深海礦產資源開發模式與路徑演化分析

姚海燕，王圣

(1.國家海洋局北海環境監測中心山東省生態環境與防災減災重點實驗室 青島 266033；2.山東社會科學院海洋經濟研究所 青島 266071)

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深海礦產資源開發模式與路徑演化分析

姚海燕1，王圣2

(1.國家海洋局北海環境監測中心山東省生態環境與防災減災重點實驗室 青島 266033；2.山東社會科學院海洋經濟研究所 青島 266071)

隨著陸地資源的日益枯竭，為解決主要礦產資源的供需矛盾，各國開始將目光轉向深海。盡管從開發的時機上看，目前還尚不成熟，但在戰略部署上，各海洋大國已經制定了有針對性的規劃，并加大了技術研發的投入力度，同時對外加強了對資源海域的控制權和勘探活動，可以預見，未來深海礦產資源開發行業的競爭程度將異常激烈。

深海礦產資源；開發模式；路徑

1 深海礦產與海洋勘探

1.1 深海礦產資源勘探開發的屬性特征

受環境、技術等方面的影響，海洋資源的開發與陸地資源開發有十分明顯的差異，除了高投入、高技術、高風險等深海資源開發共有的特征之外，深海礦產資源開發還具有以下特點。

(1)戰略性更強。與其他深遠海資源相比，海洋礦產資源與國家安全戰略的關系更為密切。一方面，尚未出現某類礦產資源的有效替代物；另一方面，這些資源在陸地上的儲量已經日漸枯竭，而深海礦產資源的開發尚未進入產業化的階段。這使得現階段深海礦產資源的開發具有較為明顯的大國戰略布局的意味。目前，技術研發與資源勘探仍是各國深海礦產開發的重心，其目的就在于通過技術上的領先優勢以及對資源海域的控制權，獲得未來產業化開發的市場先機。

(2)技術要求更高。深海礦產資源的開采相比油氣、漁業等海洋資源的開發，在作業環境上更為復雜，在技術上也面臨更大的挑戰。目前，國際上開采深海錳結核的技術已比較成熟，塊狀熱液礦的開采技術進入試驗階段，軟泥狀熱液礦開采技術進入應用階段。

(3)產業化時機尚未成熟。由于受技術、國際礦產價格以及開采成本等方面的影響，深海礦產目前仍處于小規模開發的狀態，規模化的商業開采仍需時日。但隨著科研水平的不斷提升以及國際間的交流日益頻繁，海洋采礦的成本將逐步降低，結合礦產市場的供需形勢，預計海洋采礦的產業化將在未來20年內逐步完成。

(4)對海洋環境的影響尚不明確。深海礦產資源的開發會不可避免地改變海底構造，進而影響海底的生態環境，而在深海采礦的環境評估方面，尚未有深入的研究，國際海底管理局第18屆會議的秘書長年度報告中也指出，目前對深海生態的理解水平還不足以對大規模商業采礦做出明確的風險評估。

1.2 深海礦產資源勘探開發的影響因素

在礦產資源的開發周期上，已經有大量的經驗證據表明，一項深海礦產開采新技術，從初期的研發到最終投入使用，通常需要15年左右的周期。如日本的錳結核的勘探和技術開發，共耗資10億美元，歷時22年。美國與日本在深海礦產勘探和采礦技術的研發上基本是同步的，共先后投入了15億美元，此外，英國、意大利等歐洲國家也經過了長期的研究[1]。可以看出，各個國家長期的持續投入與研究，更多地著眼于未來發展空間以及戰略布局，并不僅僅是為了滿足目前國內經濟發展的需求。

在產品的市場價格方面，深海礦產的商業化開發很大程度上受國際礦產市場價格的影響。由于礦產資源的稀缺性和不可再生性，陸地資源將逐漸枯竭，導致資源緊缺，在沒有其他替代品和新資源補充的情況下，市場價格將不斷上升；另一方面，從目前的形勢看，海洋礦產資源主要掌握在幾個海洋大國手中，由此產生的壟斷效應將進一步放大價格的波動程度，破壞市場的正常秩序。

在開發的政治風險上，根據國際海底管理局的最新報告顯示，截至2014年年底，各國的礦區申請以每年6項的速度增長，并有加快的趨勢，在海底資源的“圈地運動”中，由領土糾紛產生的政治摩擦也日益增多，其根本原因是出于對海洋資源的控制。

2 深海礦產資源勘探開發的主要模式

深海礦產資源開發具有其獨有的特點，總的來說，經濟因素、政治因素和環境因素是深海礦產資源開發的核心問題，目前國際上較為成熟的開發模式也都是圍繞以上3個關鍵點來展開，實際上每種模式的核心功能即是針對這些問題的現實解決方案[2]。

