2025年深海科技专题报告:深蓝之钥,解锁海洋未来,布局深海科技核心资产

一、深海与深海科技

21 世纪以来,全球对深海开发的重视以及相关技术的不断发展,使得深海科技成为各国科技竞争的重要领域。2025 年《政府工作报告》首次将“深海科技”列为战略性新兴产业重点领域,明确提出推动其安全健康发展,培育海洋新 质生产力,成为对标“商业航天”、“低空经济”的重要新域新质方向。在政策扶持下,深海科技国产替代提速,未来 有望形成成熟产业链,深海装备制造、深海资源勘探开发、深海生物医药等细分海洋经济领域投资机遇凸显。 6 月 8 日世界海洋日当天,自然资源部发布《2025 中国海洋经济发展指数》显示,我国海洋经济结构优化与升级指 数为 131.0,比上年增长 1.8%,海洋产业结构进一步优化,科技创新能力持续提升;海洋新兴产业增加值同比增长 7.2%,在海洋经济中占比不断提升。涉海企业 IPO 融资规模达 114 亿元,占全部 IPO 企业融资规模的 17.0%,海洋 产业融资市场表现活跃。

1、深海定义、资源与国际管理

定义:深海在海洋学上是指透光层以下的海,一般在 200 米以下,尤其指水深 1000 米以下的部分。该区域具备高压、 低温、底层水流速缓慢、昏暗等特点,平均温度 1-3℃,盐度高、氧含量较丰。故深海拥有显著区别于浅海与陆地的 丰富且独特的资源,例如深海蕴藏着极其丰富的油气、矿产等资源,深海生物在极端环境下进化出独特的基因资源等。 资源情况:油气、矿产、天然气、生物资源等资源极其丰富。

可燃冰:深海天然气水合物(可燃冰)储量为 1014~1015 立方米,已探明储量约为 16.7 亿吨,够人类使用 1000 年。

油气:近年来,深海油气占海上油气总产量的 30%,全球重大油气发现有 70%来自超过 1000 米的深海,并且 呈现逐年升高的趋势。在油气开发全球排名前 50 名的超大项目中,3/4 是深海项目。目前深海油气探明储量约 为 548 亿吨,占全球待发现量的 47%。

稀土等矿产:日本先后在太平洋中部及东南部 6000 米深海底淤泥中发现大量稀土资源,可开采量是陆地的 1000 倍,在西太平洋南鸟岛附近水深 5700 米处海底发现含稀土元素的软泥,其储量足够全球数十年之用。在国际海 底地区分布最广、储量最大的多金属结核,现探明资源总量达 3000×109 吨,比已知陆地全部锰储量还要大,其 镍和钴的含量更分别是陆地储量的 3 倍和 5 倍。而深海多金属结核是军事航空航天的主要材料来源,具有重要战 略价值。

国际管理:国际海底管理局难以有效规范各国深海资源开采活动,各国纷纷立法抢占深海资源。《联合国海洋法公约》 规定国际海底区域及其资源为人类共同继承遗产,由国际海底管理局代表全人类行使管理开发权。国际海底管理局先 后通过三个海底矿产勘探规章,开始制定开采利用的规章草案。截至 2021 年,国际海底管理局与 22 个承包商签订31 个为期 15 年的深海海底多金属结核、多金属硫化物和富钻铁锰结壳勘探合同。由于发达国家的阻挠和单方行为, 国际海底局对深海资源开采利用的规章迟迟无法出台,各国纷纷通过立法抢夺深海资源。如 1982 年日本《深海海底 采矿临时措施法》、2000 年捷克《国家管辖外海洋矿产资源探矿、勘探和开发法》、2010 年德国修订的《海底开采 法》、2013 年斐济的《国际海底资源管理法》、2014 年英国修订的《深海采矿法》、2014 年汤加的《海底矿产资 源法》、2015 年新加坡的《深海开采法》和 2017 年韩国的《深海开发与管理法》等。2020 年库克群岛出台第三版 《海底矿物法》。2021 年,太平洋岛国瑙鲁直接致信国际海底管理局,要求其在两年内完成深海开矿规则制定,否 则将自行开采。2024 年 1 月,挪威批准北极深海采矿行动,以便用于制造智能手机、电动汽车等产品。挪威成为首 个批准深海商业采矿的国家。 我国 2016 年 2 月 26 日颁布《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》,其是第一部规范我国自然人、法人 及相关组织在我国管辖外海域开展相关活动的法律。

