隨著新能源產業的發展，鋰、鎳、鈷等關鍵礦產需求不斷增長，陸上資源供需矛盾突出，國內外一些礦業企業開始重視深海礦產資源的開採。
近日，聯合國國際海底管理局（ISA）在牙買加金斯敦召開會議，討論深海採礦業規則的制定和海底採礦公司提交的海底採礦許可證申請的受理問題，但遭到一些國家和環保團體的強烈反對。 一方面國際礦業公司認為，深海礦產資源富含鎳、鈷、錳等關鍵礦產，可以提供能源轉型所需的礦產資源，大規模商業深海開採可以保證礦鏈的穩定性。 另一方面環保組織認為，目前對海底生態系統的了解不足，魯莽的深海採礦可能會對海底生物多樣性造成重大破壞。 儘管各國對深海採礦的態度存在分歧，但一些國家已經開始本著“先到先得”的原則“包圍”國際海底海域的資源，深海採礦成為資源爭奪戰的新“戰場”。
一、深海採礦的發展現狀
（1）深海採礦提案
20世紀60年代，美國地質學家約翰·梅羅（John Mero）在其著作《海底礦產資源》中認為，海床將成為滿足全球礦產需求的主要*** 2024年，聯合國大會第2749號決議通過了《關於國家管轄範圍以外海床洋底及其底土的原則宣言》， 指出海床應保留用於和平目的。
2024年，聯合國國際海底管理局（ISA）正式成立，其主要職能是根據《聯合國海洋法公約》規範“區域”（國家管轄範圍以外的海床及其底土）深海海底礦物的勘探和開採。 國際海底管理局成立後，由於深海採礦技術不成熟、陸上礦產資源充足等因素，各國沒有開展大規模的深海採礦活動。
隨著全球能源轉型對關鍵礦產需求的顯著增加，陸上礦產資源趨緊，受地緣政治和交通影響，全球礦產鏈不穩定。 在此背景下，國內外各大礦業公司重新燃起了對海洋礦產商業開採的熱情，深海採礦成為各國關注的焦點。
（二）深海採礦前景廣闊
海底礦產儲量巨大且品位高，深海開採潛力巨大。 目前，各國開展的勘探工作主要集中在三種深海礦產資源上：深海海底多金屬結核，包括錳、鐵、銅、鎳、鈷、鉛、鋅和少量在深海熱液噴口附近形成的多金屬硫化物（即“深海塊狀硫化物”），富含銅、鐵、鋅、銀和金;覆蓋海底海山斜坡和頂部的富鈷結殼含有鐵、錳、鎳、鈷、銅和包括稀土元素在內的各種稀有金屬。 商業勘探區主要位於東太平洋、大西洋中部和印度洋中部水域的克拉里昂-克利珀頓區（CC區）。
（3）一些國內和國際礦業公司開展深海礦產勘探和環境評估
隨著新技術的引進，美國、日本、挪威、英國等國家以及金屬公司（TMC）等國際礦業公司都積極參與深海礦產勘探和環境評估。 2024年8月，日本海洋地球科學技術振興機構在茨城縣近海成功測試了海底採礦技術，其深海鑽井船“築急”號能夠將管道延伸至2470公尺深至海底，每天抽取約70噸泥漿進行篩選。 日本**計畫在小笠原群島和南鳥島附近6000公尺深處開採富含稀土的泥漿，以尋找稀土元素，並計畫在5年內開始勘探工作。 2024年3月，Canadian Metals公布了其在克拉里昂-克利珀頓區Nori-D多金屬結核專案對環境影響的生命週期評估結果，得出的結論是，與現有的陸上鈷鎳開採技術路線相比，海底鈷鎳開採技術可以顯著減少對環境的影響。 2023 年 11 月，該公司表示將派遣乙個小組返回 Nori-D 進行環境研究，以評估海底多金屬結核收集實驗對海底生態系統的影響，並於 2024 年向國際海底管理局提交商業採礦許可證申請，並於 2025 年開始生產。
2. 深海採礦技術進步
深海採礦集海底作業、水下運輸、輸配電、一流控制、水面保障等作業系統於一體，被視為主要國家之間科技競爭的前沿領域。 目前，各國尚未實現深海礦產的商業化開發，大部分裝置和技術仍處於研究和試驗階段。 美國、日本、印度、南韓、中國、歐盟等國家和地區已正式開展深海採礦技術研究。
