日本深海稀土研究開發最新動態及啟示

導 讀

稀土是重要的可耗竭資源，有著「工業黃金」和「現代工業的維生素」之稱，被世界各國視為戰略性資源。日本是稀土消耗大國，同時也是稀土進口大國。多年來日本一方面致力於儲存稀土資源，另一方面大力開展深海稀土資源的勘探和開發研究，引發越來越廣泛的世界關注。面對新興的深海稀土資源產業發展，我國應在發展科研技術研究及裝備能力的基礎上加快研究步伐，開展深海沉積物開發的關鍵技術、工程裝備、制度建設等研究，構建中國深海領域話語權。

本文引用信息

於瑩，劉大海.日本深海稀土研究開發最新動態及啟示[J].中國國土資源經濟,2019，32（9）:46-51.

0 、引言

稀土是廣泛應用於電子、冶金、機械、輕工等諸多領域的重要戰略資源，在大量高新科技與材料科學領域有著不可替代的作用，直接影響著光學儀器、電子、航空航天、核能等高技術產業發展的速度和水平，是國家重要戰略物資和大國博弈的重要商品之一。作為以精密製造業而著稱世界的國家，日本對於稀土的需求巨大，而國內貧乏的稀土資源使其同樣成為全球稀土進口量最大的國家之一。稀土資源的高進口依存度使得日本致力於開發新型能源，探索稀土資源的替代和回收技術，並積極開發稀土新來源。研究表明，海平面1000米以下的深海沉積物中富含稀土元素資源，深海稀土將成為未來獲取稀土資源的新渠道。近期，日本對深海稀土的探索與研發引發了全球關注，各方表態不一，深海稀土的開發勢必引領世界新一輪稀土革命。

01、日本深海稀土研究進展

《日本經濟新聞》2019年1月14日報道，日本海底資源開發項目在2018年下旬的科考航次中，從南鳥島周邊25個水深5000米的海底區採集了樣本，下一步將對樣本展開分析，調查南鳥島周邊海底底質中的稀土含量。報道稱，2019年日本將推進以深海稀土為主的地質調查，開展深海沉積物開發技術和產業綜合研究，並計劃2022年將在南鳥島近海進行稀土試采。此外，日本還將推進沖繩周邊海域「熱水礦床」的開發，為實現產業化開發打下基礎。這並不是日本對深海稀土研究的第一次新聞報道，在2018年4月10日英國科學期刊《科學報告》上就刊登了由日本早稻田大學、東京大學等機構聯合開展的研究成果，他們在日本最東端島嶼附近5600米海底處發現了總量約為1600萬噸、可供全球使用幾百年的大量稀土資源。隨後一段時間，日本朝日新聞、日經中文網等日本、中外媒體也紛紛就此進行了跟蹤報道。深海稀土新聞的發布掀起了新一輪深海礦藏研究的熱潮，多家海外媒體進行了大範圍報道，尤其對日本深海採礦科研技術及其對中國稀土產業的影響進行了關注。

儘管各國對深海礦藏的認可度和開發性均持較為一致的認可態度，但在深海稀土的開發技術上則有不同聲音。埃克塞特大學坎本礦業學院教授弗朗西絲·沃爾表示，目前仍沒有深海開採的先例，因此還有大量的研究工作要做，並且產業化發展仍未可知。亞當情報諮詢公司主管瑞安·卡斯蒂略在採訪中表示，目前日本的發現僅是初級階段，陸上稀土開採項目從發現到真正實施至少需要10年或更長時間，海上的開採速度只會更慢。但值得注意的是，在眾多聲音中，部分媒體關注的是中國的稀土出口動向，以中日稀土競爭為視角進行報道。多家媒體認為，目前國際稀土市場主要由中國「掌控」，因此日本的稀土發現是打破中國「壟斷」稀土市場的一大動力。華爾街日報則認為，日本開發深海稀土是為了在與中國的稀土競爭中占據優勢地位，並對中國近年來的稀土產業變動進行了大篇幅報道。該報道被美國CNBC全球財經有線電視新聞台等其他媒體大幅轉載。CNBC早在2014年就關注中日兩國稀土方面的進出口問題，並進行了跟蹤報道，此次深海稀土資源開採新聞正與之前的報道相呼應。而多家媒體關於日本稀土新聞的報道題目中均提到了中國，如「中國無法控制稀土市場，因其將不再『稀有』」；「日本『稀土』發掘減少其對中國依賴」；「新發現的1600萬噸稀土可使日本不再受制於中國」等。儘管大部分新聞報道本身並沒有就中日兩國稀土交易進行更多的評論，但其報道題目無疑體現出在稀土方面對中國的嚴密關注。

