“十五五”战略性产业!深地经济--解析(附细分标的)

专栏头像

热门主题产业链

“深地”与深海、深空并列为中国三大战略前沿领域。

2025年10月14日第56个世界标准日上,自然资源部总结了“十四五”期间的标准化成果,并展望“十五五”新方向。明确将深地探测列为“十五五”战略性新兴产业重点方向,并提出加快抢占深地领域标准化制高点。

今天我们来梳理深地经济。下文从① 深地经济基础知识扫盲;② 市场空间&各国发展对比;③ 产业链;④细分标的,四大维度来解析。

一、深地经济基础知识扫盲

-----------

1、什么是深地经济

深地经济是以地下1000米,以地球深部空间为核心的资源开发、工程建设及技术应用的经济活动总称。简单说,就是向地球深处要资源、要空间,向下掘金。

其核心目标是通过技术突破(如万米级钻探、高温高压材料)实现资源安全、空间拓展与产业升级,已被纳入“十五五”战略性新兴产业规划。

它涵盖资源开发、地下空间建设、装备制造&技术突破三大环节。例如:

资源开发:塔里木盆地8000米以下开采油气,四川万米深的天然气田可满足我国20年需求;空间利用:上海地下200米建综合体节省1200亩土地,深圳规划500公里地下物流隧道缓解交通拥堵;技术突破:我国自主研发的超硬钻头能承受200℃高温和140MPa高压,打破国外垄断。

2、深地范围&地球结构

众所周知,地球的平均半径约为6378千米,深地经济是地下1000米的经济活动。从地球的结构可以看出,目前的深地经济主要指地壳范围的经济活动。

下图:地球结构&厚度

我们先拆解地球内部结构,大致分为地壳、地幔和地核。

(1)地壳:是地球的表面层,主要由岩石组成。可分为上地壳和下地壳。上地壳主要为花岗岩层,富含硅铝,又称硅铝层;下地壳主要为玄武岩层,富含硅镁,又称硅镁层。

地壳厚度不一,平均厚度约为5-60km,高山、高原地区地壳更厚,如青藏高原地区地壳厚度可达60-70公里;海洋地壳较薄,平均厚度约6公里。

地壳是地球表面各种自然现象和生命活动的基础场所,为人类提供了生存空间和丰富的自然资源,如矿产资源等。也是我们深地经济活动的区域。

(2)地幔:地幔介于地壳和地核之间,是地球的中间层,平均厚度约2865千米。主要由铁、镁的硅酸盐类矿物组成。

其中,上地幔(地下约660公里),顶部是软流层,是岩浆的主要发源地之一,地幔中的热对流运动是驱动板块运动的主要动力来源,对地球表面的地形塑造、地质构造演化等起着关键作用。

(3)地核:处于地幔之下,主要由铁和镍等金属组成从地面往下2900-6378千米处,地核是球形,其半径约3470千米。

地核分为外核和内核,外核厚度约2200千米,物质呈液态。外核的液态物质不断流动,产生地球的磁场; 内核半径约1220千米,物质呈固态。地核产生的磁场能够保护地球免受太阳风等宇宙射线的强烈冲击,为地球生命提供了稳定环境。

目前人类科技水平尚未能够实现对地幔和地核的直接开发。地球内部压力和温度随深度急剧增加。地幔温度可达3500摄氏度以上,地核温度超过6000摄氏度,现有钻探设备难以承受如此极端条件。

历史上最深的钻孔是苏联的科拉超深钻孔,深度达12263米,但仍未穿透地壳,距离地幔尚有差距。并且,地球内部是动态系统,钻探可能引发地质灾害,如岩浆喷发、地震等。若钻孔失控,可能导致灾难性后果。所以地幔和地核仍处于科学探索阶段,而非实际开发范畴。

3、深地的分类:三大方向掘金地下

深地经济主要分为三大核心板块:资源开发、地下空间建设、装备制造&技术服务等领域:

(1)深地资源开发

包括深层油气勘探开发、深部金属矿开采(如铜、金、锂等)、深部煤炭开发以及地热能开发等。例如,我国塔里木盆地8000米以深油气资源占全国总量80%以上,深部金属矿开采随着浅层资源枯竭成为重要方向。