2017-2024年，主要國家深海礦產資源開發裝備發展情況如下：
資料**：王國榮、黃澤奇、周守偉等 深海礦產資源開發裝備現狀及發展方向[J].中國工程科學，2023,25（3）：1-12
（1）深海礦產勘查技術與裝備
深海礦產勘查是深海採礦的基礎準備。 當前，主要國家正處於從海底環境勘探向海底資源開採的過渡階段，這使得深海礦產勘查成為海底資源爭奪的關鍵環節，促進了深海礦產勘查技術的發展。
早期的深海礦產勘查裝備主要包括單抓取取樣器、基礎測深儀、無電纜自回程取樣器、水下攝像儀等裝置，不僅功能單一，而且可控性差，難以滿足深海勘探對精度和潛水深度的要求。 現代深海礦產勘查裝備主要包括載人潛水器（HOV）、高精度自主潛水器（AUV）、遙控潛水器（ROV）、遠端水下滑翔機等深海潛水裝備、箱式取樣器、多管取樣器等深海取樣裝置，以及深拖系統、全覆蓋多波束測深系統、高精度測深側掃探測系統等探測裝置，不僅更多功能強大，但機動性更強，可以長時間潛水，深度很深。研究人員可以使用這些裝置對海底的地質條件、水體的聯絡和礦產資源的數量進行分析和評估，還可以獲取沉積物、生物、礦物等的樣品，分析海底環境的特徵、礦物分布等資訊。
美國、俄羅斯、中國、日本、法國等國家已經擁有自主研發的載人潛水器，印度、加拿大等國家也計畫開發6000公尺以上的深潛裝備。 我國自主研發設計了“蛟龍”載人潛水器、“乾隆系列”系列自主潛水器、“海龍”系列遙控潛水器、“翼龍”系列水下滑翔機等深海資源探測裝備，實現了深海潛水裝備的快速公升級，不斷重新整理深潛深度紀錄。 我國自主研發的鈷殼取芯裝置已完成實驗室池的模擬鑽探和7000m壓力試驗，可組裝在“蛟龍”號載人潛水器上，處於國際領先水平。
（2）深海礦產開採與運輸系統
深海礦產開採系統是深海採礦的關鍵技術和裝備，主要包括拖車開採系統、連續線斗式採礦系統、海上穿梭採礦系統和管道提公升採礦系統四種主要技術形式。 其中，拖車挖礦系統存在作業難度大、挖礦效率低等問題連續線斗式採礦系統，由於斗式纏繞事故頻繁，影響正常生產;船用穿梭採礦系統的製造成本和電池成本高;管道提公升採礦系統具有連續作業、成本相對低廉、開採效率高等優點，已成為最具發展前景的商業性深海礦產開採系統。 管道提公升採礦系統主要由採礦子系統、提公升子系統、水面支撐子系統（母船）、深部排放子系統組成，包括深海採礦船、提公升幫浦、海底採礦車等關鍵核心裝置。 目前，各國採用了不同的系統方案，經過多次模擬實驗和試採，已將“海底集礦車-吊幫浦-提公升硬管-地面支撐系統”方案作為目前主流的採礦方式。
俄羅斯、歐盟、日本、印度、南韓等國開展了礦用車輛的海上試驗和海底航行、行走和收集試驗，南韓、俄羅斯等國也完成了輸送系統的海上試驗。 2024年，蘇聯莫斯科地質勘探研究所對水深為79 m的液壓公升降系統進行了海上試驗。 2024年，南韓地質資源研究院完成了100公尺水深輸送系統的海上試驗。 2024年，南韓海洋科學技術研究院（KIOST）和海洋工程研究所（KRISO）在1,200公尺的深度進行了水力提公升試驗。 2024年，日本石油天然氣金屬礦產資源振興機構開發的採礦車輛完成了水深1600公尺富鈷結殼的試開採。 2024年，比利時金沙江公司完成了履帶式採礦車在4500公尺水深的行走試驗。 同年，印度國家海洋技術研究所（NIOT）完成了採礦機在5270m水深的機動性和機動性測試，該機構目前正在建造一艘6000m級載人潛水器“Matsya 6000”。
