IntelMining:思哲
引言:2020年中国矿用无人驾驶规模化落地进程加速
进入21世纪,随着IT技术的快速发展,通讯和传感器等成本大幅降低,而计算处理能力却大幅提高,经过几年技术发展和积累,矿用车无人驾驶终于要迎来规模化落地应用了。
近日,国家发改委、能源局等八部门刚刚发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出,到2025年,大型煤矿和灾害严重煤矿要基本实现智能化,形成煤矿智能化建设技术规范与标准体系。政策红利的释放,对矿山无人化的从业者来说是重大利好。
综合国内外情况,笔者觉得2020年会是中国矿用车无人驾驶规模商用化的元年。
01国外-小松
2005年,小松在智利的铜矿开始进行无人运输系统的试验,小松并没有为无人驾驶研制新型车辆,而是采用现有车型,为其安装了多种传感器、控制器和通讯组件等设备,确保其可在指令之下自动行驶。而整个系统还需要地面控制中心、通信基站等设备,并在导航卫星的支持下工作。小松的试验取得了成功,并于2008年1月实现了商业化部署,距离现在已经整整十年了。紧接着,力拓位于澳大利亚的几座铁矿也在2008年底开始运营无人驾驶的自卸车。而由于地处偏远,控制中心建在了距离矿山约1500公里的大城市珀斯,进行远程控制。到了2013年,位于加拿大的油砂矿也开始采用小松的无人运输系统。
如今,小松的无人运输系统已应用在澳大利亚、南北美洲的矿山,小松AHS(自动运输系统)已在全球4个国家的10个矿山应用,包括铜、铁和油砂。这些车辆以及系统在安全性、生产力、环境耐受性和系统灵活性方面经受了考验,且目前已实现自动运输的物料量级也是行业之最 。
此外,小松将在巴西卡拉加斯矿山增加37台930E无人驾驶矿车,以更好地助力当地绿色矿山建设,改善环境质量,提高运营效率,降低安全隐患。小松在卡拉加斯矿山的设备于2019年11月启动,预计2024年完成。
02国外-卡特彼勒
在矿车无人化方面,另一矿车巨头卡特彼勒也有着不菲的成就,CAT® MineStar™ (矿山之星)系统通过车队、地形、探测、健康和命令五大智能模块,帮助客户管理从物料跟踪到车队、设备健康、无人驾驶等方方面面。通过使用传感器、车载激光雷达和雷达系统等技术,CAT® 无人驾驶矿用卡车在全球各地矿山实现全天候无人驾驶,为客户安全移送物料已达10亿吨,将近3500万公里。卡特彼勒在2013年部署了首批6辆商用无人驾驶卡车,现在已经有超过150辆,帮助近十家矿业公司运输铁矿石、铜和油砂。
“CAT® MineStar™ (矿山之星)的自动运输系统(CAT® Command for Hauling)已证明了其对采矿客户的价值。这体现在卡特彼勒无人驾驶车队在实现10亿吨运输量的速度上。卡车生产效率和利用率的提升、稳定的运营和成本降低为矿业公司带来极大好处,他们的车队快速发展壮大、产量持续增加。”卡特彼勒技术研发有限公司产品经理Sean McGinnis表示。
03国外-力拓
2019年,全球矿业巨头力拓(rio tinto)首席执行官jean sébastien jacques在接受《经济学人》采访时透露,他们将在今年晚些时候寻求董事会批准投资达22亿美元的全球首个纯“智能矿山”项目。
在力拓管理层眼中,智能矿山的前景是如此美妙,它们安全、高效、节省大量人力成本。想想看,作为全球八大铁矿基地的力拓西澳Hope Downs 4铁矿主矿场不再有人的身影,不再有司机,有的只是机器的轰鸣,重达300吨的挖矿卡车以无人驾驶模式飞驰在滚滚红色烟尘里。
在距离矿场约2小时飞行距离、位于珀斯(Perth)市中心的力拓作业指挥中心,工程师们用电脑远程控制着矿场设备。在这里, 他们从屏幕上监控着两组分别由六辆无人钻矿设备构成的机器挖掘矿石。
力拓铁矿石业务负责人Chris Salisbury介绍,与人类作业相比, 无人驾驶钻矿的作业时长平均要多出近三分之一,且平均每小时钻矿距离多出10%。力拓管理层表示,以12个小时计算,载人车比较有竞争力,但以24个小时甚至更长时间衡量,机器更具优势,它们不需要喝咖啡,不会感到疲劳,也不存在因司机交接班而出现的作业停歇。无人驾驶卡车每天只需要停下来加一次油就好了。在机器自动化之后,矿山的劳工成本已经降低了三分之一。在400辆重型卡车车队中的76个无人驾驶车辆的帮助下,皮尔巴拉(Pilbara)矿场的运营成本预计比其他矿山低了15%左右。
力拓希望明年监管部门能批准他们开通世界上第一个真正的无人矿场项目,实现真正的自动化。50辆无人驾驶火车将在4个港口、16个矿山之间穿梭,总里程约1700公里。去年9月,它完成了100公里的测试。这种车的平均行驶速度能比人类驾驶提升6%。该项目还包括1200辆无人驾驶矿石卡车。
Jean Sébastien Jacques表示,技术进步只会令预期中的未来五年50亿美元的额外自由现金流增加三分之一,但从2021年开始,新的技术尤其是无人驾驶技术将成为更大的投资回报驱动力。他们计划届时在皮尔巴拉地区Koodaideri矿场开始进行真正意义上的智能矿石生产,它的成本大约在22亿美元。
国外矿业无人驾驶商业化发展的如火如荼且在商业化后获益匪浅,国内目前行业进展又是怎么样的呢?
