米乐M6:国防军工行业深度报告:深海科技六问六答深海开发始于海洋探测信息化与工具载体先行
在 2025 年政府工作报告中,深海科技被首次提及为新兴产业重点发展领域,这标志着深海科技正式上升为国家战略,与商业航天、低空经济并列。这一举措不仅体现了我国从“海洋大国”向“海洋强国”加速转型的决心,也意味着深海科技将从“科研探索”向“产业驱动”转型。
深海科技作为资本市场的新兴主题,凭借其极具吸引力的发展潜力,有望成为今年投资的重要主线。但我们应理性地看到,目前市场对于深海科技行业诸多关键问题的理解尚不充分,诸如对该行业的定位、未来行业发展的抓手以及产业链投资优先级的判断等,均存在一定的模糊性。回顾过往,新领域的投资行情往往遵循一定的规律,从初期的普遍上涨,到逐渐回归理性,市场开始深入甄别价值,再到经历重新评估和确认,最终可能在价值清晰化后迎来新一轮的增长。深海科技投资亦大概率遵循这一轨迹,如今正处在这一过程的初期,值得深入研究。
深海科技是以深海环境为研究对象,通过探测、开发、工程等综合技术手段探索海洋深层奥秘并实现资源利用的前沿领域。其定义被明确为“用于探索、开发和利用深海资源以及研究深海环境的一系列先进技术和相关学科的总称”。而深海通常指水深超过200 米、阳光无法穿透的海洋区域,约占全球海洋面积的 95%以上。
该领域包含四大技术方向:以载人潜水器、无人遥控运载器为代表的深海探测技术,以多金属结核开采、可燃冰开发为核心的资源利用技术,依托水声通信和导航系统的信息传输技术,以及耐高压材料、深海机器人等工程装备技术。
深海科技与深海本质上是“工具”与“对象”的共生关系。水深超过 200 米的深海区域占据地球表面的约 60%,具有高压、无光、低温等极端环境特征,这种特殊性迫使人类必须发展出与之匹配的技术体系:例如载人潜水器需采用钛合金耐压舱体抵御高压,生物资源开发依赖高精度传感器捕捉黑暗环境中的目标。同时,深海蕴藏的多金属结核、油气资源和独特生物基因库,既是科技攻关的动力源,也是支撑国家能源安全与产业升级的战略依托。二者构成闭环逻辑:深海环境催生技术突破,而技术进步又推动人类对深海认知边界的扩展,最终形成“认知深海—开发资源—反哺技术”的循环发展模式。
“深潜”、“深钻”、“深网”合称“三深”,构成当前进入深海内部进行科学探索的主力。深潜技术虽然能够直观地探索深海,但在空间和时间上存在局限性,深潜最深只能到海底,从海底往下得靠钻探,这就是深钻的作用,而深潜的运行时间只能以小时计,想要长期连续观测就得将传感器放到海底,联网观测,这就是深网。三者结合可以更全面地认识深海。
深潜:进入海洋内部的深潜技术,遁入深海的“入场券”。深潜指通过载人或无人潜水器直接进入深海进行探测的技术手段。其核心作用是实现对海底地形、生物群落及资源分布的直观观测与采样,为海洋环境、地质构造及生物多样性研究提供第一手资料。现代深潜技术已突破全海深探测能力,覆盖从浅海至万米深渊的广阔范围。
深钻:从下海到入地的大洋钻探,在深海海底钻探地壳,涉及深海探索中难度最高、耗费最大的技术。深钻是通过海底钻探设备获取深海底部以下岩芯或沉积物样本的技术。该技术能够穿透海底地壳,直接获取地球内部物质,用于揭示板块运动规律、地质演化历史及矿产资源分布。作为深潜的补充,深钻弥补了深潜无法深入海底地层的局限性,成为研究地球内部物质组成与能源勘探的关键手段。
