海洋油氣作為全球能源結構的重要組成部分，其勘探開發正逐步向深海、超深海領域延伸，而新材料技術作為支撐深海油氣開發的核心驅動力，直接決定了海洋油氣資源開發的深度、效率與安全性。近年來，國內外行業專家、科研團隊及企業深耕海洋油氣工程新材料領域，在防腐、管線管、柔性管、管纜等多個方向取得突破性成果，同時明確了未來發展方向，為海洋油氣產業高質量發展及海洋強國戰略實施提供了堅實支撐。
日前，以“材料創新驅動深海開發”為主題的2026國際海洋油氣與深海采礦新材料創新應用大會順利舉辦。中國工程院院士薛群基指出，海洋工程材料是海洋強國戰略的核心支撐，呼吁全行業強化自主創新，攻堅深海極端環境關鍵材料領域的“卡脖子”技術難題。
中國工程院院士 薛群基
來自中科院、中國石油、中國海油等業內知名機構及企業的專家，結合行業趨勢及各領域核心成果，系統梳理了海洋油氣工程新材料的發展現狀、應用實踐與未來展望。
全球海洋油氣勘探開發趨勢與市場需求
睿咨得能源管理咨詢（北京）有限公司能源合伙人兼中國區總經理朱新磊指出，未來10~15年，化石能源仍將是全球能源結構的主力，其中原油需求預計在2031年達峰后平緩下降，天然氣需求峰值則更為靠后，未來需大量開發未做投資決定或未被發現的油氣資源，才能填補全球能源需求缺口。
睿咨得能源管理咨詢（北京）有限公司能源合伙人兼中國區總經理朱新磊
在海洋油氣領域，頁巖油增長已呈強弩之末，海洋石油產量預計2035年達峰，且產量正逐步向更深水域轉移，未來2~3年全球油氣增長主要來自深水區域，巴西、圭亞那等國將成為主要貢獻者。當前，深海勘探發現占比持續提升，但資源消耗過快，亟需加大勘探投資；同時，深水油氣經濟性僅次于中東油氣，且碳排放強度低，在能源轉型進程中更具競爭力，未來深海油氣開發仍將由國際石油巨頭主導。
作為深海油氣開發的核心領域，水下管纜系統帶動海底工程市場持續增長，2020年以來年均增長10%，2025年市場規模預計達350億美元，其中管纜系統占總支出的42%；預計2030年后市場增速放緩，但管纜系統仍將保持領先地位，年均規模約1800億美元，海底接駁項目增加將成為核心驅動力，巴西、圭亞那將成為超深水開發的增長核心。
深海防腐材料：突破極端環境瓶頸，填補國內空白
深海蘊藏著全球70%的油氣資源及豐富金屬資源，也是國防裝備部署的重要環境，深潛、深鉆、深網三大工程是深海資源開發與安全保障的核心，而高強鋼、鈦合金等材料的防護性能直接決定裝備安全服役水平。但深海極端的物理、化學、生物環境，導致金屬構件腐蝕特性與淺層海水差異顯著，給材料防護帶來巨大挑戰。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所所長王立平帶領的團隊經過10余年深耕，在會議上發布了深海極端環境下防護涂層材料的最新研究成果。團隊提出二維片層、纖維、功能性納米顆粒多維多尺度界面強韌化新思路，開發出耐高壓、抗滲透、長效防腐涂層材料體系，成功解決了深海涂層界面結合、腐蝕介質阻隔、高壓力學性能三大核心難題。通過精準調控樹脂分子結構、優化二維片層材料分散排列等技術手段，該涂層在30MPa高壓環境下浸泡28天仍保持高強度附著力，納米片層平行排布的涂層阻隔性能較普通涂層提升200多倍，犧牲陽極效率達91.8%。
實驗驗證方面，團隊已完成從2540米至11000米全海域原位實驗，其中2025年5月在馬里亞納海溝開展的12000米、184天原位驗證，系全球首次在萬米深海開展防腐材料驗證，填補了我國深海防腐材料深海驗證的技術空白，實現全球深海防護能力覆蓋；同時在實驗室模擬“奮斗者”號100MPa高壓環境完成多批次實驗，性能優于國內外同類產品。
