随着新能源产业的发展，锂、镍、钴等关键矿产需求不断增长，陆上资源供需矛盾突出，国内外一些矿业企业开始重视深海矿产资源的开采。
近日，联合国国际海底管理局（ISA）在牙买加金斯敦召开会议，讨论深海采矿业规则的制定和海底采矿公司提交的海底采矿许可证申请的受理问题，但遭到一些国家和环保团体的强烈反对。 一方面国际矿业公司认为，深海矿产资源富含镍、钴、锰等关键矿产，可以提供能源转型所需的矿产资源，大规模商业深海开采可以保证矿链的稳定性。 另一方面环保组织认为，目前对海底生态系统的了解不足，鲁莽的深海采矿可能会对海底生物多样性造成重大破坏。 尽管各国对深海采矿的态度存在分歧，但一些国家已经开始本着“先到先得”的原则“包围”国际海底海域的资源，深海采矿成为资源争夺战的新“战场”。
一、深海采矿的发展现状
（1）深海采矿提案
20世纪60年代，美国地质学家约翰·梅罗（John Mero）在其著作《海底矿产资源》中认为，海床将成为满足全球矿产需求的主要*** 2024年，联合国大会第2749号决议通过了《关于国家管辖范围以外海床洋底及其底土的原则宣言》， 指出海床应保留用于和平目的。
2024年，联合国国际海底管理局（ISA）正式成立，其主要职能是根据《联合国海洋法公约》规范“区域”（国家管辖范围以外的海床及其底土）深海海底矿物的勘探和开采。 国际海底管理局成立后，由于深海采矿技术不成熟、陆上矿产资源充足等因素，各国没有开展大规模的深海采矿活动。
随着全球能源转型对关键矿产需求的显著增加，陆上矿产资源趋紧，受地缘政治和交通影响，全球矿产链不稳定。 在此背景下，国内外各大矿业公司重新燃起了对海洋矿产商业开采的热情，深海采矿成为各国关注的焦点。
（二）深海采矿前景广阔
海底矿产储量巨大且品位高，深海开采潜力巨大。 目前，各国开展的勘探工作主要集中在三种深海矿产资源上：深海海底多金属结核，包括锰、铁、铜、镍、钴、铅、锌和少量在深海热液喷口附近形成的多金属硫化物（即“深海块状硫化物”），富含铜、铁、锌、银和金;覆盖海底海山斜坡和顶部的富钴结壳含有铁、锰、镍、钴、铜和包括稀土元素在内的各种稀有金属。 商业勘探区主要位于东太平洋、大西洋中部和印度洋中部水域的克拉里昂-克利珀顿区（CC区）。
（3）一些国内和国际矿业公司开展深海矿产勘探和环境评估
随着新技术的引进，美国、日本、挪威、英国等国家以及金属公司（TMC）等国际矿业公司都积极参与深海矿产勘探和环境评估。 2024年8月，日本海洋地球科学技术振兴机构在茨城县近海成功测试了海底采矿技术，其深海钻井船“筑急”号能够将管道延伸至2470米深至海底，每天抽取约70吨泥浆进行筛选。 日本**计划在小笠原群岛和南鸟岛附近6000米深处开采富含稀土的泥浆，以寻找稀土元素，并计划在5年内开始勘探工作。 2024年3月，Canadian Metals公布了其在克拉里昂-克利珀顿区Nori-D多金属结核项目对环境影响的生命周期评估结果，得出的结论是，与现有的陆上钴镍开采技术路线相比，海底钴镍开采技术可以显著减少对环境的影响。 2023 年 11 月，该公司表示将派遣一个小组返回 Nori-D 进行环境研究，以评估海底多金属结核收集实验对海底生态系统的影响，并于 2024 年向国际海底管理局提交商业采矿许可证申请，并于 2025 年开始生产。
2. 深海采矿技术进步
深海采矿集海底作业、水下运输、输配电、一流控制、水面保障等作业系统于一体，被视为主要国家之间科技竞争的前沿领域。 目前，各国尚未实现深海矿产的商业化开发，大部分设备和技术仍处于研究和试验阶段。 美国、日本、印度、韩国、中国、欧盟等国家和地区已正式开展深海采矿技术研究。
2017-2024年，主要国家深海矿产资源开发装备发展情况如下：
数据**：王国荣、黄泽奇、周守伟等 深海矿产资源开发装备现状及发展方向[J].中国工程科学，2023,25（3）：1-12
（1）深海矿产勘查技术与装备
深海矿产勘查是深海采矿的基础准备。 当前，主要国家正处于从海底环境勘探向海底资源开采的过渡阶段，这使得深海矿产勘查成为海底资源争夺的关键环节，促进了深海矿产勘查技术的发展。
