二氧化碳加氢制甲烷，是以二氧化碳（CO2）、氢气（H2）为材料，在一定温度与压力条件下添加催化剂，经甲烷化反应制备甲烷（CH4）的过程。
二氧化碳是重要温室气体，在“双碳”目标下，减少二氧化碳排放、增加二氧化碳消纳成为重点。在二氧化碳消纳方面，将二氧化碳封存进入海底或者地下岩层是方案之一，但无法持续大量封存，且存在安全隐患，二氧化碳本身也未得到合理利用，增加了处理成本。二氧化碳资源化利用是实现二氧化碳消纳、降低二氧化碳排放的重要手段。
甲烷是重要的碳基资源，无毒、可燃烧，可直接作为燃料，可作为原料用来制备乙烯、芳烃，可重整制合成气，此外也可用于医药领域。氢能是一种绿色能源，目前制备技术成熟，但易燃易爆，储运难度大。甲烷热值高、体积密度高，其储运技术要求、风险以及成本远低于氢气，可直接利用液化气管道进行运输。二氧化碳加氢制甲烷可视作一种长期储能技术，无需要时存储，有需要时利用，是二氧化碳循环再利用的有效技术方案之一。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2028年二氧化碳加氢制甲烷行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，我国新能源发电产业发展迅速，利用光伏发电、风电产生的电能，采用电解水制氢方法可制备氢气；我国工业规模不断扩大，较多行业例如煤化工、水泥、火电、钢铁等每年会排放大量二氧化碳，可利用碳捕集装置对副产物二氧化碳进行收集；将制备的氢气、收集得到的二氧化碳进行反应，可制备得到甲烷，即实现二氧化碳加氢制甲烷。
二氧化碳加氢制甲烷过程中，催化剂直接影响反应效率，需要选择具有高催化活性、高热稳定性、高抗积碳性的催化剂，催化剂的活性成分可以选择贵金属及非贵金属，例如镍、钴、铁、铂、钯、铑等。镍基催化剂凭借高活性、高选择性、低成本优点，成为二氧化碳加氢制甲烷采用的重要催化剂。
新思界
行业分析人士表示，2020年2月，北京化工大学研究团队成功合成了具有嵌入式结构的Ni@HZSM-5催化剂，在二氧化碳加氢制甲烷反应中表现出高活性、高稳定性。2021年10月，上海工程技术大学团队制备出二氧化碳加氢制甲烷用高转化率、高选择性的Ni/Y2O3催化剂。目前，我国二氧化碳加氢制甲烷相关研究成果不断增多，但尚未实现商业化运行。