工程應用層面，該團隊研發的防腐材料已廣泛應用于深海監測設備、耐壓罐、采油運載裝備等領域，同時覆蓋沿海11個地區的千余座變電站、50多個重點工程及近20個國內外核電站，打破了美日企業在相關領域的壟斷；在11座跨海橋梁、10多個海上風電工程中，成功解決潮沙河岸片區沖刷腐蝕難題，實現規模化應用。目前，團隊已授權發明專利220余件（含12件國際專利），核心成員論文引用率達1.7萬次，形成了完善的學術體系與技術儲備。未來，團隊將重點建立深海材料原位動態實驗方法，研究材料失效機制與壽命預測，推動技術在更多深海裝備上的應用。
海洋油氣工程核心管材：國產化突破，保障深海開發安全
高應變海洋管線管：攻克深水管材技術難題 。海洋管道作為海上油氣田的“生命線”，在鋪設及服役過程中受高溫高壓、海床土壤位移等多種載荷作用，易產生變形、彎曲、壓潰甚至破裂，進而引發油氣泄漏和海洋污染，我國現有海洋管道每年仍有1-3起事故，亟需技術突破。
中石油工程材料研究公司高級工程師 吉玲康
中石油工程材料研究公司高級工程師吉玲康團隊牽頭承擔國家重點研發計劃“高應變海洋管線管研制”，破解了國際相關技術零散、國內深水管材生產難度大的難題。研制過程中，團隊攻克設計、鋼板制造、鋼管制造、現場焊接四大核心難題，采用全產業鏈攻關思路，形成了完整的技術體系。設計層面，制定了我國首部相關設計指南，提出0.4%的總應變需求，發布了鋼板國標及鋼管企業標準；材料制造上，研發出復合組織鋼板，突破厚壁生產工藝，改造生產工裝，開發專用焊材，性能達到國際先進水平；評估技術方面，建立全尺寸實驗裝置，形成相關實驗方法并發布國標，明確了壁厚與應變容量的相關性。最終，團隊開發出44種產品，涵蓋鋼板、鋼管、焊材，管材可適配4500米水深，臨界應變容量達3.0%，完全滿足相關標準要求。吉玲康表示，未來需推進產品規模化、示范應用，保障我國深水、超深水海底管道的安全可靠。
深海柔性管：實現技術頂尖，推動產業化落地。挪威技術科學院院士、浙江省百人計劃引進人才白勇院士，長期深耕柔性管領域，過去16年專注柔性管研發，近5年重點攻關深海柔性管技術。他帶領團隊一邊開展理論研究、著書立說，一邊創辦企業實現成果產業化，核心聚焦兩大方向：一是深海柔性管（9層管、APP管），二是玻纖管、鋼帶管等陸地及海洋用管。
挪威技術科學院院士、浙江省百人計劃引進人才 白勇
目前，白勇院士團隊已突破深海柔性管核心技術，在寧波建有生產基地，可量產適配500米水深的管道，同時完成了2000米、3000米水深管道的力學研究，購置相關生產設備并推進量產實驗，計劃未來兩年實現理論與實踐的結合，完成產業化落地。相關技術已達世界頂尖水平，可與美國、歐洲知名企業同臺競爭。此外，團隊還將玻纖管、鋼帶管應用于氫能源運輸，通過PS2隔離層、鋁合金內膽解決氫氣滲透問題，實現純氫長距離、短距離運輸的技術突破。白勇院士表示，中國在管道材料、裝備技術上已接近歐美水平，部分領域實現超越，未來將持續推進深海柔性管量產，同時擴大氫能源運輸用管的應用。
海底管纜新材料：國產化與智能化并行，降本增效成果顯著
動態柔性立管：國產化示范應用，節省巨額投資。中海油上海分公司已建成完善的海上油氣開發設施，為實現百億方天然氣產量目標，亟需解決中小型油氣田開發成本高、常規飽和潛水分段安裝鋼絲立管費用高（飽和潛水費用占比超50%）等問題。目前國內動態撓性管完全依賴進口，存在價格高、供貨周期長（20個月以上）等痛點，國產化替代勢在必行，國內廠家正全力攻關，靜態管已投入應用，動態管預計今明兩年完成取證并推廣。
中海油上海分公司相關負責人 郎一鳴