2、我国发展深海科技兼具战略、经济意义

区位上来看,南海是我国发展深海科技的前沿阵地,具有丰富自然资源。中国是世界上拥有大陆架最多的国家,总面 积达到 350 万平方公里。中国四大海域指渤海、黄海、东海和南海。除了南海之外,渤海、黄海、东海三大海域几乎 都位于大陆架上,大部分区域深度不到 200 米。 渤海:是中国最大的内海,总面积 8 万平方公里,平均水深约 18 米。 黄海:总面积 40 万平方公里,平均水深 44 米。 东海:总面积 77 万平方公里,平均水深 349 米。 南海:位于中国大陆的南方,总面积约 350 万平方公里,为中国近海中面积最大、最深的海区,平均水深 1212 米,最大深度 5559 米。而南海拥有从浅海到深海、从大陆架到海沟等多种复杂海底地貌,包括深海盆地、海山、 海岭和裂谷,非常适合开展多层次、多类型的深海科研与工程试验。另外,南海面积广阔,资源富集,拥有丰富 的天然气水合物(可燃冰)、石油、天然气、金属矿产和生物资源,科研与开发价值高,为深海采矿、能源开发、 环境监测等深海技术提供广阔应用前景。 根据中国石油信息,中国南海海域有含油气构造 200 多个,已发现油气田约 180 个,根据国家第四次油气资源 评价,南海石油蕴藏量达 186 亿吨,天然气 27.6 万亿立方米,总地质储量达 416 亿吨,油气总资源量相当于全 球储量的 10%,约占中国石油总地质资源量的 1/3。仅在南海的曾母盆地、沙巴盆地、万安盆地的石油总储量就 将近 120 亿吨,天然气约 17 万亿立方米,分布在中国主张的管辖海域之内。

战略意义

深海科技具备关键战略意义,对维护国家安全、拓展战略空间以及开发深海资源至关重要。1)在国防安全方面,深海利于潜艇隐蔽行动,增强海基核威慑与防御能力,也是构建水下预警系统的关键区域,先进的深海声呐技术可远距 离、高精度探测敌方潜艇,水下无人潜航器能执行侦察、攻击等隐蔽任务,海洋立体观测网提供实时军事活动监测与 环境信息,有力保障国家海洋主权;2)从战略资源角度看,深海富含油气、可燃冰、多金属结核等战略性资源,通 过深海科技开发,可减少资源对外依赖,缓解资源紧张现状,增强国家资源安全保障;3)交通通信层面,海底电缆 承载全球大部分通信业务;科研层面,深海研究价值高,助力了解地球演化等重大科学问题;4)观测预警层面,通 过布置观测设备,为气象预报、海洋灾害预警等提供关键数据。

经济意义

深海科技为经济增长与产业发展带来新契机,推动新兴产业的逐步落地。自然资源部发布的《2024 年中国海洋经济 统计公报》显示,2024 年海洋经济呈现强劲发展势头,经济总量再上新台阶,首次突破 10 万亿元,占国内生产总值 的比重为 7.8%。初步核算,2024 年全国海洋生产总值达 105438 亿元,较上年增长 5.9%。深海是重要的资源宝库, 蕴含多金属结核、富钴结壳等矿产资源;深海储存大量可燃冰,是潜在清洁能源;独特生态孕育的生物可用于开发药 物等生物制品;同时,深海有巨大碳汇作用,未来或催生气候调节产业;深海旅游探险也为旅游经济带来新增长点。

3、科技赋能海洋经济

各类载人潜水器、全海深无人深潜器以及在深海布置的海洋观测网络和各类移动观测设备,为认知深海提供了全新的 视角和研究手段。我国有“奋斗者”号、“深海勇士”号、“蛟龙”号三艘载人潜水器,其中国内顶尖“奋斗者”号国 产化率达 96.5%。今年三月底,自然资源部“深海一号”船携“蛟龙”号载人潜水器完成 2025 年技术升级后的首次 装备试验任务,标志“蛟龙”号载人潜水器节能减耗、重要零部件国产化替代取得重要进展,助力海洋经济发展。通 过科技赋能,未来逐步推进"深海一号"二期工程与"宝岛 21-1"深水气田的分阶段产能建设,通过系统化开发形成南海 海域万亿立方米级天然气产能集群,同时实现 1500 米级深水油气开发核心装备与技术全面国产化。

4、政策支持体系

自 2025 年《政府工作报告》提出“开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动,推动商业航天、低空经济、深海 科技等新兴产业安全健康发展。”“深海科技”首次现身政府工作报告,回顾我国海洋经济政策沿革,深海科技可见雏 形。

自政府工作报告明确提出“深海科技”战略方向后,各地政府积极响应,将深海科技创新作为推动区域经济高质量发展 的重要引擎。山东、广东、浙江等沿海省份率先布局,依托青岛海洋科技试点国家实验室、广州海洋地质调查局等科 研力量,重点攻关深海装备制造、海洋新能源开发等前沿领域。海南、福建等地则通过出台专项扶持政策,设立深海 科技产业基金,吸引企业加大研发投入,推动深海探测设备、水下机器人等技术成果加速转化。同时,海南作为深海 科技发展的前沿阵地与早期探索领域,可追溯到 2021 年深海相关政策。

