2024上海深海探采产业发展白皮书.pdf

SHANG HAI2 0 2 42 0 2 4上海深海探采产业发展白皮书（2024）Industry Development White PaperShanghai Deepwater Drilling上海深海探采产业发展白皮书指导单位：上海市经济和信息化委员会编制单位：中交疏浚（集团）股份有限公司编制单位：上海中创产业创新研究院编写顾问：刘永满 霍胜勇 刘树东 张晴波编写人员：洪国军 尹纪富 周滢滢 树滢伟 周忠玮编写人员：李滢夏 丁国杰 李光辉 揭永琴 王诗悦编排人员：龙彦霖序 言P R E A M B L E“深海探采装备体系发展是开发深海资源、建设海洋强国的国之重器，海洋科学技术的进步，深海探采装备的研制，是推动新时代海洋事业高质量发展、加快海洋强国建设的重要支撑，已成为全球产业竞争的重点领域。当前美、欧、日、韩等国都在积极布局深海探采技术、装备等的研制，并积极开展相关深海探采装备试验验证，大力发展深海探采技术及产业。从国内来讲，我国“十四五”国家发展战略明确提出要发展深海探采，这是顺应建设海洋强国、加速新能源产业发展需要、抢占国际战略新高地的重要机遇。2022年9月，上海市人民政府印发上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案，明确指出深海探采布局的重点方向；2023年，上海市经信委印发上海船舶与海洋工程装备产业高质量发展行动计划（2023-2025年），明确指出要建成原创技术策源和绿色智能引领的全球船舶与海洋工程装备产业高地。基于此，有必要在对全球深海探采发展格局和发展趋势进行深入分析的基础上，系统梳理上海深海探采产业发展基础、特色优势以及主要进展，并对下一步深海探采产业发展进行展望。在上海市经济和信息化委员会指导下，上海中创产业创新研究院联合中交疏浚等集团，共同编制了上海深海探采产业发展白皮书，供相关政府部门、园区、企业提供决策参考。“C NTENT目 录产业概况一深海探采产业概念与内涵二深海探采产业发展趋势三深海探采涉及的核心技术深海油气资源开发装备关键技术|深海矿产资源开发装备关键技术极地船舶技术|氢燃料动力技术|深海探采共性技术研究四深海探采产业链分析P02P03P05P07竞争格局一能源海工装备：已形成三级梯队式竞争格局二深海采矿装备：欧美国家领先发展三应急救援装备：美深远海打捞作业能力世界领先四极地科考和资源开发装备体系：美俄欧实力强大P09P11P14P15上海现状一现状基础企业集聚效应突出|创新要素资源丰富创新产品持续突破|空间基地布局完备二存在问题P18P23战略思路一总体思路二发展原则P28P28发展建议一加快提升行业整体创新能力二夯实产业发展自主基础能力三加快深海极地新兴装备研发四推动深海探采绿色智能升级五促进深海探采区域联动发展六深化深海探采国际开放合作P30P30P32P32P33P3401深海探采产业概念与内涵02深海探采产业发展趋势03深海探采涉及的核心技术04深海探采产业链分析1.11.12024上海深海探采产业发展白皮书 02海洋蕴含着丰富的油气资源、矿产资源、生物资源、化学资源、空间资源和可再生资源。在气候变化、人口增长、陆地资源枯竭、生态和环境破坏以及建设海洋强国的战略需求等大背景下，勘探和开发深海资源是必然趋势。由于海底的巨大水压、风浪流复杂流场等各种严峻恶劣的极端环境，以及深海资源的特殊赋存状态、特殊环境保护要求，对深海资源开采、工艺装备提出了更高的要求。深海探采装备体系发展是开发深海资源、建设海洋强国的国之重器，海洋科学技术的进步，深海探采装备的研制，是推动新时代海洋事业高质量发展、加快海洋强国建设的重要支撑。本报告研究的深海探采是极地科考和资源开发装备体系、特种救援装备、能源海工装备、深海采矿装备等的总称。PART 01 发展概况产业概况主要是海洋油气装备，包括海洋勘探、海洋钻井、海洋施工、海洋油气生产等装备类型，涉及海洋油气开发的全流程各环节，是集安装建造、浮体结构、信息及新材料等高新技术的综合体，是多领域融合、多学科交叉的系统工程能源海工装备针对深海富钴结壳、多金属硫化物等矿产资源，研究勘探、开采关键技术，目前研究集中在深海采矿重载作业装备、管道提升式深海采矿系统和水面支持装备深海采矿装备指在极地地区开展相关科考活动所需的装备以及极地资源开发所需的船舶装备，主要包括极地科考船、极地科学观测、通信导航装备、极地破冰船、极地运输船、观光船、渔船等极地科考装备和资源开发装备体系综合了航海、船舶、海洋工程、水文地质、海洋技术等多个领域，涉及深海探测技术、饱和潜水技术、无人遥控潜水技术、载人潜水技术、深海打捞技术、深海油污及液体危险化学品回收技术等应急救援装备一是技术制约不断突破，商业化进程加速推进深海采矿是一项高新技术集中且密度高，难度和技术复杂性并存的系统工程。