金属有机框架（MOFs）商业化落地研究报告

从诺奖“分子空间”到工业规模化应用

报告单位：泷澹实业（上海）有限公司、泷澹工业研究院、泷澹新材料产业网研究部

报告日期：2026年10月

执行摘要

核心判断：金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，以下简称 MOF 或 MOFs）正处于从实验室走向工业场景的关键转折期。2025年诺贝尔化学奖授予该领域的三位奠基人，构成对“分子设计”新范式的权威背书，也为产业资本与公众关注按下加速键。当前产业化呈现“两条主线先行”的清晰格局：一是以二氧化碳捕集为代表的气体分离，二是以氢储、电池与空气集水为代表的储能吸附。二者均已出现吨级乃至百吨级中试与规模化产线，产业正由“概念验证”迈向“规模化落地”的临界阶段。

关键依据：

•瑞典皇家科学院于2025年10月8日宣布，将2025年诺贝尔化学奖授予日本京都大学北川进（Susumu Kitagawa）、澳大利亚墨尔本大学理查德·罗布森（Richard Robson）与美国加州大学伯克利分校奥马尔·M·亚吉（Omar M. Yaghi），以表彰其在金属有机框架开发领域的贡献。

•加拿大卡尔加里大学研发的锌基 MOF 材料 CALF-20 已由巴斯夫（BASF）实现商业化量产，并交付碳捕集企业斯万特（Svante）用于工业化装置，成为全球首个多吨级规模生产的 MOF 碳捕集吸附剂；斯万特2025年建成全球首座商业级 MOF 过滤工厂。

•多家机构对全球 MOF 市场规模的预测差异较大：基期规模约在1.04亿美元至33.5亿美元之间，预测期末规模约在3.19亿美元至72.3亿美元之间，年复合增长率（CAGR）约9%至23%，差异主要源于统计口径（是否含 MOF 衍生材料、是否含 COF、下游应用范围）与基准年份不同。

•国内方面，岳阳兴长已实现 MOF 材料百吨级量产，其固态电池电解质材料已向宁德时代送样并进入装车测试；广东碳语新材料实现 MOF 规模化量产并开发40余款产品；蓝廷新能源建成吨级 MOF 产线并应用于锂离子电池。

主要约束与风险：成本仍是第一道门槛——目前可规模化制备的 MOF 价格多在11至17美元/千克，其中配体与金属源等原材料成本占比超过60%；高温、高湿、多杂质等严苛工况下的稳定性与长期寿命尚未充分验证；规模化制备工艺、回收再生与绿色合成路线仍不成熟。此外，市场数据口径高度分歧，须谨慎看待具体数值。行业亦需警惕“一哄而上”的低水平内卷。

建议行动：优先聚焦“非它莫属”的高附加值场景（电池、半导体精密过滤、氢储、碳捕集）实现商业化突破；建立 MOF 材料数据库并借助人工智能与高通量计算加速定制化设计；攻克绿色低成本合成与回收技术；前瞻性布局知识产权与标准，避免低水平重复建设。

一、研究背景、范围与方法

（一）研究背景

材料是工业文明的物质基础。长期以来，新材料研发高度依赖“试错—筛选”的传统范式：在成千上万种候选物中逐一试验，周期长、成本高、确定性低。金属有机框架的出现，提供了另一种可能性——科学家可以像建筑师一样，在分子层面“规划空间”，根据目标功能反向设计材料的孔道大小、形状与表面化学性质。

2025年诺贝尔化学奖的颁发，将这一领域推向聚光灯下。诺贝尔奖评审委员会以“他们为化学创造了新空间”来概括三位获奖者的贡献，明确指出该成果不仅拓展了化学研究的边界，也为能源、环境和材料科学带来深远影响。对产业界而言，诺奖既是“加冕”，也是信号：一个已经沉淀三十余年、在实验室中积累了超过十万种结构设计的材料体系，正在获得将科学积累转化为工程与商业价值的窗口期。

（二）研究范围

本报告聚焦 MOFs 的商业化落地，重点回答四个问题：其一，MOFs 是什么，其“分子设计”方法论为何具有产业意义；其二，2025年诺贝尔化学奖如何推动该领域从实验室走向工业场景；其三，产业化当前聚焦气体分离、储能吸附等方向的实用化工艺进展、市场规模与主要参与者；其四，产业化仍面临哪些瓶颈，中国处于什么位置，下一步应如何推进。

（三）方法与数据来源

本报告采用“公开资料检索＋多源交叉核验＋结构化分析”的方法。数据与事实主要来源于瑞典皇家科学院及权威媒体的诺奖官方通报、巴斯夫等企业官方公告、行业协会与科研机构公开信息、国际研究机构的市场研究报告，以及国内外主流媒体的产业报道。因不同来源的统计口径、基准年份与覆盖范围存在差异，本报告对市场数据采取“并列呈现、标注口径”的处理方式，不进行强行归一或拼接；无法核验的数据明确标注为“待核”或“估算”。所有引用的外部事实均在文末“数据来源”中列出可追溯出处，并在“免责声明”中说明本报告的定位与边界。