5、深海科技核心技术

深海科技核心技术关键在于“三深”:深潜、深钻、深网。深潜技术包括载人和无人深潜器;深钻技术是从海底向下 进行科学钻探;深网技术是指用光电缆连接的海底观测系统以及不联网的水下观测移动装置。 深潜技术:深潜技术主要用于探索和开发深海环境,其中,载人深潜技术借载人深潜器让科研人员深入深海开展观测 等工作,如“奋斗者”号可下潜至万米;无人深潜技术中,遥控水下机器人(ROV)由母船控制,能作业用于多领域, 自主水下机器人(AUV)可自主执行任务,水下滑翔机续航强、成本低,能长时间采集海洋数据。 深钻技术:深钻技术主要用于获取深海底层数据与样本,钻探设备有诸如“梦想”号的深海钻探船及适配的钻杆、钻 头等工具;技术手段含旋转钻探、绳索取芯钻探等,应用领域包括海洋地质研究和深海资源勘探。 深网技术:深网技术主要用于监测海洋环境与生态变化,包括海底传感器技术,用于采集海洋物理、化学、生物等多 方面的数据;通信技术,如海底光缆通信和无线通信技术,确保数据能够快速、准确地传输到海面或陆地上的控制中 心;以及能源供应技术,为海底观测设备提供稳定的电力。

二、行业现状

1、全球格局

全球深海科技领域正处于高速发展阶段,根据测算,全球深海科技市场规模将于 2025 年突破 5000 亿美元,年均增 长率达到 15%以上。从细分领域看,深海油气和工程装备仍是全球深海科技市场的支柱板块。同时,部分新兴领域增 速也较为显著。全球海底采矿市场在 2024 年约为 37 亿美元,预计 2029 年将增至 159 亿美元,年复合增长率高达 33.7%;全球水下无人载具市场 2024 年规模约 48 亿美元,预计到 2030 年将达到 111 亿美元。随着深海科技领域的 市场规模与开发潜力持续扩张,多国提出深海科技发展战略以期抢占先机。

欧美凭借长期技术积累,在深海科技核心领域形成显著垄断优势。而发展中国家多集中于低端制造。 美国在深海探测和作业技术上长期处于领先地位,特别是在军事领域投入巨大。美国海军高度重视深海力量,新一代 哥伦比亚级战略核潜艇项目总投入约 1100 亿美元,用于提升深海威慑和作战能力。美国海军与波音合作研制的“虎 鲸”超大型无人潜航器已于 2023 年底交付,可潜至 3300 米,在水下自主巡航数月。在民用领域,美国拥有全球技 术最成熟的海底科考观测网络——OOI 海底观测网,全长 880 公里,设有 7 个主基站,用于实时监测深海环境。美 国企业在深海机器人和装备制造方面也占据优势,美国的 Oceaneering International 和波音等企业在深海 ROV/AUV 技术上依旧处于支配地位。

欧盟在深海工程和海工装备领域实力雄厚。欧洲企业主导了相当比例的水下机器人和深海装备市场,挪威的康士伯、 瑞典的萨博等公司都是全球无人水下机器人产业的领军者。在深海采矿方面,欧洲同样积极布局:比利时的 GSR 公 司、英国的英国石油等都参与了国际海底管理局的矿区勘探合同。依托其深厚的海洋工程、离岸油气开采经验,欧洲 企业在深海油气钻采平台、浮式生产系统以及水下生产设备等方面居于领先,在全球自升式和浮式钻井平台市场上, 欧洲企业的技术地位举足轻重。

2、中国市场

中国市场在政策驱动与技术突破下成为全球增长极,2024 年中国海洋经济规模首次超过 10 万亿元,三大产业分别占 海洋生产总值的 4.6%、35.8%和 59.6%,海洋电力、海洋船舶工业增速双双超过 14%。2025 年预计我国深海产业规 模达 3.25 万亿元,约占海洋经济总量的 25%,年增长率超 20%。政策方面,《“十四五”海洋经济发展规划》将深 海科技纳入新质生产力范畴,多地出台专项政策支持技术研发与产业化落地。技术方面,我国在装备制造、海底信息、 国防军工等诸多领域实现技术突破与国产替代。

经过多年布局,我国在以海洋装备为代表的深海技术领域取得了一系列具有里程碑意义的突破,实现了从“跟跑”向部 分领域“并跑”乃至“领跑”的跨越。载人深潜方面,2020 年研制的“奋斗者号”全海深载人潜水器成功下潜 10909 米, 创造了同期世界深潜纪录,技术达到国际领先水平;深海资源开发方面,我国 2021 年投产“深海一号”超深水大气田, 海洋油气勘探开发迈向“超深水”;国产替代方面,“奋斗者”号国产化率已超过 96%,带动了精密加工、传感器、 控制系统等数十个相关领域技术升级。

尽管中国在深海科技领域取得显著进展,但仍存在核心部件国产化率不高、高端材料和关键传感器依赖进口、海底观 测网络覆盖不足、产业链不完善以及国际规则话语权较弱等短板,作为多学科融合的系统工程,我国当前产学研合作 模式逐步成熟,哈工程、上海交大等高校主导基础研究,中船重工、招商局等央企承接装备总装,创业公司聚焦细分 领域。但在装备可靠性、系统集成能力和商业化水平方面,与美欧发达国家尚有差距,未来需在基础技术攻关、产业 化推进和国际合作中持续发力。