随着当今科技快速发展，技术制约不断被突破，深海采矿商业化进程加速推进。二是顺应能源转型趋势，以绿色化为发展方向深海探采装备动力燃料历经燃油、液化天然气、氢能等动能转换，绿色化趋势明显。1.21.2三是适应安全性要求，装备可靠性不断增强深海资源开发需满足人和装备系统的安全性要求，对装备和技术提出了更高要求。四是新兴技术广泛应用，数字化智能化趋势明显深海矿产、油气资源开发技术紧跟大数据、人工智能、互联互通和智能融合等前沿领域，广泛开展技术创新。深海数字矿区建设技术、复杂环境近底探测和取样技术及新型智能大水深勘探机器人制造技术的更新迭代助力未知矿区勘探开发；多集矿车协同控制、沉积物扰动抑制和水下噪声控制等深海矿产资源开采技术朝无人化和智能化的多机协同控制和联合作业方向发展，保障装备安全、高效、稳定运行；开展海底作业矿区环境监测和健康评价是深海矿产资源开发面向商业化进程中必不可少的重要环节，羽状流扩散和沉积机理分析等技术为绿色开采提供一定理论和技术支撑。技术面积极发展和采用减碳技术，涉及无工作介质排放或泄漏、无废弃物排放、无装备遗弃、无噪声污染、海洋大规模清洁能源供能及保护修护技术无二次污染等全过程清洁生产。国际协议绿色化要求越来越高，自2017年以来，国际海底管理局（ISA）一直积极开展深海采矿对环境影响的研究，以期制定一套复杂的“采矿法典”，包含环保标准、采矿合规程序等，通过召开理事会及成员国会议达成协议，截至2024年底将完成深海开采法律框架制定，并表示将就制定采矿法规展开持续性探讨，计划于2025年采用有关法规。在极端海况、正常运营以及偶发事件等条件下，需要不断强化人和装备系统的常规和生存安全技术、应急处置技术、应急管理技术、紧急救援技术等的迭代更新；提高数据精准度、优化数据传输效率，保障水下装备和控制系统、水下监测网等长期有效、稳定工作的持续开展，充分保障深海探采系统及其附属生产系统在复杂海洋环境条件下持续生产作业的可靠性；积极建设工业大数据平台，促进知识、技术、数据资源共享，强化创新主体间的交流合作，促进行业快速发展。广泛开展海面海底、开采监测转运、海上陆地等跨域的多装备共融实施和信息化决策支撑等技术创新，生产全链条智能调度、全系统自主协同作业、健康监测、自动危险状态预警、主动避险智能控制等系统迅速发展和应用；此外，还有监测数据智能融合与分析、智能评估与决策、智能控制等数字化技术与平台的推广应用，数字化、智能化趋势明显。PART 01 发展概况2024上海深海探采产业发展白皮书 0403 2024上海深海探采产业发展白皮书 面对日益增长的环保压力及碳达峰、碳中和的愿景，造船业不断加快探索船用替代燃料应用步伐。氢燃料电池产业目前正处于“陆热水冷”的阶段，下一步科研机构与企业需要在船用安全、船用动力匹配、深远海适用性等方面进行研究，以开发出更多适用于深海探采并能通过船级社认证的船用燃料电池系统。氢燃料动力技术氢燃料动力技术是深海探采装备动力系统中有关颠覆性技术的代表，若其能够发展成熟，并得到广泛应用，将重塑深海装备产业形态。深水及超深水油气资源开发是一项庞大的系统工程，主要包括深水油气勘探、钻井及生产平台设计制造、深水钻井、深水钻完井、深水钻井应急救援，以及深水油气生产和输送等环节。主要涉及矿产勘探、水面支持、海底采矿、水下输送、采矿对生产环境影响与评估等五大体系，近年来重点布局海底矿产精探、水面支持、环境评估与修复等方面技术攻关。1.31.3各环节涉及的主要装备各环节涉及的主要装备有深水浮式钻井平台、深水钻井隔水管、水下井口系统、深水油气生产平台、水下采油树及管汇系统、水下生产控制系统等。涉及的相关关键核心技术包括深水油气地震勘探、探井钻探技术、钻井及生产平台总体结构设计制造、平台定位系统、平台信息通信技术、深水表层高效钻井技术、深水极窄压力窗口安全钻井技术等。关键核心技术包括成矿机理和海底矿区分布规律研究、海底钻机群智能协同钻探技术、海底钻探岩芯原位实时分析技术、深海采矿船精确定位和随动控制技术、深海环境综合感知技术、深海精确导航与定位技术、海底自主行进控制技术、水下长距离粗颗粒矿石输送技术、固液两相流矿浆输送技术、水下中继舱稳定性与优化设计技术、海底长期实时多参数监测技术、海洋生物群落代谢指标原位监测技术、海洋环境噪声技术等。