【海洋观点】我国深海矿产资源开发的主要差距与启示

目前，全球范围内着力于深海矿产资源开发的主要集中在发达国家，这得益于发达国家在技术积累、资金投入、政策支持、国际合作等方面的优势。进入21世纪以来，多国已经完成了海底矿产资源开发的若干海上试验，在资源勘探装备、开发平台装备、开采作业装备的研究上取得重要进展，并更加注重环境影响评估和监测等方面的研究。全球深海矿产资源开发正向着高效、安全、环保的趋势迅速发展。
" f- E2 M9 Y# L  X自2000年起，国际海底管理局陆续颁布了一系列具有里程碑意义的文件，包括《区域内多金属结核探矿和勘探规章》《区域内富钴结壳探矿和勘探规章》以及《区域内多金属硫化物探矿和勘探规章》等，这些规章为各国在深海矿产资源勘探提供了明确的法律框架和指导原则。截至当前，国际海底管理局签发并仍然有效的国际海底的矿产勘探合同达到31份，共计151万平方公里，其中多金属结核的有19份，多金属硫化物的有7份，富钴铁锰结壳的有5份。我国应正视这一全球竞争态势，将海底矿产资源的开发作为我国参与全球海洋治理的重要战略抓手，借此扩大在海洋权益和海洋安全等方面的国际影响力与战略空间。
首先，从发展的视角审视，深海蕴含了丰富且待发掘的资源，这些资源不仅构成全人类共同财富的巨大宝库，更是实现可持续发展战略不可或缺的支撑。其次，从全球治理的角度分析，深海作为人类尚未大规模涉足和全面认知的最后区域，相关规则的制定将深刻影响各国在全球范围内的利益分配，以及全球治理体系和国际秩序的构建。再者，从安全的角度考量，深海面积占据地球表面积约65％，位于传统国家管辖疆域之外，具有特殊的战略意义。深海规则与秩序的稳定与否，将直接关系到未来全球海上战略格局的演变，通过合理且积极的深海开发，能够进一步拓展国家安全防线的边界。
  i5 P6 B- v1 K! u+ d2 L) J一、我国深海矿产资源开发的主要差距
在深海采矿的装备技术格局中，我国相较于全球领先国家及地区如美国、日本及欧洲，仍面临一系列显著的挑战与差距。这些挑战和差距具体体现在以下几个方面：
# M" d7 l/ @! G8 R% L第一，基础研究与自主研发能力的欠缺。我国在深海采矿装备系统的动力特性分析，特别是在复杂条件下的耦合动力响应分析预报方法上，存在显著的研究短板。深水管道输送相关工程实践经验和测试数据的不足，使得对超深水作业环境中管道结构力学特性的深入研究受限。在组合导航定位装备与算法、大功率深水电缆及光纤技术、深海传感器、水密接插件以及中央控制系统等核心元器件的研发上，我国仍依赖外部技术，高性能材料在深水矿石输运管道的应用研发也亟待加强。
3 c4 e& J/ B! B# T4 X$ J第二，核心技术装备验证与研发能力的局限。我国在完善海底矿石采集技术方案、深水海试验证以及关键技术和装备的自主研发方面仍有待提升。尤其是多金属结核和多金属硫化物的深水试验尚未展开，水下海洋环境实时感知技术基础薄弱，配套设备能力不足，关键技术和装备多依赖进口。矿石长距离提升泵技术、重载装备的布放回收技术、升沉补偿技术以及全系统、多设备的联动控制等方面，均需要进一步的技术研发与实证。
第三，全系统联合海试与规模化、商业化开采能力和战略规划能力不足。我国尚未进行全系统的联合海试，同时也缺乏明确的深海采矿技术规模化、商业化开采规划。尽管已进行多次单体海试，但关于系统生产效率、稳定性、可靠性、长期运维性能及经济性的综合研究尚需深入。
第四，环境友好型装备研发与环境评估的滞后。在环境影响评估及环境友好型装备研发上，我国与先进国家之间存在显著的差距。发达国家已在深海采矿的环境影响评估上取得初步成果，建立了相应的分析模型，而中国在此领域尚未形成系统的环境影响评估方法，环境友好型的开采和输送装备研发也缺乏成熟的技术方案。此外，针对环境评估所需的海底传感、通信技术和安全监测等核心技术方面，我国仍面临外部制约。
1 B8 G& \9 y! G! \. w8 `二、我国深海矿产资源开发的发展启示
& B3 q3 ]  s1 E9 L; K4 f针对以上这些差距，近期有必要依托深海矿产开发专项，以国家为主导，企业为主体，协同科技部、发改委等多部门，全面打造我国的深海矿产自主开发能力，力求在深海矿产开发系统设计、核心装备制造、矿产资源利用等方面取得国际领先地位，提升我国深海环境评价与国际规则标准制订的能力。中远期有必要通过目标导向和政策支持，推进供给侧结构性改革，促进国内企业通过合作、联营、借壳等多种方式进入深海海底资源勘探开发领域，引领我国深海产业向高端、智能、绿色方向发展，并带动促进材料、通讯、导航定位等相关领域的创新发展，以及深海与深空、深地、深蓝战略支撑技术的融合发展。
文章来源：节选自《全球深海矿产资源开发进展与启示——以装备技术为核心》，原刊于《太平洋学报》2024年第8期，作者冯妮，系上海交通大学中国海洋装备工程科技发展战略研究院助理研究员；杨建民，系上海交通大学讲席教授，中国海洋装备工程科技发展战略研究院副院长，上海交通大学海南研究院荣誉院长