三、产业链及代表企业梳理

1、上游:材料与技术

(1)关键材料:外部结构与密封、浮力材料

外部结构材料是深潜器与深海环境接触的直接界面,需同时满足高抗压性、耐腐蚀性与功能集成三项关键性能要求。 随着下潜深度增加,深海的静水压力随之急剧上升,每下降 10 米约增加 100 千帕。至万米级深海时,载人舱所承受 的压力已达 110 兆帕,相当于每平方厘米承受 11 吨重量;与此同时,海水中高浓度的盐分、溶解氧与微生物共同构 成强腐蚀性环境。因此,结构材料不仅必须在极端压力下保持极小变形、避免断裂,还需兼顾潜水器在推进、通信、 感测等方面的功能适配性。

目前,常用耐压材料中金属材料体系相对成熟,典型代表包括高强度合金钢、钛合金和铝合金;而非金属材料也在深 海应用中不断取得突破,尤其是陶瓷材料与碳纤维复合材料,二者因其轻质量高强度与良好耐蚀性能而受到关注,其 中碳纤维复合材料过去主要应用在航天航空领域,已有较为坚实的理论基础与生产技术。深海结构材料通常具备优异 的比强度、抗疲劳性和环境适应性,但其成型与加工工艺高度复杂,制造环节技术壁垒显著,对材料设计、热处理、 密封集成等提出了系统性挑战。

密封材料与浮力材料共同构成深海装备运行的关键保障系统,前者是防止海水渗漏的“生存防线”,后者则是维持装备 上浮能力与姿态稳定性的“结构基石”。深海环境下,设备接头与舱体需实现高可靠密封,以抵御海水高压和腐蚀。密 封材料必须具备耐腐蚀、耐高压、抗压差疲劳等性能。例如,O 型圈需采用特种弹性体,配合高精度阀门系统确保密 封可靠。浮力材料以中空玻璃微球填充树脂的复合结构为代表,兼具低密度与高压缩强度。全海深应用要求其在 110 MPa 压力下不压溃、低吸水,以保障长期浮力稳定性。

(2)基础技术:动力、传感、通信与能源技术等

深海能源与感知系统保障高压环境下行动的持续性与精准性。自主水下航行器和长期驻留装备对能源系统提出较高要 求。锂离子电池、小型燃料电池等新型能源在深海环境中逐渐应用,其核心技术趋势是提升单位质量储能密度,并确 保在极端高压、低温条件下的运行安全。关键难点包括电解液的耐压密封、电池舱体结构的高强度设计。同时,深海 传感器正向高精度、小型化和抗环境干扰方向发展,覆盖压力、温度、盐度、生物指标等多类参数。目前高端传感器 仍高度依赖进口,制约在于传感单元的封装材料、信号低噪传输技术等,成为实现深海装备自主感知的核心瓶颈。 深海通信与声学技术保障信息获取和传输的稳定与效率。受制于电磁波在水中的高衰减,深海通信主要依赖声波传输。 声学通信虽能实现远距离覆盖,但带宽低、延迟高、噪声干扰严重,限制了深海多设备协同作业的效率。当前该领域 侧重于向自适应调制、纠错机制和智能组网层面发展,力图在多径衰落、低信噪比等复杂条件下提升通信稳定性,前 沿技术亦在探索多节点水下组网与光声融合通信。声呐算法作为深海导航与探测的核心之一,正迈向高分辨率、多波 束与智能识别的发展方向。国内企业近年在大阵列侧扫声呐等领域实现突破,成功实现部分国产替代。

(3)相关标的

西部材料——深海钛合金板材核心供应商:公司核心子公司西部钛业主营高端钛合金板带材,自有资金投资海洋工程 用大规格低成本钛合金生产线技改项目建设解决锻造环节产能瓶颈。 宝钛股份——深海钛合金材料龙头:主营高端钛合金材料,产品应用于载人潜水器耐压舱体等领域。公司技术实力强, 供货了“奋斗者号”万米级潜水器的核心舱体,在军用潜艇和民用深海装备市场均占据领先地位。 西部超导——公司作为我国高端钛合金研发和产业化的领军企业,十余年来一直瞄准国家海洋装备需求,开发出系列 高强耐蚀海洋钛合金并实现产业化。先后为我国“蛟龙”号、“深海勇士”号深潜器研制特种钛合金锻坯、锻件及配 套焊丝等关键材料。 中密控股——高压密封件专家:国内深海密封技术领军企业。公司为“奋斗者号”全海深载人潜水器和深海 ROV 提 供耐压密封圈和精密阀门等关键部件,填补了万米高压密封国产化空白。其产品已应用于中石油、中海油的深海油气 田项目,提升了深海装备运行可靠性。 海兰信——海洋声呐与智能装备:专注海洋信息化和水下机器人领域。公司自主研发的声呐与海底观测网接驳盒系统 市占率第一。其“子母式”水下机器人系统和远距离水下通信控制技术取得突破,参与构建智慧海洋立体监测网络。中科星图——AUV 探测及 GIS 平台:公司原主营地理信息系统(GIS),其子公司“海鲸科技”掌握自主水下机器人声 学探测技术,实现了深海 AUV 侧扫声呐成像等领域对国外垄断技术的突破。这不仅丰富了公司海洋探测数据服务, 也是国产海洋探测装备的重要进展。 科思科技——公司积极布局智能 UUV、无人艇和海洋智能声、光、磁侦查、探测领域。AI 助力无人潜航器(UUV) 等实现深海数据采集与分析,为海洋探测、资源开发等提供重要支持。