依托該集團重大專項，中海油上海分公司相關負責人郎一鳴團隊實現兩大技術創新，攻克9個核心創新點，完成了百米水深常溫動態撓性管國產化示范應用，建立了從設計、制造、測試到安裝運維的完整技術體系，開發相關設計軟件和快速連接技術，大幅提升效率、降低成本。相關成果已在東海保障項目等兩個項目中應用，節省投資約3000萬元，入選中海油十大技術創新。該項目于去年9月20日完成安裝，10月23日正式投產。此外，團隊在項目推進中完成多套樣機研制，開展50多項各類試驗，形成100多份設計方案，已授權發明專利2項，投稿論文8篇。
RTP管穿插修復技術：破解海管腐蝕難題，提升施工效率。當前海上海管腐蝕問題突出，480多條海管中約60條存在嚴重腐蝕，傳統鋼管修復成本高、效率低，非粘接撓性管耐腐蝕性仍有局限，而RTP管（增強熱塑性復合管）作為非金屬復合管，在耐腐蝕性、施工效率、全生命周期成本上具有顯著優勢，其扣押式連接可大幅提升施工效率。
中海油（天津）管道工程技術有限公司軟管團隊負責人劉軍
中海油（天津）管道工程技術有限公司軟管團隊負責人劉軍團隊去年在南海東部油田完成國內首次RTP管海上穿插修復示范應用，攻克14個彎頭（含9個90度彎頭）的技術難題，實現15.5公里管線修復，多項指標達國際領先水平，修復后原油輸送量超設計值。團隊還完成4寸RTP管研制，自主研發6寸管并通過相關驗證，取得DNV船級社認證。展望未來，劉軍提出將系列化開發RTP管，推進智能化研究，研發海洋工程高壓產品，并拓展至新能源領域，探索氫能、二氧化碳輸送等應用，為老舊海管腐蝕治理及新能源發展提供技術支撐。
海底管道新材料應用與未來布局。目前我國海底管道管材應用水平與世界主流水平仍有10余年差距，設計多采用國外DNV或美標標準。海油工程公司多年來推動管材國產化持續突破，先后實現無縫管、高頻焊管等國產化，2021年應用首條高溫輸水軟管，2025年推動國產動態軟管在南海項目落地，同時帶動國內管材廠家出海，在卡塔爾項目中成功應對酸性三區介質的高腐蝕挑戰。
海油工程公司首席工程師 趙黨
科研攻關方面，海油工程公司首席工程師趙黨表示，海油工程牽頭國家1.2億元重大課題，聯合多所高校、企業開展動態軟管國產化攻關，已完成2項工程示范應用；參與大管徑耐疲勞耐腐蝕高頻焊管研發，同時參與國際輸氫、二氧化碳管道規范制定，推動國內新材料技術與國際接軌。展望未來，新材料應用將聚焦三大方向：探索熱塑管應用以降低海上開發成本；推進海底管道數字化、智能化監測技術研發，適配復雜海洋環境需求；結合北極油氣開發等場景，開展新材料及相關技術研究，同時誠邀專家合作，助力國內海底管道新材料技術提升。
國產化成果凸顯，海洋油氣新材料賦能深海開發未來
當前，全球海洋油氣勘探開發正加速向深海、超深海邁進，能源轉型背景下，海洋油氣工程新材料的重要性愈發凸顯。從深海防腐材料的萬米級突破，到高應變管線管、深海柔性管的國產化落地，再到動態柔性立管、RTP管的創新應用，我國在海洋油氣工程新材料領域已實現從跟跑到并跑、部分領跑的跨越，不僅打破了國外技術壟斷，降低了工程投資，更保障了我國海洋油氣開發的安全與自主。
未來，隨著海洋新能源融合、北極油氣開發、氫能與二氧化碳輸送等新場景的拓展，海洋油氣工程新材料將朝著智能化、高效化、綠色化、系列化方向發展。科研團隊與企業將持續聚焦核心技術攻關，完善技術體系與產業布局，加強國際合作與交流，推動新材料技術在更多領域的規模化應用，為我國海洋強國建設、全球能源安全保障及能源轉型提供更加強有力的支撐。
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