(2)深地空间利用

涉及地下交通设施(如地铁隧道、地下综合管廊)、地下商业空间、盐穴储能库、地下数据中心等。随着城市地表空间饱和,地下空间开发成为拓展城市发展空间的关键,如上海地下200米综合体项目节省地表土地1200亩。

(3)深地技术研发与装备制造

包括超深钻机、深部探测设备、地下施工机械、抗高温高压钻头、超硬材料(如金刚石复合片)等装备制造,以及深地监测技术、数字孪生等技术服务。例如,石化机械的超深井钻头可耐受200℃高温、140MPa高压,适配塔里木盆地8000米超深油气田。

另外,深地技术服务 涵盖地质勘探、地球物理勘探、深地钻井服务、地下工程设计、深地监测与数据服务等。例如,中科海讯的12kHz宽带声呐可实现20公里探测距离,为深海资源勘探与海洋监测提供技术支持。

4、深地/深海/深空经济的对比

深地、深海、深空经济是人类向地球深部、海洋深处和宇宙空间拓展的新兴经济领域,它们在目标、技术、资源等方面存在区别,但在战略意义和技术协同上相互联系。

维度深地经济深海经济深空经济
开发范围地下1000米以下海面以下200米至万米地球大气层外(如月球、火星、外太空)
开发资源油气、地热、矿产气、可燃冰、生物资源稀有金属、太阳能、氦-3 、空间站
开发挑战高温高压、岩层复杂高压、腐蚀、通信困难辐射、微重力、长距离通信
技术要求钻探、地下机器人、耐高温、超硬材料深潜器、耐压舱、声呐通信火箭航空器、卫星、太空基地,太空特种材料
战略意义资源安全、城市扩容、应急保障能源替代、生物医药、海洋权益、国际规则全球通信、科技制高点、国防军事、太空资源
典型代表2025年深地塔科1井(10910米)2012年蛟龙号深潜器(7062米)2020年嫦娥五号探月(月球采样)

总之,深地、深海、深空经济虽开发范围、目标和挑战不同,但他们共同构成人类向未知领域拓展的经济体系。它们在装备和智能探测材料等技术上互通、战略层面相互支撑,共同推动人类对地球与宇宙资源的开发利用,是未来经济与科技发展的关键方向。

二、市场空间&各国发展对比

----------------

1、市场空间预测

关于深地经济的市场规模,官方未给出精确的统计数据。但据现有的公开资料分析 ,深地经济是万亿级战略赛道。

首先因素是庞大的资源基础,我国深层、超深层的油气资源量高达671亿吨油当量,但目前的开发率不足8%。同时,深部地热资源的储量也极其惊人。这些沉睡在地下的“宝藏”是市场规模预测最坚实的底气。

其次,全产业链的带动效应,深地经济不仅仅关乎资源开采,它还包括装备制造、核心材料、服务与运营、地下空间建设等四大主轴。每一个环节都会催生新的市场,例如用于超深井钻探的高端装备、应对极端环境的特种材料、以及城市深层地下空间的开发利用等。

综上,自然资源部预测,2030年全球深地经济规模将突破25万亿美元。我国“十五五”期间年市场体量有望达3-5万亿元,商业化初期(2026-2028年)增速峰值将达40%,成为下新一代经济增长引擎。

2、国内外发展对比

维度中国美国日本
战略定位“十五五”重点布局,打造科技制高点页岩气革命推动能源独立,深部资源开发成熟深部资源勘探计划,聚焦智能矿山和海底热液矿床
技术优势超深井钻探、超硬材料、智能装备国产化率95%水平井压裂技术全球领先,页岩气产量占比55%机器人钻探、三维建模技术突破,稀土回收技术成熟
政策支持政策支持 2000亿元专项基金,首台套补贴45%税收抵免、联邦土地租赁优惠绿色矿业认证、供应链多元化倡议
代表案例2025年塔里木 深地塔科1井10910米,亚洲第一;上海地下综合体美国得克萨斯州鹰滩页岩气田(年产1378亿立方米)、SAGE盐穴储气库足尾铜矿自动化改造、南海热液矿床试点开采

