成本和环保压力冲击全球可燃冰开采行业技术路线大博弈中国后来居上

2025-10-05 09:42

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一、可燃冰资源主要分布于深海沉积物中，占比达90%

可燃冰，学名天然气水合物（Natural Gas Hydrate, NGH），是一种由天然气（主要成分为甲烷）和水分子在低温（0-10℃）和高压（数十倍大气压）条件下形成的白色或灰色类冰状结晶物质，它外形似冰，却遇火即燃，因此得名“可燃冰”。可燃冰分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，其中海洋（深海）资源量占比 90%，其余10%分布在北极圈、青藏高原等陆地冻土带。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、全球可燃冰开采技术路线大博弈，中国凭固态流化开采法后来居上

可燃冰是一种清洁、经济的新气源，深刻影响清洁发电、城市燃气、化工原料等多个行业。

可燃冰下游应用

应用场景	简介
清洁发电	作为燃气电厂的主要燃料，替代煤炭和高价进口天然气，为电力系统提供稳定、低碳的基荷电源，是助力“双碳”目标实现的重要路径。
城市燃气	并入现有天然气管网，作为城市居民和工业用户的燃料，可以有效补充国内天然气供应，平抑气价波动，保障民生和工业用能。
化工原料	甲烷是重要的基础化工原料，可用于大规模生产甲醇、合成氨、氢气、乙烯等高附加值产品，延伸化工产业链。
交通燃料	通过LNG或转化为甲醇燃料的形式，可广泛应用于重型卡车、内河及远洋船舶等交通领域，推动交通运输行业的绿色转型。
新兴应用	利用水合物分解吸热的特性，探索其在数据中心液冷、冷链物流等领域的创新应用，实现能源的梯级利用和价值最大化。

资料来源：观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国可燃冰开采行业发展趋势分析与投资前景预测报告（2025-2032年）》显示，当全球能源转型陷入胶着，可燃冰作为全球公认的战略性资源，已引发世界主要能源消费国和资源国的高度关注，形成了一场围绕未来能源主导权的激烈竞赛。

日本是最早进行海域可燃冰试采的国家之一，分别于2013年和2017年进行了两次尝试，然而由于其主要目标为砂质储层，两次试采均因严重的“出砂”问题而提前中止，未能实现长期稳定产气。

美国拥有全球领先的理论研究基础和国家级研发计划（如Methane Hydrate R&D Program），其研究重点不仅在海洋，也在陆地冻土区，2012年曾在阿拉斯加与日本合作进行了CO₂置换法开采试验。

中国深海可燃冰资源集中在南海，根据国土资源部 2016 年数据及 2017 年有关报道，初步预测我国海域（集中在南海）可燃冰资源量约 800 亿吨石油当量，分布面积覆盖25 个有利区块、约 42 万平方公里。当前中国试验式开采位于南海神狐海域128平方公里范围内，储量超过千亿立方米。凭借强大的国家意志和持续的研发投入，中国后来居上，不仅在2017年和2020年两次成功实施海域试采，在占全球资源量90%以上的泥质粉砂型水合物开采技术（固态流化开采法）上也取得世界性突破。中国还制定了明确的产业化时间表，计划在2030年前后实现商业化开采。

数据来源：观研天下数据中心整理

可燃冰开采技术分类

技术	简介
降压法（Depressurization）	这是当前最主流、最具商业化潜力的技术。其原理是通过钻井抽取储层中的流体，使压力降低到水合物稳定存在的临界点以下，从而促使其分解为天然气和水。中国在南海的两次成功试采均以该方法为主。其优点是无需额外注入能量，成本相对较低；缺点是可能导致地层失稳，并引发“出砂”问题堵塞井筒。
注热法（Thermal Stimulation）	通过向储层注入热水、蒸汽或利用电磁波进行加热，直接提升温度来分解水合物。优点是分解速度快、产气效率高；缺点是能耗巨大，经济成本高昂，在深海环境中实施难度大。
化学抑制剂法（Inhibitor Injection）	向储层注入甲醇、乙二醇等化学试剂，这些试剂会破坏水合物的晶体结构，使其在原有温压条件下分解。此方法面临成本高、潜在环境污染以及试剂回收困难等挑战。
CO₂置换法（CO₂ Replacement）	这是一种被寄予厚望的“一石二鸟”的未来技术。利用CO₂比甲烷更容易形成水合物的特性，向储层中注入CO₂，置换出甲烷分子。该方法既能开采天然气，又能将温室气体CO₂永久封存在海底，但目前技术尚不成熟，置换效率和长期稳定性仍是研究重点。
固态流化开采法（Solid Fluidization）	这是由西南石油大学等国内机构首创的颠覆性技术，专门针对我国南海广泛分布的泥质粉砂型储层。该方法通过特殊工艺将固态水合物与沉积物一并采出，在地面或井筒内进行分离，从根本上解决了传统方法易发生的“砂堵”世界性难题，为我国可燃冰资源的高效开发提供了独特的“中国方案”。