




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
在海洋學上,深海是指透光層以下的海,一般指200米以下。因為不透光,沒辦法進行光合作用,深海的生物密度較淺海少。深海約占海底總面積的三分之二,深海海底如陸地一樣,由山脈、高原、火山、山谷和海底平原組成。中國海域總面積約473萬平方千米,包括渤海、黃海、東海、南海和臺灣以東太平洋海區,深海海域主要在南海和東海。2025年“深海科技”被首次納入《政府工作報告》,體現了國家對深海開發的重視,未來圍繞深海科技或有更多支持政策。2025年《政府工作報告》明確指出,開展新技術新產品新場景大規模應用示范行動,推動商業航天、低空經濟、深海科技等新興產業安全健康發展。深海資源豐富,特別是能源資源和礦產資源。能源資源包括油氣資源和可燃冰,深海逐漸成為全球新增油氣儲量的主要領域之一,2010年之后發現的深海油氣儲量已占全球發現的油氣儲量的一半以上;可燃冰儲量可滿足人類使用數百年至上千年。礦產資源包括多金屬結核、多金屬硫化物、富鈷結殼和深海稀土。根據美國地質調查局數據,在太平洋“克拉里恩-克利珀頓斷裂帶”蘊藏著2.74億噸鎳,遠超陸地鎳儲量9500萬噸;海底還蘊藏著4400萬噸鈷,而陸地上僅有750萬噸鈷。深海水下技術裝備實現突破,為深海資源開發奠定基礎。近年來,我國不斷加大投入,在深海觀/探測、施工作業、海洋油氣開采、深海礦產開發等方面不斷取得突破,研制了作業型載人潛水器“蛟龍號”、萬米級載人潛水器“奮斗者號”、首套國產化水下采油樹、“開拓一號”深海重載作業采礦車、國產全自研“挖–鋪–埋”一體化水下施工作業裝備等一批重大裝備,服務于我國深水技術裝備的可持續發展。深海空間大、隱蔽性強,實施“以深制淺、以深制海、以深拒止”、搶占“制深海權”軍事意義重大。隨著深海資源爭奪加劇和深海科技與裝備的快速發展,美西方等軍事大國開始強化深海區域軍事部署,導致全球深海區域軍事化發展加速。與陸地、海上和空中作戰空間相比,深海具有作戰空間大、隱蔽性強、威懾力強的特點。水下攻防體系包括水下攻防基礎設施和水下攻防裝備。水下攻防裝備,機動裝備分為有人裝備和無人裝備兩大類。無人裝備主要包括無人水面艇(USV)、無人潛航器(UUV)等,重點執行情報監視/偵察、跟蹤、反潛艇、反水雷、隱蔽打擊等任務。水下攻防基礎設施可以形成近海海峽、咽喉要地和具有戰略意義海區的長期固定水下警戒能力。水下攻防基礎設施分為水下監聽網絡系統、水下聲學通信網絡、水下導航網絡、浮標潛標網絡、水下充電站等。水下監聽網絡系統將水下監聽器用電纜串聯成為探測陣列,執行水下預警和情報搜集任務。中國水下攻防能力建設需求迫切。2024年3月7日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平出席十四屆全國人大二次會議解放軍和武警部隊代表團全體會議。會上來自各解放軍和武警部隊的代表依次發言,就推進海洋態勢感知能力建設等方面問題提出意見和建議。關于推進海洋態勢感知能力建設方面,習近平主席強調,要統籌海上軍事斗爭準備、海洋權益維護和海洋經濟發展,提升經略海洋能力。基于水聲構建的水下監聽網絡系統以及UUV等無人化、智能化裝備是水下攻防的發展方向。深海科技相關上市公司包括:1)深海攻防:中科海訊、中國海防、長盈通等;2)深海材料:寶鈦股份、西部材料、金天鈦業、久立特材等;3)深海資源開發:航天智造、中船科技、天海防務、中集集團、海油工程、中國油服、神開股份、潛能恒信、海油發展、亨通光電、中天科技、東方電纜等。風險提示:政策支持不及預期;技術瓶頸難以突破或成本難以降低;環境保護等要求限制深海產業發展等。目錄深海:資源寶地和戰略要地一民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期二相關上市公司四風險提示五深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現三4一55深海:資源寶地和戰略要地深海:我國深海海域主要在南海和東海,海域遼闊深海能源、礦產資源豐富,開發深海對于保障國內資源安全意義重大深海科技發展具有重要軍事價值資料來源:昆明市科學技術協會,BioGreen?
1.1深海:我國深海海域主要在南海和東海,海域遼闊在海洋學上,深海是指透光層以下的海,一般指200米以下。因為不透光,沒辦法進行光合作用,深海的生物密度較淺海少。深海約占海底總面積的三分之二,深海海底如陸地一樣,由山脈、高原、火山、山谷和海底平原組成。根據1982年《聯合國海洋法公約》,沿海國家的領海從領海基線延伸至12海里,包括領海及其上空、海床和底土。沿海國家對其200海里專屬經濟區(EEZ)內的資源擁有專屬權利和管轄權。一、深海:資源寶地和戰略要地圖表1:海區示意圖200海里以外的海域是國家管轄之外的區域(ABNJ),即“公海”。350海里以外的大陸架等海底為“區域”,由《聯合國海洋法公約》締約國組成的國際海底管理局(ISA)負責管理和控制“區域”內與礦物有關的活動。截至2022年5月,管理國家管轄范圍以外海床活動的國際海底管理局(ISA)已經簽署了31份勘探深海礦藏的合同。150多萬平方公里的國際海床,大致相當于蒙古的面積,已被留作礦產勘探之用。6?
