可燃冰梳理

地球最大的化石能源、海洋新能源

能源量大、能源密度高

结构不稳定、大规模开采难、设备材料要求高、影响海洋环境、商业化应用难、持续开采是难题。

20250819年我国开采技术新突破-就是攻克了持续开采的问题

突破性技术实现了两大创新

可燃冰是蕴藏在中国南海的巨大战略能源宝库，其主要成分甲烷。

甲烷分子结构异常稳定，传统的工业利用方式需在高温高压下进行粗放式转化，不仅能耗巨大，且大量甲烷被过度氧化为二氧化碳，造成能源和资源的双重浪费。因此，如何在温和条件下实现原子级的精准调控，将甲烷直接、高效地转化为甲醇，一直是全球催化化学领域的一大挑战。

海南大学海洋清洁能源创新团队巧妙地设计出一种纳米级别的钯(Pd)催化剂，通过对晶面的精密“装修”，能够精准识别并激活甲烷分子。更关键的是，它对目标产物甲醇具有一种“快速释放”的特性：一旦宝贵的甲醇分子生成，催化平台会立即将其“弹出”，避免其在反应环境中停留过久而被过度氧化。

据悉，这项突破性技术实现了两大创新，一是根据最终实验结果，甲醇的选择性高达99.7%，几乎实现了“零损耗”的完美转化；二是整个过程仅需70°C的低温，这意味着未来的工业化生产将更安全、更节能、更环保，具备了极高的商业应用潜力和经济价值。从南海深处开采的“可燃冰”，有望在海南本地被高效、低成本地转化为清洁的甲醇燃料，将极大提升我国的能源安全保障能力。

该成果也是海南大学海洋清洁能源创新团队继2024年通过调控超薄PdxAuy纳米片上金原子的覆盖率，揭示甲烷直接氧化制甲醇微观机制的基础上又一个未来突破。

相关专利居全球首位

目前，我国可燃冰开采技术已处于全球领先地位，在核心技术突破、试采规模、专利布局及产业链整合等方面展现出显著优势。

西南石油大学王国荣团队研发的“海底可燃冰固态流化井下双层管开采技术”，创造性地将可燃冰以固体形态破碎流化后吸入井筒，避免了传统降压法导致的地层坍塌和甲烷泄漏风险。该技术在2017年南海神狐海域全球首次试采中实现连续60天稳定产气，日均产气超1.6万立方米，被《Science》评为“年度重大突破”。

2025年，全球可燃冰相关国际专利申请中，我国占比达42%，居全球首位。在储层改造、环境监测等关键领域，我国专利持有量全球第一，例如青岛海洋地质研究所研发的 “砂浆置换开采法” 等2项国际专利为开采提供新思路。日本虽计划2025年专利授权量达1800项，但其技术路线集中于砂质储层，专利覆盖范围较窄。

值得一提的是，我国自主研发的深海钻井平台、固态流化开采装备已出口至东南亚和非洲，2025年相关出口额预计突破 15 亿美元。同时，我国主导制定的《可燃冰商业化开采安全标准(2025 版)》被国际能源署(IEA)纳入全球碳交易体系草案，推动中国技术成为国际参考标准。

板块总市值达9453.73亿元

根据同花顺，A股可燃冰概念股仅有12只，板块总市值达9453.73亿元。部分为国央企，体现国家在可燃冰与油气开采等方面的参与度。

在今日实现涨停的神开股份是国内石油钻采装备领域的核心企业，其可燃冰业务聚焦于深海勘探开采关键设备供应与技术服务，在防喷器、测录井系统等细分领域形成显著优势，深度参与我国南海神狐海域等重大试采项目。

其自主研发的140MPa超高压防喷器是可燃冰开采的核心装备，其耐压强度相当于深海1.4万米压力环境，可有效防止甲烷泄漏和井喷事故。该设备通过挪威船级社(DNV)认证，已应用于南海神狐海域泥质粉砂型可燃冰试采，解决了开采过程中地层坍塌风险的问题。2024年，公司防喷器在国内可燃冰勘探设备市场的占有率超30%，稳居第二梯队头部。

潜能恒信是国内深海油气勘探开发领域的技术领军企业，其可燃冰业务聚焦于高精度地震勘探、储层预测及开发。

其核心技术——WEFOX智能地震成像技术通过AI算法与三维地震数据融合，可识别3000米深海以下的可燃冰储层，定位精度达0.1米级，较传统方法提高5倍。例如，在南海涠洲5-3 油田开发中，该技术成功识别石炭系碳酸盐岩潜山油藏，试油获日产油气当量近600立方米。2025年新增“断陷盆地逆断层识别”专利，进一步提升复杂地质条件下的储层预测能力。

中海油服是中国海洋石油集团旗下的全球领先海上能源服务提供商，其可燃冰业务聚焦于深海勘探开发全链条技术服务，在钻井平台、智能装备、生态监测等领域形成核心竞争力。公司占据中国南海可燃冰开采80%市场份额，防喷器、测录井设备市占率超70%，是唯一具备 “平台+技术+服务”全链条能力的服务商。承担国家863计划、“溟渊计划”等重大专项，2025年获“海洋天然气水合物试采技术”专项基金定向扶持，研发投入占比达12%。

热解法、降压法、置换法

一、 科学本质：什么是可燃冰？

化学定义：可燃冰的学名是天然气水合物。它是一种在低温高压条件下形成的、由天然气分子（主要是甲烷，CH₄）和水分子组成的类冰状、非化学计量的笼形结晶化合物。

结构比喻：你可以把它想象成一个“水的牢笼”（由水分子通过氢键连接形成的多种空腔结构），“囚禁”了中间的甲烷分子。1立方米的可燃冰在常温常压下可以释放出约160-180立方米的天然气和0.8立方米的水。