02、日本深海稀土勘探開發歷程

海底礦產的開發與利用已進行了多年，但大多集中在近海和淺海地區。深海礦產是進入21世紀以來最新發現的海洋資源之一。隨著人類對資源需求的不斷增加，陸地上的資源供給越來越匱乏，深海礦產資源的開發和利用已成為礦產開發勢不可擋的趨勢。日本稀土消費總量居全球第三，其進口稀土中的82%來自中國，占中國出口總量的40%。日本稀土需求已連續四年保持增長，2017年年度增長幅度為7%,達到18816噸REO。作為一個稀土消費巨大且資源匱乏的國家，日本對於深海稀土的研究一直走在世界前列，希望通過開發深海稀土改變其稀土進口依存度過高的局面。

20世紀中葉，世界各國已興起過一股深海採礦熱潮。除世界鑽探計劃外，多個國家啟動了本國海底觀測與勘探計劃，日本也適時開展了新型實時海底監測網（ARENA）計劃。太平洋沉積物中稀土元素資源的概念最早就是由日本科學家提出的。2011年日本科學家Kato等對大洋鑽探沉積物柱狀樣進行分析發現，多個位於東南太平洋和中北太平洋站位中的深海沉積物含有較高的稀土元素，並首次提出深海沉積物中含有的稀土元素可能是未來重要的礦產資源。2013年3月21日，日本在南鳥島以南約200公里海底之下3米左右的淺層沉積物中，發現濃度最高達到0.66%的稀土，總儲量約為680萬噸，相當於日本227年的國內消費量；2013年5月19日，日本再次宣布在印度洋東部的海底發現了含有高濃度稀土的海底泥層。此後日本在稀土研究上投入了大量精力，近年來一直走在深海稀土研究的前沿。

在深海規劃與項目支持方面，日本也早就對深海資源和技術進行了規劃與展望。早在1990年日本就出台了《海洋開發基本構想及推進海洋開發方針政策的長期展望》，提出以海洋技術為先導，著重開發海洋深潛技術、深海資源開發技術等海洋高新技術的規劃。2013年4月，日本新修訂的《海洋基本計劃》中也提出了加強海底沉積物中稀土資源調查研究的內容。2013年底，日本經濟產業部制定了《海洋能源礦產資源開發計劃》，這是日本第一份包含深海沉積物中的稀土資源開展潛力評估、工程技術研究等內容的規劃，旨在促進海洋科技創新，提高深海國際競爭力。該項研究由日本石油、天然氣和金屬國家公司（JOGMEC）牽頭，其研究成果肯定了深海稀土資源的價值和前景，但僅提出了深海稀土資源開發的工程系統建設性方案，表明深海稀土開採裝備和工程技術仍然需要漫長的研究，距離實際開採還十分遙遠，其資源開發的經濟效益還難以確定。