二、何为MOF：定义、结构与“分子设计”方法论

（一）定义

金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是一类由金属离子或金属簇作为“节点”（secondary building unit），通过有机配体作为“连接器”，以配位键连接而成的、具有周期性三维网络结构的多孔晶态材料。其内部布满规则排列的纳米级空腔与孔道，气体或液体分子可在其中自由进出并被选择性吸附、储存或分离。

一个广为引用的直观描述是：1克 MOF 的内部比表面积往往超过数千平方米，相当于一个足球场的大小；其孔径、形状与表面化学性质可通过更换金属节点与有机配体进行近乎无限的定制。

（二）结构与关键性能

MOF 之所以被寄予厚望，源于其三项核心性能：

第一，超高比表面积与孔体积。极高的比表面积使其在单位质量下具备远高于传统多孔材料（如活性炭、沸石）的吸附容量，为气体储存与分离提供了物理基础。

第二，孔道可设计的“分子筛”效应。通过调节有机配体的长度与官能团，可在亚纳米至数纳米尺度精确调控孔径，实现对氢、甲烷、二氧化碳、氮气、烯烃/烷烃等不同分子尺寸与极性差异的精准识别，达到选择性吸附与分离的效果。

第三，可逆的“柔性呼吸”效应。部分 MOF 在吸附或释放气体分子时会发生可逆形变，如同“呼吸”一般伸缩而不破坏框架结构，这一特性为动态吸附、传感与智能响应提供了独特机制。

（三）“分子设计”的方法论意义

MOF 的商业化价值不能仅从材料性能维度理解，更在于其背后的方法论突破。传统材料研发是“发现驱动”的——先合成，再筛选，再看有什么用；MOF 的研发逻辑则是“设计驱动”的——先定义目标功能，再逆向选择金属节点与有机配体，搭建出“定制化”的微观结构。

这一方法论在工程上还衍生出若干可识别的“材料家族”，便于产业端按需选型。例如，以咪唑类配体与金属锌构建的沸石咪唑酯骨架（ZIF）类 MOF，兼具沸石热稳定性与 MOF 高孔隙率，被广泛用于碳捕集与气体分离（CALF-20 即属锌基体系）；以锆金属簇为节点、对苯二甲酸类为配体的 UiO 系列，以高水热与化学稳定性著称，适用于需耐水耐酸的严苛工况；以铝基为代表的 MIL 系列，因原料廉价、环境友好合成路线受关注，半工业碳捕集研究已采用此类材料。这些家族化的材料库，正是 MOF 从“单点结构”走向“工业谱系”的工程基础。

正如中国科学院院士、理化技术研究所研究员吴骊珠所指出的，化学家可以根据目标功能——如吸附某种气体、催化特定反应——来设计 MOF 的微观结构，这种“功能导向设计”理念为解决诸多挑战提供了广阔平台。新材料的研发由此从依赖偶然发现的“筛选发现”，迈入主动规划的“分子设计”新天地。这正是本届诺贝尔化学奖所认证的核心范式价值。

（四）发展历程与诺奖基础

MOF 领域的科学积累可追溯至上世纪七八十年代。理查德·罗布森最早尝试利用原子的固有属性，将带正电的铜离子与一个具有四条“臂”的有机分子结合，形成有序而内部空旷的晶体，并于1989年在《美国化学学会杂志》上发表相关成果，提出了构建全新特性材料的设想。此后，北川进在1992年至2003年间证明气体可自由进出 MOF 而不破坏结构，揭示了其柔性“呼吸”特征；奥马尔·亚吉则创造性地合成出高度稳定、可理性设计调控的 MOF，并于1999年合成出经典材料 MOF-5——其内部空间巨大，且能在300摄氏度下保持稳定，奠定了 MOF 走向应用的稳定性基础。

在三位奠基人之后，全球研究者已构建出数以万计（公开报道口径为超过十万种）结构设计各异的 MOF。据诺贝尔化学委员会评委、斯德哥尔摩大学教授邹晓冬介绍，仅中国就有超过100个实验室在开展相关研究。庞大的结构库，正是 MOF 能够“按需定制”并支撑产业化的资源底座。

三、诺奖背书：2025年诺贝尔化学奖及其产业意义

（一）授奖事实

2025年10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森与奥马尔·M·亚吉，以表彰其在“金属有机框架开发领域”的贡献。诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克评价称，MOF 具有巨大潜力，为定制具有新功能的材料带来了此前无法预见的机会。

