甲烷热解，也称为甲烷裂解，理论上似乎是生产低排放氢气的较简单路径之一，因为它通过加热而非燃烧分解甲烷。其结果是产生氢气和固体碳，而不是氢气和一股高浓度二氧化碳。然而，Michael Barnard 于2026年8月29日发表的分析得出结论：工业化扩张时，最大的挑战并不是证明化学过程可行，而是为大量产生的碳找到持续的市场。
没有过程产生的二氧化碳流，可能会免除与蓝氢方案相关的捕集、压缩、运输和地质封存链条。Hazer Group 也已将其催化应用从实验室化学推进到正在运行的试验工厂，并与 KBR 合作开展商业规模的工程设计。然而，工艺改进并不会改变两种产品之间的基本关系：每生产一吨氢气，大约会产生三吨固体碳。
碳并不是少量的副产品
这意味着，一座年产30万吨氢气的工厂将产生约90万吨固体碳，即每天约2,500吨。Hazer 正在开发石墨碳在钢铁、电池、沥青、混凝土和其他应用中的用途。但存在这些用途，并不自动意味着它们能够按照所需的数量、规格、地点和价格消纳这些产量。
Barnard 检验了一个看似最理想的情形：一家钢铁厂使用氢气直接还原铁，同时可以在电弧炉中使用部分石墨碳。这可能包括调整最终成分、还原氧化亚铁、形成炉渣泡沫，以及提供部分工艺能量。
但将质量平衡与 Stegra 规模的钢铁厂进行比较后发现，一座年产250万吨钢铁的工厂所需的氢气，将产生约34万至36.5万吨石墨。相比之下，该工厂可能只消耗4.5万至6.3万吨碳。即使这种相对有利的氢气与碳的配对，也会留下约80%至90%的石墨需要其他买家。
为什么这条消息很重要？
问题并不在于不存在碳市场，而在于供应形成的方式与需求形成的方式不匹配。传统碳生产商会根据碳需求提高或降低产量，而甲烷热解中的氢气需求决定了产生多少碳。因此，即使市场当时并不需要，碳也可能以大批量生产出来。
此外，运输氢气成本高昂，这会促使氢气在靠近消费者的地方生产。这意味着氢气需求所在地不仅可能决定碳出现的数量，也可能决定其出现的地点。届时，设施必须储存和加工碳，使其符合特定用途，将其运输给足够多的客户，并持续完成供应。实际上，氢气设施不再只是天然气工厂，也会成为碳材料和物流服务公司。
商业限制与成功条件
新型碳材料将与石油焦、无烟煤、天然石墨、人造石墨以及生物炭竞争。电池行业需要在纯度、粒径、结构和电化学性能方面达到精确要求的石墨。沥青和混凝土可以使用碳添加剂，但碳并不是其中的基本成分，其使用量也无法接近假定的产量规模。
该分析并不认为甲烷热解必然是一个糟糕的想法。某些特定情形可能成功，例如具备合适的沼气来源、稳定的工业氢气需求，以及附近愿意购买高价值碳的消费者。如果生产商能够以其产品替代人造石墨、焦炭或其他排放强度更高的化石碳，经济可行性可能进一步提高。
但对投资者和政策制定者而言，实际解读是：不要把碳流视为氢气附带产生的自动收入。必须将其作为一个独立市场进行建模，并检验等级和规格、认证流程、与现有材料的竞争、储存、运输、替代价值以及市场饱和的可能性。当副产品的重量是主产品的三倍时，其市场就会成为整个工艺可行性的一部分。