中投網(wǎng)2025-06-12 09:41 來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究大腦
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深海，這片占據(jù)地球表面積超七成的神秘領(lǐng)域，蘊(yùn)藏著多金屬結(jié)核、天然氣水合物等豐富資源，被視為人類未來資源的“藍(lán)色寶庫”。深海資源開發(fā)技術(shù)從萌芽到蓬勃發(fā)展，歷經(jīng)一個多世紀(jì)的探索與突破，凝聚了全球科研力量的智慧與汗水。其發(fā)展不僅是技術(shù)迭代的縮影，更深刻影響著全球資源戰(zhàn)略格局。
一、早期探索階段：深海開發(fā)的懵懂啟航(20世紀(jì)60年代以前)
深海資源開發(fā)的構(gòu)想，最早可追溯至20世紀(jì)初。彼時，人類對深海的認(rèn)知僅停留在理論層面，受限于技術(shù)水平，深海探測手段極為原始。簡單的拖網(wǎng)和測深桿是主要工具，它們?nèi)缤祟惿煜蛏詈５摹俺跫売|角”，只能獲取有限的表層信息，無法深入探索資源奧秘。
1930年，美國“的里雅斯特”號深海潛水試驗(yàn)成為早期探索的標(biāo)志性事件。這艘潛水器如同深海探索的先驅(qū)者，首次讓人類得以近距離觀察深海環(huán)境。然而，當(dāng)時的設(shè)備簡陋，材料耐壓性差，動力系統(tǒng)有限，潛水深度和作業(yè)時長都受到極大限制，僅能完成簡單的觀測任務(wù)，難以支撐大規(guī)模的資源開發(fā)行動，卻為后續(xù)研究埋下了希望的種子。
二、技術(shù)奠基階段：深海探測的技術(shù)突破(20世紀(jì)60年代-70年代)
20世紀(jì)60年代，電子、聲學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，為深海資源開發(fā)技術(shù)帶來曙光。聲學(xué)探測技術(shù)中的多波束測深技術(shù)和側(cè)掃聲納技術(shù)尤為突出。多波束測深技術(shù)如同給海底繪制精細(xì)地圖，能同時發(fā)射多個波束，覆蓋大面積海域，快速獲取海底地形數(shù)據(jù);側(cè)掃聲納技術(shù)則像“海底探照燈”，利用聲波反射原理，清晰呈現(xiàn)海底地貌細(xì)節(jié)和潛在資源分布，讓人類首次得以窺見深海地形的全貌。
在國際合作層面，1967年國際海洋研究組織(Interridge)成立，搭建起全球深海研究協(xié)作平臺。1970年，由美國、歐洲、日本等組成的跨國聯(lián)盟開展5000米級水深的多金屬結(jié)核采礦試驗(yàn)。此次試驗(yàn)整合了各國在材料、動力、控制等領(lǐng)域的優(yōu)勢技術(shù)，雖未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開采，但驗(yàn)證了深海采礦的可行性，積累了寶貴數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)技術(shù)發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。
三、快速發(fā)展階段：技術(shù)百花齊放與中國入局(20世紀(jì)70年代-90年代)
20世紀(jì)70-80年代，深海資源開發(fā)技術(shù)進(jìn)入爆發(fā)期。拖斗式采礦系統(tǒng)、連續(xù)線斗采礦系統(tǒng)等多種方案競相涌現(xiàn)。拖斗式采礦系統(tǒng)利用纜繩牽引拖斗在海底拖曳采集結(jié)核;連續(xù)線斗采礦系統(tǒng)則通過循環(huán)纜繩連接多個采集斗，實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。1979年，美國在5500米水深成功進(jìn)行多金屬結(jié)核采礦試驗(yàn)，采集約1000噸結(jié)核樣品，標(biāo)志著深海采礦技術(shù)從理論走向?qū)嵺`。
同一時期，中國也正式踏入深海資源開發(fā)領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代，中國大洋協(xié)會通過對不同原理采礦模型機(jī)的研究分析，結(jié)合國內(nèi)技術(shù)基礎(chǔ)與資源需求，確定了“海底履帶自行水力集礦機(jī)采集-水力管道礦漿泵提升-海面采礦船支持”的技術(shù)方案。該方案融合機(jī)械、水力、船舶等多領(lǐng)域技術(shù)，為中國深海采礦技術(shù)發(fā)展指明方向，開啟了自主探索的征程。
四、商業(yè)化探索階段：全球競爭與技術(shù)攻堅(20世紀(jì)90年代-21世紀(jì)初)
20世紀(jì)90年代，深海礦產(chǎn)資源開采輸運(yùn)技術(shù)進(jìn)入攻堅期。中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會、長沙礦冶研究院等單位圍繞提升泵管裝備、超長管道輸送等關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開重點(diǎn)攻關(guān)。通過改進(jìn)材料性能、優(yōu)化管道結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新輸送控制算法，取得一系列高質(zhì)量成果，部分技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，為商業(yè)化開采提供技術(shù)支撐。
進(jìn)入21世紀(jì)，深海資源開發(fā)成為全球焦點(diǎn)。歐盟設(shè)立“BlueMining”“BlueNodules”等專項(xiàng)項(xiàng)目，整合成員國科研力量，在采礦設(shè)備智能化、環(huán)保開采技術(shù)等方面加大研發(fā)投入。各國紛紛布局深海資源開發(fā)，國際競爭日益激烈，推動技術(shù)不斷向?qū)嵱没�、高效化方向發(fā)展。
五、技術(shù)深化與拓展階段：智能融合與中國突破(21世紀(jì)初至今)
近年來，深海資源開發(fā)技術(shù)呈現(xiàn)智能化、自動化趨勢。無人潛水器(ROV)和自主水下航行器(AUV)性能大幅提升，配備高清攝像頭、多傳感器系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)，具備自主路徑規(guī)劃、環(huán)境感知和決策能力，可替代人工完成復(fù)雜危險作業(yè)。同時，深海技術(shù)與物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)深度融合。例如，借助地質(zhì)模型分析資源分布規(guī)律，利用化學(xué)技術(shù)處理開采中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題，多學(xué)科協(xié)同構(gòu)建起更完善的技術(shù)體系。
中國在深海資源開發(fā)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，“十三五”期間實(shí)現(xiàn)重大突破。成功攻克深海采礦關(guān)鍵技術(shù)，完成千米級深海開采系統(tǒng)聯(lián)合海試。試驗(yàn)中，整套系統(tǒng)在復(fù)雜海況下穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高效采集與輸送，標(biāo)志著中國深海資源開發(fā)技術(shù)躋身世界前列，為未來商業(yè)化開采和資源戰(zhàn)略儲備提供有力保障。
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