（二）授奖的三重产业意义

从产业化视角看，本次授奖至少释放三层信号：

第一，范式确认。诺奖从权威层面确认了“分子设计”这一材料研发新范式的成立，意味着 MOF 不是实验室里的“偶然发现”，而是一套可复制、可扩展、可工程化的方法论。这降低了产业界对技术不确定性的担忧，有助于吸引长期资本。

第二，资本与关注度传导。据《中国化工报》报道，诺奖消息公布半小时内，浙江绍兴一家新材料企业负责人便签批了一份 MOF 中试方案；在北京，一位创投基金合伙人迅速锁定了相关项目。创投机构中科创星合伙人郭鑫表示，诺奖消息给一级市场带来鼓舞，让创业公司可能获得更充足资金以加速商业化进程。可见，诺奖直接缩短了“科研成果”与“产业资本”之间的认知距离。

第三，产业化节奏验证。诺奖的“加冕”并非凭空而起，而是建立在 CALF-20 等材料已经实现工业示范、巴斯夫已实现商业化量产的现实基础之上。换言之，诺奖发生在产业化“临门一脚”的节点，形成了“科学荣誉＋产业进展”的叠加效应。

（三）“热关注”与“冷思考”

与此同时，产业界也保持了清醒。多位受访专家指出，MOF 产业化仍面临成本、稳定性与规模化工艺等现实约束，市场上一度存在“除发论文外还有啥用”“问世三十余年为何仍是概念神”的质疑。诺奖的聚光灯终会熄灭，产业的长跑才刚刚开始。这种“热关注”与“冷思考”并存的状态，正是 MOF 商业化所处的真实生态。

四、产业化进程与市场规模

（一）从实验室到产线的关键里程碑

MOF 的商业化并非一蹴而就，而是经历了由点及面的渐进过程。以下事件构成产业化的关键节点：

•2016年，英国公司 Nuada 推出一款基于 MOF 的产品，通过储存并缓慢释放调控植物生长的化合物，延长蔬果保鲜期；同年，美国初创企业 NuMat 推出采用 MOF 技术的气瓶，可安全储存电子工业使用的有毒气体。

•2021年，埃克森美孚联合加州大学伯克利分校与劳伦斯伯克利国家实验室，发现一种可捕集电力行业90%以上碳排放的新型 MOF。同年1月起，CALF-20 在加拿大拉法基豪瑞水泥厂进行每天一吨二氧化碳捕集的工业试验，成为全球首个工业示范的 MOF 材料。

•2023年10月，巴斯夫宣布成为全球首家实现 MOF 商业化生产的企业，可根据客户需求定制 MOF；其首个 MOF 项目的客户为加拿大碳捕集与封存解决方案供应商斯万特，所产 MOF 作为固体吸附剂应用于 CCS 项目。

•2024年1月，国内蓝廷新能源建成吨级 MOF 产线并应用于锂离子电池领域。

•2025年，斯万特在加拿大本拿比市开设名为 Redwood 的工厂，专门生产用于捕获二氧化碳的 MOF 过滤器，目标年产过滤器所捕获的二氧化碳能力达1000万吨；同年5月，该工厂投入运营，标志着 MOF 在商业应用上的重大突破。

上述节点显示，MOF 产业化呈现“从特种储气、保鲜等利基应用，向碳捕集、电池等高价值、大体量场景进阶”的路径，而碳捕集（气体分离）与储能吸附正是最先跑通、规模最大的两个方向。

（二）市场规模：多机构口径并列

由于统计口径、基准年份、是否含 MOF 衍生材料及下游应用范围不同，各机构对全球 MOF 市场的规模测算差异较大。为便于决策者横向了解，本报告将主要机构口径并列如下，并明确标注各自的基期、期末与复合增速，不强行归一：

读表结论：尽管绝对数值分歧显著，但几乎所有机构都认同两点：其一，全球 MOF 市场处于低基数、高增速的早期阶段；其二，气体储存与分离是当前占比最大、增长最确定的下游应用。口径差异提示决策者：引用市场规模数据时必须同时标注来源与口径，避免跨口径比较得出误导性结论。

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（三）增速背后的产业逻辑

各机构预测的 CAGR 集中在9%至23%区间，明显高于多数大宗化工材料的增速，其背后是三重结构性力量的叠加：一是全球碳中和与碳捕集需求的确定性增长，为 MOF 碳捕集材料打开刚需空间；二是氢能、电池等新能源赛道对高比表面多孔材料的持续需求；三是 AI 辅助设计加速新材料筛选，显著缩短了“设计—验证—放量”的周期。