1.1深海:我國深海海域主要在南海和東海,海域遼闊中國海域總面積約473萬平方千米,包括渤海、黃海、東海、南海和臺灣以東太平洋海區。南海:位于中國大陸的南方,總面積約350萬平方公里,為中國近海中面積最大、最深的海區,平均水深1212米,最大深度5559米;東海:東北部通過對馬海峽與日本海相通,西南部通過臺灣海峽與南海相連,總面積77萬平方公里,平均水深349米。東海最深的地方在沖繩海槽,最大水深達2719米;黃海:西北部通過海峽與渤海相連,總面積40萬平方公里,平均水深44米。黃海最深的地方在濟州島北側,達140米。黃海水深超過100米的區域,幾乎都集中在濟州島周邊;渤海:中國最大的內海,從遼東半島沿海到山東半島,三面大陸環繞狀如英文字母C,總面積8萬平方公里,平均水深約18米。臺灣以東太平洋海區:臺灣島東側海岸向太平洋海盆急劇降落,北段大陸架寬7.17km,水深600-1000m,中段大陸架寬僅2.4km,水深大于3000m,南段海底為兩列南北向的水下島鏈,兩列島鏈之間為深達5000余米的海槽。一、深海:資源寶地和戰略要地圖表2:中國四大海域地形圖資料來源:地理公社7一、深海:資源寶地和戰略要地圖表3:近年我國關于發展深海的相關要求?
1.1深海:我國深海海域主要在南海和東海,海域遼闊2025年“深海科技”被首次納入《政府工作報告》,體現了國家對深海開發的重視,未來圍繞深海科技或有更多支持政策。2025年《政府工作報告》明確指出,開展新技術新產品新場景大規模應用示范行動,推動商業航天、低空經濟、深海科技等新興產業安全健康發展。我國高度重視發展深海事業,圍繞發展深海科技、打造深海研發基地、謀劃深海未來產業等提出相關要求。資料來源:《我國深海裝備技術發展研究》-趙羿羽等8?
1.2深海能源、礦產資源豐富,開發深海對于保障國內資源安全意義重大深海資源豐富,特別是能源資源和礦產資源。能源資源:包括油氣資源和可燃冰,深海逐漸成為全球新增油氣儲量的主要領域之一,2010年之后發現的深海油氣儲量已占全球發現油氣儲量的一半以上;蘊藏在可燃冰中的有機碳含量約為傳統化石能源中有機碳含量的2倍。礦產資源:包括多金屬結核、多金屬硫化物、富鈷結殼和深海稀土,富含鎳、鈷、銅、錳等金屬。根據美國地質調查局數據,在太平洋“克拉里恩-克利珀頓斷裂帶”蘊藏著2.74億噸鎳,遠超陸地鎳儲量9500萬噸;海底還蘊藏著4400萬噸鈷,而陸地上僅有750萬噸鈷。一、深海:資源寶地和戰略要地圖表4:深海資源礦產資源能源資源油氣資源可燃冰多金屬結核富鈷結殼多金屬硫化物深海稀土富含鎳、鈷、銅、錳等金屬鈷是其中最具經濟意義的元素富含銅、錫、金、銀等金屬太平洋稀土資源達陸地800倍全球重大油氣田約70位于水深超1000米海域滿足人類使用數百年至上千年生物資源深海生物基因資源是深海生物資源開發的全新方向其他資源海濱砂礦深海水含多種貴重礦物,如鈦、鋯、鈮、鉭、金等具有低溫、高鹽、純凈等特點資料來源:求是網,《基于SWOT的中國南海可燃冰資源商業開采前景淺析》-陳野等,《全球深海礦產資源開發進展與啟示》-馮妮等9?
1.2深海能源、礦產資源豐富,開發深海對于保障國內資源安全意義重大1.2.1油氣資源:石油是最早被注意到的海底資源之一,其經濟價值在海洋經濟中位居前列。據國際能源署(IEA)2018年統計,全球海洋石油和天然氣探明儲量為355億噸和95萬億立方米,分別占全球油、氣總儲量的20和57。深海是全球油氣增儲上產的主要領域。2010年之后發現的深海油氣儲量已占全球發現的油氣儲量的一半以上,貢獻比例呈逐年增加的趨勢。全球發現的重大油氣田有70來自水深超過1000米的海域。一、深海:資源寶地和戰略要地圖表5:全球不同水深油氣田平均儲量深水油氣開發是我國控制油氣對外依賴度的重要途徑。國土資源部油氣資源戰略研究中心提出,加強深水深層油氣資源勘探開發,將對緩解我國油氣供需矛盾、保障國家能源資源安全發揮重要作用,也是推進深海、深地科技創新,建設海洋強國、維護海洋權益的重要舉措。加強深水、深層及非常規油氣資源勘探開發,可望在2035年前將石油、天然氣對外依存度分別控制在70和50以下。資料來源:北京科學中心10?