2、中游:精密零部件与整套装备

(1)水听器

水听器是接收换能器,通过压电效应或光的干涉等实现声信号与电信号的换能,是声呐系统的重要高精尖部件,其广 泛用于声场测量、水中通信、探测、目标定位、跟踪等。压电效应是指在制作时采用压电陶瓷、压电聚合物等压电材 料,海水声波产生的机械力作用于压电材料,使其产生相应的电荷变化,这种电荷变化所形成的电信号,即代表接收 到的声波信息;光的干涉则利用干涉型光纤结构,将光源发出的光分成沿参考臂和传感臂传播的两束,海水声波使传 感臂光纤物理参数变化,导致两束光汇合时产生干涉条纹移动,通过检测分析条纹变化获取海水声波信息。 根据所用灵敏材料与原理的不同可划分为光纤水听器、矢量水听器与 MEMS 水听器等,其中光纤水听器多基于光的 干涉原理,可以实现干端和湿端的分离,成本较低,适于远距离传输与组阵;矢量水听器分为压差式和同振式,多运 用压电原理,利用惯性传感器直接测量水中质点振速,低频特性好,适用于检测安静型潜艇和舰船的低频噪声,但安 装较为复杂;MEMS 水听器基于压电、电容等原理,使用微电子机械系统技术,频率响应范围较宽,便于集成和大规 模阵列化。

深海水听器需能承受数千米深海的巨大水压,是声呐系统水下必备的精密部件,其成本约占声呐总成本的 15%-20%, 属高附加值产品。水听器是声呐系统实现水下探测、定位和通信等功能的关键部件,水听器由于具备水下监听的能力, 最早多用于军事领域,高性能的深海水听器能够帮助潜艇更准确地探测敌方目标,提高自身的隐蔽性和作战能力;后 逐渐在民用领域拓展,应用于海洋资源勘探、水下考古、海洋科学研究等,为人类探索和利用海洋提供重要的技术支 持。

(2)深海传感器

深海传感器是基于深海环境高压、高盐腐蚀等特点设计出的探测和监测深海环境参数的关键设备。其具备高灵敏度、 强抗干扰能力、长寿命以及耐压耐腐蚀的特点,种类涵盖物理、化学和生物传感器。目前,深海传感器呈现微型化与 集成化、智能化与自适应、多模态与多功能的发展趋势,以更好地适应复杂深海环境,满足各领域不断增长的需求。

深海传感器单只价值不高,但是使用需求较大,通常一个设备会装配几十种传感器。由于部分传感器的原理与结构相 对明晰,如一些基于基础物理效应的压力传感器,其核心技术已较为成熟,在大规模生产下,成本能够得到有效控制。 但在实际应用中,以深海科考船与潜水器为例,前者为全方位探测海洋环境,需装配测量物理、化学、生物等多类参 数的传感器;后者除环境探测类传感器外,还需配备用于测量自身运行状态参数的传感器。随着深海科技应用场景的 逐步落地,深海传感器市场规模有望进一步增长。

(3)声呐系统

声呐是深海探测的关键设备,依据工作原理可划分为主动声呐和被动声呐。由于高频电磁波能量在海底传播时急剧衰 减,需依靠声学的通讯装备进行信息传输和海底地形地貌感知,声呐利用声波在水下的传播特性,通过发射和接收声 波来进行目标探测、定位和通信。主动声呐主动发射声波,接收目标反射回来的回波,通过分析回波获取目标信息, 如距离、速度等,可依据探测需求调整参数以提升探测精度,但发射声波容易暴露自身位置;被动声呐只接收目标发 出的声波并分析,来判断目标的存在、方位和特性等,主要用于深海监听,具备隐蔽性但无法主动获取目标信息。 声呐系统包含多种换能器,除上文提到的水听器外,较先进的舰载声呐和潜艇声呐广泛使用磁致伸缩材料的换能器。 利用磁致伸缩效应,在释放声波时施加交变电流产生交变磁场,引发自身周期性伸缩变形,致使周围海水压力改变产 生声波外传;接收声波时,声波使材料伸缩变形,产生磁场变化,借电磁感应转换为电信号,完成声电转换。

在水下监听和导航能力需求不断上升的背景下,海上声呐系统市场规模不断增长。在我国军事领域,根据中国军网报 道,除扫雷和海底三维成像外,声呐在军事应用上的“切入点”还有很多,如新技术赋能航道清扫与水下布武,新型 声呐提升探测性能等;在我国民用领域,声呐受海洋开发相关领域带动需求增长,如海洋科研、渔业、水下工程等。

