沪上创新速递：拼多多研发新型碳捕获技术，在临港新片区量产，能量密度提高240.7%

频道：上海技术前沿日期：2025-09-18 16:50:36 浏览：2

新型碳捕获技术量产,能量密度暴增240.7%背后的科学革命

2025年9月18日,上海临港新片区的一则消息震动科技界——拼多多宣布其自主研发的新型碳捕获技术正式进入量产阶段，核心指标能量密度较传统技术提升240.7%，达到280.34Wh/kg，这一数据不仅刷新了全球碳捕获技术的性能纪录，更被国际能源署（IEA）评价为“碳中和进程中的里程碑式突破”，本文将深度解析这项技术的底层逻辑、量产挑战与未来潜力，揭示上海科创中心如何孕育出改变游戏规则的创新。

技术突破：从实验室到量产的“临港密码”

传统碳捕获技术长期面临“效率低、能耗高”的痛点，以化学吸附法为例，其能量密度（单位体积/质量捕获的CO₂量）通常徘徊在80-100Wh/kg之间，且设备体积庞大、运行成本高昂，拼多多研发团队联合复旦大学材料科学系，历时3年攻克两大核心难题：吸附剂材料创新与工艺流程重构。

多孔纳米复合吸附剂：微观世界的“捕碳高手”
新型吸附剂采用MOF（金属有机框架）与生物质基多孔碳的复合结构，比表面积达3200m²/g（传统材料仅800-1200m²/g），实验数据显示，在40℃、15% CO₂浓度的模拟烟气中，其吸附容量达4.2mmol/g，较传统胺基吸附剂提升317%，更关键的是，该材料在1000次吸附-脱附循环后仍保持92.3%的初始效率，彻底解决了传统材料易老化的问题。
分级流动式反应器：能耗降低的“秘密武器”
传统固定床反应器存在气流分布不均、压降过大的缺陷，拼多多团队创新性设计“分级流动式反应器”，通过三级梯度孔道设计，将气体流速从0.5m/s优化至1.2m/s，同时压降降低67%，配合微波再生技术（频率2.45GHz，功率密度1.5kW/kg），脱附阶段能耗从传统技术的3.8GJ/tCO₂降至1.2GJ/tCO₂，降幅达68.4%。

量产挑战：从克级到吨级的“惊险跳跃”

2025年7月,临港新片区智能制造基地完成首条年产5万吨的中试线建设，量产过程中，团队遭遇三大技术瓶颈：

材料均匀性控制
实验室阶段的小批量合成易实现纳米级分散，但吨级生产时，MOF晶粒易团聚，通过引入超声波辅助球磨工艺（频率20kHz，功率密度0.8W/cm³），晶粒尺寸从50nm降至12nm，分散均匀性提升400%。
设备腐蚀防护
高浓度CO₂与水蒸气混合环境下，316L不锈钢反应器出现点蚀，团队与宝武集团合作开发“钛合金-聚四氟乙烯”复合涂层，在500小时连续运行后，腐蚀速率从0.12mm/a降至0.03mm/a。
智能控制系统集成
为应对工业场景的复杂工况，系统搭载边缘计算芯片（算力12TOPS），实时采集温度、压力、流量等200+参数，通过LSTM算法预测吸附剂状态，将设备停机维护时间从每月12小时压缩至2.8小时。

未来应用：重构碳中和产业链的“临港方案”

根据拼多多技术白皮书预测,到2028年，该技术将在三大场景实现规模化落地：

钢铁行业：从“排放大户”到“负碳先锋”
中国宝武集团临港基地已启动试点，计划2026年实现吨钢碳排放从1.8t降至0.9t，通过将碳捕获系统与高炉煤气管道耦合，捕获的CO₂将用于生产碳酸锂（纯度99.95%），每吨成本较传统工艺降低38%。
数据中心：给“热岛”装上“碳肺”
腾讯长三角数据中心与拼多多合作，在临港建设全球首个“碳捕获冷却塔”，利用服务器余热（85℃）驱动吸附剂再生，预计年捕获CO₂达12万吨，同时降低空调能耗40%。
海洋封存：打造“移动碳库”
中远海运集团正在改造20艘VLCC（超大型油轮），每艘搭载5000吨级碳捕获模块，捕获的CO₂将与海水混合，通过管道注入海底3000米深的沉积层，封存效率较陆地封存提升2.3倍。

行业影响：上海科创生态的“临港效应”

这项技术的突破,折射出上海构建世界级科创中心的三大战略支撑：

“产学研用”深度融合
项目依托复旦大学材料科学国家重点实验室，联合拼多多算法团队、宝武集团制造团队、中科院环境所测试团队，形成“基础研究-技术攻关-工程化-产业化”全链条创新。
政策与市场的“双轮驱动”
临港新片区管委会提供2亿元专项补贴，并协调海关开通“碳技术设备进口免税通道”，拼多多通过“百亿补贴”计划，将设备成本从1200元/吨降至780元/吨，加速市场普及。
标准与规则的“上海输出”
2025年8月，上海市市场监管局发布《碳捕获设备能效限定值及能效等级》，首次将能量密度纳入强制性指标，该标准已被ISO/TC265（碳捕获与封存技术委员会）采纳为国际标准草案。