2024年我国露天煤矿无人驾驶矿卡数量进一步增长，商业化程度进一步加深。
▲正在进行采煤运输作业的无人驾驶矿卡车队。
无人矿卡由于其在降本提效、节能降碳等方面的发展潜力和实际效果，近年来在国内市场需求量急速提升。2024年我国露天煤矿无人驾驶矿卡数量进一步增长，商业化程度进一步加深。科技公司、主机厂商、信息通信等多类型企业纷纷布局矿山无人驾驶领域。矿山大型化发展趋势下，矿山企业对矿卡的“智能、高效、降本”需求进一步提升，为无人驾驶技术在矿山的落地应用提供更多机遇。此外，无人驾驶也完善了矿山的智能化基础设备建设，为矿山后续的智能设计、智能巡检、智能穿爆等其他数字化、智能化应用场景构建基础。
电动化、大型化成主流
露天矿山运输环节的用人、能耗和安全降本压力大，对新技术、新方案的需求不断增强。中国煤炭工业协会统计，2024年露天煤矿无人驾驶矿卡数量达到约2500辆，较2023年增长超120%。其中，增程宽体车占比58.6%，100吨级矿卡占比46.3%。
目前，国内矿山无人驾驶市场由易控智驾、中科慧拓和踏歌智行主导，三家公司都是科技企业，市占率合计近90%。而海外市场则有所不同，卡特彼勒和小松公司市占率超90%，两者都是机械设备公司。另外，海外露天矿山无人驾驶虽然发展时间更长，但车辆总数少于中国。
“中国的矿卡多为宽体自卸车，吨位较小。海外的矿卡则基本都是100吨以上，200吨是绝对主力。而我国的宽体自卸车多为70吨左右。”易控智驾战略副总裁林巧表示，当前融合智能化、电动化、大型化、国产化的100吨级矿卡正成为我国矿山的主流选择。
近年露天矿山逐渐向大型化转型，开采和运输两个环节密不可分，为适应挖机效率的提升，运输车辆的吨位和续航也需要同步提升。但同时，油耗是矿山运输环节最主要的成本之一，矿山大型化背景下，运输成本进一步提升。“因此当前90—100吨载重的矿卡成为主流。同时结合电动化，不仅省油而且提高了国产化率。但与此同时，矿山的充电基础设施、矿卡的三电系统仍需加强。”我国在运的无人驾驶矿卡中，完全无人占比55.3%，相当一部分矿卡仍无法实现常态化无人，特殊情况下仍依靠安全员介入。
生产能力进一步体现
近年来，《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》等一批矿山相关指导政策接连发布，要求推进矿山信息化、智能化装备的研发、应用和常态化运行，为矿山无人驾驶技术的创新升级提供了明确指引。同时，无人驾驶的感知、通信和定位等技术模块不断迭代，走向成熟应用阶段，也为露天矿山无人驾驶落地推广提供了支撑。
林巧表示，2023年之前，矿山企业更多将无人驾驶当作示范项目，但伴随投运车辆不断增多、相关技术持续完善，矿山无人驾驶的能力在2024年进一步体现。更多矿山企业对无人驾驶的信心提升，促进了相关技术落地应用。
以新疆天池能源南露天矿为例，该矿核定生产能力4000万吨/年，自2020年11月引入无人驾驶。到2024年9月，该矿累计投放运行的无人驾驶车辆总数达370辆，占总运行车辆的比例过半，并实现多个车型迭代，涵盖不同载重和动力的车型。相比有人驾驶，无人驾驶车辆单日单车运行里程提升约20公里、平均运行时间提高约1.5小时、运输量增加约150立方米。
“我们预计，2025年全国矿卡落地数量大概率会超过5000台，新增车辆的渗透率会达到20%以上。”林巧表示，2024年AI产业链实现了横向和纵向的双增长，AI增量的外溢将在2025年带来更多新机遇。“例如我们开始为客户提供矿区智能巡检设备，智能化采图设备也作为独立产品提供给矿山企业使用。”
加速智能矿山建设
到2025年，我国千万吨级大型露天煤矿智能化建设累计投入预计超过70亿元。在露天煤矿多个开采步骤中，爆破工艺直接影响后续作业开展，采装是露天开采中心环节，边坡监测保障生产安全，和运输作业一样，不同环节都需要推进智能化建设。
有分析认为，当前露天煤矿更多从降低建设难度和提升展示效果的角度出发，智能测绘、透明地质、智能设计等分项，因技术难度大、见效周期长、联系生产紧密、管理要求高，各矿有针对性开展研发和试验的积极性不高、投入不足。
“无人驾驶矿卡正式运营前夕，矿方会对5G基站等基础设施进行新增或升级改造，这在满足无人驾驶矿卡运营的同时，也为矿山后续的智能化改造创造条件。”林巧指出，同时，无人驾驶矿卡不仅是车辆运行从有人驾驶到无人驾驶的改变，而是以矿卡为核心的全链条升级。
国能准能集团无人驾驶项目于2020年率先启动，之后几年间，该集团矿山5G网络建设全面铺开，为后续其他技术的引入提供基础保障。准能集团黑岱沟露天煤矿相关负责人表示：“智能化先进技术的应用，消除了传统险重作业岗位，带动全矿员工积极参与建设，显著提升了煤矿本质安全水平。通过以点带面，带动全矿智能化建设向设备远程控制、综合管控等多个领域延伸。”据了解，该矿目前正试点研发应用‘5G+无人卡车、远控电铲、智能化工程辅助设备、无人化钻机’等，进一步提升煤矿装备智能化水平，实现“单机装备智能控制、多机装备智能协同、区域无人化作业”。
文丨本报记者 杨沐岩
