深海采矿正由勘探逐步转向开发阶段。

陈旭光是中国海洋大学二级教授、博士生导师，长期从事海洋岩土及海底工程方向研究，也是国内首位深海采矿方向的国家杰出青年基金获得者。他向经济观察报表示：“当前技术已发展到能够实现深海采矿的水平，同时社会对深海金属的需求快速增长，这让深海采矿重新成为行业关注的重点。”

陈旭光说，当前深海采矿仍面临一系列成本效益、环境与法律层面的问题，距离商业化依然存在距离。

深海采矿已来，但仍有争议

深海蕴含着丰富的金属资源。海底储存着铜、钴、镍、锰、铅、铂、锌、金、银等60多种金属。

根据中国大洋矿产资源研究开发协会数据，海底矿产资源量约3万亿吨，可采潜力约750亿吨。其中锰、铜、钴、镍、铝、铅总储量分别是陆地资源的779倍、36倍、5250倍、405倍、75倍和33倍。

近年来，多种金属价格大幅上涨，铜、钴等更是“炙手可热”，价格飙涨数倍。价格的上涨，让深海采矿在经济性上具备了可行性。

据陈旭光介绍，早在19世纪末20世纪初，国际上就已经发现海底存在矿产资源。1960—1970年，曾有国家进行过尝试性开采，但由于当时不知道这些矿物的用途，相关开发被长期搁置。

国内深海采矿始于20世纪70年代末80年代初。1983年，我国启动海底矿区勘查工作，原国家冶金工业部开始组织所属长沙矿冶院，开始研究多金属结核（海底矿物的一种）的开采、提升和冶炼技术。

陈旭光进一步表示，对我国而言，深海采矿还能弥补陆上矿产资源的不足。以钴为例，全球钴资源具有分布高度集中的特点，在已探明陆地钴储量中，刚果（金）储量占比超过50%，而中国仅占比约1.7%。

然而，深海采矿仍长期陷于争议之中。

截至目前，已有37个国家宣布支持暂停、预防性暂停或禁止深海采矿。这些国家主张，在充分认识深海采矿对环境的影响，健全开发规章，明确支撑规章的科学证据之前，应暂停深海采矿。

争议的核心主要集中在深海采矿对自然环境的影响，以及矿产资源开发涉及的法律问题。

“环境问题是门槛性问题，不解决这个问题，就不能进行深海采矿。”陈旭光说。

陈旭光向记者介绍了目前业内对深海采矿可能造成环境破坏的主要顾虑：“首先是羽状流问题。羽状流类似于海底‘雾霾’，在采矿过程中会扰动海底沉积物形成羽状流，最终可能会飘散到很远的地方，影响其他地区的生态系统。”

其次是重金属污染问题。“有些重金属在开采过程中可能会释放到海水中。”陈旭光说。

第三是噪声问题。业内担心海底采矿车产生的巨大噪声会影响海底生物，特别是对声音敏感的鲸鱼。

陈旭光去年曾乘坐“蛟龙”号下潜，实地勘察海底环境。他向记者表示，采矿活动对海洋环境的影响仍需长期论证。

他建议，业内一方面应加强对深海采矿装备研发，减少对海洋环境的扰动；另一方面要加强对海洋环境的研究。

法律问题主要涉及全球各国之间的合作。深海矿产主要埋藏于太平洋、大西洋等海域的公海，法律上不属于任何国家，目前各国在矿产资源分配上尚未达成一致。

当前，各国普遍认可的法律框架是《联合国海洋法公约》和《关于执行1982年12月10日<联合国海洋法公约>第十一部分的协定》。这两项文件明确了国际海底区域内进行资源开发的基本制度，赋予国际海底管理局组织与控制国际海底区域内活动、管理国际海底地区与资源的职能，并规定可按照需要增加从国际海底区域取得的矿物供应量。

商业化之困

陈旭光说，近年来有民营企业、社会资本与他联系，希望投资深海采矿商业化项目。但他建议这些资本谨慎介入，因为民营企业和社会资本抗风险能力较弱，更适合投资市场更明确、已展现市场潜力或无须长期高投入研发的相关海洋装备部件。

即便部分深海采矿装备已实现技术突破，比如采矿车、采矿船等，依然没有跑通收益模型。

以全球第一艘深海采矿船“鹦鹉螺新纪元”号为例，2018年该船正式出坞，船体造价约200万美元，整个鹦鹉螺深海采矿项目投资额总计高达约500万美元。

陈旭光称，目前深海采矿车仍面临三大问题：矿车打滑、沉陷、翘起的问题难以解决，停机损失高达百万美元/小时；采集效率低，开采成本远超收益；采矿环评指标达不到国际高标准要求。

目前，全球开采效率最高的采矿车，每小时仅能开采100吨多金属结核，可供提取的资源量不超过1公斤。

除了采矿船、采矿车等常见的采矿设备，深海采矿还需解决如何将矿物从4000米—6000米的水下提取上来的问题。

目前业内主要考虑采用管道运输，但数千米深的水深跨度需要千吨重的管道，而世界上还没有长达6000米的管道。此外，还需要水泵提供吸力，且提上来1吨矿需同时提升约10吨水。其他运输方式还包括连续绳斗式、 自动穿梭艇式等。

陈旭光进一步称，深海装备开发流程相比于普通装备更复杂。一次海上试验机会极为难得且花费巨大，因此需要先在陆地河流、湖泊及海岸、浅海等区域进行试验，之后才能进行深海测试。

“12月份我们有一个海试机会，但由于时间窗口问题，调整到了明年二三月份。”陈旭光举例。

虽然陈旭光的深海采矿车尚未商业化，但已找到了另一个应用市场——海上风机维护。

他向记者表示，深海海底土质松软，采矿车行走时有可能下沉，为此需要开展海洋岩土力学研究，而这些研究成果可用于固定桩式海上风机。比如，基础洋流冲刷会在海底形成冲刷坑，严重威胁海上风机稳定服役，可借鉴深海采矿车关于重载装备海底作业、复杂地形地貌以及“船—车—管”联动作业的研究成果，治理冲刷坑。

陈旭光建议，重型装备制造企业可以与深海采矿研究人员合作，共同开发深海采矿装备，发挥制造企业的装备优势与研究人员海洋领域的专业优势。

“深海科技是技术制高点，打造深海采矿装备，既可以提前布局深海采矿行业，也能为企业带来技术优势。”陈旭光说。