先进材料技术材料是深海探采装备的基础，深海高压、低温、黑暗等极端恶劣的环境给深海探采装备提出更苛刻的要求，先进的新型材料能增强装备性能，深海探采材料技术主要涉及EH47以上高强度钢材、钛合金材料、低温材料（大气温度-50）、轻型复合材料、耐低温耐腐蚀厌冰涂层材料、环境友好型防污减阻新材料等研究。先进传感器技术海洋传感器是海洋观测系统神经末梢，作为海洋观测数据设备基础可获取海洋水质、水文、地形地貌、地震波等信息，其观测数据的准确性、原位性、连续性等，与最终海洋观测结果息息相关。未来的船舶、深海装备将有一个完整的传感器网络来监测，包括检测故障和识别需要维护或修理的区域等。涉及极地航行船总体设计，极地海洋工程装备基本设计技术，极地海洋工程装备动力与配套技术，冰区航行稳定性、快速性、操纵性，极地装备的冰载荷评估，极地环境保护与应急救援，极地抗冰防寒与防污染，耐低温、耐腐蚀、耐磨损、易焊接、高韧性涂层，冰下声学物理特性与冰下水声技术等研究。极地船动力涉及的技术能力涉及LNG、核动力、全回转推进器等动力与推进，极地锚泊与动力定位、锚泊与动力定位联合控制，高负载系泊快速脱离与重新连接等方向技术能力。PART 01 发展概况2024上海深海探采产业发展白皮书 0605 2024上海深海探采产业发展白皮书 深海探采是一项庞大而复杂的工程，被视为世界各国科技竞争的前沿领域，融合了海底作业、水下输送、动力输配、中央控制和水面支持的全方位平台和系统装备体系，涵盖了装备支持、装备制造、油田/矿区服务等产业链流程，每个流程又包括对应的子环节。上游主要是研发、设计环节，包括装备基础研究、研发、设计、原材料、核心零部件等；中游主要是装备制造环节，包括深海采矿和深水油气钻探装备；下游主要是产业应用、服务环节，包括工程承包以及辅助性工作等。竞争格局01能源海工装备：已形成三级梯队式竞争格局02深海采矿装备：欧美国家领先发展03应急救援装备：美深远海打捞作业能力世界领先04极地科考和资源开发装备体系：美俄欧实力强大1.41.4深海采矿装备深海采矿重载作业装备包括矿石采掘装备、矿石破碎装备、矿石收集装备；此外，深海采矿重载作业装备均需配备水下导航定位系统，支持完成装备在海底的作业。矿石输送装备主要用于将海底采集和破碎后的矿石输送至海面，包括提升泵管装备、水下中继装备、升沉补偿装置。水面支持装备包括水面支持平台、协同控制系统、定位导航系统、矿石预分选及矿石存储外输装备、布放回收系统等。图1 为深海采矿产业链图谱深海油气钻探设备海洋油气勘探装备中最核心的装备为物探船，用于海底油气资源分布探测。深水钻井装备包括海洋动态井架、钻井泵组、钻柱升沉补偿系统、管柱自动化处理系统、钻井隔水管系统以及水下防喷器系统。水下生产系统通过水下井口、海底水下生产设施、海底管线和电缆，将油气井生产的油气混合物输送至较远的处理平台或岸上油气处理厂。07 2024上海深海探采产业发展白皮书 PART 02 竞争格局2.12.1能源海工装备：已形成三级梯队式竞争格局Three tiers of Energy offshore equipment industry 目前全球海洋油气开发工程和装备市场已形成三级梯队式竞争格局部分欧美国家（美国、挪威等）最早发展海洋工程和装备，垄断着世界海洋工程装备研发、设计和绝大多数关键配套设备技术。由亚洲国家主导装备制造领域，中国与韩国、新加坡在高端海洋工程装备模块建造与总装领域形成三足鼎立之势。第一梯队第二梯队巴西、俄罗斯、阿联酋等资源大国成为海洋工程装备制造领域新的竞争者，但尚未在世界市场形成有力竞争力。第三梯队从领先企业来看主要由挪威Skipsteknisk,Vik-Sandvik,Marin Teknikk，Ulstein和英国的Rolls-Royce等公司主导。船型开发深水钻井装置新加坡的吉宝集团、胜科集团，韩国的三星集团和大宇集团，美国的Friede Goldman以及挪威阿克（AKER）海洋生物公司在深水钻井装置的设计建造方面具有很强的实力。主 要 集 中 在 挪 威 坦 索 地 球 物 理 公 司（P G S），西 方 奇 科（Western Geco）公司，法国地球物理维里达斯集团公司（CGG-veritas），辉固国际集团（Fugro Geoteam）等欧洲公司，上述公司占据全球海洋三维物探市场80%以上的份额，挪威PGS推出的24缆“Ramform”系列是目前缆数最多的物探船。