需要说明各机构增速的“数据基础”与“运算逻辑”，以便决策者独立判断。以 MarketsandMarkets 为例，其给出的期末规模（2.22亿美元）与基期规模（0.78亿美元）之比约为2.85倍，预测期为5年（2026至2031），对应年复合增速按公式 CAGR＝(期末÷基期)^(1/年数)－1 计算，即 2.85 的 0.2 次方减1，约等于23.2%，与本报告表格所列一致。其余机构口径同理可复算。需要警惕的是，CAGR 对基期与期末选择高度敏感：基期越低、预测期越短，CAGR 数值往往越高。因此，跨机构比较时应优先比较“期末规模与具体应用覆盖面”，而非仅看 CAGR 高低；本报告对各家口径并列呈现而不加总，正是为了避免口径错配导致的误判。

五、核心应用场景：气体分离与储能吸附

（一）气体分离：碳捕集率先跑通

气体分离是 MOF 当前产业化程度最高、工业示范最多的方向，其中二氧化碳捕集（碳捕集、利用与封存，CCUS）是代表性场景。

技术原理：MOF 凭借超高比表面积与可设计的孔道，可对二氧化碳进行高容量、高选择性的物理吸附，并在减压或升温条件下可逆释放，实现二氧化碳的富集。与传统胺吸收法相比，MOF 固体吸附在吸附容量、选择性与再生能耗方面表现出色，并避免了胺液腐蚀设备等问题。

标志性案例——CALF-20：由卡尔加里大学研发的锌基 MOF 材料 CALF-20，结构约38%的体积为孔道，每克具有约528平方米的孔道比表面积，在室温以上具有较高二氧化碳吸附量。其自2021年1月起在加拿大拉法基豪瑞水泥厂进行每天一吨二氧化碳捕集的工业试验，成为世界首个工业示范的 MOF 材料。巴斯夫作为 CALF-20 的独家商业化制造商，将其应用于氢能、造纸、水泥、钢铁、铝业及化工等多个领域的降碳。2025年，斯万特基于 MOF 吸附剂建成全球首座商业级碳捕集过滤器工厂，目标实现年产过滤器所对应的1000万吨二氧化碳捕集能力。这一系列进展表明，MOF 碳捕集已迈入“准商业化”阶段。

其他气体分离方向：除碳捕集外，MOF 在天然气/页岩气中甲烷与二氧化碳、氮气分离，炼厂氢气提纯，以及烯烃/烷烃分离（如乙烯/乙烷）等石油化工分离场景中亦展现出潜力。据中国石油和化学工业联合会观察，MOF 已在多个领域取得中试阶段验证应用；在半导体领域，MOF 基过滤材料可使生产商年度滤材成本下降40%以上。

实用化工艺形态：MOF 在气体分离场景中通常以两种工艺形态落地。一是“固体吸附剂＋变压/变温吸附”工艺，即将 MOF 装填于吸附床或结构化过滤器，通过周期性升压降压（如真空变压吸附 VPSA）实现二氧化碳的吸附与再生。2026年公开研究报道了超微孔铝基 MOF（MIL-120）在半工业规模三床六步 VPSA 装置（单柱1.1升）中的燃烧后碳捕集性能评价与过程优化，验证了 MOF 吸附剂在接近工业规模的工艺可行性。二是“MOF 膜分离”工艺，即将 MOF 制成连续致密膜，利用不同气体分子的尺寸与亲和性差异实现高通量、低能耗分离。2025年以来，科研团队已探索利用卷对卷产线制备连续 MOF 膜卷，尝试将传统百米级精馏塔的分离功能“压缩”到一张薄膜之中。相比吸附工艺，膜分离在能耗与连续化方面更具潜力，但在大面积成膜均匀性与长期稳定性上仍需攻关。两种工艺各有适用边界：吸附路线成熟度高、已见工业示范；膜路线理论经济性更优、尚处工程放大阶段。

（二）储能吸附：氢储、电池与空气集水

储能与吸附是 MOF 商业化的第二条主线，又可细分为三个高价值场景。

第一，氢能储存。氢能是“制—储—运—用”全链条中的瓶颈环节，储存是关键难点。MOF 通过在内部构筑大量纳米级“分子客房”，可实现氢的高密度、安全储存。公开研究显示，在零下196摄氏度、100 bar（约100个大气压）条件下，NU-100 与 NU-1501-Al 等 MOF 的储氢量分别可达约14.0%与13.2%（质量分数），远高于传统高压气瓶在常压常温下的储氢密度。美国初创企业 H2MOF（由亚吉等联合创立）正致力于将 MOF 用于在温和压力与温度下储存氢气，并计划率先布局无人机、电动自行车等小型燃料罐场景。巴斯夫方面表示，MOF 仍是氢储的潜在选项之一，但相关需求更多来自碳捕集与集水等方向，说明氢储距大规模商业化仍有距离。