(4)深潜载人/无人潜水器(HOV/ROV/AUV)

当前深潜装备主要形式包括:载人潜水器(HOV)、遥控无人潜水器(ROV)和自主水下航行器(AUV)。三者技 术与目标领域各有侧重:HOV 需要复杂的生命支持和厚壁耐压舱,从而搭载人员下潜;ROV 通过缆线供电通讯,适 合长时间精细作业;AUV 则内载电池自主航行,机动灵活用于广域巡航。深海装备的技术体系涵盖力学、电子、控 制等多学科,载人潜水器主要包含耐压船体、推进器、声呐导航、生命维持系统等子系统;ROV/AUV 则侧重于机器 人控制、实时视频/声呐回传、精准的深海操作装备等。中国已有能力研制全海深载人潜水器,跻身全球仅有的两家 之一。

无人深潜器凭借智能化、长续航和低成本优势,或将在军事、资源开发等领域占据主导。部分国家正从载人深潜转向 以 ROV/AUV 为主力,利用机器人替代人完成深海探测和作业,以降低风险和成本。AUV 因不受缆线限制,其续航 和智能程度不断提升,有望在资源勘探和安防巡逻中批量应用。另外,模块化设计和标准化接口也开始引入,使不同 平台的传感器、工具可以互换,提高维护效率。装备维护方面,出现了专门的水下基地/母船配合,支持长期部署的 AUV 定期充电和数据传输;同时运维企业提供托管式服务,定期检修装备、升级软件,保障设备高出勤率。

载人深潜器聚焦于需深潜员直接参与的高价值任务,并通过材料、能源技术升级维持其不可替代性。HOV 的主要优 势在于其能够让科学家直接参与深海环境中的复杂任务。例如,地质勘测、生物样本采集和深海设备部署需要人类的 实时决策和精细操作,这些任务需求通常超出当前无人潜水器的能力。中国的“奋斗者”号展示了全海深探索的技术实 力,进一步推动了深海科学和商业应用。材料技术的进步以及能源技术的创新为 HOV 的性能提升提供了支持。未来, 随着智能材料、新型能源系统和下一代 HOV 的开发,HOV 将继续为人类解锁海洋深处的奥秘提供关键支持。

(5)固定观测平台

浮标、潜标与海床基是当前较为主流的固定海底观测平台。 浮标主要通过漂流或锚系方式部署,具备实时通信能力强、能源供给充足等优势。根据部署方式和功能特点,浮标可 分为漂流浮标和锚系浮标两大类。漂流浮标根据工作深度的不同,分为表层漂流浮标和次表层漂流浮标。表层漂流浮 标通常由水帆、浮球和连接缆绳组成,布放于海面及海面下固定深度,用于监测表层海洋参数。次表层漂流浮标则部 署在较深的水层。锚系浮标通过锚链固定在海底,适用于深海环境。锚系浮标分为单锚系泊浮标和三锚系泊浮标。中 国自主研发的“白龙”浮标系统已成功部署在印度洋和南海等深海区域,实现了对海洋和气象要素的实时观测,标志着 我国在深海观测技术方面取得了重要进展。

潜标主要通过锚系或坐底方式部署,具有长期隐蔽、布设灵活、不易受外界干扰等优势。其结构通常由水下观测装置 和水上控制装置组成。根据工作深度的不同,潜标可分为浅海潜标和深海潜标:浅海潜标适用于水深 200 米以内的区 域,深海潜标则可覆盖全海深,满足深海环境下的观测需求。在运行过程中,潜标通过锚定系统将观测设备固定在海 床上,利用浮力装置使传感器悬挂在水体中,实现对不同深度海洋参数的长期、连续监测。这种布设方式不仅确保了 观测数据的稳定性和连续性,还提高了设备的安全性和可靠性,广泛应用于海洋环境监测、资源勘探等领域。

海床基站指安装在海底的多功能平台,广泛应用于海洋环境监测、资源勘探、海洋工程等领域。其主要功能是为各类 水下传感器提供稳定的支撑平台,实现对海流、温度、盐度、水质等多参数的长期、原位观测,相当于在海底建立“插 座”和“数据中继站”。海床基通常由底座、仪器舱、声学释放器、回收缆绳等组成,具备防倾覆、防掩埋、防拖网、防 生物附着等特性,从而确保设备在复杂海况下的稳定性和数据质量。其价值链包括前期的系统集成设计、海底安装, 以及后期维护。作为海底观测网和水下无人系统的关键节点,海床基能够显著扩展深海设备的作业时间和空间范围。

在功能集成方面,现代海床基平台多采用模块化设计,支持多种传感器和摄像系统的接入,提供稳定的电力供应和高 带宽的通信通道,具备故障诊断和隔离能力。通信方面,结合水声通信和无线通信技术,实现数据的实时传输和远程 控制。我国国家海洋技术中心较早开展海床基系统研发,从“九五”在国家科技计划和专项项目支持下开始研制起, 技术水平不断提升。从自容式海床基系统到具有数据实时传输功能的海床基多要素综合自动监测系统和有缆式海床基 系统,在技术可靠性、水下长期工作能力、数据传输、系统布放回收等技术上取得了显著进展。