1.2深海能源、礦產資源豐富,開發深海對于保障國內資源安全意義重大1.2.2可燃冰(天然氣水合物):可燃冰資源能供人類使用約數百年乃至上千年。根據美國能源局統計,世界可燃冰總儲量高達2.8×1015-2.9×1016m3(海域占總儲量的90以上),總儲量遠大于天然氣儲量。一、深海:資源寶地和戰略要地圖表6:中國歷年來天然氣水合物勘探開發主要進程時間主要進展20世紀80年代開始關注天然氣水合物的研究1997年初步評價認定了我國東海和南海海域具有可燃冰的成藏條件1999年10月廣州海洋地質調查局首次在南海開展可燃冰前期調查,在3條共130km2的地震剖面上識別出BSR分布區2007年5月中國地質調查局在南海神狐海域3個站位鉆獲可燃冰實物樣品2017年5月我國首次海域可燃冰試采成功2020年3月中國海域天然氣水合物第二輪試采成功2021年10月中國首個超大型可燃冰海洋鉆井平臺“藍鯨1號”在南海成功投運資料來源:《海洋可燃冰資源開發新技術現狀及展望》-王勝坡11資料來源:《Deep-searockmechanicsandminingtechnology:Stateoftheartandperspectives》-ZenghuiLiuetal.,?
1.2深海能源、礦產資源豐富,開發深海對于保障國內資源安全意義重大1.2.3礦產資源:海底擁有豐富的礦產資源,富含鈷、錳、鋰、鐵、鎳、銅等多種高價值金屬礦產,以及金、銀等貴金屬,存在形式主要包括多金屬結核、多金屬硫化物、富鈷結殼和深海稀土四種。多金屬結核多產在水深4000-6000米深海平原的淺表層沉積物中,成分非常穩定,錳、鎳、銅、鈷是主要有用組分,鉬、釩、鉑族金屬、鉍、稀土是伴生組分,目前經濟意義最大的是鎳、鈷、銅和錳。多金屬硫化物多產于水深800-3000米的大洋中脊和弧后盆地。多金屬硫化物主要組分為銅、鋅、金、銀和鉛,硒、碲、砷、銦為伴生組分。目前全球大洋已發現大約380個硫化物點或高濕熱液噴口。一、深海:資源寶地和戰略要地富鈷結殼是一種富含金屬元素的層級沉積物,由水合氧化錳或水合氧化鐵沉積到大洋底部形成,多出現在800-4000米的海山、海脊和海臺,主要組分為錳、鈷、鎳和銅,其中鈷是富鈷結殼中最具有經濟意義的金屬元素。深海稀土是2011年在太平洋海底發現的一種新礦物類型,主要賦存于5000-6000米水深的海底沉積物中。據估算,太平洋深海稀土資源總量為目前陸上稀土資源總量的800倍,具有重要的經濟價值。圖表7:海底礦產資源分布12資料來源:新浪軍事?
1.3深海科技發展具有重要軍事價值深海空間大、隱蔽性強,實施“以深制淺、以深制海、以深拒止”、搶占“制深海權”軍事意義重大。冷戰時期,美國建立了固定式水聲監視系統,沿著海床、海底巖石和大陸架全面鋪設的聲學傳感器陣列,以相互聯結的體系,構成了完整的水下監聽系統。目前,太平洋海區共有3道:1)“海龍”系統,布設于第一島鏈的千島群島、日本列島、琉球群島、菲律賓至巴布亞新幾內亞,并含沖繩、千島群島兩端;2)“海蜘蛛”系統,從美國阿拉斯加沿阿留申群島向西布設至庫頁島以東,向南至夏威夷群島以南,覆蓋白令海和美國本土以西3000海里;3)“巨人”系統,布設于太平洋中部北緯38度附近,西起日本以東,東至西經150度,與“海蜘蛛”系統相切,主要覆蓋太平洋中部。一、深海:資源寶地和戰略要地圖表8:美日3道水下監視系統13二1414民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期深海水下技術裝備,圍繞探測感知、施工作業、油氣開采和礦產開發四個環節深海探測以“三深”為主要手段,聲吶為核心深海傳感器水下施工作業、油氣開發、資源開采設備陸續海試、投運深海資源開采有望陸續實現產業化資料來源:《深海水下技術裝備發展研究》-陳旭光等?
2.1深海水下技術裝備,圍繞探測感知、施工作業、油氣開采和礦產開發四個環節深海水下技術裝備指用于開展深海環境和資源的調查、勘探及開發利用的技術與裝備,涉及深海觀測/探測與感知、水下施工作業、深海油氣生產、深海礦產開發等裝備領域。近年來,我國不斷加大投入,在深海觀/探測、施工作業、海洋油氣開采、深海礦產開發等方面不斷取得突破,研制了作業型載人潛水器“蛟龍號”、萬米級載人潛水器“奮斗者號”、首套國產化水下采油樹、“開拓一號”深海重載作業采礦車、國產全自研“挖–鋪–埋”一體化水下施工作業裝備等一批重大裝備,服務于我國深水技術裝備的可持續發展。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表9:深海水下技術裝備15?