第二，电池与储能材料。在锂离子电池中，MOF 可被用作隔膜涂布材料、固态电解质或电极添加剂，以提升离子传导、抑制枝晶生长、改善安全与循环性能。国内已有多家企业在电池赛道布局：蓝廷新能源建成吨级 MOF 产线，成功筛选出6种产率超过95%、性能优异的 MOF 应用于锂离子电池，并与东峰集团就固态电池关键材料（固态电解质及半固态复合隔膜）研发与生产达成合作；岳阳兴长作为国内唯一实现 MOF 材料百吨级量产的企业，其 MOF 材料作为固态电池电解质已向宁德时代送样并进入装车测试阶段。电池赛道本身市场规模庞大（公开报道口径超过百亿元），是 MOF 商业化的高价值主战场之一。

从经济逻辑看，电池场景对 MOF 的吸引力在于其“成本不敏感、性能敏感”的特性：在固态电解质、精密隔膜等高附加环节，材料价格在成本中的占比相对有限，MOF 的离子传导与界面调控性能提升所带来的溢价，足以覆盖其相对较高的材料成本。这与碳捕集等成本敏感场景形成互补——前者为 MOF 企业提供现金流与迭代窗口，后者则决定其远期市场天花板。因此，多数国内外企业选择“电池等高价值场景先行、碳捕集与大宗场景后置”的推进节奏。

第三，空气集水与除湿。MOF 能从低湿度空气中吸附并释放水分，用于干旱地区集水、除湿干燥与热管理。在中国，新疆等干旱地区已采用 MOF 吸附剂的空气集水装置，为当地居民与采油工人提供饮用水；在塔克拉玛干沙漠等场景亦有实践。广东碳语新材料的 MOF 产品线即覆盖除湿干燥、散热制冷等方向。这一应用与“全球水资源安全”议题高度相关，具有较高的社会与商业双重价值。

（三）其他高潜力场景

除气体分离与储能吸附外，MOF 还在以下方向展现潜力，虽产业化程度不一，但值得跟踪：

•催化：MOF 可作为多相催化剂的载体或活性位点，应用于化工转化、光催化、电化学能量转化等。

•环境治理：MOF 可吸附或分解抗生素残留、有害气体，并可分离水中的全氟和多氟烷基物质（PFAS）等“永久污染物”。

•传感与智能响应：利用 MOF 的“呼吸”柔性特性，可开发气体传感与智能响应材料。

•医药：MOF 可作为药物递送载体，在特定生理环境下释放药物。

•核工业与同位素分离：中国科学院大连化学物理研究所的团队正推进 MOF 在核工业、微电子与同位素分离领域的产业化落地。

•芯片封装与精密过滤：岳阳兴长的特种环氧树脂（MOF 衍生材料）已用于华为、三星的芯片封装胶黏剂；MOF 基过滤材料在半导体精密过滤中已见应用。

六、产业链格局与主要参与者

（一）产业链结构

MOF 产业链可划分为上游原料、中游制备、下游应用三个环节。

上游为配体（有机分子，如均苯三甲酸、咪唑类）与金属源（如锆盐、铝盐、锌盐等），其成本占 MOF 制造成本的比重超过60%，是降本的关键所在。中游为 MOF 的合成制备与成型（粉末、膜、颗粒、过滤器等），当前主流工艺包括溶剂热法、非溶剂法、连续流法等，规模化与绿色化是竞争焦点。下游为气体分离、储能、电池、催化、环境、医药等终端应用，附加值高、需求多样化，是价值捕获的主要环节。

合成工艺路线之争：MOF 的规模化制备正经历从“实验室批式合成”到“工业连续制造”的路线分化。溶剂热法是经典路线，通过高温高压下金属盐与有机配体在溶剂中反应成核结晶，优点是可获得高质量晶体与多样结构，缺点是溶剂用量大、批次周期长、放大一致性难控，且部分溶剂存在环保与安全负担。非溶剂法（如机械化学法）在无溶剂或少溶剂条件下通过机械力驱动配位反应，工序简短、更绿色，广东碳语新材料即以此为差异化路径实现规模化量产。连续流法（如英国 Promethean Particles 采用的管道式连续反应）让原料持续通过反应器，将批式生产转变为连续生产，有望显著提高产能利用率与批次一致性。从单位经济看，MOF 成本的三大构成是原材料（配体与金属源，占比过半）、工艺能耗与溶剂、以及后处理成型费用；降本主线即围绕“廉价配体＋低能耗工艺＋高效回收”展开，这也是决定 MOF 能否从高附加值利基场景下沉到大宗工业场景的关键。

