2024年我國露天煤礦無人駕駛礦卡數(shù)量進一步增長，商業(yè)化程度進一步加深。
▲正在進行采煤運輸作業(yè)的無人駕駛礦卡車隊。
無人礦卡由于其在降本提效、節(jié)能降碳等方面的發(fā)展?jié)摿蛯嶋H效果，近年來在國內(nèi)市場需求量急速提升。2024年我國露天煤礦無人駕駛礦卡數(shù)量進一步增長，商業(yè)化程度進一步加深。科技公司、主機廠商、信息通信等多類型企業(yè)紛紛布局礦山無人駕駛領(lǐng)域。礦山大型化發(fā)展趨勢下，礦山企業(yè)對礦卡的“智能、高效、降本”需求進一步提升，為無人駕駛技術(shù)在礦山的落地應(yīng)用提供更多機遇。此外，無人駕駛也完善了礦山的智能化基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)，為礦山后續(xù)的智能設(shè)計、智能巡檢、智能穿爆等其他數(shù)字化、智能化應(yīng)用場景構(gòu)建基礎(chǔ)。
電動化、大型化成主流
露天礦山運輸環(huán)節(jié)的用人、能耗和安全降本壓力大，對新技術(shù)、新方案的需求不斷增強。中國煤炭工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2024年露天煤礦無人駕駛礦卡數(shù)量達到約2500輛，較2023年增長超120%。其中，增程寬體車占比58.6%，100噸級礦卡占比46.3%。
目前，國內(nèi)礦山無人駕駛市場由易控智駕、中科慧拓和踏歌智行主導(dǎo)，三家公司都是科技企業(yè)，市占率合計近90%。而海外市場則有所不同，卡特彼勒和小松公司市占率超90%，兩者都是機械設(shè)備公司。另外，海外露天礦山無人駕駛雖然發(fā)展時間更長，但車輛總數(shù)少于中國。
“中國的礦卡多為寬體自卸車，噸位較小。海外的礦卡則基本都是100噸以上，200噸是絕對主力。而我國的寬體自卸車多為70噸左右。”易控智駕戰(zhàn)略副總裁林巧表示，當(dāng)前融合智能化、電動化、大型化、國產(chǎn)化的100噸級礦卡正成為我國礦山的主流選擇。
近年露天礦山逐漸向大型化轉(zhuǎn)型，開采和運輸兩個環(huán)節(jié)密不可分，為適應(yīng)挖機效率的提升，運輸車輛的噸位和續(xù)航也需要同步提升。但同時，油耗是礦山運輸環(huán)節(jié)最主要的成本之一，礦山大型化背景下，運輸成本進一步提升。“因此當(dāng)前90—100噸載重的礦卡成為主流。同時結(jié)合電動化，不僅省油而且提高了國產(chǎn)化率。但與此同時，礦山的充電基礎(chǔ)設(shè)施、礦卡的三電系統(tǒng)仍需加強。”我國在運的無人駕駛礦卡中，完全無人占比55.3%，相當(dāng)一部分礦卡仍無法實現(xiàn)常態(tài)化無人，特殊情況下仍依靠安全員介入。
生產(chǎn)能力進一步體現(xiàn)
近年來，《關(guān)于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》《關(guān)于進一步加強礦山安全生產(chǎn)工作的意見》等一批礦山相關(guān)指導(dǎo)政策接連發(fā)布，要求推進礦山信息化、智能化裝備的研發(fā)、應(yīng)用和常態(tài)化運行，為礦山無人駕駛技術(shù)的創(chuàng)新升級提供了明確指引。同時，無人駕駛的感知、通信和定位等技術(shù)模塊不斷迭代，走向成熟應(yīng)用階段，也為露天礦山無人駕駛落地推廣提供了支撐。
林巧表示，2023年之前，礦山企業(yè)更多將無人駕駛當(dāng)作示范項目，但伴隨投運車輛不斷增多、相關(guān)技術(shù)持續(xù)完善，礦山無人駕駛的能力在2024年進一步體現(xiàn)。更多礦山企業(yè)對無人駕駛的信心提升，促進了相關(guān)技術(shù)落地應(yīng)用。
以新疆天池能源南露天礦為例，該礦核定生產(chǎn)能力4000萬噸/年，自2020年11月引入無人駕駛。到2024年9月，該礦累計投放運行的無人駕駛車輛總數(shù)達370輛，占總運行車輛的比例過半，并實現(xiàn)多個車型迭代，涵蓋不同載重和動力的車型。相比有人駕駛，無人駕駛車輛單日單車運行里程提升約20公里、平均運行時間提高約1.5小時、運輸量增加約150立方米。
“我們預(yù)計，2025年全國礦卡落地數(shù)量大概率會超過5000臺，新增車輛的滲透率會達到20%以上。”林巧表示，2024年AI產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)了橫向和縱向的雙增長，AI增量的外溢將在2025年帶來更多新機遇。“例如我們開始為客戶提供礦區(qū)智能巡檢設(shè)備，智能化采圖設(shè)備也作為獨立產(chǎn)品提供給礦山企業(yè)使用。”
加速智能礦山建設(shè)
到2025年，我國千萬噸級大型露天煤礦智能化建設(shè)累計投入預(yù)計超過70億元。在露天煤礦多個開采步驟中，爆破工藝直接影響后續(xù)作業(yè)開展，采裝是露天開采中心環(huán)節(jié)，邊坡監(jiān)測保障生產(chǎn)安全，和運輸作業(yè)一樣，不同環(huán)節(jié)都需要推進智能化建設(shè)。
有分析認(rèn)為，當(dāng)前露天煤礦更多從降低建設(shè)難度和提升展示效果的角度出發(fā)，智能測繪、透明地質(zhì)、智能設(shè)計等分項，因技術(shù)難度大、見效周期長、聯(lián)系生產(chǎn)緊密、管理要求高，各礦有針對性開展研發(fā)和試驗的積極性不高、投入不足。
“無人駕駛礦卡正式運營前夕，礦方會對5G基站等基礎(chǔ)設(shè)施進行新增或升級改造，這在滿足無人駕駛礦卡運營的同時，也為礦山后續(xù)的智能化改造創(chuàng)造條件。”林巧指出，同時，無人駕駛礦卡不僅是車輛運行從有人駕駛到無人駕駛的改變，而是以礦卡為核心的全鏈條升級。
國能準(zhǔn)能集團無人駕駛項目于2020年率先啟動，之后幾年間，該集團礦山5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)全面鋪開，為后續(xù)其他技術(shù)的引入提供基礎(chǔ)保障。準(zhǔn)能集團黑岱溝露天煤礦相關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“智能化先進技術(shù)的應(yīng)用，消除了傳統(tǒng)險重作業(yè)崗位，帶動全礦員工積極參與建設(shè)，顯著提升了煤礦本質(zhì)安全水平。通過以點帶面，帶動全礦智能化建設(shè)向設(shè)備遠程控制、綜合管控等多個領(lǐng)域延伸。”據(jù)了解，該礦目前正試點研發(fā)應(yīng)用‘5G+無人卡車、遠控電鏟、智能化工程輔助設(shè)備、無人化鉆機’等，進一步提升煤礦裝備智能化水平，實現(xiàn)“單機裝備智能控制、多機裝備智能協(xié)同、區(qū)域無人化作業(yè)”。