大型深水物探船从国内来看：我国近十年来从第三梯队跃居第二梯队的领先地位以荔湾3-1气田、流花16-2油田群、陵水17-2气田为代表，标志着我国海洋石油勘探开发装备实现从300m深水向1500m以上超深水的历史性跨越。一系列深水油气开发工程成功实施*荔湾3-1气田*流花16-2油田群*陵水17-2气田我国拥有“海洋石油720”和“海洋石油721”两艘自主建造的大型深水物探船，同时自主海洋地震勘探拖缆核心成套装备“海”系列（“海源”震源控制系统、“海亮”地震采集系统、“海燕”拖缆控制系统和“海途”综合导航系统）整体列装“海洋石油720”深水物探船，并投入生产使用，中海油田服务股份有限公司成为继舍赛尔（Sercel）公司、美国ION地球物理集团公司之后全球第三家掌握海洋拖缆地震勘探成套装备技术的公司。从领先企业及产品来看国内船厂如上海外高桥造船有限公司、大连船舶重工集团有限公司、沪东中华造船集团有限公司、中远船务工程集团有限公司以及海洋石油工程股份有限公司（应用端）等已可以实现FPSO船体与上部组块的集成建造。可承接国外的FPSO建造订单2024上海深海探采产业发展白皮书 1009 2024上海深海探采产业发展白皮书 全球已正式开展深海矿产资源开发研究的国家较多2.22.2深海采矿装备：欧美国家领先发展 T h e U n i t e d S t a t e s,R u s s i a,a n d E u r o p e主要集中在欧洲、美国、加拿大、日本、印度、韩国、中国等国家和地区，重点围绕多金属结核采矿系统开展研究和装备试制工作。欧洲、加拿大、日本等国家地区已在深海资源勘探、开发装备及商业开采方案的迭代研发方面取得长足发展，频繁开展深海矿产资源的单体开采和综合海试，已拥有深海采矿技术输出以及采矿技术标准规则制定能力。美国OMI公司研制了最初的深海采矿举升泵，并在太平洋5000m的海底成功采集1000t的锰结核；比利时GSR公司在4500m水深完成了履带式采矿车行走试验；印度NIOT在5270m水深处完成采矿机移动和机动性测试；加拿大鹦鹉螺公司制造了较接近于商业化开采的深海采矿用隔膜泵，并在索尔瓦拉项目中的巴布亚新几内亚地区试用。从领先企业来看全球目前针对深海矿产资源开发所研发制造的深海采矿船仅有“鹦鹉螺新纪元”号（下图），是由加拿大鹦鹉螺矿业公司与我国福建省马尾造船股份有限公司于2018年联合制造。日本JOGMEC公司采矿车在水深1600m处完成了富钴结壳试采，在试验期间共收集649km富含钴、镍海底地壳；日本茌原（Ebara）公司为日本深海采矿系统准备了带有径向扩散器的对称多级泥浆泵；表1 2017-2022年国内外深海矿产资源开发装备发展现状时间/年国家/单位名称水深/m试验内容备注2017日本/日本国家石油天然气和金属公司(JOGMEC)1600采矿车采集和水利提升试验/2017欧盟/可行性替代采矿作业系统(VAMOS)/采矿车定位导航及感知试验/2017比利时/全球海洋矿产资源公司(GSR)4571采矿车行走试验/2018比利时、德国/GSR、地球科学和自然资源研究所(BGR)/采矿车行走、结核收集试验和环境影响评估研究/2018中国/长沙矿冶研究院有限责任公司514“鲲龙500”采矿车单体海试采矿车额定生产能力为10 t/h2018中国/长沙矿山研究院有限责任公司2000“鲲龙2000”富钻结壳规模取样器海试/2019荷兰/皇家IHC公司(Royal IHC)300采矿车行走试验/2019比利时/GSR4500履带式行走和液压采集试验光纤电缆故障，测试中断2019中国/长沙矿山研究院有限责任公司2900声学测厚、行走、截割与采集等综合海试采集了150 kg富钻结壳2019中国/2498采矿车单体海试/2020日本/JOGMEC1600富钻结壳试采收集了649 kg富含钻镍的海底地壳2024上海深海探采产业发展白皮书 1211 2024上海深海探采产业发展白皮书 PART 02 竞争格局时间/年国家/单位名称水深/m试验内容备注2021比利时/GSR4500履带式行走、液压采集和环境影响监测试验再次启动了该矿机的海试，并完成行走和试航2021印度/国家海洋技术研究所(NIOT)5270采矿机移动和机动性测试/2021中国/大连理工大学500“长远号”智能混输装备海试关键核心部件混输泵稳定运行流量大于240m3/h，最大流量达356m3/h2021中国/上海交通大学1300“开拓一号”深海重载作业采矿车海试验证了海上布放回收姿态控制、海底自主行进控制等技术2021中国/中国大洋矿产资源研究开发协会1306深海采矿全系列联动试验在测试期间车辆共收集1166 