（二）海外主要参与者

•巴斯夫（BASF）：全球首个实现 MOF 商业化量产的企业，具备年产数百吨 MOF 的产能，是 CALF-20 的独家商业化制造商，与斯万特深度绑定。

•斯万特（Svante）：加拿大碳捕集企业，基于 MOF 吸附剂开发结构化过滤器，2025年建成全球首座商业级 MOF 碳捕集过滤工厂。

•诺沃MOF（novoMOF）：瑞士企业，2017年由保罗·谢勒研究所孵化，开发用于水泥厂、垃圾焚烧等排放源的紧凑型 CO₂ 捕集系统。

•H2MOF：美国初创企业，2021年由亚吉与已故诺奖得主弗雷泽·斯托达特联合创立，主攻 MOF 氢储。

•Nuada、NuMat、EnergyX：分别聚焦蔬果保鲜储气、电子工业有毒气体储瓶、锂提取膜分离（EnergyX 与通用汽车合作开发直接锂提取技术）。

•Promethean Particles：英国企业，采用连续流工艺降低 MOF 规模化生产成本。

•Meta 等科技公司：利用约1.5万种已知 MOF 结构训练人工智能模型，试图开发更高效的碳捕集新材料，代表“AI＋MOF”的研发范式。

（三）国内主要参与者

•岳阳兴长：国内唯一实现 MOF 材料百吨级量产的企业，固态电池电解质材料已向宁德时代送样并进入装车测试；其特种环氧树脂（MOF 衍生材料）用于华为、三星芯片封装胶黏剂。

•广东碳语新材料：全球少数通过非溶剂方法实现 MOF 规模化量产的企业，开发40余款 MOF 产品，覆盖二氧化碳捕集、除湿干燥、散热制冷、气体分离、VOC 吸附及锂电池隔膜涂布等，具备国内规模领先的 MOF 千吨级产能，已完成超亿元早期融资，目标是3至5年赶超巴斯夫。

•蓝廷新能源：建成吨级 MOF 产线并应用于锂离子电池，筛选出6种高产率 MOF，与东峰集团合作固态电池关键材料。

•氢源智能（北京）：在亚吉及其学生北京理工大学王博教授指导下推进 MOF 产业化，已发布多款产品，包括以 MOF 固体氢动力系统为智能装备供能、全球首款 MOF 固体氢移动储能产品。

•中科亿氨新能源、无锡新储材料：分别推进 MOF 基纳米催化材料示范项目与百吨级 MOF 产线建设。

•科研支撑体系：中国科学院大连化学物理研究所、理化技术研究所、北京化工大学（李建荣团队提出“分子阱”理念并实现多种 MOF 绿色放大制备）、清华大学等构成基础研究－技术开发－产业应用的创新链条。

（四）竞争格局判断

总体而言，MOF 产业尚未形成垄断格局，仍处于“技术路线与商业模式并行探索”阶段。海外以巴斯夫与斯万特的“碳捕集绑定”模式较为清晰；国内则在电池、碳捕集、精密过滤等多个场景多点开花，且依托庞大应用市场与制造能力，呈现出后发追赶的态势。业内人士普遍判断，中国已从旁观者转变为强有力的竞争者，有望凭借市场规模、制造能力与政策支持，深度参与未来产业格局的定义。

七、产业化瓶颈与挑战

MOF 从“科学桂冠”到“产业皇冠”，仍需跨越多重障碍。

（一）成本是第一道门槛

目前可规模化制备的 MOF 价格多集中在11至17美元/千克，与工业大宗吸附剂相比仍偏高。原材料成本（配体与金属源）占比超过60%，是成本高企的主因。降本路径包括开发廉价配体、优化金属源利用、发展连续流与绿色溶剂工艺、提高回收再生率等。在成本敏感的大规模场景（如煤电碳捕集）中，MOF 的经济性仍需通过单位能耗、再生周期等全生命周期指标来验证。

（二）稳定性与寿命有待工程验证

MOF 在理想实验条件下的性能往往优于实际工况表现。面对高温、高湿、多杂质、低浓度等严苛环境，材料是否具备工程适配性与长期运行能力，直接决定其能否登上产业舞台。水热稳定性、机械强度、成型后的传质效率，以及多次吸脱附循环后的性能衰减，都是产业化必须回答的问题。

（三）规模化制备与成型工艺

从克级、千克级到吨级、百吨级，MOF 的合成规模每提升一个数量级，都需要解决反应均匀性、批次一致性、后处理与成型（造粒、制膜、装填）等问题。非溶剂法、连续流法等新工艺正在降低规模化门槛，但距成熟的工业制造仍有距离。

（四）知识产权与标准体系

MOF 结构种类繁多、专利保护相对明确，既带来“不易模仿”的壁垒，也带来专利布局与规避的复杂性。面向工程应用的产品标准、测试方法与评价体系尚未建立，不利于上下游协同与国际贸易。

（五）“低水平内卷”风险

多位业内人士提醒，需警惕 MOF 领域的“一哄而上、大干快上”。若大量低水平重复研究与小规模重复产线涌现，不仅造成资源浪费，还可能透支产业信用。关键在于沉心研究，让 MOF 真正解决产业痛点、创造产业价值，寻找“非它莫属”的应用锚点。