三、产业链

---------------

深地经济产业链涵盖:上游:钻井勘探装备与超硬材料;中游:能源开采与地下建设;下游:资源利用和服务。

1、上游-装备制造:产业链的基石

(1)主要设备

钻井勘探装备是深地开发的基础,技术壁垒极高。 并且它是一个系统工程,需要三大类关键设备协同作业:

首先是,钻探设备:包括钻机,提供动力;钻杆来传递动力、钻头最终来破碎岩石(如金刚石复合片PDC钻头)。

其次是,循环系统:核心是泥浆泵,它将钻井液通过钻杆泵入井底,携带岩屑返回地面,同时冷却钻头、平衡地层压力。

还有测控与安全设备:测井仪是在钻井过程中或完成后深入井内,探测地质和油气信息;和防喷器是在安装在井口,用于紧急封井,防止井喷事故。

(2)核心超硬材料:

深地极端的高温高压环境,对材料的耐高温耐腐蚀性提出了苛刻要求。

① 超硬材料:如人造金刚石和硬质合金,主要用于制造钻头的切削齿,是破碎坚硬岩石的关键。

② 高强度合金钢:用于制造钻杆和套管,必须具有极高的强度和抗疲劳性能。

③ 耐高温/耐腐蚀材料:如特种橡胶,可用于防喷器密封;高性能合金可用于关键部件;以承受高温、高压和腐蚀性介质的考验。

之前梳理过超硬材料,具体可翻看:出口管制!超硬材料--行业解析(附细分标的)

2、能源开采&地下建设

(1)资源开发:

通常指1000米至10000米深度)的油气、矿产等资源进行勘探与开发的活动,从而保障国家资源安全,包含2个方面:

① 深层油气开采:针对8000米以深的油气资源,需突破高温高压环境下的钻井、测井、完井等技术,如超深井钻机、随钻测井(LWD)、三维地震成像等技术,以提高勘探成功率和开采效率。

② 矿产资源开发:包括锂、钴、稀土等战略性矿产以及煤炭等传统矿产的深部开采。需应对高地压、高地温等复杂地质条件,涉及矿井建设、巷道掘进、矿石开采等技术,如智能采矿机器人、高效破碎筛分设备等。

(2)地下建设:

指利用地下空间进行基础设施建设、能源储存、城市功能拓展等活动,主要包括:

① 地下交通与管廊建设:如地铁隧道、地下综合管廊等,需采用盾构机、顶管机等大型施工设备,涉及岩土工程、结构设计、防水防渗等技术,以确保工程的安全性和稳定性。

② 地下储能设施建设:如盐穴储气库、压缩空气储能库等,需利用地下盐穴、岩洞等空间,通过钻井、注气、密封等技术实现能源的储存和释放。

③ 地下空间综合开发利用:如地下商业综合体、地下停车场、人防工程等,需结合城市规划和地质条件,进行地下空间的立体设计和功能布局,涉及地下建筑设计、通风照明、安全保障等技术。

3、资源利用和服务

(1)油气开发与加工:对深层油气资源进行开采、提炼和加工,生产石油、天然气等能源产品,满足能源需求。

(2)地热能利用:开发深层地热资源,用于发电、供暖或工业生产,如建设地热发电站、地热供暖系统等。

(3)储能服务:利用地下空间(如盐穴、枯竭油气藏)建设储能设施,存储能源(如压缩空气储能、氢储能等),平衡能源供需。

(4)矿产资源加工:对深部开采的矿产资源(如锂、稀土、金等)进行选矿、冶炼和深加工,生产高附加值的矿产品,如金属材料、化工原料等。

(5)地下空间服务:建设地下交通网络(地铁、隧道)、地下综合管廊、地下停车场等,缓解城市地面空间压力。利用地下空间建设数据中心,利用地热能冷却,降低能耗和运营成本。建设地下油气储备库、粮食储备库等,保障国家战略物资安全。

四、细分标的

-----------------

以下是不完全列举:

(1)钻采设备

石化机械:中石化旗下油气装备核心企业,产品覆盖钻头、固井压裂设备等,适配8000米以深井筒作业,为深地勘探提供关键装备。12000米自动化钻机唯一量产企业。

神开股份:超深井装备制造龙头企业,核心产品包括140MPa超高压防喷器组和175MPa智能井口装备,服务于我国首口万米科探井“深地塔科1井”。

德石股份:专注于石油钻井工具研发,产品适配深层油气开发的高温高压场景,市占率国内前三。

山东墨龙:国内较早从事石油钻采专用设备制造的企业,产品涵盖油套管、抽油杆、抽油泵等油气开采核心设备,是中石油、中石化等国内大型石油企业的合格供应商;油套管产能100万吨,中石油长协锁价。

