礦區(qū)作為典型的低速無人駕駛應(yīng)用場景，國外早在上世紀(jì)80年代就開始了相關(guān)研究。中國雖然起步較晚，但憑借著國家政策的支持，科研團(tuán)隊奮力攻堅，行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從“跟跑”到“并跑”。特別是今年以來，多個里程碑式的新突破，我國礦區(qū)無人駕駛正向著“領(lǐng)跑”邁進(jìn)。
國家戰(zhàn)略加持，重大利好智慧礦山建設(shè)
礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基石，有利于促進(jìn)人民生活水平的提高、為國家政治經(jīng)濟(jì)競爭提供重要支撐。如何保證礦產(chǎn)資源的開采安全，發(fā)展綠色礦業(yè)、安全礦業(yè)是世界性問題。尤其是礦難事故，是全球各國的主要關(guān)注點(diǎn)。
就在10月28日，哈薩克斯坦卡拉干達(dá)州科斯堅科煤礦礦井發(fā)生火災(zāi)并引發(fā)甲烷爆炸，當(dāng)時井下共有252人。據(jù)最新消息，事故共造成46人死亡。
據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，全球最大的一次采礦事故造成了1549人死亡。目前，全球各國的礦難發(fā)生率、死亡率已經(jīng)明顯下降，但在部分國家和地區(qū)，重特大事故依然多發(fā)。
礦山安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全，事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定大局。為減少礦難事故的發(fā)生，利用自動駕駛和機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)環(huán)節(jié)的少人化、無人化已經(jīng)成為行業(yè)認(rèn)可的解決方案。
為全面推動我國智慧礦山建設(shè)，今年以來，不只是國家有關(guān)部委，地方各級政府也進(jìn)一步完善政策體系，支持各大礦企和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
2023年國內(nèi)礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域部分政策匯總（未完善之處請指正?。?/span>
當(dāng)前，智慧礦山建設(shè)是國家層面的戰(zhàn)略部署重點(diǎn)，被各大省市納入“十四五”規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)。國家礦山安監(jiān)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至目前，全國建有煤礦智能化采掘工作面超1400個，有智能化工作面的煤礦超730處，產(chǎn)能占比達(dá)到59.5%。
規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，全天候真無人日趨常態(tài)化
洛鉬集團(tuán)三道莊礦最早于2017年開始在國內(nèi)率先運(yùn)用無人駕駛采礦設(shè)備，但采用的是遠(yuǎn)程操控模式，且4G網(wǎng)絡(luò)下延時較長。2019年，該礦升級采用5G網(wǎng)絡(luò)，并落地30臺純電無人駕駛礦車，成為當(dāng)時國內(nèi)單體礦山最大規(guī)模無人駕駛車隊。
從“0”到“1”的突破，提振了行業(yè)發(fā)展信心。近幾年，經(jīng)過“安全員下車”，“單車無人”到“編組無人”的技術(shù)升級，多個礦產(chǎn)資源大省的無人駕駛項目運(yùn)營成效顯著，特別是新疆、內(nèi)蒙古地區(qū)，今年以來煤礦智能化建設(shè)全面提檔加速。
2023年國內(nèi)新增及重點(diǎn)礦區(qū)無人駕駛項目最新情況（未完善之處請指正?。?/span>
從項目情況來看，今年以來，我國礦區(qū)無人駕駛已經(jīng)交出一份令人滿意的成績單。
一是車隊規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，刷新“全球第一”紀(jì)錄。今年7月，由易控智駕投放的102臺百噸級增程式無人駕駛礦車正式交付特變電工新疆天池能源南露天煤礦使用，打造了國內(nèi)單體礦山車輛規(guī)模最大的無人駕駛項目。易控智駕有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該項目無人駕駛車隊已達(dá)203輛，超越澳洲FMG Chichester單礦108臺無人礦卡的紀(jì)錄成為新的全球第一。截至2023年9月，已安全穩(wěn)定運(yùn)營34個月，無人駕駛運(yùn)輸趟次34.5萬次，累計運(yùn)輸里程達(dá)187萬公里。