(1)國際合作開發模式。國際合作開發模式是通過國際協商、簽訂合約的途徑，來明確各利益相關方在權利和義務上的分配方式，可大致分為兩種：一是具備資源開發能力的財團或企業，通過產權交易的方式，獲得沿海主權國的深海礦產資源使用權。開發企業可以通過最優化生產行為進行要素投入，將資源開發權轉化為實際的經濟利益；同時，沿海國家則可以通過資源使用權的轉讓，以租金、稅收、或者分紅的方式，在政治、經濟、技術方面獲得相應的利益，很顯然，資源主權國的深海資源開發能力是選擇該模式的前提條件。二是先由資源主權國的國內公司獲得使用權，在之后的勘探開發過程中，通過建立聯和股份公司的方式，與國外擁有深海資源開發技術的企業或財團進行合作。這種方式的特點是沿海資源國家擁有資源的使用權，包括勘探權、開發權等，國外參股公司則可以利用自身的資金、技術優勢，按照參股比例貨合同約定進行利潤分成。

(2)產業集群發展模式。在深海礦產資源開發產業鏈中，深海采礦業和礦產加工占據核心位置，而延伸出的相關產業則包括，海洋裝備制造、環境監測、礦產運輸、海洋工程以及技術研發等諸多方面[3]。深海礦產資源開發的產業化發展，實際上是由主導產業引領、周邊產業輔助推進的分階段的漸進過程，在主導產業不斷開拓新領域的同時，派生出更多、更廣泛的需求，為相關產業的出現提供了前提條件，隨著專業化程度的不斷提高，產業間的聯系和融合也進一步加深，并最終形成相對穩定、協調發展的產業集群(圖1)。

圖1 深海礦產資源產業集群及形成過程

(3)循環經濟模式。深海礦產再開采開發過程中，由于開采工藝過程所需環節較多，因此對海洋環境的影響也較為復雜，特別是對海底生態環境的影響，目前尚無較為成熟的評估手段。因此在深海礦產資源的開發過程中，因盡量減少對海洋環境的破壞，針對開采作業中的每一個環節，特別是在鉆探和冶煉加工過程中，堅持以生態效益為前提，提高資源利用效率(圖2)。

圖2 深海礦產資源開發的循環經濟模式技術路線

實踐證明，采用循環經濟模式能有效地降低開采過程中產生的生態環境風險，同時，通過整合開采過程的相關環節，可以實現資源的高效利用，降低作業風險。

3 深海礦產資源勘探開發的演化路徑

3.1 美國

長期以來，美國的礦產資源消費一直在國際礦產市場中占據主要位置，每年需從海外開采約40億美元的非燃料礦石，因此礦產資源供給的戰略安全問題就顯得尤為重要。為保證最大限度地減少政治環境和市場波動對礦產資源供給的沖擊，美國的海外礦產資源開發分布在拉美、非洲、加拿大等各個地區，這種全球化的資源控制方式在很大程度上解決了其國內的礦產資源供應的安全問題。

在海洋礦產資源的控制和管理上，美國是最早出臺相關法律規定的國家之一。1953年制定的《外大陸架土地法》和《水下土地法》，確立了由聯邦政府和各沿海州政府分權管理的原則，同時明確了領海海域內的底土資源以及外大陸架資源的所有權歸屬[4]。1980年，美國頒布了《深海底固體礦產開發法》，該法案在某種程度上奠定了之后的《海洋法公約》的主體框架，形成了海底礦產資源的單邊法律法規，通過不限制采礦區的申請面積，不征收租金和權利金的方式，鼓勵美國礦業公司積極從事海洋礦產的勘探與開發。同時簽訂了《關于深海底多金屬結核礦暫時安排的協定》，該協定實際上單方面承認了法國、意大利、日本、英國等國家先期搶占的公海海底資源使用權的合法性。1982年，聯合國第三次海洋法大會上通過了《聯合國海洋法公約》，但由于部分條款與美國利益不符，直到1994年公約正式生效，美國一直拒絕簽署，這使得后期美國在該協議框架下的勘探活動，一直缺少可以依托的法律依據。1984年，為解決在勘探開發中的目標區域的重疊問題，美國與英國、比利時、意大利、荷蘭、法國和日本等國家簽署了《關于深海底問題的臨時諒解》《暫時協定》和《臨時諒解》，這些條約的簽署實際上都是美國為維護自身在深海礦產方面的既得利益，繞開國際海底制度而進行的單邊行動[5]。1991年美國公布了新的國家能源戰略，戰略延續了以往能源來源多元化和資源種類多樣化的發展策略，并進一步將海外資源開發的戰略前沿由拉美、中東地區，擴展到北非、中亞以及各相關海域。1999年，美國提出了“21世紀海洋戰略”，該戰略的核心原則有4點：強化對海洋和沿岸環境的保護、維護海洋經濟利益、明確海洋勘探的國家戰略、提高海洋研究和教育水平[6]。在海洋探查戰略中，對海洋勘探的方向、區域以及方式都進行了明確，并對相關勘探行為進行支持。