此後，日本對深海研究設置了專門的研究支持，在國家計劃層面一直大力推動深海稀土資源的調查與研究進程。日本內閤府成立的戰略性創新創造項目(SIP)就是其中一項重要支撐。SIP項目是由綜合科技創新會議越過行政區劃和學科領域的條塊分割進行統一化管理，以11名項目主管（PD）為主開展核心的官產學研系列合作，並大力推進有助於社會飛躍性改變的科技創新。SIP的實施經費則列入日本內閣的「科學技術創新創造推進費」中，僅2017年1年的經費支持就達到4.5億美元。在SIP中，深海項目已成為一項重要研發內容。2017年的第一期SIP規劃中，「下一代海洋資源勘探技術」重點課題即為「領先全世界的應用海底熱液礦床勘探、鈷等海洋資源的技術，並培養海洋資源勘探產業」。而在日本2018年第2期SIP概要中，第12項海洋項目的重點就是創新深海資源調查。其中包含了三項主要內容：第一項是以稀土泥在內的海洋礦物資源稟賦的調查、分析。第二項是以水深2000米為代表的深海資源調查技術、生產技術的開發，其中包含兩部分：一是深海資源調查技術的開發，如深海自動水下航行技術及海底隧道技術等；二是深海資源開發技術，如稀土泥的吸取和揚泥技術等。第三項是深海資源調查、開發系統的實地應用。此外還要利用SIP第一期的成果,促進以深海資源開發為目標的勘探調查。

03、日本稀土政策變化與創新

作為一個礦產資源貧乏的島國，日本稀土資源短缺的情況一直存在。多年來，日本致力於從多種途徑解決國內稀土資源稀缺的局面，除了在科研方面關注深海稀土研究外，在政策和法律方面也對稀土資源表現出了相當的重視。而根據國際形勢的變化，其國家稀土政策也經歷了多番改變。而今大力開發深海稀土資源，也是旨在解決稀土資源困境的一項重要決策。

日本特殊的產業結構決定了其對稀土的長期巨大需求。日本鋼鐵、汽車、電子信息、新材料等產業的高端化發展一直走在世界前列，其稀有金屬技術和加工能力也一直處於世界領先的地位。相關生產標準和專利長期位於業界頂尖，部分稀有金屬的加工產業幾乎壟斷了全球市場，如日本日立金屬和信越化學合計約占國際市場份額的80%。可以說，日本在包括材料科學以及軍工、微電子等稀土的主要應用產業，擁有比美國更強大的科研技術和製造能力。

巨大的產業需求造成了日本對於稀土資源短缺的「恐慌」心態，因此其早期就制定了儲備各種稀有金屬的相關法律。1983年日本將稀有金屬列為法律規定必須儲備的戰略物資，出台並推行了從國外進口資源的戰略方針。此後，開展了國家儲存和民間儲存兩種儲備途徑，並於1986年進行了整合，形成了中長期儲存和短期儲存兩種方式並行的稀有金屬儲備制度。2006年發布的《國家能源資源戰略新規劃》中擴大了稀有金屬的儲存範圍，一方面維持日常生產生活，另一方面以備應急之需。然而，高度依賴於國外進口稀土的境況讓其無法擺脫戰略資源受制於人的局面。2009年日本經濟產業部發布了《確保稀有金屬穩定戰略》，在原有的儲備戰略之外，還開展了開發新來源、替代技術和回收再利用技術規劃，以保障稀土資源的穩定供應。而中日釣魚島衝突導致日本大力發展新能源與新技術，並且開發新的稀土資源來源國，以降低對中國稀土資源的依賴程度。如2014年日本與印度達成合作意向，將從印度進口稀土資源。日本經濟產業部2010年發布的《科學技術白皮書》，其中稀土元素的替代材料及回收技術就被列為優先研發項目。

