中國海洋大學(xué)教授陳旭光形象地描繪了一幅深海資源圖譜。實際上，人們都知道“深海有礦”，不過多數(shù)人恐怕對于深海究竟有哪些礦藏，以及儲量究竟有多少并無直觀感受。
其實，從人們熟悉的石油、天然氣，再到此前一度被熱炒的可燃冰，以及一系列名稱拗口的海底金屬礦藏，深海被視為人類獲取資源的重要區(qū)域。當(dāng)“深?？萍?rdquo;被2025年的政府工作報告列為新興產(chǎn)業(yè)后，外界認為深海資源開發(fā)會是其中率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的部分。
只不過在深海，想要拾起這些“一元硬幣”并不容易。其中不僅涉及技術(shù)、裝備的革新，也關(guān)乎國際規(guī)則的博弈。
10萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲油平臺“深海一號” 圖/視覺中國
為什么去深海找資源？
提到“深海資源”，很多人首先想到海上油氣田，其實目前已經(jīng)開發(fā)的大部分海上油氣田都位于淺海大陸架，開采原理和陸地油氣田相差不多，并非“深海資源”。
海底油氣資源所在深度超過300米，業(yè)內(nèi)將其定義為深水油氣，超過1500米則被視為超深水油氣。
我國自主勘探開發(fā)深海油氣資源的歷史只有十余年，起點是2011年首臺深水鉆井平臺“海洋石油981”交付使用，隨后于2014年在南海發(fā)現(xiàn)“陵水17-2”氣田，2021年“深水一號”建成投產(chǎn)，成為首個自主勘探開發(fā)的深海油氣項目。
盡管自主勘探開發(fā)深海油氣的歷史并不長，但是中國海油研究院總工程師李中告訴《中國新聞周刊》，從淺海走向深海是必然。最近十余年，全球新發(fā)現(xiàn)的100多座大型油氣田中，超過一半位于深海。從新增儲量來看，更有近七成位于深海，深海已成為全球油氣資源的重要接替區(qū)。
“油氣資源開發(fā)遵循先易后難原則。”李中介紹，陸上油氣資源已經(jīng)被“翻找過數(shù)遍”，盡管仍能發(fā)現(xiàn)一些儲量較大的油氣田，但是往往開采難度較大，且儲層和油氣品質(zhì)較差，一些油氣田高峰產(chǎn)期只有兩三年，此后產(chǎn)量會明顯下降。
同樣，國內(nèi)淺海油氣資源勘探開發(fā)也相對成熟，已經(jīng)優(yōu)先摸排油氣儲量較大、質(zhì)量較好的區(qū)域，部分地區(qū)勘探成熟度已達30％—40％。
從全球油氣勘探開發(fā)規(guī)律來看，深水油氣勘探開發(fā)也是必由之路。并且，即使在能源轉(zhuǎn)型期，油氣資源仍然不可替代。
“人們對于未來石油、天然氣需求會否降低有所疑問，特別是新能源車的滲透率正在逐步增長。”李中表示，中國是石油消費第一大國，天然氣消費第三大國，去年共計消費7.6億噸石油、4260億立方米天然氣，進口油氣量排位第一。但是石油、天然氣作為能源消費占比并不高，在2024年消費的7.6億噸石油中，作為燃料消費的部分僅占比1％左右，更多應(yīng)用于化工產(chǎn)業(yè)。中國作為制造業(yè)強國，難以離開作為基礎(chǔ)原料的化工品。能源轉(zhuǎn)型對石油、天然氣表觀消費量的影響有限。深海油氣資源開發(fā)不僅保障國家能源安全，更是保障國家工業(yè)體系安全。
與油氣資源類似，我國一些金屬礦產(chǎn)的對外依存度也很高，這成為發(fā)展深海采礦的重要動因。深海金屬礦藏主要分為四類：多金屬結(jié)核、富鈷結(jié)殼、金屬硫化物和深海稀土。這些復(fù)雜的名稱背后，往往蘊含著生產(chǎn)、生活所必需的金屬元素。
“如多金屬結(jié)核所含的錳、鈷、鎳、銅是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的金屬元素。”中國海洋大學(xué)教授陳旭光告訴《中國新聞周刊》，深海采礦對于戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈自主可控至關(guān)重要。國內(nèi)一些戰(zhàn)略金屬礦產(chǎn)的對外依存度甚至超過石油，比如鈷的對外依存度達到近99％，即使像銅這樣相對常見的金屬，對外依存度也達到77％。