如通股份:液压大钳市占率较高,产品应用于深井作业,通过提升作业效率和稳定性,成为深地钻采设备的重要供应商之一。

(2)矿产装备

中信重工矿山重型装备领域的龙头企业,在深地经济、高端装备制造等多个领域具有重要地位,磨机与提升机全球领先,深井提升技术独家。

徐工机械:起重机械、装载机、桩工机械、高空作业平台等细分市场也具有较强竞争力,掘进机市占率40%,深地矿山铲运核心。

三一重工:挖掘机械、混凝土机械等领域占据全球领先地位,全液压掘进钻机国内唯一,深部采矿效率翻倍。

北方股份:中国矿用车龙头,国内市场占有率超80%,产品涵盖刚性矿卡、铰接式自卸车等,广泛应用于煤矿、金属矿开采场景。

山河智能国内地下工程装备龙头企业之一,产品包括盾构机、旋挖钻机、液压静力压桩机等,凿岩设备细分冠军,硬岩掘进速度第一。

(3)超硬等特种材料

黄河旋风:超硬材料龙头,人造金刚石年生产能力达15亿克拉,产品广泛应用于深地钻井破岩。

② 四方达:专业生产油气钻探用聚晶金刚石复合片(PDC),为深地钻探提供关键材料支持。

钢研高纳:深海耐蚀高温合金独家供应商,市场份额超80%,产品满足深地高温高压环境需求。

中兵红箭:军工转民用,金刚石技术实力强,深部采矿刀具市占率超30%。

力量钻石:培育钻石与工业金刚石双业务,深地钻头毛利率超50%。

飞鹿股份:地下轨道交通防腐材料细分领域具有龙头地位,是该领域的领先企业。公司专注于金属、非金属、混凝土表面防腐与防护材料的研发、生产和销售。

宝钛股份:钛加工材国家标准的主要制订者,能够生产国际上所有的钛合金牌号,技术实力和行业地位得到广泛认可,深海、深空、深地钛合金特种材料使用者。

(4) 深地技术、深层资源勘探开发

华测导航:地质监测龙头,高精度监测系统可实时预警深地工程形变,矿山、隧道场景市占率国内第一。

正元地信:央企控股的地理信息企业,拥有地上地下全空间数据获取资质,参与地下管网信息化建设。

杰瑞股份:提供超深井测井仪等智慧勘探系统,参与四川盆地8000米页岩气项目。

通源石油 :提供测井、钻井等技术服务,参与深地资源勘探开发产业链。

潜能恒信:为石油公司提供油气勘探数据处理及开采服务,利用AI技术提升深地油气识别能力。

苏盐井神:拥有大型盐矿资源,盐穴是建设地下储气库、进行压缩空气储能的优质空间,与中石油合作建设张兴储气库,首创盐穴压缩空气储能技术,在盐穴综合利用领域具有独特优势。

(5)地下空间建设利用

中化岩土:岩土工程及地下空间开发领军企业,参与国家级地下综合体项目,技术覆盖地下空间开发全链条。

山河智能 :国内率先提出地下工程概念的企业,为深地科学与工程实验室提供核心装备,参与粤港澳大湾区地下空间建设。

中铁工业 :盾构机制造龙头企业,市场占有率高,为地下隧道等工程提供关键设备。

隧道股份:地下工程承建商,盾构机国内市占率第一,参与上海长江隧道、粤港澳大湾区地铁等项目。

铁建重工全球隧道工程装备与轨道交通设备领域的龙头企业。其核心业务涵盖隧道掘进机、轨道交通设备及特种专业装备,盾构机已连续两年保持全球第一,水利工程TBM产品市场占有率高达70%。

免责声明:内容引用自央视网、煤量子、中国自然资源报等公开资料,不代表作者本人立场,不构成投资建议。

-----------------

来源:Aiden的硬科技行研

展开阅读全文