我國部分深海採礦技術和核心系統取得突破，完成公里級深海採礦系統聯合海試。 2024年，上海交通大學完成深海重型礦用車輛海底智慧型出行控制試驗。 同年，大連理工大學、長沙礦冶學院等科研機構聯合研發的深海礦山智慧型混合運輸裝備系統完成500公尺水深海試驗。
（3）深海環境評價與保護技術
深海採礦可能破壞海底環境和海底生態系統的問題一直受到各國的廣泛關注，因此深海環境評價與保護技術也是深海採礦領域的關鍵技術。 目前，各國尚未制定成熟的深海採礦環境評估和保護技術方案，主要通過礦水混合物的高效脫水來控制採礦活動對海底沉積物的擾動。 環境問題已成為制約各國大規模深海採礦活動的主要因素。 2024年，國際海底管理局（ISA）提出了關於深海採礦活動環境問題的管理標準和指南草案，但尚未發布深海採礦的行業規範和標準。
3. 深海採礦的挑戰
目前，深海採礦仍處於早期階段，海底礦產的商業化和大規模開採尚未實現。 在技術層面，深海採礦面臨環保、技術安全、數位化融合等方面的壓力。 首先，深海採礦需要滿足環保要求，減少採礦活動對海底生態環境的干擾。 其次，深海採礦需要滿足人員和裝置系統的技術安全要求，必須能夠在高水壓、低能見度的深海環境中長期作業，同時還要抵禦惡劣的海況和事故帶來的安全風險。 第三，深海採礦技術要與數位化、智慧型化技術相結合，實現全產業鏈智慧型排程、全系統自主協同執行、各種風險監測預警。
在地緣政治層面，各國在領海內開展的深海採礦活動爭議較少，但公海礦區劃界爭議較多。 一方面，法國、德國、智利、紐西蘭、帛琉、溫納圖等國對深海採礦持懷疑態度，認為在全面出台國際深海採礦規則之前，應採取預防性暫停措施谷歌、沃爾沃和寶馬等跨國公司也承諾目前不使用深海礦物。 另一方面，俄羅斯、英國、日本、挪威、墨西哥、諾魯等國都在積極推動深海採礦。 2021 年 6 月，諾魯**致函國際海底管理局，正式要求國際海底管理局在 24 個月內發布深海採礦規則，理由是國際海底管理局需要在兩年內制定採礦規則的法律規定。 2023 年 6 月，挪威宣布計畫批准公司在格陵蘭海、挪威海和巴倫支海的自有水域進行深海採礦。 2024年7月，國際海底管理局召開會議，討論是否開放深海採礦，制定深海採礦業規則，但由於成員國差異較大，無法允許開放深海採礦，相關法規暫定於2024年7月繼續實施。
迄今為止，國際海底管理局尚未向任何機構頒發任何深海採礦許可證，但已為俄羅斯、南韓、英國、日本、中國、印度和諾魯等10多個國家簽發了30多個深海資源勘探合同。 其中，中國與國際海底管理局簽署了五項勘探合同，包括多金屬結核、多金屬硫化物和富鈷結殼。 但是，由於國際海底管理局對各國的採礦活動沒有強制性的約束力，各國對海底區域的“競爭”日趨激烈，深海礦產資源將成為未來各國資源爭奪的新“戰場”。
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關於作者
李偉科國際技術與經濟研究所發展研究中心第5研究單位。
研究方向：新材料與先進製造領域的前沿技術跟蹤與產業政策研究。
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編輯丨鄭石
關於研究所
國際技術與經濟研究所（IITE）成立於2024年11月，是發展研究中心下屬的非營利性研究機構，其主要職能是研究中國經濟、科技和社會發展中的重大政策、戰略和前瞻性問題，跟蹤和分析世界科技和經濟發展趨勢。 為第一及相關部委提供決策諮詢服務。“全球科技地圖”是國際技術與經濟研究院的官方微信公眾號，致力於向公眾傳遞前沿科技資訊和技術創新洞察。
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