深海通常指水深超 200 米海域(海洋工程领域多以 1000 米为界),占全球海域面积 93%,具有高压、低温、无光等特点。中国深海主要分布于南海(平均水深 1212 米)和东海(平均水深 349 米),面积超 200 万平方公里。深海科技以 “深潜、深钻、深网” 为核心,涵盖探测、资源开发、通信等技术与装备体系,分探测、防护、资源开发三大板块。
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- 上游:核心为材料与元器件,材料包括耐压结构材料(钛合金、高强度钢)、浮力材料、密封材料等;元器件涵盖深海传感器、水密连接器、推进系统等。
- 中游:深海水下技术装备,分探测装备(载人 / 无人潜水器、声呐、海底观测网)、资源开发装备(油气生产装备、采矿装备)、保障装备(应急救援、环境模拟设备),其中深海油气装备商业化最成熟。
- 下游:应用于国防、油气开发、采矿、生物医药等,2024 年中国海洋油气产量超 8500 万吨油当量,深海采矿尚处试验阶段。
国家层面,2025 年 “深海科技” 首次纳入《政府工作报告》,“十四五” 规划明确部署深海空间站、全海深潜水器研发;地方层面,山东、广东、深圳等沿海省市出台政策,突破深海采矿装备、海底观测网等技术,深圳构建 “蓝色伙伴关系” 推动产学研协同。
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- 能源资源:深海油气储量占全球 70%,重点分布于大西洋盆地、南海,2024 年全球深海油气开发市场超 3000 亿美元;可燃冰全球储量超 1.8 亿亿立方米,中国南海试采成功,商业化预计 2030 年后实现。
- 矿产资源:多金属结核(太平洋储量 1.7 万亿吨)、富钴结壳(钴含量超陆地 20 倍)、深海稀土(储量为陆地 800-1000 倍),日本计划 2026 年试采深海稀土,中国勘察领先但开发技术待提升。
- 生物资源:已发现超 1.7 万种深海生物,可用于医药(抗肿瘤活性物质)、基因开发(耐高压基因),但开采易破坏生态,当前以基因资源开发为主。
国际海底管理局(ISA)监管公海深海采矿,已发放 31 份勘探合同,中国拥有 5 个矿区(数量全球第一)。各国态度分化:法国、德国等主张暂停采矿完善生态保护;日本、挪威推动商业化;美国绕开 ISA,依国内法授权开采,2025 年计划开发太平洋多金属结核。
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- 深海潜水器:载人潜水器(中国 “奋斗者” 号万米深潜,美国 “阿尔文” 号)、无人潜水器(中国 “潜龙”“海龙” 系列,美国 “虎鲸” XLUUV),美国、中国技术领先,日本、欧洲跟进。
- 声呐系统:主动声呐(探测精度高)、被动声呐(隐蔽性强),应用于军事反潜、资源勘探,国内由中科海讯、中国海防主导,国外被泰雷兹、洛克希德马丁垄断。
- 海底观测网:美国 OOI、加拿大 NEPTUNE-Canada 等已建成,中国 “国家海底科学观测网”(2021-2026 年建设)覆盖东海、南海,海兰信、亨通光电提供核心设备。
- 油气开发装备:水下采油树、钻井平台,国外被 TechnipFMC、斯伦贝谢垄断,中国海油工程突破 2000 米级国产采油树,2025 年深海油气装备国产化率目标超 50%。
- 采矿装备:采矿车(中国 “开拓一号” 3000 米级海试)、提升系统,比利时 GSR、加拿大 TMC 技术领先,中国五矿、上海交大等处于试采阶段。
- 耐压结构材料:钛合金(“奋斗者” 号用 Ti62A,宝钛股份供应)、碳纤维复合材料(中复神鹰、光威复材布局)、高强度钢(鞍钢、华菱钢铁)。
- 功能材料:浮力材料(中科院理化所实现 0.4-0.7g/cm³ 全海深自主供应)、密封材料(氟橡胶、钛镍形状记忆合金,中密控股、科强股份国产替代)、防腐涂料(东方雨虹、麦加芯彩)。
- 水听器:光纤水听器(中科海讯)、MEMS 水听器(青岛海研电子),用于声呐系统。
- 水密连接器:中航光电、中天科技突破 3000 米级湿插拔技术,国外依赖泰科电子、安费诺。
- 推进系统:中车永济电机应用于 “奋斗者” 号,大功率矢量推进器仍被罗尔斯・罗伊斯垄断。
- 技术上,大模型赋能装备自主决策,无人潜水器集群化、智能化发展。
- 商业化上,深海油气开发向超深水(超 1500 米)推进,采矿 2030 年后或实现小规模商业化。
- 产业链上,材料与核心器件国产替代加速,政策推动 “深海进入 – 探测 – 开发” 全链条突破。
生态保护(采矿易破坏深海生物多样性)、技术壁垒(高端推进器、湿插拔连接器依赖进口)、国际竞争(美国单边行动冲击多边规则)。