特變電工新疆天池能源南露天煤礦
二是百臺級量產(chǎn)訂單大增，領(lǐng)先企業(yè)實(shí)力擔(dān)當(dāng)。隨著落地項目開花結(jié)果，技術(shù)得到市場和客戶的認(rèn)可，礦區(qū)自動駕駛企業(yè)今年收獲訂單明顯增多。特別是下半年以來，出現(xiàn)多個數(shù)百臺訂單。如今年7月，三一智礦與新疆駿瑞眾研簽署超500臺無人駕駛礦車合作訂單，是我國礦區(qū)無人駕駛行業(yè)最大單筆訂單；今年10月，易控智駕、鳴陽礦業(yè)戰(zhàn)略簽約，未來雙方將陸續(xù)在新疆礦山投放500-1000臺新能源線控礦車；踏歌智行與寶通科技簽約打造數(shù)量不低于300臺的無人駕駛礦車。
據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統(tǒng)計，今年行業(yè)新增簽約的礦區(qū)無人駕駛項目訂單已近2000臺，礦區(qū)無人駕駛市場規(guī)模在大幅增長。
三是去安全員、7×24全天候常態(tài)化運(yùn)營項目增多。目前，以中科慧拓、易控智駕、踏歌智行、盟識科技、伯鐳科技等為代表的礦區(qū)自動駕駛企業(yè)，均已宣布起落地項目實(shí)現(xiàn)“去安全員”。同時，運(yùn)營項目作業(yè)時長、作業(yè)效率進(jìn)一步提升。如華能伊敏露天礦、特變電工新疆天池能源南露天煤礦、國能新疆準(zhǔn)東露天煤礦、國能北電勝利一號露天煤礦等，無人駕駛礦車均實(shí)現(xiàn)7×24小時無安全員常態(tài)化運(yùn)輸。
四是場景布局深度與廣度并驅(qū)，非煤礦區(qū)項目增多。礦山可以分為煤礦、金屬礦、非金屬礦等，煤礦特別是露天礦開采工藝相對簡單，礦區(qū)無人駕駛項目最先在此場景落地。目前，煤礦項目日趨成熟，行業(yè)也在非煤礦區(qū)實(shí)現(xiàn)更多突破。如今年7月，盟識科技聯(lián)合國內(nèi)“鋰業(yè)巨頭”志存鋰業(yè)集團(tuán)，在若羌打造了鋰業(yè)首個全礦智能綠色礦山。華潤水泥田陽工廠全礦無人項目是全國首個一次性建成全礦無人化項目；華潤水泥大排砂石骨料礦無人運(yùn)輸運(yùn)營項目是砂石骨料行業(yè)礦車數(shù)量最多、規(guī)模最大的“無人駕駛+新能源”智慧礦山示范項目。
鋰業(yè)首個全礦智能綠色礦山項目
中科慧拓有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，中科慧拓依托自主研發(fā)的平行礦山操作系統(tǒng)“愚公YUGONG”，在今年成功交付了華潤水泥田陽、陽泉冀東水泥以及海南昌江華盛水泥三大水泥礦山的智慧化改造項目，一年內(nèi)迅速交付并驗收三大水泥礦山改造項目，非煤礦區(qū)項目落地效率也在行業(yè)領(lǐng)先。
五是首個海外項目落地，“中國樣板”走向世界。10月17日，中科慧拓攜手泰國最大的綜合性企業(yè)SCG（泰國暹羅水泥集團(tuán)）、泰國最大電信運(yùn)營商AIS、華為、宇通5家中泰企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了中國礦區(qū)自動駕駛首個出海項目落地。據(jù)悉，除了中科慧拓，踏歌智行、易控智駕、伯鐳科技等一眾自動駕駛企業(yè)均在積極推動中國礦區(qū)無人駕駛技術(shù)在海外的落地與應(yīng)用。
綜合項目情況，目前我國礦區(qū)無人駕駛項目還是以國家能源礦企居多。這類企業(yè)政策支持力度、項目補(bǔ)貼力度更大，且大型礦區(qū)較多，有利于項目落地。今年2月，中科慧拓中標(biāo)的國家能源集團(tuán)雁寶能源寶日希勒露天煤礦無人駕駛卡車編組運(yùn)行項目正式簽約，是目前科創(chuàng)企業(yè)與國家能源礦企直接簽訂的最大無人化項目。該項目包含5型共32輛礦用卡車的無人化改造，并配套部署300臺協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)、3套應(yīng)急接管系統(tǒng)、13套路側(cè)感知單元。
國家能源集團(tuán)雁寶能源寶日希勒煤礦
資本持續(xù)加持，加速專用型產(chǎn)品迭代升級