早期的深海矿产勘查装备主要包括单抓取取样器、基础测深仪、无电缆自回程取样器、水下摄像仪等设备，不仅功能单一，而且可控性差，难以满足深海勘探对精度和潜水深度的要求。 现代深海矿产勘查装备主要包括载人潜水器（HOV）、高精度自主潜水器（AUV）、遥控潜水器（ROV）、远程水下滑翔机等深海潜水装备、箱式取样器、多管取样器等深海取样设备，以及深拖系统、全覆盖多波束测深系统、高精度测深侧扫探测系统等探测设备，不仅更多功能强大，但机动性更强，可以长时间潜水，深度很深。研究人员可以使用这些设备对海底的地质条件、水体的联系和矿产资源的数量进行分析和评估，还可以获取沉积物、生物、矿物等的样品，分析海底环境的特征、矿物分布等信息。
美国、俄罗斯、中国、日本、法国等国家已经拥有自主研发的载人潜水器，印度、加拿大等国家也计划开发6000米以上的深潜装备。 我国自主研发设计了“蛟龙”载人潜水器、“乾隆系列”系列自主潜水器、“海龙”系列遥控潜水器、“翼龙”系列水下滑翔机等深海资源探测装备，实现了深海潜水装备的快速升级，不断刷新深潜深度纪录。 我国自主研发的钴壳取芯装置已完成实验室池的模拟钻探和7000m压力试验，可组装在“蛟龙”号载人潜水器上，处于国际领先水平。
（2）深海矿产开采与运输系统
深海矿产开采系统是深海采矿的关键技术和装备，主要包括拖车开采系统、连续线斗式采矿系统、海上穿梭采矿系统和管道提升采矿系统四种主要技术形式。 其中，拖车挖矿系统存在作业难度大、挖矿效率低等问题连续线斗式采矿系统，由于斗式缠绕事故频繁，影响正常生产;船用穿梭采矿系统的制造成本和电池成本高;管道提升采矿系统具有连续作业、成本相对低廉、开采效率高等优点，已成为最具发展前景的商业性深海矿产开采系统。 管道提升采矿系统主要由采矿子系统、提升子系统、水面支撑子系统（母船）、深部排放子系统组成，包括深海采矿船、提升泵、海底采矿车等关键核心设备。 目前，各国采用了不同的系统方案，经过多次模拟实验和试采，已将“海底集矿车-吊泵-提升硬管-地面支撑系统”方案作为目前主流的采矿方式。
俄罗斯、欧盟、日本、印度、韩国等国开展了矿用车辆的海上试验和海底航行、行走和收集试验，韩国、俄罗斯等国也完成了输送系统的海上试验。 2024年，苏联莫斯科地质勘探研究所对水深为79 m的液压升降系统进行了海上试验。 2024年，韩国地质资源研究院完成了100米水深输送系统的海上试验。 2024年，韩国海洋科学技术研究院（KIOST）和海洋工程研究所（KRISO）在1,200米的深度进行了水力提升试验。 2024年，日本石油天然气金属矿产资源振兴机构开发的采矿车辆完成了水深1600米富钴结壳的试开采。 2024年，比利时金沙江公司完成了履带式采矿车在4500米水深的行走试验。 同年，印度国家海洋技术研究所（NIOT）完成了采矿机在5270m水深的机动性和机动性测试，该机构目前正在建造一艘6000m级载人潜水器“Matsya 6000”。
我国部分深海采矿技术和核心系统取得突破，完成公里级深海采矿系统联合海试。 2024年，上海交通大学完成深海重型矿用车辆海底智能出行控制试验。 同年，大连理工大学、长沙矿冶学院等科研机构联合研发的深海矿山智能混合运输装备系统完成500米水深海试验。
（3）深海环境评价与保护技术
深海采矿可能破坏海底环境和海底生态系统的问题一直受到各国的广泛关注，因此深海环境评价与保护技术也是深海采矿领域的关键技术。 目前，各国尚未制定成熟的深海采矿环境评估和保护技术方案，主要通过矿水混合物的高效脱水来控制采矿活动对海底沉积物的扰动。 环境问题已成为制约各国大规模深海采矿活动的主要因素。 2024年，国际海底管理局（ISA）提出了关于深海采矿活动环境问题的管理标准和指南草案，但尚未发布深海采矿的行业规范和标准。
3. 深海采矿的挑战
目前，深海采矿仍处于早期阶段，海底矿产的商业化和大规模开采尚未实现。 在技术层面，深海采矿面临环保、技术安全、数字化融合等方面的压力。 首先，深海采矿需要满足环保要求，减少采矿活动对海底生态环境的干扰。 其次，深海采矿需要满足人员和设备系统的技术安全要求，必须能够在高水压、低能见度的深海环境中长期作业，同时还要抵御恶劣的海况和事故带来的安全风险。 第三，深海采矿技术要与数字化、智能化技术相结合，实现全产业链智能调度、全系统自主协同运行、各种风险监测预警。