2.2深海探測以“三深”為主要手段,聲吶為核心深海傳感器傳感器為深海探測的基礎,聲吶是深海傳感器的核心。深海資源開發和水下攻防體系建設需要對于海底地形地貌進行觀測、水文環境調查、海底表層采樣、巖層鉆探取樣等,因而探測感知是深海資源開發和水下攻防體系建設的前提。水聲與各型聲吶系統仍然是水下環境目標信息獲取和信息傳輸的主要方式和手段。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表10:深海傳感器聲吶成像傳感器壓力傳感器DO傳感器pH傳感器……用于水下觀察和通信、導航深海中的水下攝影測量對水下地震活動的持續監測評估水質和測量液體中溶解氧量測量海水中的pH值……資料來源:16?
2.2深海探測以“三深”為主要手段,聲吶為核心深海傳感器深潛:深海潛航器是探索深海資源的重要裝備,包括HOV、ROV、AUV、AUG等多種類型。1)HOV(載人潛水器):中國、美國、俄羅斯、法國和日本都有自己的HOV深潛器,其中美國伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)主持的“阿爾文”號研制于1964年,設計深度4500米,可以在水下工作8小時。2)ROV(遠程遙控潛水器):沒有載人艙,不需要生命維持系統,并且由臍帶纜供應電能,可以在水下工作更長的時間。世界范圍內已經形成了幾百種型號,但具有3000米以下深潛能力的不多。3)AUV(自主式潛水器):設定任務在水下自主完成任務的潛水器,通常需要潛入水底通過搭載的傳感器進行地形掃描、地質探測、海底結構掃描建模和水質信息采集等操作,有大量的深潛需求。4)AUG(自主滑翔機):水下滑翔機是浮力驅動的航行器,在水下以鋸齒型的軌跡運行,不需要實時信號交互能力,在浮出水面時通過衛星進行對外數據交互。面對深海探索需求,逐漸發展了潛水能力超過3000米AUG。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期美國“阿爾文”號中國“蛟龍”號“潛龍”四號“海燕X”號“海翼7000”號“海馬”號 “海龍”號“探索4500”圖表11:深海潛航器資料來源:國家海洋預報臺17?
2.2深海探測以“三深”為主要手段,聲吶為核心深海傳感器深網:把傳感器放入海底,通過光電纜連接實驗室,進行長期、連續的原位實時觀測。2009年加拿大建成了第1個大型深海海底觀測網(Neptune-Canada),纜線長800km;2016年美國建成海洋觀測系統(OOI),包括3部分,其中最大的是俄勒岡岸外的深海區域網;2015年日本建成面對太平洋的海溝海底地震海嘯觀測網(S-net),纜線總長5700km,長度世界第一。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表12:南海深海潛標觀測系統我國的“深網”已經立項。作為國家大科學工程在東海和南海建設海底觀測系統。海底觀測網建設是一個多年的工程,在此之前,“南海深部計劃”已經開展了大量非聯網的深海長期觀測,包括水文觀測的潛標觀測系統和深海沉積作用長期觀測系統。圖表13:深海沉積長期觀測系統資料來源:《從南海10年展望深海科技前景》-汪品先18?
2.2深海探測以“三深”為主要手段,聲吶為核心深海傳感器二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期深鉆:從深海海底鉆探地殼,是難度最高、耗費最大的深海技術。1968年美國啟動大洋鉆探后不久,大洋鉆探就發展為國際計劃,由若干發達國家共同提供資金。大洋鉆探先后經歷了深海鉆探計劃(DSDP,1968-1983)、大洋鉆探計劃(ODP,1985-2003)、綜合大洋鉆探計劃(IODP,2003-2013)和國際大洋發現計劃(IODP,2013-2023)階段,在世界各大洋深水底下鉆井4000余口,取芯40多萬米。中國在1998年加入大洋鉆探計劃,20多年來,實現了南海4個半鉆探航次,在17個站位取回近萬米的巖芯。圖表14:南海大洋鉆探鉆井資料來源:《從南海10年展望深海科技前景》-汪品先19二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表15:水下施工作業裝備圖表16:超深水打樁機?
2.3水下施工作業、油氣開發、資源開采設備陸續海試、投運水下施工作業裝備是海洋工程的重要支撐,在海洋石油開采、海底管道鋪設、海下設施建設等領域發揮著重要作用。我國海上鉆井技術和作業能力已進入“超深水時代”。水下作業環境惡劣,需要使用定制化的設備進行作業,水下施工作業裝備成為海洋工程領域的重要組成部分。2023年,我國自主研發了首臺2500米級超深水打樁錘,成功完成海試;中海油在南海東部油田首創國內深水表層人造金剛石(PDC)噴射鉆井技術,創造了國內深水作業表層機械鉆速的新紀錄。資料來源:《深海水下技術裝備發展研究》-陳旭光等,光明網20?