04国内-易控智驾
截止2019年11月,北京易控智驾科技有限公司已经投入四台矿用车在鄂尔多斯地区进行试运营,运输物料4.5万方+,无人驾驶累计里程近8500公里,易控智驾的云平台“蜂群指挥官”已经投入使用。
“在2020年公司的无人驾驶车队总体规模会控制在12-50台体量,运输方量计划在100万方-200万方区间,具体依据公司自身技术实力、客户总体需求、研发团队整体进度及无人驾驶运营安全规划等灵活进行。”易控智驾商务总监庞东君说到。“易控智驾是一家专注于矿用车无人驾驶的高新技术企业,公司走的是产品型研发路线,这是跟同行有些区别的。”
05国内-踏歌智行
国内首家矿区无人驾驶方案提供及运营商北京踏歌智行科技有限公司也成绩斐然,2019年底已经在白云鄂博东矿实现了2台大型矿卡+2台电铲编组运营,并计划在2020年实现15台在用矿卡+2台新矿卡的无人驾驶编队运营。
2020年,在国家电投南露天矿计划实现“2台在用车+10台新车”无人驾驶运营+“215台主动防撞”的系统配置,在鄂尔多斯煤矿场景自营+合作同步,实现2个矿,200辆车运营。
06国内-慧拓智能
央视老客慧拓智能机器有限公司可谓项目多多,2019年10月23日上午,慧拓智能与徐工集团合作研发的XDE120无人驾驶矿卡在中金集团乌山铜钼矿首发试运行。这是慧拓无人运输系统正式落地大唐国际宝利煤矿商业化运营后,在极寒地区的有色矿领域再次获得突破性进展。
在平行驾驶行业会议上慧拓智能也发讲述了2020年实现100-150台无人驾驶矿车集群的运营计划。
此外,北方股份、同力重工、徐工、三一、中车等主机厂对矿车无人驾驶也有布局。
07国内-国家能源
国家能源集团关于无人驾驶的布局也比较早,2018年11月,中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天煤矿发布招标“露天煤矿矿用自卸车无人驾驶系统”最高投标限价为3150万元,虽然该项目后来搁浅,也是为矿方布局无人驾驶开了先河。
有消息称,2020年国家能源集团神延西湾露天煤矿即将开始布局全矿无人驾驶,该矿有望在2022年前后媲美力拓在皮尔巴拉矿区的智能化水平。
08国内-焦煤集团
焦煤集团在无人驾驶上布局也是比较彻底,千业矿区划分西部、中部、东部三个采矿区,可采储量:2.88亿吨。为了资源利用最大化,焦煤集团承建了焦作市东部商砼产业园项目,年需要石料总量增加至1300万吨,该项目将全面部署无人驾驶,并已经得到焦作市政府支持。
国外矿业无人驾驶商业化存在哪些差异呢?
一、国外矿用无人驾驶是由矿车制造商作为技术主导开展进行的,国内是由高科技创新创业公司作为技术主导进行的。
二、国外司机等人工综合成本昂贵,愿意承担小松、卡特的巨额改造费用和年度服务费用,国内人工成本相对较低,无人驾驶改造成本不能过高。
三、国外类似力拓、必和必拓等矿业巨头对无人驾驶等新技术投入巨大,国内各个能源集团投资力度目前相对较小。
四、国外只有矿卡车型作为无人驾驶载体,国内涉及矿卡、宽体车、后八轮等多车型。
五、国外车本身标准更高,车身性能更可靠,国内车质量基础相对差一些,这就造成无人驾驶技术和安全冗余难度相对更大等。
小结
目前,国内矿主的投入意愿逐渐增强,且逐渐意识到矿用无人驾驶是矿业的刚性需求;易控智驾等无人驾驶公司技术能力逐步提高、数据逐渐积累;主机厂车身可靠性和智能化程度逐步提高;5G商用在国内对比国外的巨大优势;国外有商业样板作为经验参考;资本市场逐渐向细分可落地场景布局倾斜等等结合在一起,形成了矿用无人驾驶在国内落地的基础。
2019年已然过去,回望这一年无人驾驶发生的一些事件(Robtaxi和干线物流等),给人的感觉依然是:自动驾驶离我们还是那么近却又那么远!然而,细分场景露天矿区无人驾驶技术、融资和商业化进展却远超预期,2020年,中国必将开启矿用车无人驾驶规模化落地的新时代!!!