马自达车载 CO2 捕集系统通过 24 小时耐久赛验证:沸石吸附+尾气热解析,单场回收 804 克
B910化工消息:6月12日消息,日本汽车厂商马自达在 Super Taikyu 耐久赛第 3 站 24 小时赛事中完成了车载 CO2 捕集、压缩、储存(Mobile Carbon Capture, MCC)全流程的车内示范。该示范车在 24 小时内回收并储存了 804 克 CO2,相比 2025 年 11 月初试的 84 克提升 9 倍以上,标志着车载 CCUS 技术首次完成完整闭环验证。
从化工工艺视角看,MCC 系统的核心化学工程链包括四步:第一步是吸附——使用沸石(zeolite,一种多孔结晶铝硅酸盐矿物)作为吸附剂,从尾气流中选择性吸附 CO2;第二步是脱附——利用发动机尾气余热加热吸附床,将吸附的 CO2 释放出来;第三步是压缩——通过车载电压缩机将释放出的 CO2 加压;第四步是储存——压缩后的 CO2 储存于车载罐体内。这一工艺路线在原理上与工业级变温吸附/变压吸附(TSA/PSA)CO2 捕集工艺一致,但被大幅小型化、轻量化并集成到乘用车平台上。
沸石吸附剂的选择在化学工程上有明确的技术经济逻辑:沸石对 CO2 的吸附选择性优于 N2 和 H2O,热稳定性高(可承受尾气温度 200-400°C),且材料成本远低于金属有机框架(MOF)或胺基溶剂。马自达并未披露所用沸石的具体类型(13X、5A、4A 等),但工业 CO2 捕集领域最常用的沸石类型为 13X,其 CO2 吸附容量在常温常压下约为 2-4 mmol/g。
从产业意义看,车载 CCS 是化工碳捕集技术在移动源场景的延伸应用。传统 CCS 装置通常规模为百吨至百万吨/年,固定部署于发电厂、水泥厂、化工厂;车载 CCS 则要求装置重量轻(公斤级)、能效高(不显著增加油耗)、抗震动耐高温。马自达此次示范的意义在于,将工业级 TSA 工艺压缩到车辆可承载的体积和重量,证明车载碳捕集在工程上具备可行性。
对 CO2 产业链下游而言,车载捕集的 CO2 可定向进入两个高附加值用途:一是温室农业(温室作物气肥,提升番茄、黄瓜、花卉等作物的光合效率);二是工业 CO2 转化(合成甲醇、合成尿素、合成碳酸盐)。后者与 CO2 化工利用路线(如 LanzaTech 生物发酵、Twelve 电化学 CO2 还原、Carbon Recycling International CO2 制甲醇)形成上下游耦合。
马自达还指出,在示范阶段配合使用碳中性的加氢植物油(HVO)作为燃料,MCC 系统已经具备短期碳负运行的潜力——即车辆全生命周期净碳排放为负值。HVO 是废食用油、动物脂肪通过加氢脱氧-异构化工艺生产的可再生柴油,与化石柴油化学组成相同(C10-C22 烷烃),可在现有柴油机上直接使用。
马自达计划在 2026 年 11 月 Super Taikyu 第 7 站中,正式示范其短期碳负运行能力。如果示范成功,将开启 CCS 技术在乘用车领域应用的新赛道,对全球化工产业链的沸石吸附剂、车载压缩机、CO2 储罐、HVO 燃料等上下游环节产生新需求拉动。 (来源:Gasworld)
从化工工艺视角看,MCC 系统的核心化学工程链包括四步:第一步是吸附——使用沸石(zeolite,一种多孔结晶铝硅酸盐矿物)作为吸附剂,从尾气流中选择性吸附 CO2;第二步是脱附——利用发动机尾气余热加热吸附床,将吸附的 CO2 释放出来;第三步是压缩——通过车载电压缩机将释放出的 CO2 加压;第四步是储存——压缩后的 CO2 储存于车载罐体内。这一工艺路线在原理上与工业级变温吸附/变压吸附(TSA/PSA)CO2 捕集工艺一致,但被大幅小型化、轻量化并集成到乘用车平台上。
沸石吸附剂的选择在化学工程上有明确的技术经济逻辑:沸石对 CO2 的吸附选择性优于 N2 和 H2O,热稳定性高(可承受尾气温度 200-400°C),且材料成本远低于金属有机框架(MOF)或胺基溶剂。马自达并未披露所用沸石的具体类型(13X、5A、4A 等),但工业 CO2 捕集领域最常用的沸石类型为 13X,其 CO2 吸附容量在常温常压下约为 2-4 mmol/g。
从产业意义看,车载 CCS 是化工碳捕集技术在移动源场景的延伸应用。传统 CCS 装置通常规模为百吨至百万吨/年,固定部署于发电厂、水泥厂、化工厂;车载 CCS 则要求装置重量轻(公斤级)、能效高(不显著增加油耗)、抗震动耐高温。马自达此次示范的意义在于,将工业级 TSA 工艺压缩到车辆可承载的体积和重量,证明车载碳捕集在工程上具备可行性。
对 CO2 产业链下游而言,车载捕集的 CO2 可定向进入两个高附加值用途:一是温室农业(温室作物气肥,提升番茄、黄瓜、花卉等作物的光合效率);二是工业 CO2 转化(合成甲醇、合成尿素、合成碳酸盐)。后者与 CO2 化工利用路线(如 LanzaTech 生物发酵、Twelve 电化学 CO2 还原、Carbon Recycling International CO2 制甲醇)形成上下游耦合。
马自达还指出,在示范阶段配合使用碳中性的加氢植物油(HVO)作为燃料,MCC 系统已经具备短期碳负运行的潜力——即车辆全生命周期净碳排放为负值。HVO 是废食用油、动物脂肪通过加氢脱氧-异构化工艺生产的可再生柴油,与化石柴油化学组成相同(C10-C22 烷烃),可在现有柴油机上直接使用。
马自达计划在 2026 年 11 月 Super Taikyu 第 7 站中,正式示范其短期碳负运行能力。如果示范成功,将开启 CCS 技术在乘用车领域应用的新赛道,对全球化工产业链的沸石吸附剂、车载压缩机、CO2 储罐、HVO 燃料等上下游环节产生新需求拉动。 (来源:Gasworld)



