摘要:深海科技是当前全球科技竞争的重要领域,其发展涉及国家战略布局、核心技术突破及产业应用。我国以需求牵引深海基础研究,重点发展深海装备、通信导航、动力能源等核心技术,旨在构建透明海洋和全息海疆。
深海经济产业链:
钛材:西部材料、西部超导、宝钛股份、长盈通
锻造:三角防务
分系统:中国海防、中国动力、海兰信、中科海讯、中远海科(软件)
总装:中国船舶、中国重工、中船防务
可燃冰与海上钻井平台:油服等
一、发展深海科技与深海经济意义重大
深海科技是当前全球科技竞争的重要领域,其发展涉及国家战略布局、核心技术突破及产业应用。我国以需求牵引深海基础研究,重点发展深海装备、通信导航、动力能源等核心技术,旨在构建透明海洋和全息海疆。
深海已经成为新时代国家安全与经济发展的重点关注领域。国家重大专项正加速实施,迫切需要军民一体建设能够整合、凝聚科技资源和作为创新力量的国家级深海科技实验室。
深海领域具有天然的军民融合特性,军民两用技术占比高、互用性强。以深海战略性新兴产业体系发展带动战略竞争能力的形成,深化产学研合作,加大创新成果向深海力量和能力建设转化运用力度。
整合国家涉海人、才、物、机构等资源,军民一体推进深海前沿科技攻关、高端装备制造、产业链发展,大幅提高深海科技资源开放共享水平;引导民方科技资源和人才力量积极参与深海国防科技创新,推动深海作战保障能力需求与民方科技创新和服务保障能力有效对接;通过军民融合产业布局培育深海新域新质作战能力、打造深海战斗力新增长点。
深海是由海洋物理场、海洋化学场、海洋生态、海洋目标与深层海洋环境复合作用的极端环境空间,比其他任何空间都更复杂、更难探明。要以进入深海、利用深海和经略深海的前瞻需求牵引深海领域基础研究和前沿探索,把深海作战保障需求贯彻到科技创新发展的全过程。
瞄准深海高技术和智能科技发展趋势,推动深海领域国家重大工程的实施,加强“国家深海关键技术与装备”专项攻关,抢占国际深海科学前沿制高点。
力争在深海装备、深海探测、深海通信导航、深海动力能源和深海装备材料等重大科技创新上有所突破,带动我国深海科技创新能力整体跃升。
重点发展深海环境监测感知、激光通信、水下GPS级精度的量子导航等前沿技术,加强深海协同探测、组网通信、能源自给技术研究,构建透明海洋和全息海疆,形成深海区域控制能力。
二、国家政策大力支持深海科技与深海经济发展
我国对深海科技发展的政策支持可追溯至2016年,通过立法与专项规划逐步构建了系统性支持体系。
1.立法奠基阶段(2016年)《深海海底区域资源勘探开发法》,并从2016年5月1日正式生效,是我国首部深海资源开发专项法律。其核心内容:将深海科技列为国家科技发展优先领域,支持技术装备研发与专业人才培养;建立深海公共平台共享机制,推动企业、科研机构合作研究;要求深海调查数据与样本汇交国家,促进社会共享利用
2.规划深化阶段(2016-2020年)《“十三五”海洋领域科技创新专项规划》提出强化深海技术突破,重点发展全海深潜水器、核动力平台等关键技术,目标形成3-5项国际前沿技术优势。明确2016-2020年任务:完成1000米~7000米级潜水器应用示范,推动深海装备产业化。
3.持续强化阶段(2020年后),2023年政府工作报告将深海矿产开发纳入国家海洋战略,强调技术自立自强与海洋权益保护。2025年年政府工作报告再次强调发展深海科技与深海经济。
近年来,我国实现了深海装备国产化(如“深海勇士”号载人潜水器)、公共平台建设(如三亚崖州湾科技城)等突破,并推动市场主体参与深海开发。中国载人深潜装备研发的成功不是一蹴而就的,从2002年“蛟龙”号正式立项,到2020年“奋斗者”号抵达万米深海。其背后是中国载人深潜团队近二十年对载人深潜技术矢志不渝的持续攻关,历经了三个“里程碑”式跨越:“蛟龙”号首次实现了我国载人深潜装备自行设计、自主集成;“深海勇士”号在关键技术自主可控和国产化上取得了突破;“奋斗者”号则瞄准全球海洋最深处,实现了我国在同类型载人深潜装备方向的超越和引领。
宝钛集团的“奋斗者”号钛合金载人球壳通过验收,成为目前世界上最大、搭载人数最多的潜水器载人球壳。“‘奋斗者’号对载人球壳的承压能力要求更高。水下每增加10米,相当于增加1个大气压的压力,按照1.1万米的设计深度,这相当于在1平方厘米的面积上产生1.1吨的压力,就好比是成年人的指甲盖上要承受一头大象的重量。
2020年11月10日,由中国船舶集团七〇二所牵头研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新了我国载人深潜的最大潜深纪录。11月13日,“奋斗者”号再度实现万米深潜,并与“沧海”号视频着陆器开展联合作业,实现全球首次万米深海的电视直播。“奋斗者”成为世界上首个在马里亚纳海沟万米深潜人次最多、累计作业时间最长的载人潜水器。“奋斗者”号的成功研制,标志着我国已成为同类型载人深潜装备领域的领军国家。