2.3水下施工作業、油氣開發、資源開采設備陸續海試、投運水下油氣生產裝備實現國產化。2021年,由我國自主研發的首套水下采油樹系統在渤海油田海底安裝測試成功,標志著水下油氣生產裝備國產化實現了跨越式發展。2022年,我國獨立研發的水下油氣生產系統在南海東方1-1氣田東南區樂東塊投入使用,進一步提升了水下油氣生產裝備的國產化水平。2025年1月,海油工程自主研發的我國首套2000米級超深水采油樹在天津完成總裝。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表17:超深水采油樹的裝配水下臍帶纜是海洋油氣開發裝備系統中的關鍵部件。中海油研究總院有限責任公司在2010年成功制備了臍帶纜初樣;青島迪瑪爾海洋工程有限公司聯合青島漢纜股份有限公司成功研制了動態臍帶纜,可以承受3000m水深、69MPa壓力的環境;亨通海洋裝備在2018年生產了世界上首根長度為18.15km、整根無接頭的500kV超高壓海纜;中天科技研發了水下生產系統用鋼管型光電液復合臍帶纜,樣品試制和檢測全過程通過了挪威船級社的認證。資料來源:新華社,21?
2.3水下施工作業、油氣開發、資源開采設備陸續海試、投運20世紀90年代開始,我國開始正式開展深海采礦技術研發。大洋協會、長沙礦冶研究院以及中南、上交等高校針對提升泵管裝備、長距離管道輸送等關鍵技術進行了陸上試驗和仿真研究。“十二五”期間我國開展了多金屬結核集礦系統500米海上試驗,“十三五”期間開展了1000米級深海采礦工程試驗驗證。2024年,上交研制的開拓II號海試,5次探采,一次達到了4000米級深度,其余四次在2000米級深度。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表19:“開拓二號”采集的礦石圖表18:開拓II號資料來源:科普中國,上海交通大學22?
2.4深海資源開采有望陸續實現產業化2.4.1油氣:我國海洋油氣勘探開發實現了從淺水到深水、從深水到超深水的重大跨越海洋油氣正成為我國能源增產關鍵增量。2023年,國內原油產量達2.08億噸,其中海洋原油產量突破6200萬噸,連續四年占全國石油增產量的60以上。我國在深海油田的勘探開發上取得了卓越成績,已勘探開發深海油氣田12個,2022年深海油氣產量超1200萬噸油當量。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期我國海洋油氣勘探開發實現了從淺水到深水(水深超過500米)、從深水到超深水(水深超過1500米)的重大跨越。2021年,我國自營勘探開發的首個1500米超深水大氣田“深海一號”在海南島東南陵水海域正式投產,2023年全球首艘智能深水鉆井平臺“深藍探索”深水首鉆在距深圳西南方向270多公里的海域成功開鉆,我國實現深水油氣技術重大突破。截至2025年1月,“深海一號”累產天然氣超100億m3,生產凝析油超100萬m3,其中2024年天然氣產量超32億m3。圖表20:“藍鯨7500”號吊裝“深海一號”二期工程綜合處理平臺資料來源:求是網,23?
2.4深海資源開采有望陸續實現產業化2.4.2可燃冰:中國、日本多次成功試采,有望實現商業化開采自然資源部天然氣水合物重點實驗室的吳能友等在《海域天然氣水合物開采增產理論與技術體系展望》中指出,天然氣水合物(可燃冰)能否滿足產業化標準,一方面取決于天然氣價格,另一方面取決于產能,并選擇5×105m3/d作為海域可燃冰的產業化開采產能門檻值。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期對于海域可燃冰,日本東南沿海的Nankai海槽和中國南海神狐海域進行了多次試采。中國南海神狐海域有11個礦體、面積128平方公里,資源儲存量1500億立方米,相當于1.5億噸石油儲量。2017年5月10日起,國土資源部中國地質調查局從我國南海神狐海域水深1266米海底以下203—277米的可燃冰礦藏開采出天然氣。截至5月17日15時,總量試采12萬m3,最高產量達3.5萬m3/d,平均日產超過1.6萬m3,其中甲烷含量最高達99.5。圖表21:可燃冰試采產能與產業化門檻資料來源:《海域天然氣水合物開采增產理論與技術體系展望》-吳能友等24?
2.4深海資源開采有望陸續實現產業化2.4.2可燃冰:中國、日本多次成功試采,有望實現商業化開采日本加速可燃冰產業化開采。根據《中國石化》,2019年,日本啟動新一輪天然氣水合物開發國家計劃(2019-2025年),提出2027年前實現商業化開發的目標。2024年,日本修訂了《日本海洋能源和礦產資源開發計劃》,明確提出2030年前啟動由民企主導的天然氣水合物商業化項目。當前日本天然氣水合物產業處于開采技術全面驗證、海域先導區調查基本完成的發展階段,計劃于2026年前后實施海域天然氣水合物生產性試采,力爭2030年實現商業化開采。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期我國是全球最大的天然氣消費國和進口國,天然氣外采度高達43,天然氣水合物是我國天然氣產業未來的重要補充。2030年前后將是天然氣水合物產業化發展的關鍵節點。2025年,國家重大科技基礎設施“冷泉生態系統研究裝置”在廣州市全面啟動建設,建成后將為探索深海極端環境下的生命起源及可燃冰等深海資源開發等提供平臺支撐。當前,我國生產性試采實施在即,迫切需要相應的產業政策來加速推進產業化的發展。圖表22:中國“藍鯨1號”資料來源:中國鋼鐵工業協會25資料來源:《Deep-seaMineralResourceMining:AHistoricalReview,DevelopmentalProgress,andInsights》-KunDuetal.,《我國深海礦產資源開發核心技術研究現狀與展望》-鄒麗等,?
