无人驾驶技术给露天采矿带来的颠覆式创新

作者：思哲

引导语：任何一项新技术的发明或任何一个新模式的创新，都会带来产业格局的变化，而无人驾驶技术将对露天采矿在工艺设计、设备选型、工程管理及业务模式等方面带来一系列的颠覆式创新

随着云计算、大数据、物联网、移动互联、虚拟现实、无人驾驶、人工智能、5G等新一代信息技术日趋成熟，露天采矿结合“5G+矿用卡车无人驾驶”应用加快产业智能化进程、全面推动产业结构的优化升级和生产力水平的整体跃升的需求越来越迫切。

据世界经济论坛和埃森哲公司最近发布的一项研究显示，到2025年，数字化将为采矿业及其客户，以及社会与环境带来4250亿美元的价值，而矿用无人驾驶技术在这一产业升级中占有举足轻重的地位。

一、国外矿用无人驾驶技术已经规模落地应用

在2019年4月份国际工程机械巨头小松的无人运输系统（AHS)已经完成超过20亿吨物料运输。

目前，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。

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。

另一工程机械巨头卡特彼勒也于近日对外宣布了其在无人驾驶矿用卡车领域的里程碑事件——使用矿山之星系统（MineStar）移送的物料已达20亿吨！

自2018年11月其无人驾驶矿用卡车运输量突破10亿吨以来，仅仅过去了16个月，卡特彼勒无人驾驶矿用卡车的运输量就翻了一番。

迄今为止，卡特彼勒已有276辆自动驾驶卡车在运营，并且还有更多计划。卡特彼勒自动驾驶车队由Cat 789D，793D，793F和797F卡车以及小松930E组成。Cat 794 AC电动自动驾驶卡车将于今年晚些时候为自动运输做好准备。根据卡特彼勒提供的信息，配备Command的卡车已经行驶了6760万公里，且没有任何人员伤亡事件发生，安全性也进一步得到了验证。

二、国内矿用无人驾驶技术落地应用发展趋势

国家政策支持方面：

2019年1月份，国家煤矿安全监察局公告2019年 第1号《煤矿机器人重点研发目录》已经国家煤矿安全监察局2018年第41次局长办公会议审议通过，现予公告。二十五、名称：露天矿卡车无人驾驶系统。

2020年2月，国家发改委、工信部等11部委联合印发了《智能汽车创新发展战略》，国家将利用多种资金渠道，支持智能汽车基础共性关键技术研发和产业化，以推进智能汽车创新发展。

2020年3月，国家发改委等八部委发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，提出到 2025 年，实现露天煤矿无人化运输。

2020年4月，工业和信息化部、发展改革委、自然资源部联合公告了《有色金属行业智能工厂（矿山）建设指南（试行）》（中华人民共和国工业和信息化部 国家发展改革委 自然资源部公告2020年第19号）（以下简称《指南》），打造具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的智能矿山。

大型集团企业方面：

国家能源集团、中煤集团、华能集团、包钢集团、大唐集团、国电集团、焦煤集团、河北钢铁集团、江铜集团、山东黄金、紫金矿业、霍林河煤业、特变电工、洛阳钼业等生产企业都在积极探索智能矿山建设，正在或将要在集团内典型露天矿建设“5G+无人驾驶”示范试点应用，以促进形成国内矿用无人驾驶样板工程及标准体系建立。

工程机械方面：

同力重工在2017年下半年就生产了一台无人驾驶试验车，目前累计销售线控车超过20台；徐工集团在2018年宝马展上也亮相了一款无人驾驶试验车；2019年4月，北方股份完成国内首台110吨NTE120AT无人驾驶电动轮矿用车，目前线控车订单也已经超过十台；三一重装在2019年四季度北京工程机械展会上亮相了一款纯电动无人驾驶原型车；潍柴集团也在2019年实现了第一台无人驾驶用线控车订单；临工重机则姗姗来迟，直到2020年一季度才有生产了四台无人驾驶试验车在临沂做测试的消息传出。