一方面，保障稀土存量是日本稀土戰略中的重要內容，另一方面，開發深海稀土也隨著科技水平的提高而被提上日程。早在1982年，日本就頒布了深海採礦專門法——《深海海底採礦臨時措施法》。從時間上來講，日本是全球幾大主要海洋實力突出國家中深海法律頒布最早的國家之一。全球僅有美國和法國兩國頒布的深海法律早於日本，美國於1981年頒布了《深海採礦(暫行規定)法》，並於2014年修訂為《深海採礦法》；法國於1981年通過了《深海海底礦產資源勘探和開發法》。此外，俄羅斯於1994年和1995年分別頒布了2099號法令和410號法令，其中對大陸架外海床礦產資源勘探開發應遵守的法令和程序進行了規定。20世紀僅有4國制定了深海採礦的專門法，時間上已走在世界前列。從範圍上來看，日本《深海海底採礦臨時措施法》中的深海海底區域特指國家管轄海域外的深海海底，且註明該法律為相關國際制度制定前的一項臨時法。從內容上來講，《深海海底採礦臨時措施法》文本中提出了要對深海海底採礦的商業活動進行管制，並且由經濟貿易工業部進行管理，而不是將其歸於海洋管理部門。可以看出，日本在最初就將深海採礦列為一項重要的經濟舉措，而不是單純的海洋活動。在安全方面，日本指定中央礦山安全委員會協助主管當局履行職能並處理相關事務，以確保深海海底採礦的安全。這也說明，日本將深海採礦的管理歸於礦業部門，將深海採礦納入到礦產開發的一環。

《深海海底採礦臨時措施法》頒布時，全世界對深海資源的了解還並不深入。而今天，深海採礦已經被認為是可實現的未來資源來源。可以看出，日本在深海資源的法律政策制定上超出了全世界大多數國家。這一方面緣於日本在資源獲取方面的超前意識，另一方面也是日本資源短缺國情下的長期焦慮所致。

稀土富集的深海沉積物主要分布於大陸邊緣以外的深海盆地，這也使得國家管轄海域外的深海稀土開發成為了目前海洋國際治理中的一項重要內容。在深海國際治理與話語權方面，日本在國際海底管理局（ISA）中一直表現積極，希望能夠從國際組織中獲得深海採礦與開發的權益。ISA是海洋法公約下唯一管理國際海底區域及其資源的權威組織，日本早在1996年就簽署了協議，並於當年加入了ISA理事會，一直到今天都是理事會A組中的一員，目前A組中另外3個國家分別是義大利、俄羅斯和中國。儘管我國同在1996年簽署了加入ISA協議，但1996—2004年一直是B組中的成員，2005年才進入A組。不同組別在ISA中代表著不同身份，A組代表各類海底礦物所含金屬的主要消費國，包括經濟實力最強的國家，B組代表國際海底區域活動主要投資國。這也能夠說明，相較於1996年起就已經是稀有金屬礦物消費大國的日本，我國在稀有金屬產業方面起步落後。而在ISA組織中，日本籍官員同樣占據了相當的席位。目前在ISA環境管理和礦產資源辦公室、財政委員會、法律和技術委員會中均有日本籍官員。相較而言，ISA中的中國籍官員只是在財政委員會和法律和技術委員會中任職。在國際礦區申請方面，日本深海資源開發有限公司於2001年申請了位於東太平洋克拉里昂斷裂帶的多金屬結核礦區，並於2014年由日本石油、天然氣和金屬國家公司申請了位於西太平洋的富鈷結殼。前者已於2016年6月到期，已延期至2021年。相比之下，我國在該方面進展較快，目前已擁有4個合同區，面積達15萬平方公里以上，是世界上首個擁有3種主要國際海底礦產資源專屬勘探合同區的國家。

目前包括日本在內的很多國家都已經出台了國家管轄範圍外的深海採礦相關政策法律，也投入了相當的勘探和科研力量，並且在國際舞台上一直不斷爭取開採權益。但從深海事業的整體發展和各方評論來看，國家管轄範圍外的深海海底採礦仍面臨著利益分配權屬不明、龐大的前期成本投入及環境破壞隱憂等種種困擾，能夠產生經濟效益的深海稀土開發仍然有很長的路要走。但也正是目前這種未知的狀態，更促使我國抓住機遇，以強硬的科技實力和技術裝備占取領先地位，爭取成為深海採礦的先驅，從而主導深海開發的世界話語權。