形成条件：

低温：通常要求低于10°C。

高压：通常要求高于3MPa（相当于300米水深的压力）。

气源：需要有充足的天然气供应（通常由微生物分解有机物或油气田气体渗漏形成）。

水：充足的水分。

赋存形态：

海域：主要分布在深海海底以下的沉积层（海床下0-1500米）和海底表面。全球98%的可燃冰资源位于海洋。

陆域：主要分布在高纬度永久冻土带（如俄罗斯西伯利亚、加拿大马更些三角洲、中国青海祁连山冻土区）。

二、 战略意义：为何被称为“未来能源”？

储量巨大：全球可燃冰中蕴藏的有机碳总量估算，大约是全球已探明化石燃料（煤、石油、天然气）总碳量的两倍。这意味着它是巨大的能源宝库。

能量密度高：燃烧能量密度高，1立方米可燃冰≈164立方米天然气。

清洁环保（相对而言）：燃烧后主要产生二氧化碳和水，几乎不产生硫氧化物、氮氧化物和灰烬，相比煤和石油更为清洁。

分布广泛且相对均衡：资源分布不像石油那样高度集中在中东等地区，许多国家（包括中国、日本、印度、美国、韩国等）近海都有发现，有助于改善能源安全格局。

战略接替能源：对于能源进口依存度高的国家（如中国、日本），它是实现能源自给、保障国家能源安全的重大战略希望。

三、 开采的巨大挑战与技术路径

开采可燃冰本质上是打破其相平衡条件，从而分解并收集释放出的天然气。这是世界级难题，核心在于如何安全、经济、环保地实现。

主要技术方法：

降压法：目前最有前景、最经济的方法。通过降低压力（如抽采沉积层中的流体），打破相平衡，使可燃冰分解。

优点：无需连续能量输入，成本较低。

缺点：对于低渗透率地层效率不高。

热激法：向储层注入热流体（热水、蒸汽）或采用井下加热装置，提高温度使其分解。

优点：效率高，分解快。

缺点：能量损失大，成本高昂，经济性差。

化学抑制剂法：注入甲醇、盐水等化学物质，改变其相平衡条件，促使其分解。

优点：可解决井筒和管道内的堵塞问题。

缺点：抑制剂成本高，可能污染环境，大规模应用不经济。

CO₂置换法：最具科幻色彩和环保潜力的方法。注入CO₂，利用CO₂水合物比CH₄水合物更稳定的特性，将甲烷“置换”出来，同时将CO₂封存在地下。

优点：同时实现天然气开采和碳封存，一举两得。

缺点：技术极为复杂，反应速率慢，尚处于实验室和概念验证阶段。

开采面临的工程与环境挑战：

地质灾害风险：开采会改变地层结构和力学性质，可能引发海底滑坡、地基失稳、甚至大规模的海底崩塌，对钻井平台和海底基础设施构成致命威胁。

温室气体泄漏风险：甲烷是一种强效温室气体，其温室效应是CO₂的25-30倍以上。若开采过程中甲烷气体控制不当，大量泄漏到大气中，将加剧全球气候变化。

地质条件复杂：可燃冰储层多存在于弱胶结、低渗透的沉积物中，钻井和完井技术难度极大，易引发井壁坍塌等问题。

经济可行性：在当前技术水平和能源价格下，商业化开采的成本远高于收益。如何将成本降至与常规油气相当的水平，是决定其能否走向市场的关键。

四、 全球研发格局与中国角色

全球态势：全球可燃冰研发正从 “勘查发现”转向“试开采攻关” 。美国、日本、中国、韩国、印度、加拿大等国是主要玩家。

日本：2013年和2017年进行了两次海域试采，首次成功产气，但也因泥沙堵管等问题中断。

美国：主导了多项国际合作研究，并在陆域冻土区（阿拉斯加）进行了试采，更侧重于基础科学和环境风险研究。

中国的进展与地位：中国起步晚但进展快，目前已跻身世界第一梯队。

勘查发现：1999年在南海启动勘查，2007年在神狐海域首次钻获实物样品。已在南海圈定了两个千亿方级的矿体。

试开采里程碑：

2017年：首次在南海神狐海域进行可燃冰试采，连续产气60天，总产气量30.9万立方米，首次实现安全可控开采，创造了世界纪录。

2020年：第二轮试采再次取得重大突破，创造了总产气86.14万立方米、日均产气2.87万立方米的新世界纪录，并自主研发了一套覆盖全过程的核心技术体系，解决了产业化发展的工程技术难题。

战略规划：中国已明确将可燃冰列为“战略新兴产业”，计划在2030年左右实现海域可燃冰的商业化开采。

五、 未来展望与结论

可燃冰是名副其实的 “冰与火之歌” ，集巨大潜力与严峻挑战于一身。

不是“马上可用的替代能源”：它并非解决当前能源危机的速效药。从“试采成功”到“商业开采”仍有很长的路要走，预计至少还需10-15年。

技术驱动是关键：未来的竞争将是核心技术（开采技术、储运技术、环境影响监测与 mitigation 技术）的竞争。

环境安全是底线：任何开采活动都必须以详尽的环境影响评估和万无一失的风险管控为前提。绝不能以生态系统崩溃和气候灾难为代价来获取能源。

政策与市场需协同：政府的长期战略支持、研发投入以及未来的碳税政策、天然气市场价格等，都将深刻影响其商业化进程。