2.4深海資源開采有望陸續實現產業化2.4.3深海礦產資源:采礦方案逐漸成熟,多國進行海試深海采礦指重量超過藍鯨的巨型機器在水深200米-6500米的海底開采礦物。機器在深海海底進行挖掘作業,通過長達數千米的管道將開采出來的礦物材料泵送到作業船。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表23:深海采礦系統時間線圖表24:深海采礦系統發展中郵證券研究所26資料來源:《全球深海礦產資源開發進展與啟示》-馮妮等,《我國深海礦產資源開發核心技術研究現狀與展望》-鄒麗等?
2.4深海資源開采有望陸續實現產業化2.4.3深海礦產資源:采礦方案逐漸成熟,多國進行海試目前,“海底集礦車-提升泵-提升硬管-水面支持系統”的采礦方案逐漸得到認可,成為當前主流的采礦方法。在韓國、比利時相繼完成該種方法的海上試驗后,我國于2021年完成了1000m級全系統深海采礦海上試驗,進一步驗證了該技術方案的可行性。二、民用領域:深海水下技術裝備實現突破,深海資源開發可期圖表26:國外深海采礦技術海上試驗典型進展圖表25:我國深海采礦典型海上試驗進展27三2828深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現深海具有作戰空間大、隱蔽性強、威懾力強的特點水下攻防體系包括基礎設施和攻防裝備兩方面美國高度重視深海作戰力量中國水下攻防能力建設需求迫切,UUV等新型裝備陸續亮相資料來源:《國外深海作戰概念發展及啟示》-陳鋒等?
3.1深海具有作戰空間大、隱蔽性強、威懾力強的特點近年來,隨著深海資源爭奪加劇和深海科技與裝備的快速發展,美西方等軍事大國開始強化深海區域軍事部署,導致全球深海區域軍事化發展加速。深海作戰是在傳統武器裝備無法涉及的深海區域,通過有人/無人作戰平臺進行的態勢感知、指揮控制、反潛反艦、對岸對空打擊、特種作戰等多種深海作戰任務,進而奪取制深海權和以深制海。與陸地、海上和空中作戰空間相比,深海具有作戰空間大、隱蔽性強、威懾力強的特點,適合全海域、全方位、全天候實施大縱深、全維度、非對稱作戰。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表27:深海作戰特點特點具體描述軍事活動空間范圍大從廣度和垂直尺度方向可形成立體多層次部署,作戰部署靈活環境特性迥異相較于海面、陸地、空中受氣象、地形等環境條件的限制,深海作戰行動自由度大隱蔽性強水下特殊的海洋環境對作戰部隊有天然的偽裝作用,從而大大降低兵力被發現的可能,提高了戰場生存性威懾力強核潛艇、深海母艦和深海預置兵力等水下作戰力量,可在水下區域實現快速打擊和隱蔽突襲,在北極部署的核力量打擊范圍可以就近覆蓋世界主要國家的政治經濟中心,便于實現快速打擊29?
3.1深海具有作戰空間大、隱蔽性強、威懾力強的特點深海科技在軍事領域的應用主要體現在深海空間進入與長期駐留、海洋環境觀測與目標偵察監視、深海環境預報與利用、深海作戰體系構建與運用等方面。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表28:深海科技相關技術分類及軍事應用技術分類具體技術軍事應用深海環境海洋環境預報與水聲傳播特性水下航行安全與水聲探測以及通信、導航等深海地質與重力、磁力環境水下重力、磁力導航深海生物與化學環境軍事仿生、生化檢測深海材料耐高壓、耐腐蝕材料及磁隱身、聲隱身材料深海空間進入與隱蔽光電傳輸纜、高密度電池材料深海長時駐留深海工程深海水下布纜、開槽、采礦工程作業船/作業平臺海戰場建設深海水下機器人及其相關設備(如機械手等)海戰場建設與維修維護救援打撈船及配套裝備潛艇救援與事故打撈深海武器深海基地水下能源供給、武器儲備等深海載人潛水器、特種潛艇、空間站水下情報偵察、特種作戰深海無人潛航器水下攻防作戰、偵察預警深水魚雷、預置武器火力打擊與戰略威懾水聲探測技術(聲吶)水下目標探測、避撞及探察成像等水聲通信與導航技術作戰指揮控制、集群組網協同深海探測、通信與導航光電感知技術(如微弱電場感知等)水下偵察預警重力、磁力感知測量技術水下重力、磁力導航其他探測技術(如生物、化學等)水下偵察預警通用技術微電子、信息網絡、衛星遙感、材料、能源技術等深海作戰體系構建、作戰指揮控制資料來源:《深海科技發展對未來戰爭的影響及戰略選擇》-張衛華等30?