（六）全生命周期经济性是最终判据

判断 MOF 是否“真落地”，不能只看实验室性能，而要看全生命周期单位经济。以碳捕集为例，决定竞争力的关键指标包括：单位吸附容量（吸附剂每千克可捕集的二氧化碳量）、选择性（对二氧化碳相对氮气的亲和比）、再生能耗（每捕集一吨二氧化碳所需的能量）、循环寿命（可逆吸脱附次数与性能衰减率），以及设备投资与腐蚀运维成本。MOF 固体吸附在再生能耗与设备腐蚀方面相较胺吸收法更具优势，但其材料单价与长期稳定性仍是待突破项。业内人士认为，只要通过廉价配体与工艺优化，使 MOF 在吸附容量、选择性与再生能耗的综合表现上进一步拉开与传统路线的差距，其在石油化工、钢铁、煤电等多行业的规模化推广便有坚实基础。换言之，MOF 的产业化成熟度，最终要由“每一单位功能所对应的总拥有成本”来裁决。

八、中国实践与政策环境

（一）国家战略布局

我国早在2012年“国家重点基础研究发展计划（973计划）”项目清单中即立项支持“有机分子基框架多孔材料的前沿研究”，将 MOF 纳入国家层面战略布局。此后，我国学者在 MOF 材料设计、合成及应用探索方面成果显著，多次发表于《自然》《科学》等国际顶级期刊。

（二）全链条创新体系

我国已构建起“基础研究—技术开发—产业应用”的全链条 MOF 创新体系。据诺贝尔化学委员会评委邹晓冬介绍，仅中国就有超过100个实验室开展 MOF 相关研究，从业人员广泛、人才储备完善、技术发展快速。在产业化层面，我国已有岳阳兴长、广东碳语、蓝廷新能源、氢源智能、中科亿氨等多家企业布局 MOF 量产与场景应用，覆盖面与推进速度位居全球前列。

（三）“十五五”与双碳背景下的机遇

在“十五五”规划与“双碳”目标叠加背景下，MOF 面临明确的政策与需求窗口。碳中和要求推动碳捕集、氢能、储能等领域的规模化应用，而 MOF 恰在上述领域具备技术契合度。业内专家建议，下一步应重点强化三方面布局：一是攻克材料稳定性与耐久性难题；二是构建绿色循环技术体系，开发低成本、低能耗的合成与回收技术；三是推动跨学科融合与 AI 赋能，结合人工智能与高通量计算加速新型 MOF 的定制化设计。

（四）建议

•场景优先：聚焦电池、半导体精密过滤、氢储、碳捕集等“非它莫属”的高附加值场景，以明确的经济价值锚定商业化路径。

•AI 赋能：建立 MOF 材料数据库，借助 AI 与高通量计算实现快速实验模拟与性能预测，降低研发成本与周期。

•绿色制造：攻关低成本配体、非溶剂法与连续流工艺，推进 MOF 的绿色规模化制备与回收再生。

•标准与知识产权：完善产品标准、测试方法与评价体系，前瞻布局知识产权，规避低水平内卷，构建可持续的产业生态。

九、趋势展望

展望未来三至五年，MOF 商业化有望沿以下轨迹演进：

其一，碳捕集从“示范”走向“规模”。随着全球碳定价机制与 CCUS 政策趋严，MOF 固体吸附碳捕集有望从万吨级示范走向更大规模应用，与胺法等技术路线形成差异化竞争。

其二，电池与氢储成为高价值突破口。固态电池、隔膜涂布等电池场景具备明确的经济性与“非它莫属”属性，有望率先实现规模商用；氢储则在技术成熟后打开更大想象空间。

其三，“AI＋MOF”重塑研发范式。AI 驱动的结构筛选与性能预测将显著加速从“十万种结构”到“最优解”的收敛，压缩材料研发周期，成为决定竞争位势的关键变量。

其四，产业竞争从“材料”延伸到“系统”。具备膜组件、过滤器、电池隔膜等系统集成能力的企业，将比单纯的材料供应商享有更高的附加值与议价权。

其五，中国从“追赶者”迈向“定义者”。凭借庞大的应用市场、强大的制造能力与坚定的政策支持，中国有望在若干细分赛道建立全球领先的产业生态，深度参与未来产业格局的定义。