kg多金属结核2022加拿大/金属公司(TMC)4400和水面系统试验生产能力为100t/h（续上表）资料来源：深海矿产资源开发装备现状及发展方向从国内来看：近20年来，中国深海探测技术突飞猛进成功研制无人驾驶潜水器“蛟龙号”、“海龙号”、“潜龙一号”深海资源勘察AUV、“海马号”深海遥控无人潜水器、“潜龙二号”深海水下机器人、全海深载人潜水器“奋斗者”等关键装备;上海交通大学海洋工程团队研制出深海重载作业采矿车“开拓一号”;大连理工大学“长远号”智能混输装备完成海试；中南大学与长沙矿冶研究院有限责任公司分别研制成功两套两级浆体举升泵，经试验改进设计后获得两套六级举升泵；中国科学院深海科学与工程研究所完成采矿车单体海试，可见我国已具备海底地形形貌探测、地质识别和深海资源探查能力，但我国进入深海矿产资源开发领域相对较晚，相关技术、装备及试验设施等仍落后于国外。2024上海深海探采产业发展白皮书 14图2 深海探采重点领域企业分布2.32.3应急救援装备：美深远海打捞作业能力世界领先Emergency rescue equipment in the United States美海军遂行深远海打捞任务的主要机构潜水打捞监督部（SUPSALV）美海军深远海打捞装备主要由打捞平台、水下探测设备、水下机器人等组成。其中，有2艘卫兵级救援打捞船和3艘波瓦坦级舰队远洋拖船；3种水下探测设备分别是TPL-25型拖曳声波定位仪、浅水扫描系统和Hugin54型潜航器主要用于搜寻和定位水下打捞物；3种水下机器人，分别是CURV21型、Deep Drone 8000型和MR2 Hydros型。此外还拥有空运深海打捞系统、浮力袋、水下焊机、发电机、卫星通信车、便携指挥终端等。13 2024上海深海探采产业发展白皮书 PART 02 竞争格局从国内来看：近年来中国深海救捞能力建设取得了长足发展救捞系统共拥有1台6000米级ROV、3台3000米级ROV、1台Klein 5000 V2侧扫声呐等深远海高端扫测搜寻设备，初步具备作业能力。此外，还从国外引进1台6000米级自主潜水器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）、1台6000m深海拖曳系统、1台3000米级多波束探测系统、1台4000米级Kongsberg便携式水下定位系统，深远海搜寻探测装备系统已初具规模，但与国外仍存在较大差距。目前，国内打捞作业能力较强的单位主要是交通运输打捞救助局。*中国海军6000米深海拖曳观察系统*我国首套6000米级遥控潜水器（ROV）PART 02 竞争格局2.42.4极地科考和资源开发装备体系：美俄欧实力强大 T h e U n i t e d S t a t e s,R u s s i a,a n d E u r o p e美国、俄罗斯、欧盟等极地科学优势国家和地区都维持一定数量的极地科考船有重型和中型极地破冰科考船4艘，拟新建3艘覆盖全极圈的重型科考破冰船；美美 国国各国目前共拥有9艘具有破冰能力的极地科考船；欧欧 盟盟拥有2艘极地科考船，“北极号”核动力破冰船在2019年试航，2020年10月正式交付使用，预计到2024年还将新造至少9艘破冰船；俄罗斯俄罗斯最新破冰船Polaris于2017年启用，这是全球第一艘以液化天然气发动的破冰船；芬芬 兰兰汉堡水池的北极技术可为船厂、船东、石油行业政府机构和经济与技术部门在冰区技术及水动力和冰层覆盖水域环境水压力等领域提供物理和数字建模与分析。德德 国国各有1艘极地科考船；日本、加拿大日本、加拿大、韩国韩国从领先企业来看，芬兰、荷兰企业实力强劲阿克北极技术公司、ILS Ltd、Lamor Corporation等公司参与了Polaris破冰船的建造。芬芬 兰兰大宇集团建造的Arc7破冰型LNG船已投入运营，其中14艘由我国中远海运能源运输股份有限公司参与投资和运营。韩韩 国国荷兰古斯特（GustoMSC）公司也推出适应北极严苛气候条件的NanuqQ5000钻井船，在极区年作业天数可达120d，能承受最大冰厚为4m，作业水深可达1500m。目前多数极地油气平台都处于研发阶段，距实际投产应用仍有一定距离。荷荷 兰兰豪氏威马（Huisman）公司设计了可适应近北极钻探的半潜平台，采用锚泊定位方式，作业水深可达1500m，抗冰结构可承受2m厚冰的冲击，能在近北极地区全年作业。