3.2水下攻防體系包括基礎設施和攻防裝備兩方面水下攻防對抗具有作戰隱蔽性強、破壞性大、體系化等特點和優勢。水下攻防體系包括水下攻防基礎設施和水下攻防裝備。水下攻防基礎設施可以形成近海海峽、咽喉要地和具有戰略意義海區的長期固定水下警戒能力。水下攻防基礎設施分為水下監聽網絡系統、水下聲學通信網絡、水下導航網絡、浮標潛標網絡、水下充電站等。水下監聽網絡系統將水下監聽器用電纜串聯成為探測陣列,執行水下預警和情報搜集任務。水下攻防裝備,機動裝備分為有人裝備和無人裝備兩大類。無人裝備主要包括無人水面艇(USV)、無人潛航器(UUV)等,重點執行情報監視/偵察、跟蹤、反潛艇、反水雷、隱蔽打擊等任務。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表29:水下攻防體系資料來源:《水下攻防對抗體系及其未來發展》-謝偉等31?
3.2水下攻防體系包括基礎設施和攻防裝備兩方面水下攻防基礎設施分為水下監聽網絡系統、水下聲學通信網絡、水下導航網絡、浮標潛標網絡、水下充電站等。水下監聽網絡系統將水下監聽器用電纜串聯成為探測陣列,執行水下預警和情報搜集任務。固定式水下監視系統,是一種固定部署在海底的聲學探測系統,由布置在水下的水聽器陣列、電纜和設在岸上的信號處理裝置、通信系統等組成。固定式水下監視系統和海洋監視船搭載的拖曳陣列傳感器系統曾是美國海軍綜合水下監視系統的重要組成,是美國海軍封鎖、監視海上通道的主要手段。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表30:固定式水下監視系統,固定式水下監視系統的水下基陣部分的直徑為110-120毫米,由若干節組成,每節長40米,內裝10個水聽器,工作頻段為1-100赫茲和100-400赫茲,主要布設于800-1300米的海底。到70年代中期,美國海軍在全球的主要海上交通要道共布設了36個水聽器基陣,布設的海底電纜長度超過5.5萬公里,由20個岸基處理中心處理來自這些水聽器基陣的信號當時參與該系統相關工作的軍人和文職人員達4000多人。資料來源:光明網,32?
3.2水下攻防體系包括基礎設施和攻防裝備兩方面攻防裝備包括潛艇、無人潛航器等。新型深海核潛艇具備快、深、靜、靈等特點,能長時間活動于全球絕大部分深海區域,并搭載大量深海無人潛航器,通過深海信息系統實時傳輸海底數據,通過鏈通陸海空作戰平臺,構成深海大型分布式打擊網絡,既可發動常規精確打擊,也可實施二次核反擊行動,具有很強的戰略威懾力。目前,美國正在研發建造“哥倫比亞”級核潛艇(SSBN),下潛深度達到800-1000m。“哥倫比亞”級戰略核潛艇長171m,寬13m,最大排水量達20810t,其核反應堆壽命為42年,可以保證在整個服役期間無需更換核燃料。“哥倫比亞”級核潛艇擬裝備12艘,已于2021年開工建造。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表31:“哥倫比亞”級核潛艇美海軍2025財年預算提案估計,第一艘潛艇(SSBN-826)的總成本約為152億美元,第二艘哥倫比亞級潛艇(SSBN-827)的成本約為93億美元。資料來源:Columbia-ClassSubmarines,33?
3.2水下攻防體系包括基礎設施和攻防裝備兩方面無人潛航器(UUV)成為水下作戰力量重要發展方向。UUV以水面艦艇/潛艇為投送平臺,能長期在水下自主航行,應用于情報偵察、反水雷、反潛、通信中繼等一系列重要軍事場景。根據指控方式的不同,UUV可分為遙控式水下航行器(RemotelyOperatedVehicle,ROV)和自主式水下航行器(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表32:UUV關鍵技術示意圖圖表33:波音“虎鯨”UUV資料來源:《無人潛航器裝備技術發展及作戰運用研究》-孫彧等,新浪軍事34?
3.2水下攻防體系包括基礎設施和攻防裝備兩方面美國UUV形成體系化發展。美國海軍在21世紀初就提出了UUV發展計劃藍圖,明確其發展目標是建立全自主工作的UUV艦隊,規定了各個發展階段UUV的級別、作戰任務、優先級等關鍵要素,計劃在2030年前實現不同級別UUV協同發展的水下聯合艦隊,實現執行反潛、反水雷、偵察監視、情報收集等多樣化任務的能力。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表34:美軍UUV總體發展規劃資料來源:《無人潛航器裝備技術發展及作戰運用研究》-孫彧等35?