深网:常驻深海的海底观测网,深海观测,不仅需要从海面向下探索,而且需要从海底向上观测。深网指在海底布设联网传感器阵列,形成长期、连续、多参数的综合观测系统。其作用在于实时监测海洋环境动态(如温度、盐度、洋流)、追踪温室气体循环路径及气候变化的深海源头。通过覆盖大范围、长周期的观测能力,深网解决了深潜技术受限于时间与空间的不足,成为系统性研究深海长期演变的核心工具。
2025 年政府工作报告首次提出“深海科技”,这背后是国家对未来资源、科技、经济和国防安全格局的深层次考量。
深海科技的突破是保障我国资源安全与能源自主的核心战略之一。随着陆地和浅海资源开发趋近饱和,深海资源逐渐成为缓解能源对外依赖、优化能源结构的重要方向。深海蕴藏着丰富的战略资源,包括多金属结核、稀土元素、可燃冰以及深海生物基因资源。例如,南海和西太平洋海域的可燃冰储量预计相当于我国陆上石油天然气总量的数倍,其商业化开采有望大幅提升能源自给率。此外,深海矿产资源的开发可减少对国际市场的依赖,规避地缘政治风险。
深海能力的提升能打破传统海权竞争的岛链封锁,实质是通过技术制海权强化国防安全,为应对复杂国际局势提供战略保障。深海不仅是潜艇隐蔽活动的天然屏障,更是未来水下通信、侦察和作战的关键领域。我国海域辽阔,但南海、东海等区域存在主权争议,强化深海监测和防御能力有助于维护海洋权益。例如,深海监听网络可实时追踪他国潜艇动向,而无人潜航器和智能水雷技术能有效构建“水下长城”。
深海科技是典型的高精尖领域,其技术攻关将全面拉动产业链升级。深海探测需要突破极端环境下的材料科学、能源供应、通信技术和人工智能。以“奋斗者”号载人深潜器为例,其国产化率超过 96%,带动了精密加工、传感器和控制系统等数十个细分领域的技术迭代。例如,深海机器人技术可迁移至工业检测、灾害救援等领域,而深海生物酶研究已应用于生物制药。这种“深海+”的产业扩散效应,将助力我国制造业向价值链高端攀升。
深海经济被视为“蓝色经济”的核心增长极,有望成为拉动内需的新引擎。2024 年中国海洋生产总值达 10.54 万亿元,深海经济占比超 20%,成为新增长极,涵盖资源开发、装备制造、海洋旅游和碳封存等多元领域。例如,南海可燃冰商业化需配套港口建设、LNG 运输和环保服务;深海数据中心利用海水冷却降低能耗;而深海文旅正成为消费升级的新热点。此外,深海基建投资具有“乘数效应”,能带动钢铁、船舶、通信等行业增长。
深海科技发展是我国长期战略规划的系统性部署。从“十三五”到“十四五”,国家先后出台相应政策,明确将深海列入科技创新 2030 重大项目。财政层面设立海洋发展基金,税收优惠鼓励社会资本投入。政府工作报告的表述,既是对既有战略的延续,也是向国内外宣示中国从“海洋大国”向“海洋强国”转型的决心。
我国在“深潜”、“深钻”、“深网”等深海技术方面已实现从“跟跑”到“并跑”的跨越,形成了覆盖全海深探测、资源开发与科学研究的综合技术体系。在载人深潜领域,“奋斗者号”2020 年创下 10909 米载人深潜世界纪录,其钛合金耐压舱、智能控制系统等核心技术国际领先;无人装备中,“海斗一号”无人潜水器、“海燕”水下滑翔机实现万米深渊自主探测与采样。资源开发方面,我国突破 1500 米级可燃冰试采技术,“深海一号”超深水大气田实现 1500 米油气商业化开发,自主设计建造的深海钻采装备打破国外垄断。技术体系上,已具备高精度地震勘探、多波束测深、海底观测网等全链条能力,国产化装备大幅替代进口。科学领域依托“科学号”“大洋号”等科考平台,在深渊生命演化、地质构造等领域取得多项原创成果。