皇家壳牌集团投资、瑞士越洋钻探公司建造的“Polar Pioneer号”极地钻井平台（下图）投入作业，德尼西布美信达公司（Technip FMC）将自升式平台和混凝土技术结合，开发新概念北极抗冰平台，可实现极地全年钻井作业。从国内来看，领先企业主要是中国船舶集团及其下属的江南造船建造等我国拥有2艘“雪龙”系列极地破冰船，其中江南造船建造的“雪龙2”号，是中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船。2024上海深海探采产业发展白皮书 1615 2024上海深海探采产业发展白皮书 01现状基础02存在问题3.1/现状基础上海是我国现代船舶工业的诞生地和海洋工程装备科研创新的前沿阵地，也是全国唯一集船舶海工研发、制造、验证试验和港机建造的城市，产业链较为完整，产业基础优势突出，产业综合实力位居全国前列。2021年，上海船舶与海工装备产业规模超过 890 亿元。企业集聚效应突出企业集聚效应突出（一）（一）上海凭借自身优越的产业发展环境，在深海探采领域集聚了一批优质企业。集聚的企业覆盖了研发设计、生产制造等重点环节和领域，形成了上海在深海探采领域较强的先发优势。2024上海深海探采产业发展白皮书 18中国交通建设集团有限公司为加快推进我国深远海工程核心技术攻关和关键装备研发，进一步建设海洋强国，中交集团以推动建设上海现代化海洋产业为目标，整合中交集团内外部海洋工程优势单位加快延链强链补链。以疏浚工程技术装备国家研究中心为牵头单位，依托中交疏浚(集团)股份有限公司，联合上海振华重工(集团)股份有限公司、中交第三航务工程局有限公司等单位集中力量推进深远海工程关键装备、技术研发攻关，建成中交集团深远海工程技术与装备研发中心，建有试验条件世界领先的疏浚技术研究试验地，在该领域已有研发布局，包括世界上最先进的系列化矿物垂直提升试验平台、世界上规模最大可用于深海采矿装备中试试验场景的疏浚过程试验水池，健全协同创新机制，打造深远海技术装备的原创技术策源地和成果孵化基地。上海现状PART 03 上海现状徐工集团、三一重工等大型机械龙头正布局海工装备新领域。集聚的企业覆盖了研发设计、生产制造等重点环节和领域，形成了上海在深海探采领域较强的先发优势。上海拥有一批致力于深海资源开采的科研创新资源（详见表2），具备一批极地科考和航运、装备和配套系统设备研制、基础材料和共性技术研究方面经验丰富的国内优势单位，研发优势突出。从高等院校来看上海交通大学、华东师范大学、同济大学三所高校入围2023软科世界一流学科（海洋科学）TOP200名单，高校入围数量居全国各省市前列。上海交通大学船舶与海洋工程学科连续六年软科排名世界第一，同时学校拥有多个国家级重点实验室和国内顶尖的海洋装备试验设施，并具备强大的科技创新力量和成果转化能力，在包括海上大型绞吸式疏浚装备、“海洋石油981”深水半潜平台（右图1）等“国之重器”的研发工作中发挥了不可替代的作用。上海海洋大学海洋生态与环境学院海洋工程装备检测试验技术国家工程实验室下属的船舶压载水检测试验室（右图2），是我国唯一具备CNAS（中国合格评定国家认可委员会）、CMA（中国计量认证）、DNV GL（挪威船级社）和USCG（美国海岸警卫队）等国内外资质认证的船舶压载水实验室。上海海事大学海洋科学与工程学院拥有多个重点实验室和科研中心，其负介超材料及深海材料研究处国际领先水平。2024上海深海探采产业发展白皮书 20中车艾森迪从事海洋装备研发，是国内深海重型机器人领域的独角兽企业，开发并交付了全球首套商业化应用的1700m级深海采矿机器人。中国船舶集团全球最大的造船集团，在沪设有江南造船、沪东中华、外高桥造船三大船厂。江南造船厂建造的大国重器“雪龙2”号，是中国首艘自主建造的极地科学考察破冰船，也是全球首艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船，填补了我国在极地科考重大装备领域空白。沪东中华作为全国唯一的LNG全产业链装备综合制造商，自主研发设计建造的国内最大的大型浮式液化天然气储存及再气化装置等。上海外高桥造船建造了海上浮式生产储油装置系列。振华重工海洋重型装备制造知名企业，完成国内首台深海型铺管设备样机试制，成功填补国内空白，形成了深海油气装备整套出口的能力。