(6) 相关标的

中国海防——国防水下信息化领军者:主营水声电子设备等相关产品,全面覆盖水下信息获取、探测、通信、对抗、 导航系统及设备等领域。 中科海讯——深海水声信息处理干端核心供应商:公司主营信号处理平台业务,拓展水声大数据、数据中心、无人探 测、声纳系统等多业务增长极,围绕深海国防安全打造深海水声干端核心供应商,并同时积极开拓民用业务。 中海达——公司在海洋探测领域拥有丰富的产品组合,涵盖海洋定位定向设备、智能测量无人船、侧扫声呐、多波束 测深仪、ADCP 声学多普勒流速剖面仪、超短基线水声定位系统等。设备广泛应用于水域地形测绘、水文信息勘测、 海洋环境监测、数字孪生流域建设等领域。 中国船舶——公司旗下中船重工 702 所主导深海载人潜水器研发,参与“奋斗者号”万米载人舱制造。整装产能覆盖 当前三大类型深潜器,具有全海深推进器与耐压结构设计技术。占据国内载人深潜装备 70%以上市场份额 中国重工——公司旗下拥有大连造船、武昌造船等现代化船厂,业务覆盖海洋防务、海洋开发等多个领域。在装备维修与改装方面,中国重工积累了丰富的经验,能够为各类深海装备提供全方位的维护保障,确保其在恶劣的海洋环境 中安全、稳定运行。

中集集团——公司通过子公司研制深海采矿车等大型装备,用于海底多金属结核采集试验。其首台万米级无人遥控采 矿车已进入试点应用阶段,关键技术对标国际巨头并取得突破。中集依托在海工装备的制造实力,持续拓展深海资源 开发装备领域。 神开股份——公司专注于石油勘探、钻采及炼化领域的设备研发、制造与销售,产品覆盖油气行业的上下游全链条。 钻井井控设备、井口采油设备、综合录井仪器均广泛应用于海上油气开采。 海默科技——公司主要从事油气田高端装备制造、油气田技术服务和油气田数字化业务,子公司海默新宸水下技术专 注于水下作业设备开发,水下多相流量计有望广泛应用于深海领域。 亚星锚链——船用锚链、海洋平台系泊链龙头公司,可生产制造全球最大锚链。公司新建的海洋工程系泊系统连接件 生产基地已经形成产能,产品获全球一流石油公司认可。 杰瑞股份——深海油气钻采设备及压裂解决方案。公司持续攻关钻研海洋工程装备领域,主要业务方向为 FPSO 核 心橇块、甲板装备、水下装备,为客户提供定制化、一体化解决方案。高端 LARS 产品在科考领域、深水作业方面 持续获得订单并成功交付。 佛山照明——为深海探测开发装备提供系列照明产品,加速深海照明产品国产化攻关及应用推广。同时,参与南海深 海高效灯诱集鱼灯及控制系统研制及应用的研发任务,助力实现该方向的产业化。 巨力索具——在深海系泊系统领域开发了单股永久系泊钢丝绳、系泊纤维缆和深海系泊系统配件三大核心产品线,技 术指标达国际领先水平,应用于深海油气平台、浮式风电设施等场景。

3、下游:应用与商业化场景

在政府、国防等采购需求的带动下,深海科技的相关应用场景逐步落地,深海科技在资源开发、国防安全领域均有重 要应用,为经济发展、科研进步、国家安全提供支撑。同时,在出海应用、全产业链成本降低与国家补贴的作用下, 深海科技也在深海生物医药、考古观光等领域催生出新的应用场景。

(1)资源开发

随着陆地油气资源的逐渐减少,深海油气成为全球能源行业关注的焦点,深海区域蕴藏着丰富的油气资源,其勘探开 采依赖先进深海技术与装备,如深海钻井平台、水下生产系统等。以 2021 年 6 月 25 日正式投产的“深海一号”大气田 为例,其运用高分辨率三维地震成像技术定位油气藏;“深海一号”10 万吨级的深水半潜式生产储油平台依靠半潜式结 构结合压载水调节系统保障平台稳定,先进钻井设备和智能钻井技术提高钻井效率与安全性;气田的水下采油树等设 备用高强度耐腐蚀合金制造,通过水下机器人和光纤通信网络实现远程操作与数据传输,保障生产。 可燃冰是一种高效清洁、储量巨大的新能源,其在深海低温高压的环境下广泛存在,在可燃冰试采中,深海科技发挥 着关键作用。2017 年,我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采取得成功,这是世界上首次成功实现的开发难度最大 的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采。试采运用地层流体抽取法,有效解决了储层流体控制与可燃冰稳定持续分 解的难题,创造了产气时长和总量的世界纪录,试采连续试气点火 60 天,累计产气 30.9 万立方米,甲烷含量最高达 99.5%。可燃冰开采未来有望实现大规模商业化,为全球能源格局带来重大变革。 海上风电是清洁能源发展的重要方向,风电安装及维护需要深海科技的支撑。深海区域相较于近海,具有风速稳定、 不占用陆地空间等优势,成为海上风电发展的新趋势。但深海风电安装及维护难度极大,深海科技在其中发挥不可替 代的作用。在安装方面,需要大型、先进的海上风电安装平台,能够在复杂海况下将风机基础精准安装在海底,并完 成风机的吊装;在维护方面,深海环境恶劣,对风机设备的可靠性要求极高,同时需要专业的运维船只和水下机器人 等设备,定期对风机进行检测与维修。我国在海上风电领域发展迅速,已建成多个海上风电场,未来随着技术的成熟, 深海风电将迎来更大规模的开发。