在 2025 年政府工作报告首次提出深海科技的战略背景下,各沿海省市纷纷筹划并布局海洋产业发展。上海发布《上海市海洋产业发展规划(2025-2035 年)》及《上海市海洋观测网规划(2025-2035 年)》,印发《关于推动上海海洋经济高质量发展加快建设现代海洋城市的实施意见》,系统布局海洋产业升级和观测体系。深圳通过“深海未来2025”大会,推动产学研用协同创新,布局深海、极地等战略领域,与华为、腾讯等签署合作协议,构建“蓝色伙伴关系”。浙江聚焦全国海洋经济发展示范区建设,部署“开年即开拼”行动。厦门拟出台《进一步促进海洋经济高质量发展若干措施》,从科研创新、产业扶持等四方面加大支持。青岛通过《现代海洋特色产业集聚区建设行动方案》,锚定“4+4+2”重点海洋产业方向,加速国际航运中心建设和重大项目招引。
复盘上述政策规划,“海洋信息化”为优先建设方向。直接的体现是上海明确出台海洋观测网规划与深圳海洋局和两大科技巨头合作,聚焦海洋数字孪生、AI 算法开发、智能装备三大核心领域。以深圳为例,此次聚焦的三大领域分别为:1)海洋数据建模;2)三维海底建模;3)深海装备智能运维平台。海洋信息化之所以成为优先建设方向,主要因其能够显著提升海洋资源开发效率、降低管理成本、增强环境监测能力,并为海洋经济的高质量发展提供技术支撑。同时,信息化技术的广泛应用也是实现海洋科技创新的重要抓手,符合国家推动数字经济与实体经济深度融合的战略方向。
深海科技的产业链以上游材料与技术研发为起点,中游装备制造为核心,下游资源开发与应用为延伸,形成紧密衔接的产业体系。上游聚焦耐压材料、水声通信、传感器等核心技术。中游涵盖载人/无人潜水器、超深水钻井平台、深海机器人等装备制造,推动深海探测与资源开发能力提升。下游拓展至油气与可燃冰开采、多金属结核采矿、生物医药、军事及海底数据中心等多元应用场景,结合政策驱动与地方产业集群,加速技术商业化。
深海环境具有高压、高腐蚀性、低温、生物附着等特殊性质,这些条件对材料和元器件的性能提出了极为严苛的挑战。此外,深海开发的需求,远远超出了“耐压、耐腐蚀”这些基本要求。它需要材料在多个维度上实现平衡,甚至突破传统材料的极限。
深海材料主要分为耐压壳材料、浮力材料和防腐材料三大类。结构材料包括用于深海装备耐压壳的金属材料和非金属材料,以及提供浮力的固体浮力材料。功能材料涵盖高性能钢、合金材料以及复合材料。防腐材料则以海洋防腐涂料为主,包括水性涂料、油性涂料、环氧树脂涂料等多种类型,用于保护深海装备免受海洋环境的腐蚀。
深海设备需要承受巨大的水压,这意味着材料必须具备高强度。但同时,深海作业的运输和部署成本极高,轻量化又是不可或缺的。钛合金能够有效满足深海设备对高强度与轻量化的双重需求。其强度非常高,而密度仅为钢的 60%左右,这使得钛合金的比强度远大于其他金属结构材料,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。此外,钛合金在海水等恶劣环境中具有优异的耐腐蚀性能,对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强,能够长期在海水中使用而不易被腐蚀,保证设备的使用寿命和可靠性。不过,钛合金价格相对较高,这在一定程度上限制了其大规模应用。