创新要素资源丰富创新要素资源丰富（二）二）图3 上海深海探采产业资源支撑PART 03 上海现状19 2024上海深海探采产业发展白皮书 机构名称地位高校同济大学海洋与地球科学学院2006年建成海洋地质国家重点实验室，海洋科学2015年入选上海市“高峰学科”计划，2017年入选教育部世界一流学科建设计划，同年获国家发改委批准领衔建设“国家海底科学观测网”大科学工程。学院围绕国家海洋和油气资源发展战略重大需求，以国际大洋发现计划（IODP）、“国家海底科学观测网”大科学工程、基金委“南海深海过程演变”重大研究计划等国际和国内重大海洋科技任务带动，开展国际前沿的海洋科学研究，努力建设成一个面向深海、以海陆结合、科学与技术结合为特色的世界一流海洋科技研究中心和人才培养基地。科研机构中国船舶及海洋工程设计研究院（中船708所）中国船舶行业内成立最早的军用舰船、民用船舶及海洋工程设计研发机构，同时自主开发和生产多种船用装备，开创近百个中国船舶工业第一，并获得数百个中国国内外各类奖项，包括国家科技进步特等奖3项，国家科技进步一等奖9项，为维护国家海洋权益、建设强大海军、促进国民经济发展做贡献。疏浚技术装备国家工程研究中心（中交集团）于2011年由国家发改委批准组建，主管单位为中交集团，主依托单位为中交疏浚集团（包括天津、上海、广州3家航道局）。围绕国家重点工程建设和行业发展需求，建立疏浚共性技术和关键装备的研发、试验和工程化平台，开展高效节能疏浚技术、先进疏浚机具与部件、疏浚监控自动化和优化技术、疏浚土有益利用和环保疏浚技术四个方向关键技术和装备的研发和产业化，推进相关技术标准研制、重大科技成果的系统集成和推广应用，推动国际合作与交流，为相关企业提供技术咨询服务，带动提升我国疏浚行业的整体技术水平和重大疏浚装备的自主发展能力。国家海上起重铺管核心装备工程技术研究中心围绕海上起重铺管核心装备的海上大型起重机、重型定位锚绞车关键技术、动力定位、铺管设备关键和波浪补偿技术五大研究方向，围绕国家海洋强国战略对智能、绿色、深远海装备的需求，服务海上油气开发工程，承担“海洋强国”的国家战略研究任务，推动海洋工程装备产业升级发展，保障国家能源安全。立足于国家重大工程建设对核心作业装备的需求，开展对高端、前沿性和“卡脖子”等技术攻关，加强对核心配套装备数字化、智能化研发创新力度，全面提升海工装备行业核心竞争力。中交集团深远海技术与装备研发中心围绕国家重大战略需求，在海上风电建设与运维技术、海洋牧场开发技术、海上铺管铺缆技术、远海岛礁开发建设与利用技术、深海矿产资源开发技术、海水淡化与循环利用技术、海洋信息技术和深远海大型装备等重点方向开展科研攻关，破解“卡脖子”难题，解决制约产业发展的关键核心技术问题，推动重大科技成果产业化规模化应用，打造一批高品质技术装备成果，形成一批典型产业化示范品牌，引领中交集团海洋产业发展，促进产业链转型升级，迈向“产业引领、世界一流”的国家级深远海工程技术研究和成果转移转化的创新中心。中船重工集团公司第七0四研究所（中船704所）主要从事船舶特辅机电设备与系统的应用研究、设计开发和总成。现已形成特种装置、船舶综合供电系统、船舶特辅机电设备、特种测试及环境条件与可靠性实验研究五大船舶专业板块，涉及到特种机械、甲板机械、输送机械、特种推进、减摇装置、舱室机械、电机与电站、环保设备、海水淡化、特种阀门、热工空调、液压、减震降噪等30多个专业门类。中船重工集团公司第七二研究所上海分部（中船702上海分部所）研究所主要从事船舶及海洋工程领域的水动力学、结构力学及振动、噪声、抗冲击等相关技术的应用基础研究，以及高性能船舶与水下工程的研究设计与开发。中国极地研究中心（中国极地研究所）主要职能是开展极地综合环境调查、观测、监测和评价等业务工作,负责极地数据、样品、标本、档案等管理和公益服务保障，开展极地冰雪、海洋与气候变化、极地生态保护与修复、极区空间环境变化、南极天文等重大科学前沿问题研究，负责南北极国家野外科学观测研究站、国家极地科学数据中心、自然资源部极地科学重点实验室等科技创新平台运行与安全管理，为国家南北极考察提供业务保障和技术支撑，开展国家极地相关事务咨询。表2 上海深海探采创新资源2024上海深海探采产业发展白皮书 22从科研院所来看中船集团所属院所研究院和中交集团所属国家级工程研究中心范围覆盖了深海探采装备设计、输送系统、中试试验平台验证、组装制造等多个环节。中国极地研究中心及中国极地考察国内基地码头均设在上海，是全国唯一专门从事极地考察的科学研究和保障业务中心，长期以来为国内极地考察研究作出突出贡献。