场远离办公室的场外务虚会,扎克才真正听到团队的心声:他们并非否定公司的使命,而是坚信新方法能更快实现 “零排放制氢” 的目标。

关键人物的破局
转机出现在帕特里克・汉克斯的加入。这位曾在埃克森美孚主导新工艺规模化的技术专家,被要求在新旧方案间做出判断。
令人意外的是,他不仅认可了新方法的潜力,更提出了兼顾试点项目与技术创新的灵活路径——将中试工厂设计为可兼容两种技术的弹性架构。
西南研究院的现场制造能力成为破局的关键。当团队需要调整反应堆容器时,焊接工人能在 24 小时内完成改造,这种灵活性让试点项目既能按原计划推进,又为新技术保留了验证空间。
正如扎克所言:“白板上的最佳想法不会获得任何奖励,你必须进行试点,但试点不该成为创新的牢笼。”
从技术突破到商业闭环
Technip Energies 的介入成为重要信号。这家承接全球三分之一氢能项目的巨头,在完成从日产能 6 吨到 270 吨的规模测算后,不仅肯定了技术的可行性,更主动提出投资合作。他们的结论清晰有力:这项技术能与蓝氢竞争,在部分地区甚至更具优势。
团队此时才真正意识到碳的价值。当美国最大石墨生产商前首席技术官加入后,一个被忽视的市场逐渐清晰:除了锂离子电池,炼钢、润滑剂、耐火材料等领域每年需要数百万吨石墨。
史蒂文・斯沃格主导的市场调研显示,仅北美地区就有 300 万吨的年需求,这让碳从 “副产品” 变成了 “摇钱树”。

商业化之路的挑战与展望
2024 年,试点工厂成功运行的消息传来,但挑战远未结束。中试规模的设备定制难题、供应商的犹豫、运输途中的意外事故,都让团队深刻体会到 “创新者的窘境”。扎克坦言:“热交换器、压缩机这些比实验室设备大一个数量级,比炼油厂设备小一个数量级的装置,每一件都是独一无二的挑战。”
如今的 Graphitic Energy 已在德克萨斯州、中西部和东海岸布局。他们的价值主张简单却震撼:每公斤氢气成本仅 2-3 美元,远低于电解制氢的 6-9 美元,且碳产物能创造额外收益。
当被问及一亿美元的使用计划时,扎克的回答出人意料:“先用 1000 万修复那些用胶带和铁丝临时固定的装置,让团队喘口气,再思考下一步。”
这场始于实验室叛乱的技术革命,最终勾勒出清洁能源的新图景——当氢气与石墨在同一工艺中诞生,绿色溢价的消除不再是梦想。正如扎克所言:“理想情况下,除非耗尽所有固体碳市场,否则任何人都不该用其他方式使用天然气。”

Zach Jones 是 Graphitic Energy 的联合创始人兼首席执行官。
以上内容来自播客《绿色蓝图》,一档关于清洁能源经济缔造者的节目。
以下内容来自《石油炼制与化工》2025年第56卷
《石油炼制与化工》是中国石油化工领域的核心学术期刊,创刊时间:1957年(原名《石油炼制》,1994年更名)。主办单位:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
美国 Graphitic Energy公司启动甲烷热解中试工厂
甲烷热解技术作为一种低排放制氢路径,正逐步从实验室走向工程化验证。美国初创企业GraphiticEnerey公司宣布:其位于美国得克萨斯州圣安东尼奥的甲烷热解中试工厂已投入运行。
该装置每日可将天然气转化为1t固态碳和数百千克低碳氢,标志着"绿松石氢"(又称"蓝绿氢",Turquoise Hydrogen)生产技术向商业化迈出关键一步。
此项目依托该公司近期追加的1500万美元A轮融资支持,将在美国西南研究院持续运行至2025年底。
Grnphitic Energy公司的甲烷热解技术采用其开发的固态催化剂,通过部分氧化氢气释放反应所需热量,区别于传统液态催化工艺。
这一技术转型始于2021年该公司从C-Zero更名为Graphitic Energy,核心目标是解决液态催化体系中碳产物纯度低、形态无定形的缺点。
中试厂采用循环流化床反应器,重点测试颗粒夹带率、空踪率及传质系数等工程参数,为放大设计提供数据支撑。
目前,该技术每日处理天然气可产出1t石墨(可作为电动车电池原料)和数百千克的氢气(碳强度显著低于传统灰氢)。
与巴斯夫公司、享斯迈公司的甲烷热解中试项目相比,该技术的独特性在于其碳产物的高附加值——石墨可直接用于能源存储和工业领城,而非仅作为炭黑(如Monolith Materials内布拉斯加州工厂的日产能为38t炭黑)。
市场研究机构 LuxResearch 分析师Cansu Doganay指出,因态催化路线解决了液态工艺的核心缺陷,使碳氢联产具备商业化可行性。
然而,该技术仍面临与“蓝氢”(甲烷重整十碳捕集)的成本竞争——后者目前仍是规模化制氢的更经济方案。
[燕春晖摘译自C&-EN.2025-03-24]