“梦想”号:我国在深海探测上迈出重要一步。2024年11月17日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列,其最大钻深可达11000米。“梦想”号是中国自主设计建造的首艘超深水大洋科考钻探船,由国家发展改革委、自然资源部负责建设,自然资源部中国地质调查局负责具体组织实施,联合中国船舶集团建造、第七〇八研究所研发设计等多家单位完成设计建造任务。
“梦想”号全长179.8米,宽32.8米,排水量42600吨,续航力15000海里,自持力120天,载员180人。它的稳定性和结构强度按16级超强台风安全要求设计,可在6级海况下正常作业,具备全球海域无限航区作业能力。
作为全球领先的深海作业平台,“梦想”号的科考实验功能和信息化水平国际领先。全船建有基础地质、古地磁、无机地化、有机地化、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等九大功能实验室,总面积超3000平方米,配置有全球首套船载岩心自动传输存储系统,可满足海洋领域全学科研究需求。
“梦想”号海试成功并正式入列,标志着我国在深海进入、深海探测、深海开发上迈出了重要一步,是建设海洋强国、科技强国取得的又一重大成果。
三、水下:装备升级推动模式变革,水下攻防体系拉开序幕
深海是“新域”作战的新领域之一。根据解放军报发布的《新域新质作战力量“新”在哪里》,在先进技术推动下,新域新质作战力量已经突破陆、海、空、天等传统空间,活动范围更加立体多元。深海、太空、地下、极地等都已成为新域新质作战力量角逐比拼的新领地。
据解放军报发布的《呼之欲出的深海空间作战》,深海具有独特的战场空间攻防作战优势,是军事力量对抗最具潜力的战略空间之一。随着深海科技发展和在军事领域的广泛应用,深海作战隐蔽性强、溯源难、节奏快等特征愈发突显。根据深海对抗能力及装备形式,可将深海装备分为:机动装备、固定装备以及基础设施。
机动装备:主要包括以潜艇为主的有人装备、以无人潜航器为主的水下无人装备以及鱼水雷为主的水中兵器。
固定装备:以水下无人预置系统为主,可分为水下预置武器系统和水下预置基础设施。
基础设施:主要包括水下监听网络系统、水下声学通信网络、水下导航网络等基础设施。
水下:装备升级推动模式变革,水下攻防体系拉开序幕。水下攻防体系跨域整合武器平台,需多要素保障作战功能齐全。水下攻防流程共分为识别跟踪、指挥打击/拒止、持续保障作战三步,整体体系需具备六方面能力。
水下攻防体系需包含多类水下装备,总体可分为机动装备、固定装备和基础设施三部分。
水下装备三大板块,攻防两端军事意义显著
机动装备与监听系统分别对应攻防两端,是攻防体系中的“矛”与“盾”,目前已成为各国水下装备的重要发展板块。
水下无人装备:超大型潜航器察打一体,智能化海战时代来临
美海军十分重视无人潜航器的研发与应用,大型无人潜航器是美海军当前重点发展型号。
UUV开始向集群化方向发展。
水下有人装备:潜航器补齐进攻端火力,深潜器拓展体系纵深。
根据“战斗兵力2045”,美军对攻击型潜航器需求数量极为迫切。
我国载人潜航器起步较晚,在国家重大专项支持下大力发展。水下监听系统:机动固基协同作战,海陆空天立体防御网络。
攻防体系的“守门员”,位于体系边界搜集声学信息,实时监控过往船只。
目前美国体系技术最为成熟,多节点机动补全以及多元数据融合是水下监听网络的必然发展趋势。
多板块协作分工,各环节有序推进-上游原材料。我国水下装备产业链主要分为上游原材料加工、中游系统配套、下游总装三环节。
上游:钛合金在海洋工程应用渗透率提升,市场潜力巨大。
钛及钛合金因良好特性,被广泛用于水下潜艇、深潜器等领域。
国内市场潜力巨大:根据《金属加工》及《特钢技术》等,国外船舶用钛量约为13%,我国船舶用钛量占总质量的比例还不足1%,前景向好。
宝钛股份:相继承担了4500米级、6000米级、万米级载人潜水器钛合金载人球壳的研制工作,奠定了公司在国内深海装备用钛领域的先发优势。
宝色股份:开发了深海用高强度钛合金大型耐压结构件、深潜器附属装备等关键产品,直接服务于深海探测、海洋资源开发等领域。其产品具备耐高压、抗腐蚀等特性,满足深海极端环境要求。
中游:分系统是水下装备产业链中的重要一环,基于下游需求以及生产需要,我国水下系统配套主要分为动力、水声通信、电子以及武器装备四类,行业技术壁垒较高,相关产品在机动装备以及固定设施中应用极为广泛。
水声通信装备是水下机动装备的核心系统之一,我国研制水声通信技术的科研院所及上市公司主要包括中科院声学所、中国海防等。
根据《美国核潜艇装备关键技术发展研究》,未来潜艇推进方式仍将以泵喷推进为主,并逐步发展全电力推进形式。我国主要单位为中国动力等。
下游总装
无人水下装备:根据《大深度无人潜航器研究现状及发展趋势》,我国UUV主要研制单位为中科院沈自所、哈尔滨工程大学、上海海洋大学、上海交通大学、青岛海洋科学与技术试点国家实验室。
有人水下装备:我国有人水下装备总体单位主要为中国船舶、中国重工和中船防务三大上市公司以及701、708、719三所。
深海经济产业链:
参考资料:
20250311-申银万国-军工订单落地促发大反转,军用AI/机器人拓展大空间略
来源:九方金融研究所