5G应用方面：

中国移动已经在白云鄂博铁矿、宝日希勒煤矿完成用于无人驾驶的5G部署；中国联通在大唐保利露天矿、洛阳栾川钼矿上完成试点应用；中国电信则和国家能源集团神新公司在公司层面开展了全面合作。

科技公司方面：

踏歌智行在白云鄂博铁矿、霍林河煤矿、华能伊敏煤矿都建立了无人驾驶试点；慧拓智能则在大唐保利煤矿、神华宝日希勒、中金集团乌山铜钼矿进行试验；易控智驾无人驾驶运输运营里程已经超过1.5万公里，运输物料超过8万方，无人驾驶实际运营数据国内最多；而跃薪智能在洛阳钼业矿山用纯电动矿车进行了试验。

三、矿用无人驾驶国内外差异

通过对比不难看出，国外矿用无人驾驶想进入国内首先需要解决成本的问题，并且矿业属于国土安全范畴，随着贸易战等外部不利因素的发生，外部技术很难进入并适应国内市场；尽管国内商用化起步较晚，但矿用无人驾驶发展快，成本低，网络等基础条件好，有望经历更短的周期实现规模商业化。

四、矿用无人驾驶系统组成

“目前参与各技术公司从系统原理和方案配置上大同小异，矿用无人驾驶整体解决方案从总体上分【无人驾驶技术+露天采矿工艺+剥采工程施工】三个大的方面，大家理解的无人驾驶其实更多是【运营监控平台+无人驾驶系统+V2X通信技术+智能车】等组成元素。未来规模做的好不好，得从技术、工艺、工程等多方面综合考虑。“易控智驾商务总监庞东君说到。

五、矿用无人驾驶技术将引起的颠覆性创新

任何一项新技术的发明或任何一个新模式的产生，都会带来产业格局的变化，而无人驾驶技术将对露天采矿在工艺设计、设备选型、工程管理及业务模式等方面带来一系列的颠覆式创新。

随着“少人则安、无人则安”的方针提出，根据中国露天矿劳动力年龄分布及从业意愿分析，基于对无人化后矿区生产的效益提升及成本降低预期，矿用无人驾驶技术已经成为露天矿矿主的刚性需求。而每一个新技术或新模式的面世，必然引发一系列的颠覆性创新。

一、随着无人驾驶技术的规模化应用，矿车司机等一线岗位的人员需求减少，管理复杂程度也会产生响应变化，总体工程管理难度的降低及对利润增加的愿望，将会激发矿主自购设备的热情，随着矿主自主运营比例的提升，工程公司的价值会急剧压缩，外包工作量会逐年递减，工程公司的竞争压力会进一步加大，中小型民营工程公司的生存空间会逐步压缩。

二、随着无人驾驶技术的规模化应用，大型工程公司购买无人驾驶整体解决方案意愿增强，矿车司机等人员招聘需求和人员管理难度降低，自购设备意愿加强，土方工程的二包、三包等中小队伍将逐渐消失。

三、随着无人驾驶技术的规模化应用，无人驾驶技术公司将独资、与矿方合资、与工程公司合资或与车企合资成立无人驾驶运营性质的工程公司，会对现有传统工程公司市场份额形成一定冲击。

四、随着无人驾驶技术的规模化应用，国内无人驾驶技术将出海，届时与小松、卡特、ASI等同场竞技，在保证安全的前提下，巨大的成本优势会产生更大的效益优势，会对国外无人驾驶市场格局形成很大冲击。

五、随着无人驾驶技术的规模化应用，露天采矿道路、排土场、开采区等工艺要求也会产生部分变更，形成新的技术要求及规范，最终形成无人驾驶技术条件下的露天采矿新设计标准。

六、随着无人驾驶技术的规模化应用，露天矿的设备大型化口号会被重新评估，设备大型化主要目的是解决密集作业的人员安全隐患问题，而超级大型化设备的经济性在70%以上的作业范围内是远差于中型设备的，大吨位矿用宽体车逐渐挤占电动轮矿卡市场空间将成为一种必然。

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。

亦如当年互联网产业给实业和服务业带来的革命性变化，矿用无人驾驶的发展也必然会推动露天采矿行业形态及技术标准的变革。

与其过度担忧未来，不如早日拥抱变化！