除去供應(yīng)鏈安全的考慮，深海采礦的經(jīng)濟價值同樣誘人。“在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的深海礦區(qū)，礦藏品位普遍相比陸地礦藏高出一個數(shù)量級。”陳旭光曾進行測算，陸地上一噸錳礦或者鈷礦，提煉礦藏后，價值通常只有幾十元，至多一兩百元，但是一噸海底結(jié)核物能提煉出的礦藏價值有6000元到7000元。
不過，包括深海采礦在內(nèi)的深海資源商業(yè)化開發(fā)并不容易。
能否換來高回報？
深海資源開發(fā)往往商業(yè)化前景可觀，但受技術(shù)、成本限制，難以邁過商業(yè)化開采門檻。
像人們熟悉的可燃冰，它是天然氣和水在低溫和高壓環(huán)境下形成的一種類似冰的白色結(jié)晶。一旦溫度升高或者壓力降低，可燃冰就會分解，1立方米的可燃冰可以分解為160多立方米天然氣，如此效率讓它被稱為“能源之王”。
中國曾在2017年于南海北部神狐海域成功試采可燃冰，但至今尚未實現(xiàn)商業(yè)開采。當(dāng)前開采可燃冰需要把管道插入可燃冰層，降低壓力將可燃冰原地氣化，再通過管道抽取，但可燃冰分解后會導(dǎo)致沉積層不穩(wěn)定，造成管道斷裂，天然氣外泄，甚至引發(fā)海底滑坡。
相比陸地與淺海資源，深海資源的勘探開發(fā)難度更高，風(fēng)險與收益更難平衡，哪怕對于較為成熟的深海油氣開發(fā)也是如此。
因此，想要發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的深海油氣田并不容易。2014年發(fā)現(xiàn)“陵水17-2”氣田后，直到2022年一直有深海油氣勘探成果發(fā)布，但真正有商業(yè)開采價值的成果卻鳳毛麟角。“8年間持續(xù)投入，過程非常艱辛。”李中表示。
2022年后，又陸續(xù)在南海發(fā)現(xiàn)數(shù)個深水油氣田，限于礦藏條件，開采難度均有大幅提升。如在海南島東側(cè)發(fā)現(xiàn)“寶島XX-X”深水深層氣田，水深約為1500米，井深達到5000米，儲量為500億立方米左右。“盡管深水油氣勘探開發(fā)是趨勢，但難題不少，前期是找不到，即使找到后也面臨較大開發(fā)開采挑戰(zhàn)。”李中說。
在來到中國海油研究院工作前，李中常年在南海從事鉆完井相關(guān)工作，鉆完井就是打通油氣儲層與地面、海面生產(chǎn)設(shè)施的通道，從勘探階段確認成果，到開發(fā)階段，鉆完井均是關(guān)鍵。在深海打井也面臨更多不確定性，如在使用水泥固井時，水泥凝固放熱，就可能導(dǎo)致伴生的可燃冰分解，從而導(dǎo)致建井基礎(chǔ)不牢，甚至誘發(fā)海底滑坡。
“深水油氣勘探開發(fā)是一個小眾領(lǐng)域，只有大型油氣公司才能涉足，因為其需要強大的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)裝備和研發(fā)能力及較長時間周期與充裕的投資保障。”李中表示，更高的勘探開發(fā)難度與更高的投入之下，優(yōu)質(zhì)的深海油氣項目同樣可以帶來更高的回報。
“深海一號”投入數(shù)百億元，只有十多口井，單井成本較高，但是單井產(chǎn)量高、生產(chǎn)周期長。而且氣場條件和天然氣品質(zhì)較好，甲烷純度超過98％，每立方米天然氣的開采成本反而很有市場競爭力。
無論是深海油氣，還是深海礦藏的勘探開發(fā)，始終是技術(shù)進步驅(qū)動成本不斷下降的過程，而目前國內(nèi)深海資源勘探開發(fā)正處于培育產(chǎn)業(yè)鏈的階段。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈迎機遇
對于深海資源開發(fā)中最為成熟的深海油氣開發(fā)，我國自主開發(fā)也只有十余年時間，此前以中外合資、外方主導(dǎo)為主。
李中在學(xué)校主修鉆井工程，1994年參加工作后發(fā)現(xiàn)海上裝備、工藝與書本內(nèi)容不同，“完全是另外一個世界”。
李中介紹，在深海區(qū)，除去勘探等階段存在難度和挑戰(zhàn)，開采環(huán)節(jié)更需要使用深水專業(yè)裝備、設(shè)施和技術(shù)，比如深水鉆井船、水下生產(chǎn)系統(tǒng)等，包括在深水進行的工程也要使用特定裝備，“沒有關(guān)鍵裝備寸步難行”。
因此，深海資源勘探開發(fā)背后涉及從關(guān)鍵零部件到大型裝備綿長的產(chǎn)業(yè)鏈。