(2)生物研究与药品研发

深海生物基因库蕴含着海量的遗传信息,这些基因资源在生物制药、农业育种、工业酶制剂等领域具有广阔的应用前 景。借助深海原位观测系统,如海底观测网络、水下传感器等,可以实时监测深海生物的生存环境和生态特征。通过 对深海生物基因的研究与解析,可挖掘出具有特殊功能的基因,用于开发新型生物制品或改良现有生物产品。例如, 某些深海微生物的基因能够编码产生耐高温、耐高压的酶类,这些酶在工业生产中具有重要应用价值,可用于生物催 化、食品加工等领域。 深海独特的生态环境造就了具有特殊生理活性的生物资源,这些生物为深海医药研发提供了新的契机。深海生物在高 压、低温、黑暗等极端环境下,进化出了独特的代谢途径和防御机制,产生了许多具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗心 血管疾病等活性的生物活性物质。例如,从深海海绵中提取的某些化合物具有显著的抗肿瘤活性,有望开发成为新型抗癌药物。凭借先进的深海探测技术,如“奋斗者”号潜水器,可下潜至万米深海,精准定位目标区域,采集深海珊 瑚等样本。水下机器人能在复杂海底地形采集深海海绵、软体动物等生物样本,为后续研究提供原材料。

(3)国防安全

水下无人潜航器(UUV)、深海声呐系统等深海科技在军事侦察、反潜作战等国防安全领域发挥着至关重要的作用。 UUV 其具备隐蔽性强、续航能力长、可执行多种任务等特点,深海声呐系统具备隐蔽性好、探测距离远等特点。在 军事侦察方面,UUV 能够深入敌方海域,对海底地形、水声环境、敌方军事设施等进行详细侦察,深海声呐系统则 利用声波在水中的传播特性,探测和识别敌方潜艇、舰艇等目标,为作战决策提供关键情报;在反潜作战中,UUV 可携带声呐等探测设备,对敌方潜艇进行搜索与跟踪,也可携带武器对敌方潜艇实施攻击。 海洋立体观测网运用多种技术实时监测海洋,为军事行动提供环境信息以提升作战效能,监测预警敌方海上军事活动。 海洋立体观测网是实现对海洋全方位、多层次、长时间连续监测的关键基础设施。它综合运用卫星遥感、岸基监测、 水下传感器网络、无人平台等多种技术手段,对海洋环境参数(如温度、盐度、海流、海浪等)、海洋生态系统以及 海洋目标进行实时监测。我国构建的海洋立体观测网已在南海等海域发挥重要作用,有效提升我国对周边海洋环境的 掌控能力与国防安全保障水平。

(3)相关标的

中海油服——深海油气勘探开发服务龙头:主要为石油天然气勘探开发提供综合服务,在深海油气勘探与开发领域拥 有强大的技术实力和丰富的经验。其“璇玑”钻井系统是南海可燃冰试采的主力,为深海能源开发提供了全方位的技术 和服务支持,在我国深海资源开发中发挥着关键作用。

中金岭南——深海采矿技术潜力股:是以铅锌生产为主业,集有色金属采、选、冶、加工等多业务于一体的上市公司。 公司具备深海采矿车技术储备,在多金属硫化物开发方面潜力巨大。 东方海洋——海洋生物资源开发先锋:主要从事海洋生物科技研发与海洋水产养殖等业务。公司与科研机构紧密合作, 在抗菌材料开发等项目上成果丰硕,拥有领先的深海鱼胶原蛋白提取技术,利用深海生物资源开发出多种生物医药相 关产品。 汤臣倍健——深海生物活性物质开发龙头:专注于营养补充剂的研发、生产和销售。公司在深海生物资源利用方面独 具优势,垄断深海鱼胶原蛋白原料,在生物活性物质研发方面处于行业领先地位。 中国海防——国防水下信息化领军者:主营水声电子设备等相关产品,全面覆盖水下信息获取、探测、通信、对抗、 导航系统及设备等领域。 博迈科——天然气液化、海洋油气开发、矿业开采模块化设计龙头:公司主要产品大类分为天然气液化模块、海洋油 气开发模块、矿业开采模块等,是国内最早从事海洋油气开发装备模块化制造的企业之一。子公司天津博迈科专业从 事深海石油钻探设备制造。


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