據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統(tǒng)計，今年以來，國內(nèi)無人礦山領(lǐng)域公開6起重要融資，披露的融資總額超十億元人民幣。對比2022年融資6起、超7.2億元，2021年的8起、超6億元，披露的融資總額均有增加。
從融資情況來看，領(lǐng)先的礦區(qū)自動駕駛企業(yè)融資體量較大。踏歌智行C2輪融資4億元，距上一輪過億元融資相隔不到十個月。往年，中科慧拓C輪融資約3億元、B輪融資超2億元，希迪智駕C輪融資3億元、B輪融資3億元，伯鐳科技獲國家電投超2億元等等，礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域億元級融資占比相對較高。
另外，今年一些后起之秀也受到了資本的關(guān)注與支持，如主函數(shù)科技、清杉科技。
得益于資本持續(xù)加碼，自動駕駛企業(yè)加速產(chǎn)品迭代升級。為了使車輛更好地適配露天礦無人駕駛場景，業(yè)內(nèi)多款“針對礦山正向設(shè)計”的無人駕駛礦用車應(yīng)運(yùn)而生。
無座艙式
如今年3月，伯鐳科技聯(lián)合國家電投啟源芯動力、特百佳、重慶紅專打造了全國首臺無駕駛室換電無人礦車“電牛Ebull”，其按照“無駕駛室換電礦卡設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”正向設(shè)計，每臺“電牛Ebull”每年至少能夠為運(yùn)營方減排二氧化碳260噸，節(jié)省至少20萬元人力成本。
今年5月，中科慧拓推出的智能運(yùn)載機(jī)器人“載山CarMo”，前裝設(shè)計的無人駕駛系統(tǒng)完全取消了駕駛艙，是一款意義上的全時無人駕駛礦山運(yùn)輸設(shè)備，并采用了新能源動力模塊，實(shí)現(xiàn)“零尾氣”碳排放。目前正在騰遠(yuǎn)煤礦進(jìn)行無人編組試運(yùn)行。
載山CarMo在騰遠(yuǎn)煤礦運(yùn)行
路凱智行自主研制的露天礦用運(yùn)輸機(jī)器人“Alpha 90”，采用正向開發(fā)流程，解決了傳統(tǒng)運(yùn)輸設(shè)備無人改造過程的機(jī)械與控制解耦問題，通過車規(guī)級自研軟硬件域控在業(yè)內(nèi)率先落地了設(shè)備安全閉環(huán)架構(gòu)，創(chuàng)新性的一體化傳感器支架及局部感知優(yōu)化方案，縮短裝配時間，大幅度提升部件使用壽命和整個設(shè)備的安全性、可靠性，同時降低自重提升裝載量。
另外，還有徐工ZNK高端百噸級智慧礦車、徐工三橋剛性純電動無人礦車XDR80TE-AT，這幾款產(chǎn)品均有一個突出特點(diǎn)，即“無駕駛室”，讓礦車運(yùn)輸空間更大化，更符合“無人駕駛礦車”的無人作業(yè)要求和運(yùn)輸功能要求。
充換電一體
隨著對可持續(xù)化發(fā)展的追求以及響應(yīng)綠色礦山建設(shè)，傳統(tǒng)燃油礦車逐漸被混動礦卡替代。同時，純電、氫能等多種新能源礦卡開始出現(xiàn)在礦區(qū)。“充換電一體”也成為不少企業(yè)升級無人礦車產(chǎn)品的設(shè)計方向，如伯鐳科技交付騰遠(yuǎn)煤礦的無人礦卡、徐工ZNK高端百噸級智慧礦車，均已實(shí)現(xiàn)充換電一體。
行業(yè)發(fā)展趨勢：方向明朗，未來可期
經(jīng)過近幾年的發(fā)展，礦區(qū)無人駕駛的市場主體已經(jīng)初步培育起來，自動駕駛企業(yè)、能源礦企、整車裝備制造商、運(yùn)輸公司等各方力量協(xié)同推進(jìn)，助力行業(yè)一次又一次實(shí)現(xiàn)“零的突破”，迎來新的里程碑。
行業(yè)認(rèn)為，接下來礦區(qū)無人駕駛將在以下方面找到新機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)新價值。
井工礦無人駕駛市場廣闊
以煤礦為例，由于我國地質(zhì)特殊，90%以上的煤礦資源均在地下深處，現(xiàn)有的4400余座煤礦大部分為井工礦。井工煤礦開采作業(yè)是在環(huán)境復(fù)雜、巖層多樣的井下進(jìn)行，開發(fā)難度更大、危險系數(shù)更高，是我國過去煤礦重特大事故頻發(fā)的重要原因。所以井工礦也是國家推行煤礦智能化建設(shè)的重點(diǎn)目標(biāo)。伴隨露天煤礦無人駕駛項目取得實(shí)效，部分企業(yè)也在井工礦積極拓展業(yè)務(wù)，如中科慧拓、雷科智途等。
目前，中科慧拓、雷科智途均已率先完成了井工礦無人駕駛改造和運(yùn)行。