“‘深海一號’大氣田裝備設(shè)施國產(chǎn)化率已超過90％。但是一些關(guān)鍵裝備，如水下采油樹，當(dāng)時國內(nèi)沒有相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈。水下采油樹可以控制油氣的開采速度、實時監(jiān)測和調(diào)整生產(chǎn)情況，就像是油氣田井口的智能‘水龍頭’。”李中介紹。
2025年5月，蛙人對“深海一號”二期水下結(jié)構(gòu)物進行檢查。6月25日，中國海油宣布，公司在南海水域的“深海一號”大氣田二期項目全面投產(chǎn)，標志著中國最大海上氣田建成。圖/中國海油供
經(jīng)過“十三五”“十四五”自主攻關(guān)，目前包括水下采油樹在內(nèi)的國產(chǎn)油氣水下生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本建成。第一期攻關(guān)時先是針對500米水深的水下生產(chǎn)系統(tǒng)集成創(chuàng)新，個別核心零部件仍然從國外采購，第二期攻關(guān)1500米水深水下生產(chǎn)系統(tǒng)時，重點攻關(guān)這些核心零部件。“深海一號”其實倒逼了水下生產(chǎn)系統(tǒng)研發(fā)加速。
產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化可以有效降本，在同樣的海區(qū)，“海洋石油981號”交付使用前，合作勘探時單井成本達到3億—4億美元，如今已經(jīng)降至2億—3億元人民幣，產(chǎn)生數(shù)量級差異。
李中告訴記者，這條產(chǎn)業(yè)鏈其實與深海采礦有諸多共通之處。“深海油氣勘探開發(fā)是深海資源開發(fā)利用中最為成熟的部分，其必然帶動深海采礦等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”李中也在跟蹤多個有關(guān)海洋資源開發(fā)的國家重點研發(fā)計劃，其中就包括一些海底采礦項目，所涉及的產(chǎn)業(yè)鏈基本與深海油氣共通，比如采礦車在海底采集的礦產(chǎn)如何運送到水面，如果利用管道輸送就可以將深海油氣開采的一些工藝與設(shè)備移植過去。“立項時可以盡量選擇已經(jīng)參與深海油氣產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)作為聯(lián)合單位，他們對于深海的認知更深刻，而且有相應(yīng)研發(fā)、裝備基礎(chǔ)。”
亨通國際產(chǎn)業(yè)集團海纜事業(yè)部總經(jīng)理徐強告訴《中國新聞周刊》，海洋軟管是連接岸上或海上浮式生產(chǎn)儲油裝置與水下生產(chǎn)系統(tǒng)的“臍帶”，信號、電力等通過其傳輸，部署到海底的設(shè)備對于可靠性的要求很高，否則僅僅是開動維修船舶就需要較高成本。“其中的技術(shù)可以復(fù)制到其他場景，我們公司正在關(guān)注深海采礦市場，一些應(yīng)用于深海油氣項目、深遠海漂浮式風(fēng)電項目的臍帶纜也可以被應(yīng)用于深海采礦。”
去年，亨通研制出國內(nèi)首套高壓大電流重載作業(yè)采礦系統(tǒng)臍帶纜及組件，幫助上海交通大學(xué)實現(xiàn)深海重載作業(yè)采礦車“開拓二號”海試水深突破4000米。
陳旭光曾經(jīng)做過統(tǒng)計，深海采礦幾乎涉及全部工科門類。“一些西方國家開始深海采礦方面的研究更早，我國相關(guān)研究啟動于20世紀80年代。從技術(shù)積累的角度來看，我國正在奮起直追，進步比較明顯，局部技術(shù)已經(jīng)處于第一梯隊尾部。”
綜合開發(fā)研究院（中國·深圳）可持續(xù)發(fā)展與海洋經(jīng)濟研究所所長胡振宇告訴《中國新聞周刊》，國內(nèi)由招商工業(yè)、五礦集團、中船集團等央國企牽頭投入深海采礦領(lǐng)域，投入達到百億元級別。去年9月，招商工業(yè)一艘由打撈船改造的萬噸級深海采礦船在6000米水深海域開展一個月試采，共計采集3噸多金屬結(jié)核。