关键监控指标：为跟踪 MOF 商业化是否兑现预期，建议关注五类可核验指标——一是产能与产线指标（国内吨级、百吨级、千吨级 MOF 产线的建成数量与投产进度）；二是碳捕集示范指标（MOF 碳捕集项目的单线捕集规模、再生能耗与运行时长）；三是电池应用指标（MOF 固态电解质/隔膜在头部电池企业的送样、装车测试与量产进度）；四是价格指标（可规模化 MOF 的售价是否随工艺成熟而显著下降）；五是研发范式指标（MOF 数据库规模与 AI 辅助设计落地案例数量）。上述指标多数可在公开渠道持续追踪，可作为判断产业从“概念期”迈向“规模期”的观察坐标。

需要强调的是，诺奖带来的“热度”终将退去，MOF 产业能否行稳致远，取决于能否以扎实的工程验证、清晰的成本结构与真实的产业价值回应市场的期待。材料之“开窍”，最终要落在产业之“落地”。

数据来源

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2. 新华网《科普｜为化学创造“新空间”的金属有机框架——2025年诺贝尔化学奖成果解读》（2025年10月9日）：https://www.news.cn/world/20251009/a1d6d14626fa47fa879567e0bc1488d8/c.html

3. 央视网《因金属有机骨架化合物领域贡献 3人获2025年诺贝尔化学奖》（2025年10月8日）：https://news.cctv.com/2025/10/08/ARTICK8YhHw9Xbo4zcYQvcRw251008.shtml

4. 中国新闻网《2025年诺贝尔化学奖揭晓 三位科学家共同获奖》（2025年10月8日）：https://www.chinanews.com/gj/2025/10-08/10495229.shtml

5. 《中国化工报》转中国科学院理化技术研究所《“开窍”的MOF，拿下诺奖——从“科学桂冠”到“产业皇冠”还有多远？》（2025年11月）：https://ipc.cas.cn/xwzx/mtsm/202511/t20251110_8008991.html

6. 新京报·贝壳财经《“诺奖材料”竟能帮助碳中和？MOFs在中国如何点“碳”成金》（2025年10月10日）：http://news.qq.com/rain/a/20251010A06I1700

7. 巴斯夫官方《Nobel Prize for MOFs: Nanostructures enable large-scale extraction of carbon dioxide from the air》（2025年12月）：https://chemical-catalysts-and-adsorbents.basf.com/global/en/Media/p-25-239

8. 巴斯夫官方《MOF - Metal-organic frameworks》：https://chemical-catalysts-and-adsorbents.basf.com/global/en/custom-catalysts/MOF

9. 斯万特官方《Svante Celebrates 18 Years of Carbon Management Innovation》（2025年10月）：https://www.svanteinc.com/press-releases/svante-celebrates-18-years-of-carbon-management-innovation/2/

10. MarketsandMarkets《Metal Organic Frameworks Market Report 2026-2031》：https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/metal-organic-frameworks-market-67821376.html

11. Grand View Research《Metal-organic Framework Market Size | Industry Report, 2033》：https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/metal-organic-framework-market-report

12. Mordor Intelligence《Metal-Organic Frameworks (MOFs) Market》：https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/metal-organic-frameworks-mofs-market

13. Research and Markets《Metal Organic Frameworks Market Size & Forecast to 2031》：https://www.researchandmarkets.com/report/metal-organic-frameworks

14. PW Consulting《Global Metal-organic Frameworks (MOF) Market 2026》：https://pmarketresearch.com/worldwide-metal-organic-frameworks-market-research/

15. Verified Market Reports《Global Metal organic Frameworks Market》：https://www.verifiedmarketreports.com/methodology/metal-organic-frameworks-market/

16. Morgan Reed Insights《Metal-Organic Frameworks (MOFs) for Gas Separation Market》：https://www.morganreedinsights.com/metal-organic-frameworks-mofs-for-gas-separation-market/

17. Dataintelo《MOFs and COFs Materials Market》：https://dataintelo.com/report/mofs-and-cofs-materials-market

18. 国际科技创新中心《诺奖成果在北京亦庄产业化落地，多款产品陆续发布》（2025年10月）：https://www.ncsti.gov.cn/kjdt/scyq/bjjjjskfq/jkdt/202510/t20251017_222223.html

19. 中国科学院大连化学物理研究所《【中国科学报】顾一鸣：把“做成事”放在科研首位》（2026年3月）：http://www.dicp.ac.cn/xwdt/mtcf/202603/t20260304_8147573.html

20. 中国化学会官网·李建荣简介：https://www.chemsoc.org.cn/member/fellow/40284.html

21. 广东碳语新材料官网：https://www.kargen.cn/about/ 与 https://www.kargenmof.com/

22. MoveTheNeedle《The molecular sponges finally leaving the laboratory》（2026年9月）：https://www.movetheneedle.news/technology/the-molecular-sponges-finally-leaving-the-laboratory/

23. World Bio Market Insights《Swiss company novoMOF raises funding for carbon capture tech》（2025年5月）：https://worldbiomarketinsights.com/swiss-company-novomof-raises-funding-for-carbon-capture-tech/

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