雷科智途由雷科防務(wù)、北京理工大學(xué)毛二可院士創(chuàng)新團(tuán)隊、無人車技術(shù)工信部重點(diǎn)實(shí)驗室核心團(tuán)隊聯(lián)合創(chuàng)立，其重點(diǎn)發(fā)力領(lǐng)域便是井工礦。雷科智途有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，相比露天礦場的無人駕駛，井工礦無人駕駛更為復(fù)雜，存在光照不足、空間小、濕度大等多重困擾，且無衛(wèi)星和通訊信號覆蓋，車規(guī)級設(shè)備在井下往往難以發(fā)揮作用，因此真正愿意深入此場景的企業(yè)還很少。
據(jù)悉，雷科智途創(chuàng)始團(tuán)隊依托核心掌握的4D毫米波雷達(dá)技術(shù)，率先進(jìn)入并攻克井工礦無人駕駛復(fù)雜場景，通過構(gòu)建“硬件自產(chǎn)、技術(shù)自研、數(shù)據(jù)自采、平臺自建”全方位技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)“車-巷-云”井工礦無人駕駛?cè)珬Ｊ较到y(tǒng)通用性平臺，已完成輔運(yùn)指揮車，物料運(yùn)輸車及運(yùn)人車的等井工況無人駕駛落地驗證，具備常態(tài)化的場景應(yīng)用。今年內(nèi)，公司將有多個井工礦項目正式落地運(yùn)營。
礦區(qū)充電站配套設(shè)施需求增長
隨著礦區(qū)無人駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備全生命周期、生產(chǎn)全工藝流程、企業(yè)全業(yè)務(wù)流程的自動化、信息化、智能化也將迎來全面提高，項目配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也將帶動一個個細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。諸如5G高速網(wǎng)絡(luò)高清全息成像、4D光感分析、AI視頻分析等技術(shù)，更廣泛地應(yīng)用到項目中。
目前，無人礦車的電動化已經(jīng)是行業(yè)未來的主流趨勢，與之配套的充電站等基礎(chǔ)設(shè)施成為發(fā)展的關(guān)鍵。充電樁建設(shè)需要考慮到環(huán)境因素，包括氣候、地理位置、土壤等。如果建設(shè)的充電樁不符合環(huán)境要求，就會出現(xiàn)故障或影響充電效率。面對礦區(qū)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，充電站的建設(shè)也面臨挑戰(zhàn)。
尋求海外市場
礦區(qū)無人駕駛企業(yè)布局海外市場，不僅考驗技術(shù)的成熟度、方案的靈活性，對場景的深度理解，還有生態(tài)合作伙伴的陣容也是企業(yè)出海制勝的關(guān)鍵。
目前，中科慧拓已經(jīng)與合作伙伴在泰國實(shí)現(xiàn)中國首個礦區(qū)無人駕駛項目簽約落地，邁出了“出海”的關(guān)鍵一步。另外，易控智駕組建的海外無人駕駛團(tuán)隊正在與澳洲項目對接，預(yù)計很快會有項目試點(diǎn)；踏歌智行則在澳洲、非洲、南美洲多地推進(jìn)境外礦區(qū)無人駕駛項目。通過“一帶一路”等國家政策支持，自動駕駛企業(yè)與礦企、設(shè)備廠商“組團(tuán)出海”能更快取得突破。
總體而言，以無人駕駛技術(shù)為基礎(chǔ)，建設(shè)綠色智慧礦山是未來礦業(yè)主流發(fā)展方向。盟識科技有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，如今，客戶對無人駕駛技術(shù)的期待大幅提高，通過這項技術(shù)的應(yīng)用以解決安全事故高發(fā)、管理難度大、運(yùn)營效率低、人力短缺且成本持續(xù)上漲等痛點(diǎn)問題。為更好地保護(hù)和培育市場，無論是從國內(nèi)發(fā)展來看還是出海，都需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴通力協(xié)作，在實(shí)踐中務(wù)實(shí)推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)的發(fā)展，并將其逐步引向成熟，為礦山行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量，切實(shí)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來真正的價值。