3.3美國高度重視深海作戰力量美國作為世界頭號海洋強國,對深海軍事作戰有著高度的戰略認識。2015年版的《21世紀海權合作戰略》明確表示深海海底戰爭關乎海權,必須保持競爭環境下美國在深海海底的主導地位。2020年的《海上優勢:一體化全域海上軍事力量制勝》報告對深海作戰戰略認知進一步深化,宣稱深海海底是美海軍力量投送的一個關鍵區域,進一步建設水下部隊是打造更加均衡、多元美國海軍的重要組成部分。報告提出,通過改善綜合水下監視系統基礎設施、研發使用無人水下航行器等重點手段,強化美軍在深海地區的力量。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表35:美國深海裝備發展規劃歷程美軍出臺《美國海軍水下無人航行器總體規劃》,前瞻性地指出無人潛航器將在未來深海戰場的情報監測、反潛等方面發揮重要作用,甚至直接用于交戰。開發了大量深海核潛艇,鋪設海底聲吶監聽系統,通過監聽蘇聯海底電纜以獲取大量情報。的五大顛覆性技術領域之一。美國首次出臺無人潛航器戰略規劃,美國海軍《水下戰綱要》,強調水下無人系統將確定研發總體原則和路線圖。 部分替代潛艇執行水下作戰任務。冷戰時期200020112016美國戰略和預算評估中心公布《水下戰新紀元》報告,強調建設信息主導的深海作戰裝備體系,包括多種新型無人裝備。1994美軍“第三次抵消戰略”,強調發展美國海軍發布《2025年自主水下航行器無人集群系統為代表的深海作戰能力,求》,闡述水下無人潛航器作戰使命、作將其基本作戰任務擴充到13項,構建新型完整的水下無人作戰體系。201420152017美國戰略和預算評估中心發布《恢復美國制海權》報告,要求美國海軍未將機動水下系統作為“長期研發計劃”戰任務、未來任務挑戰、后續發展規劃等,來裝備超大型與智能型無人潛航器,可遂行深海的特種作戰、分布式網絡、全球打擊等多種作戰任務。美國國防部科學委員會發布《下一代無人水下系統》,指出水下無人系統的應用會為美軍深海作戰提供有力支撐,建議加快水下無人系統實戰化,擴大發展計劃并研究相關技術。資料來源:《全球深海區域軍事化發展論析》-況臘生36資料來源:《美軍水下作戰體系建設發展與啟示》-王海寧等,《美國國防授權法案》?
3.3美國高度重視深海作戰力量美國持續增強UUV力量。大型UUV:2018年美國海軍重組成立無人和小型戰斗艦艇計劃執行辦公室,加強智能武器研發,推動美軍引進“虎鯨”(Orca)超大直徑無人水下航行器(XLUUV)等智能深水裝備。“虎鯨”最大下潛深度超過3000米,航程6000海里以上,可以極大增強美軍深海軍事能力。2023年12月,美國海軍正式接收首艘“虎鯨”XLUUV。據美海軍大型無人潛航器項目發展路線圖,目前美海軍已簽署5艘“虎鯨”訂購合同,計劃到2027年擁有6艘以上,2040年擁有40余艘超大型UUV。小型UUV:大力開發小型深海智能武器也是美國深海軍備發展的重要趨勢。2021年12月,美國國會通過《2022年度美國國防授權法案》,連續多年繼續專門列支中小型無人潛航器采購經費,以增強美國海軍對深海UUV武器的裝備力度,進一步加強了水下智能裝備等研發。2023年10月,亨廷頓-英格爾斯工業公司獲得一份合同,為美國海軍“獅子魚”項目研制9具小型無人潛航器。據稱,該公司在未來幾年有望獲得上百個此類無人潛航器的訂單,合同價值超過3.47億美元。三、深海作戰:水下攻防能力是海戰作戰力量重要體現圖表36:美軍水下作戰重點裝備財政年度FY2021FY2022FY2023FY2024FY2025UUV技術研發40067116607071166815研發經費5202939910634939911429采購經費37613253447661956068圖表37:美海軍中小型無人潛航器經費(萬美元)37資料來源:兵工科技雜志微信公眾號?
3.4中國水下攻防能力建設需求迫切,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 網絡工程師行業經驗教訓試題及答案
- 成考理科考試題目大全及答案
- 2025年安全與環境工程師考試試題及答案
- java有工作經驗面試題及答案
- 財務報告考試題及答案
- 獸藥藥理學試題及答案
- 雙選崗位面試題及答案
- 高效學習西方政治考試的秘訣試題及答案
- 網絡工程師考試沖刺階段試題及答案
- 西方人口遷移對政治的影響試題及答案
- GB/T 33829-2017轎車輪胎雪地抓著性能試驗方法
- 電能表測試要求和方法-課件
- 心臟彩超解讀完整版課件
- 門窗安裝質量驗收標準
- 醫學高級職稱評審答辯報告PPT模板
- 文言文常考實詞
- 寶安區義務教育入學申請·集體宿舍證明
- 《園藝植物育種學》試題庫參考答案
- 急診科護理查房中毒-PPT課件
- 寧波市建設工程資料統一用表(2022版)1 通用分冊
- 11-059 職業技能鑒定指導書 繼電保護(第二版)(11-059職業技能鑒定指導書職業標準試題庫)
評論
0/150
提交評論