上海还拥有海洋工程装备制造业创新中心等19家海洋装备研发功能平台和中国智能船舶联盟等3家协会联盟。机构名称地位高校上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院学院拥有四个学科船舶与海洋工程、力学、土木工程和交通运输工程，其中包括2个教育部“双一流”建设学科、2个一级学科国家重点学科、3个一级学科博士学位授予权、2个工程博士专业学位授权点、3个博士后流动站，拥有多个国家级重点实验室和国内顶尖的海洋装备试验设施，并具备强大的科技创新力量和成果转化能力。上海海洋大学海洋生态与环境学院海洋工程装备检测试验技术国家工程实验室下属的船舶压载水检测试验室，是我国唯一具备CNAS（中国合格评定国家认可委员会）、CMA（中国计量认证）、DNV GL（挪威船级社）和USCG（美国海岸警卫队）等国内国际资质认证的船舶压载水实验室。上海海事大学海洋科学与工程学院拥有上海市高校重点实验室“深海极端环境服役材料实验室”和宝钢股份“海洋极端环境钢铁材料制备与蚀损控制联合实验室”，以及上海市重型破冰船关键钢材协同创新中心、上海深远海洋装备材料工程技术研究中心、上海市海洋局“深海装备材料与防护”工程技术研究中心等10个科研中心，其负介超材料及深海材料研究处于国际领先水平。华东师范大学河口海岸科学研究院研究院现在拥有自然地理学、河口海岸学、地图学与地理信息系统、海洋地质学、物理海洋学、海洋化学、生态学、环境科学以及港口、海岸及近海工程9个二级学科硕士点，自然地理学、河口海岸学、生态学和环境科学等4个二级学科博士点。用于地理学、生态学、环境科学与工程、地图学与地理信息系统4个博士后流动站。其中，地理学既是国家理科基础科学研究人才培养基地，又是上海高校一流学科（A类）。自然地理学和生态学被教育部列为国家重点学科。（续上表）PART 03 上海现状21 2024上海深海探采产业发展白皮书 上海船舶和海洋装备研发、建造水平持续提升，一批高端船舶和海洋装备完成建造，创新产品不断实现更新迭代。一是船海产品设计建造能力持续提升中国船舶集团旗下第七八研究所先后研发设计并交付了20余艘风电施工船机，包括安装平台、起重船、布缆船和半潜运输船等，中交集团所属第三航道局已逐渐成为海上风电领域施工的领头企业，上海已基本实现了海上风电施工全产业链所有核心装备全覆盖。江南造船（集团）有限责任公司于2023年发布全球首型、世界最大24000TEU级核动力集装箱船船型设计，标志着江南造船在“近零排放”船型研发领域取得了革命性成果；沪东中华造船向法国达飞集团交付了全球首艘1.3万标准箱（TEU）液化天然气（LNG）双燃料动力大型集装箱船“CMA CGM BAHIA”号等。二是船舶工业持续向高端化发展江南造船厂建造了中国首艘自主建造的极地科学考察破冰船，也是全球首艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船“雪龙2”号，填补了我国在极地科考重大装备领域的空白。上海交大水下工程研究所研制的“海龙IV”ROV（水下机器人）参与大洋第85航次任务，赴印度洋“探渊”。由中交上航局投资、疏浚技术装备国家工程研究中心总承包、上海振华重工建造的全球最大、国内首艘双燃料动力系统的15000方舱容大型耙吸式挖泥船“新海鱘”轮，标志着我国LNG动力耙吸式挖泥船的研发设计建造填补了清洁能源挖泥船的空白。上海基本形成了崇明长兴岛、浦东临港新片区和外高桥、宝山区“两区两点”重要集聚地。2024上海深海探采产业发展白皮书 2423 2024上海深海探采产业发展白皮书 空间基地布局完备空间基地布局完备（四）四）中交集团所属第三航道局已逐渐成为海上风电领域施工的领头企业，上海已基本实现了海上风电施工全产业链所有核心装备全覆盖。如海洋36/38自升式风电安装平台、“福船三峡”号、“福船大桥”号(下图1)、“海龙兴业”号(下图右1)、“华祥龙”号(下图左2)、“群力”轮、“白鹤滩”号、“乌东德”号等一批具有代表性的风电安装船，起重能力从250吨发展到如今的3000吨。疏浚国家工程研究中心负责的3艘3万方等级超大型耙吸挖泥船的总承包建造目前顺利推进。创新产品持续突破创新产品持续突破（三（三）长兴岛临港片区主要聚焦海洋装备创新工作，引领带动了深远海高端装备等领域的创新突破和集聚孵化。2018年，上海海洋工程装备制造业创新中心在临港注册成立，以中国海工联盟为平台，集聚了我国海洋工程领域从设计研发、总装制造、关键配套、核心用户、专业院校、