在地缘政治层面，各国在领海内开展的深海采矿活动争议较少，但公海矿区划界争议较多。 一方面，法国、德国、智利、新西兰、帕劳、瓦努阿图等国对深海采矿持怀疑态度，认为在全面出台国际深海采矿规则之前，应采取预防性暂停措施谷歌、沃尔沃和宝马等跨国公司也承诺目前不使用深海矿物。 另一方面，俄罗斯、英国、日本、挪威、墨西哥、瑙鲁等国都在积极推动深海采矿。 2021 年 6 月，瑙鲁**致函国际海底管理局，正式要求国际海底管理局在 24 个月内发布深海采矿规则，理由是国际海底管理局需要在两年内制定采矿规则的法律规定。 2023 年 6 月，挪威宣布计划批准公司在格陵兰海、挪威海和巴伦支海的自有水域进行深海采矿。 2024年7月，国际海底管理局召开会议，讨论是否开放深海采矿，制定深海采矿业规则，但由于成员国差异较大，无法允许开放深海采矿，相关法规暂定于2024年7月继续实施。
迄今为止，国际海底管理局尚未向任何机构颁发任何深海采矿许可证，但已为俄罗斯、韩国、英国、日本、中国、印度和瑙鲁等10多个国家签发了30多个深海资源勘探合同。 其中，中国与国际海底管理局签署了五项勘探合同，包括多金属结核、多金属硫化物和富钴结壳。 但是，由于国际海底管理局对各国的采矿活动没有强制性的约束力，各国对海底区域的“竞争”日趋激烈，深海矿产资源将成为未来各国资源争夺的新“战场”。
引用。 1].张丹尼尔. 深海采矿装备研发现状与趋势[J].内蒙古煤炭经济， 2015（9）：5+7
2].陈明义. 积极参与国际海底矿产资源勘探开发[J].福建论坛（人文社会科学）， 2015（7）：24-28
3].何宗宇， 林景高， 杨宝华， 等. 国际海底区域采矿法规制定的进展与建议[J].太平洋，2016,24（10）：9-17
4].安娜·扎利克（Anna Zalik）。 海底矿产开采、“一带一路”包围：海洋掠夺、技术诀窍与国家管辖范围以外采矿前沿的地缘政治[J].国际社会科学学报，2020,37（1）：153-173+8+13
5].曾文革， 高莹. 国际海底区域采矿规则谈判：概念更新与制度完善[J].粤江学报，2020（1）：94-105+123
6].朱永玲. 对中国国际海底海底区域采矿的思考[J].海洋开发与管理， 2017（8）：109-112
7].佟国庆. 深海采矿可能带来新的淘金热海洋世界，2016（8）：68-71
8].王国荣， 黄泽奇， 周守伟， 等. 深海矿产资源开发装备现状及发展方向[J].中国工程科学，2023,25（3）：1-12
9].王晓雄， 陈子帅. 深海采矿，充满未知的战略竞争环球时报， 2023-09-13（7）.
10].李家彪， 王业健， 刘磊， 等. 深海矿产资源开发技术发展现状与展望[J].前展科技，2022,1（2）：92-102
11].于莹， 王春娟， 刘大海. 挪威深海矿产资源开发战略路径分析与启示[J].海洋开发与管理， 2023（1）：3-11
12].李曼红， 程阳瑞， 李晓燕， 等. 日本深海采矿发展现状分析与启示[J].矿冶科学报，2023,43（4）：16-20+25
13].常林， 张永波， 马， 等. 深海稀土矿产资源研究现状及开发利用前景[J].海洋地质前沿，2022,38（12）：1-7
14].谢梦琪， 陈丹东， 于倩， 等. 深海采矿选矿技术及发展趋势研究[J].现代矿业，2021,37（9）：139-141+152
15].邹莉， 孙家钊， 孙喆， 等. 我国深海矿产资源开发核心技术研究现状与展望[J].哈尔滨工程大学学报，2023,44（5）：708-716
关于作者
李伟科国际技术与经济研究所发展研究中心第5研究单位。
研究方向：新材料与先进制造领域的前沿技术跟踪与产业政策研究。
推荐阅读：
技术与经济观察丨**准ChatGPT人工智能引发数据安全问题技术与经济观察丨**：前沿科技领域的政策评估路径与策略——以美国国家纳米计划评估过程为例丨小型无人机在俄乌冲突中的新实际应用。
印度能否成为下一个半导体制造中心？逻辑量子比特：量子纠错的有效途径。
编辑丨郑石
关于研究所
国际技术与经济研究所（IITE）成立于2024年11月，是发展研究中心下属的非营利性研究机构，其主要职能是研究中国经济、科技和社会发展中的重大政策、战略和前瞻性问题，跟踪和分析世界科技和经济发展趋势。 为第一及相关部委提供决策咨询服务。“全球科技地图”是国际技术与经济研究院的官方微信公众号，致力于向公众传递前沿科技信息和技术创新洞察。
地址：北京市海淀区小南庄20号楼A座
微信：iite er