我国在海洋工程高端用钛领域已取得显著进展,但是在船舶与海洋工程用钛方面仍有较大发展空间。自 1954 年起,我国钛工业持续发展,已成为世界钛工业大国,海绵钛和钛加工材产量均居世界前列。在海洋工程用钛合金材料方面,我国已开发出多种钛合金,并形成了自己的材料体系,应用于舰船、深潜器等装备。然而,与美国、俄罗斯等国相比,我国在基础研究、钛材生产技术、应用领域、设计与应用技术等环节仍有 15至 30 年的差距。特别是在船舶与海洋工程用钛方面,尽管我国领海辽阔,但钛在许多海岸、岛屿、船舶上的应用基本属于空白,高端用钛技术尚未完全掌握,总体上还处于起步阶段。
深海探索设备需集成核心元器件以应对高压、腐蚀与复杂作业环境。推进系统依赖多桨叶设计及耐腐蚀合金部件,结合高效永磁电机实现精准机动。能源模块使用耐压电池组提升续航能力,支持长时间作业。传感器与通信系统整合深度、温度等环境传感器,搭配声呐或光纤通信实现数据实时回传。固体浮力材料提供稳定浮力,平衡设备重量与水压。水密连接器作为关键枢纽,保障极端压力下的信号与能源传输稳定性。此外,深海机械臂、抗干扰电路等扩展作业能力。
水密连接器(数据传输与能源供给)、推进系统(机动性)、固体浮力材料(稳定性与安全)是深海装备运行的核心三大件。
深海装备是人类探索和开发深海资源、研究深海环境以及保障深海作业安全的重要平台。根据其功能和应用领域,深海装备可以分为三大类:深海探测与感知装备、深海资源开发装备以及深海保障及配套装备。
深海探测与感知装备主要用于对深海环境的探测和监测,是深海科学研究和资源开发的基础。这类装备包括载人潜水器、无人遥控潜水器(ROV)、自主式水下航行器(AUV)、水下滑翔机(AUG)等。这些装备能够携带多种传感器和探测设备,完成海底地形测绘、水文数据采集、生物和地质样本采集等任务。目前,深海探测与感知装备的技术发展相对较为早期,但仍处于快速进步阶段,许多新型装备正在不断研发和应用。
根据其功能和操作方式,水下机器人主要分为两大类:载人水下机器人(HOV)和无人水下机器人(UUV)。载人水下机器人允许操作人员直接进入水下环境,通过舱体内的设备进行观察和操作。这类机器人通常分为深海载人水下机器人和浅海载人水下机器人,前者主要用于深海探测和科学研究,后者则适用于浅海区域的作业和维护。
海洋观探测是一个综合的监测系统,涵盖了海基、岸基、空基和海底系统。包括海洋中心站、自动监测站、浮标系统、船基监测系统、自动识别系统、近海雷达网、遥感卫星、无人机和海底观测网等。中国已经开发出多款达到国际先进水平的海洋观测设备,如深海和浅海潜标观测系统、海洋台站自动观测系统,以及在船用测量和航空遥感技术方面取得显著进展。海洋观探测领域向着海洋立体观测的方向快速发展,形成了“天、空、岸、海、底”的立体海洋观测网。
海底资源开发现状涵盖了金属矿、油气和生物资源等多个领域。金属矿开发方面,多金属结核、富钴结壳和金属硫化物这三种深海金属矿尽管储量巨大,但因技术难题和环境影响,至今未实现商业开采。其中,金属硫化物因开采技术相对可行,且矿产价值高,最可能率先实现商业开采。深海油气开发已取得显著成果,其产量已占世界石油产量的 30%,且深水油田占海上产量的 30%。近年来,全球重大油气发现 70%来自水深超1000 米的水域。可燃冰作为一种潜在资源,储量估计虽有波动,但其开发风险和环境影响仍待深入研究。深海生物资源开发则需转变思路,基因资源成为全新方向。
综合来看,深海油气开发在当前技术和经济条件下相对最为成熟,是最能实现的方向。而随着高新技术发展对金属需求的变化,以及深海矿产中富含的钴、锂和稀土等元素的重要性日益凸显,深海金属矿开发潜力巨大,是最具潜力的方向。
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