這一采集水平代表怎樣的技術(shù)能力？目前TMC、GSR兩家國際深海采礦巨頭的采集效率可以達到每小時80—100噸，這意味其一年的采集量可以達到80萬—100萬噸。這兩家公司應(yīng)用的采礦車由英國SMD公司生產(chǎn)，目前其深海采礦車的重量已經(jīng)可以達到300噸，而國內(nèi)采礦車的噸位較小，如招商工業(yè)應(yīng)用的采礦車重量為30噸，效率存在差距。
胡振宇告訴記者，目前國內(nèi)試采的采礦車還沒有配備提升泵，商業(yè)化開采，需要提升泵將礦產(chǎn)不斷輸送到母船，確保采礦車連續(xù)作業(yè)，“從技術(shù)角度，我們?nèi)耘cTMC、GSR等公司存在5年左右的差距”。
“深海采礦會是萬億級市場。”胡振宇認為，目前國內(nèi)深海采礦正處在少量試采階段。盡管距離商業(yè)開采仍然有8到10年左右的時間，但是預(yù)期比較明確，需要持續(xù)投資。
“隨著技術(shù)水平的提高，成本能夠不斷降低，逐漸接近商業(yè)化要求。”陳旭光表示，深海采礦的成本受到技術(shù)之外多個因素影響，比如環(huán)境治理成本，加之聯(lián)合國國際海底管理局（下稱“海管局”）要求上交一定比例的收益作為全人類共同資產(chǎn)。
商業(yè)化前夕的“卡位戰(zhàn)”
技術(shù)固然重要，但并非唯一決定性因素，這緣于深海資源，特別是深海礦藏多位于公海，因此涉及更為復(fù)雜的國家海洋治理博弈。
陳旭光告訴記者，我國領(lǐng)海、專屬經(jīng)濟區(qū)的海底礦藏非常少，部分礦藏比較貧瘠，不具備商業(yè)開采價值，因此我國深海礦區(qū)主要位于公海，由海管局管理。
1982年，聯(lián)合國大會完成《聯(lián)合國海洋法公約》制定，但直到60個國家批準或加入“公約”一年后的1994年11月16日才正式生效，海管局也同時宣告成立，“公約”所有168個締約方都自動成為海管局的成員。
從某種意義上說，海管局是地球上管轄范圍最大的國際組織之一，因為它代表全人類行使對國際海底區(qū)域及其海底礦物的管轄，而國際海底區(qū)域的總面積占到地球海底面積的一半左右。海管局會與不同國家的機構(gòu)、企業(yè)簽訂海底礦區(qū)的勘探與優(yōu)先開采協(xié)議。
目前，中方機構(gòu)、企業(yè)共與海管局簽署5份勘探合同，在海管局已經(jīng)“出讓”的130萬平方公里海底礦區(qū)中，中方合同覆蓋面積超過23萬平方米，位列所有國家中的第一位。
不過，這些海底礦區(qū)遲遲未能進入開采階段，重要原因便是深海采礦規(guī)章的缺失。
在各方的爭論中，環(huán)保被認為是重要因素。一些國家傾向于停止開采，也有聲音傾向于在保護中開發(fā)。“在規(guī)章制定方面，并非單一聲音，而是各方出于自身利益博弈的過程。比如在深海采礦時攪動起的海底沉積物，顆粒全都極為細小，能夠隨著洋流擴散出去幾百上千公里，即羽狀流，甚至好幾年都沉不下來，被認為會對海底生態(tài)造成破壞，但其實可以通過技術(shù)手段，以及實時監(jiān)控將其影響降至最低。”胡振宇說。
胡振宇表示，由于爭論仍在進行，此前與海管局簽訂的勘探合同一再延期，原本這些勘探合同在15年到期后就應(yīng)該進入開采階段。“根據(jù)勘探合同，某個區(qū)域完成勘探后，其中一半面積需要交還給海管局進行平行開發(fā)，產(chǎn)生的收益屬于全人類。因此，經(jīng)過博弈，未來隨著規(guī)則明確，海管局還會成立企業(yè)處進行開發(fā)工作，中方正在爭取海管局將亞太中心，或是企業(yè)處落地國內(nèi)。”
不過，在規(guī)則尚未明晰之時，除了技術(shù)層面的比拼，各方對于海底礦藏的爭奪已經(jīng)開始。
TMC公司今年已向美國提出申請，計劃在國際水域進行深海采礦。該公司之所以能通過其美國子公司展開行動，源于特朗普政府在今年4月簽署的一項行政命令，繞過國際談判，加快在美國及國際水域發(fā)放采礦許可的進程。特朗普引用了一項1980年的美國法律，允許美國公民在美國司法管轄范圍之外的區(qū)域勘探并開采深海礦產(chǎn)。
TMC公司表示原本計劃向海管局提交申請，但是由于該機構(gòu)在制定海底開采規(guī)則方面進展緩慢，公司選擇繞過其程序。美國并非《聯(lián)合國海洋法公約》締約國，也并非海管局成員。
有業(yè)內(nèi)人士向記者表示，中國已經(jīng)深度嵌入國際規(guī)則，未來將在開發(fā)與保護的平衡中推進深海礦藏勘探開發(fā)。
發(fā)于2025.9.1總第1202期《中國新聞周刊》雜志
