2025年中國深海科技行業原材料現狀 深海材料決定著科技能力的邊界【組圖】

以下數據及分析來自于前瞻產業研究院深海科技研究小組發布的《中國海洋經濟產業發展狀況調研與投資戰略分析報告》

行業主要上市公司：中國船舶(600150.SH);中船防務(600685.SH);振華重工(600320.SH);中海油服(601808.SH);中國海防(600764.SH);海蘭信(300065.SZ);中天科技(600522.SH)等

深海材料由多種高端材料組成

在高壓、低溫、強腐蝕、黑暗等極端環境的深海領域，材料性能直接決定著開發能力的邊界。深海材料是深海科技突破的“地基”，為深潛裝備、探測系統、資源開發平臺提供了核心保障，推動著深海探測從淺海向深淵、從觀測向開發的跨越。同時，作為撬動十萬億美元深海礦產資源市場的支點，深海材料的創新將全面激活深海油氣、海底礦產、生物資源等巨大產業潛力，支撐起從裝備制造到資源利用的全產業鏈發展。深海材料按照其功能作用分類，可分為耐壓結構材料(殼體材料)、浮力材料、密封材料、防護材料(如防腐材料、防護涂層、潤滑材料等)、照明材料等類別。按照材料性質，則可分為高強度金屬材料、高分子復合材料、陶瓷基復合材料等類別。深海材料類別如下圖所示。

耐壓結構材料是裝備作業基礎

深海耐壓結構材料可分為金屬材料和非金屬材料，常用耐壓材料中金屬材料體系相對成熟，典型代表包括高強度合金鋼、鈦合金和鋁合金;非金屬材料在深海領域的應用也持續取得新進展，深海材料不僅要耐壓、耐腐蝕，還需要具備水密性、抗疲勞性和防止生物附著性等多種功能，復合材料在這一領域展現出巨大潛力。特別是陶瓷材料與碳纖維復合材料，憑借輕質高強、耐腐蝕性佳的特點受到關注。深海結構材料一般需要具備出色的比強度、抗疲勞性能和環境適應性， 成型與加工工藝極為復雜，在材料設計、熱處理、密封集成等設計制造環節形成明顯的技術壁壘。

優點比強度高，耐海水腐蝕性優異，應用技術成熟成本較低，加工技術成熟，適合大規模制造，調質處理可達到高屈服強度密度低，輕量化明顯，具有良好的焊接性和耐腐蝕性密度低，硬度高、耐腐蝕性極強，可承受極端壓力密度低，比強度高，可大幅降低容重比。耐腐蝕、抗疲勞性能優異，適應深海高壓環境

缺點成本昂貴，加工難度大密度大，導致潛水器整體重量增加，浮力控制難度提升強度低于鈦合金和鋼，深海適應難度高脆性大，抗沖擊能力差層間剪切強度低，連接和密封技術復雜，制造成本高

鈦合金材料被稱為“海洋金屬”

鈦合金材料具有強度高、耐腐蝕性強、密度低(僅為鋼的60%)的特點，同時還具有耐海水沖刷，無磁性，無冷脆性，高透聲系數，較好成形、鑄造、焊接性能等，因此是海洋工程制造領域理想的結構材料和深海耐壓艙的首選材料，被稱為“海洋金屬”，廣泛應用于載人潛水器和深海機器人。

深海密封材料是“堅硬外殼”

深海密封材料主要包括橡膠密封材料(特種彈性體，如氟橡膠、硅橡膠、氫化丁腈橡膠、全氟醚橡膠等)、金屬密封材料(不銹鋼、鎳基合金、類橡膠鈦鎳形狀記憶合金等)、特種工程塑料類(聚醚醚酮)、復合材料密封材料(石墨復合材料、碳纖維復合材料、鈦合金-氟橡膠復合材料)等，當前以橡膠密封材料為主。不過，橡膠密封材料存在長期使用老化、溫度適應性差和易磨損等密封隱患。與橡膠相比，金屬密封具有更加優異的耐久性、溫度適應性和耐磨性，其中銅、鋁密封等容易發生自身腐蝕和接觸電化學腐蝕，不適于深海環境應用，鈦合金、鎳基合金密封則在深海潛水器、探測器中得到應用。近年來，具有低模超彈、可形狀自回復、耐腐蝕、耐磨損特征的鈦鎳形狀記憶合金成為備受關注的新型類橡膠金屬密封材料。

深海防腐材料是重要的“保護膜”

在深海高腐蝕環境下，材料的腐蝕不可避免，目前最主要的降低深海材料腐蝕的方法有：研制新型耐腐蝕材料、噴涂有機涂層、陰極保護及增強材料表面耐腐蝕性能的其他方法。我國主要應用在海洋中的防腐涂料有橡膠類防腐涂料、環氧樹脂類防腐涂料、氟碳防腐涂料、有機硅樹脂涂料和聚氨酯類防腐涂料，其中深海防腐涂料主要有高固體分環氧涂料、聚硅氧烷涂料、氟碳涂料等。

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國海洋經濟產業發展狀況調研與投資戰略分析報告》

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