发展形势环境

深海采矿装备总体朝着多样化、高效率、大深度、智能化、环保化等方向发展，并逐步从试验验证技术阶段向试开采技术阶段迈进。我国未来深海矿产资源开发装备发展将秉持重装、协同、智能和绿色等理念，加速推进核心技术创新和装备自主研发，开发海底大功率、高效能的重载作业装备，突破海底多装备联合作业全系统协同调控技术，基于信息融合、数字孪生以及人工智能技术构建海底信息化、无人化、智能化作业，形成绿色开采技术。深海矿产资源开发基于技术创新、装备研发、海上作业以及矿石处理和综合利用，构建技术产业链，实现商业开采和产业化。

综合分析，我国深海矿产资源的勘探、开采、转运、辅助、安全和环境等技术方面均取得快速的发展和丰富的成果。但相比于美国、日本、欧洲等国家/地区在深海采矿装备领域的应用阶段、成熟水平和核心专利，我国在深海采矿装备技术领域存在一定差距，存在一系列薄弱环节：

一是基础科学问题研究较为薄弱。一方面，对深海矿产资源的形成机制及勘探指示、矿床的四维特征和深部过程等科学问题的研究不够深入；深海采矿系统动力特性分析能力不足，对复杂激励条件下系统的耦合动力响应缺乏行之有效的分析预报方法；另一方面，由于缺少深水管道输送的工程经验和测试数据，尚未考虑到超深水作业可能遇到的管道结构力学特性问题，因此尚未针对深水矿石输运管道而开展的高性能材料的研发和生产能力建设。

二是关键技术存在差距。主要体现在如下几个方面：精准的矿床表层和三维空间分布探测核心技术还依赖于国外；深部探测装备国产化还不稳定；缺乏长期观测的关键技术；矿床原位评价的测量要素不足；开发过程安全监测与预警技术还是空白；矿石采集技术方案尚未完善，针对矿石丰度的适应性研究较少，并且缺乏深水试验验证，多金属结核和热液硫化物尚未开展深水开采试验；水下海洋环境实时感知技术基础较为薄弱，且配套设备能力较差，关键技术和装备均依赖进口；重载装备的布放回收技术以及作业过程中的升沉补偿技术尚待进一步发展；全系统、多设备的联动控制尚未进行海上测试分析，稳定性和可靠性上无法保障。(https://www.daowen.com)

三是水下核心传感器、装备、测试仪器和关键元器件研发能力较弱。矿石长距离提升泵技术尚不完善，其重量较大，颗粒通过性尚未经历长时间验证，亟待进一步发展；组合导航定位装备与算法与国外成熟产品存在较大差距，深水定位精度不够；大功率深水电缆以及光纤技术国产稳定性和可靠性较差，技术水平和生产能力较为一般，大部分情况下依赖进口；深海传感器、水密接插件以及中央控制系统等关键元器件大部分依赖进口，特别对于水密接插件，国内的产品可靠性与国外成熟产品差距较大。

四是全系统联合海试尚未开展。尽管我国已经多次开展单体海试，但是全系统联合海试涉及内容极为复杂，仍具有较大挑战。我国尚未能够开展深海采矿系统的联合海试，无法完全验证方案设计、关键技术以及水下装备。目前，我国“十三五”重点研发计划正在筹备开展1 000米级深海采矿系统联合海试。此外，我国也尚未开展规模化海试，对系统的生产效率、稳定性、可靠性、长期运维性能以及经济性尚未开展研究。

五是环保理念和技术开发滞后，环境友好型装备亟待研发。我国在深海采矿环境理论研究、深海环境应对装备与总体方案等方面与国际水平存在较大差异，缺乏较精准的深海技术的环境影响数据。目前发达国家已逐步完成深海采矿的环境影响评估，建立分析模型和预报方法。我国尚未进行完整的环境影响评估，未能建立完整的环境影响评估方法；环境友好型的开采和输送装备研发尚未形成技术方案。