04、我國深海稀土研究對策與建議

2011年7月，在國際海底管理局第十七屆會議上，特別提及了深海稀土經濟評估等各方面問題。這表明深海稀土已成為多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物之後一個嶄新的、可開發的國際海底區域資源。面對逐漸加快深海稀土勘探與開發研究的日本，我國一方面應正確對待輿論和國際形勢，不受他國輿論導向影響；另一方面要抓住機遇，藉助深海科研的優勢基礎，加快深海科研、勘探、制度建設等方面進度，在國際海底領域創造新的亮點。

4.1 加強深海基礎研究，多角度探索深海新空間及新資源

深海仍舊是人類尚在探索的未知區域，對於深海的基礎研究是我們探索世界、開發海洋的重要科研方向和必要的基礎儲備。儘管我國是全球稀土出口大國，但不同於已經成型的陸上稀土產業，我國對深海稀土的研究應著眼於未來，探索稀土學科新方向。應進一步深入推動深海科研力度，探索開發深海新空間，促進海洋、材料、工程等相關交叉學科在深海研究方向的發展，在人才培養、項目支持、國際合作、平台建設等多方面加大深海領域投入力度，開闢由中國主導的深海科研力量。

4.2 推進深海調查裝備建設，提升深海資源工程與開發實力

一方面，加強我國深海勘探技術能力，提升技術裝備硬實力與科研調查軟實力，做到不僅為我國深海調查工程裝備事業增加新亮點，也為世界深海科研提供開放的調查合作平台，「領跑」深海調查科研領域；另一方面從工程裝備角度推動深海稀土產業勘探與開發，加快深海採礦、海上分選、儲備運輸等技術裝備鏈條式研發，在借鑑世界先進礦業技術的同時加大創新力度，研製一批有自主智慧財產權的深海資源開採裝備，占領深海採礦事業高地。

4.3 加快深海資源勘探開發制度探索，從頂層設計層面強化深海重視程度

2016年正式實施的《中華人民共和國深海海底區域資源勘探開發法》，是我國首個深海資源勘探開發的專門法，為管轄海域外深海資源開發提供了重要依據。2017年4月，國家海洋局、外交部、發改委等六大部委局聯合印發的《深海海底區域資源勘探與開發「十三五」規劃》，是我國深海科研工程和產業開發的規劃指導和方向引領。然而，深海採礦領域仍有大量的制度空白和法律模糊，應加快深海資源開發的制度探索，在深入研究和掌握各國深海政策規劃基礎上，加快我國深海資源開發頂層設計，對深海採礦行業規章制度、裝備開發標準、環境排放標準、污染治理及處罰等多方面開展制度建設，做到以制度建設領跑深海創新。此外，開展各國及世界深海政策預判研究，走好深海先手棋，占領先機，贏得優勢。

4.4 積極參與全球海洋治理、切實掌握深海領域國際話語權

我國2001年簽訂的多金屬結核勘探合同已於2016年到期，目前已按照《「區域」內多金屬結核探礦和勘探規章》將勘探工作計劃延長至2021年。作為全球第一批多金屬結核勘探合同到期的國家，目前尚沒有任何與深海資源開發方面的國際規則先例，制定深海資源開發規則是當前國際社會共同面臨的難題。我國應抓住先機與優勢，加快深海開發頂層設計，制定和推出兼具科學性與創新性的系列深海資源勘探開發規章制度，將中國規範、中國制度、中國標準推向國際，引領深海資源勘探與開發規則，積極參與全球海洋治理，為後續立法及國際規則制定起到表率與示範作用。同時，摸清摸透日本、美國等海洋技術實力已開發國家的深海動向，針對各方輿論與猜測，闡明中國立場，發出中國聲音，做到「有的放矢」地反駁他國的惡意揣測，制定相應的中國對策。

作者信息

於瑩（1990—），女，山東省青島市人，自然資源部第一海洋研究所研究實習員，地質工程碩士，研究方向：海洋政策與國際合作研究。