3.2 日本

日本是一個海域面積廣闊，但陸地資源十分匱乏的國家，因此對深海礦產資源的勘探開發具有更強烈的動機，為減少對國外少數國家礦產供給的依賴，日本政府每年花費巨大的人力、物力，開展礦產資源開發調查活動，以擺脫其在資源結構上所處的不利地位。

1975年由日本國際貿易與工業部發起，日本金屬礦業事業團(MMAJ)開展了夏威夷東南國際水域內勘查活動[7]；1979年7月，日本政府頒布了《深海床采礦試行辦法條例》，借以鼓勵國內一些公司向深海床采礦項目進軍做好準備，同年，還建立起由國家政策資助的公司——日本金屬礦業事業團深海資源開發公司(DORD)來作為深海礦物勘查的領導機構。由此加快了政府和民間合作勘查深海底礦產資源的步伐結果，在1987年經《聯合國海洋法條約》注冊登記，日本在夏威夷東南部得到了一片面積約75 000 km2勘查錳結核的水域，并獲得了在該水域內勘查錳結核的行使權。在開展深海底錳結核勘查的同時，1985年還開始了對墨西哥外海東太平洋中脊多金屬硫化物礦床的勘查活動，同時在馬喀斯島(MARCUSISLAND)和馬紹爾島(A—ARSHALI， ISLAND)之間海域富鉆錳殼礦床的研究工作也在繼續進行。

目前日本的有色金屬、造船和機械等行業的20多家公司正加緊研究深海勘探和采礦技術，并取得了新的進展。日本住友金屬礦山和川崎重工業等公司研制用于打撈海底表層礦藏的采礦機已取得重大進展，在深潛機器人和勘測設備方面，日本已取得國際領先水平。

4 總結

通過對各國在深海礦產勘探開發方面的政策規劃進行梳理，可以看出在開發的演化路徑上，有幾點共同的趨勢。在資源開發初期，各國首先注重的是對資源海域控制權的掌握，即將資源的所有權轉化為資源所在海域的控制權，通過簽訂多邊協議或與國際海底管理局簽訂合同，獲得對礦產資源的勘探權和優先開采權。值得注意的是，勘探開發的海域大多在各國的領海海域之外，這主要的是出于對國家資源安全戰略的考慮，通過全球化的礦產資源供給模式來緩解未來國內資源短缺的風險。在完成對資源海域的勘探和資源評估之后，技術方面的研發將成為下一步關注的焦點，由于商業開發的條件尚不具備，因此技術方面的研發大多通過政府資助的方式進行，并在技術成熟時進行小規模的開采。經過一段時間的研發，某些技術較為成熟的國家開始通過國際合作的方式，對境外資源進行開發，出于對自身利益的考慮，這種國際合作一般不涉及技術方面，其目的即在于維護開發國家的技術領先優勢。總的來說，海洋礦產資源的勘探開發大致遵從兩條發展主線：一是盡可能多地擴展對資源海域的控制范圍；二是盡可能在更長是時間內保持在某一領域的技術優勢。

[1] 李偉,陳晨. 海洋礦產開采技術[J]. 中國礦業,2003,01:46-48+53.

[2] 姜秉國. 中國深海戰略性資源開發產業化發展研究[D].青島:中國海洋大學,2011.

[3] 張建. 技術創新對我國礦產資源產業發展績效的影響研究[D].長沙:湖南大學,2012.

[4] 張連蓮. 海權視角下中國海洋法律制度完善對策研究[D].大連:大連海事大學,2013.

[5] 王金強. 國際海底資源分配與美國的政策選擇[D].上海:復旦大學,2011.

[6] 方秦華. 海洋環境綜合管理：從宏觀政策到微觀工具[D].廈門:廈門大學,2009.

[7] 李愛強,何清華,鄒湘伏. 富鈷結殼開發動態[J]. 采礦技術,2005(2).

F124;P74

A

1005-9857(2015)12-0064-04