日前，《露天煤矿无人驾驶技术应用发展报告》（以下简称《报告》）正式发布。
《报告》由中国煤炭工业协会信息化分会、国家能源集团、国家电投集团、中国中煤能源集团、华能集团、新疆天池能源公司、易控智驾公司、中国煤炭科工集团沈阳设计院、赛迪顾问公司等联合编制。
“目前，5G、人工智能、云计算等新一代信息技术与露天煤矿各场景正在加速融合，露天煤矿的勘探、开采、运输、管理、环保等核心能力都得到不同程度提升，智能连续作业和无人运输不断完成阶段性验证，并进行批量常态化运行。”中国煤炭工业协会相关负责人表示。
《报告》指出，从企业角度看，国家能源集团目前已完成12处露天煤矿、461辆矿卡无人驾驶功能的部署，累计运行里程超700万公里，平均运行效率达有人驾驶的87.3%。
从地区来看，我国已部署无人驾驶矿卡的露天煤矿主要分布在新疆、内蒙古、山西和陕西。其中，截至今年9月，新疆部署无人驾驶矿卡数最多，达938辆；内蒙古部署无人驾驶矿卡的露天煤矿数量最多，共30处，部署各类车辆共计533辆；山西、陕西两地煤矿以井工矿为主，露天煤矿较少。
露天煤矿无人驾驶矿卡数量超过1500辆
11月13日，记者来到国家电投集团内蒙古白音华蒙东煤业公司，由易控智驾公司研发的40辆白色增程宽体车正穿梭在内排土场。
“百吨级增程宽体车自今年6月投运以来，已安全运行143天，日均运料6.5万立方米，运输效率接近人工运输的90%左右。”白音华蒙东煤业公司工管一部主任吕鸿鹏介绍。
截至今年9月，易控智驾公司在国家电投内蒙古霍林河南露天煤矿、白音华三号矿、扎哈淖尔露天煤矿等矿区，已累计运行无人驾驶矿卡超百辆。
“目前，我们已投放无人驾驶矿卡超700辆，车辆累计运行里程超2000万公里，无安全员常态化运行超1500天。无人驾驶矿卡涵盖燃油、纯电、增程等多种能源类型。”易控智驾公司董事长张磊表示。
近几年，以易控智驾公司、中科慧拓公司、踏歌智行公司、华为公司等为代表的无人驾驶服务商，分别与国家能源集团等企业深度合作，在新疆、内蒙古等地开展多项无人驾驶矿卡大规模应用项目。其中，国家能源集团新疆准东露天煤矿135辆无人驾驶矿卡已累计安全运输284.4万公里，安全运行超过1460天。
《报告》指出，从市场规模看，截至今年9月，我国露天煤矿无人驾驶矿卡数量达1510辆。其中，已完成“去安全员”的无人驾驶车辆比重约为55.3%。预计到今年底，无人驾驶矿卡数量达2500辆。
《报告》显示，我国无人驾驶矿卡厂商主要分为方案商、主机厂和IT厂商三类。方案商以易控智驾公司、中科慧拓公司、踏歌智行公司为代表，主要为用户提供设计、技术和运营服务，整体市场份额接近80%。其中，易控智驾公司市场占有率第一，在运营矿车数量、单矿最大无人驾驶车队规模等指标上均居市场前列。
“现阶段，我国无人驾驶矿卡增程宽体车占据半壁江山。截至今年9月，增程宽体车占露天煤矿无人驾驶车辆的58.6%。”中国煤炭工业协会相关负责人说。
从部署情况来看，目前，露天煤矿部署的100吨级无人驾驶矿卡数量占比最多，份额达46.3%。
国内外市场发展空间十分广阔
“目前，全国露天煤矿有350多处，矿卡年需求量保持在3万多辆。技术发展虽然很快，但从覆盖面看还有很大空间。”中国煤炭工业协会相关负责人介绍，不仅是运输环节，挖机、电铲和其他辅助车辆的无人化和协同作业也是大趋势。
据了解，露天煤矿无人驾驶主要环节包括上游技术端、中游集成端、下游应用端，不仅覆盖硬件制造商、软件开发商，还涉及提供基础设施建设和服务支持的企业，已形成多元化、高度协同的产业生态。
上述负责人进一步指出，我国现在还有4000座井工煤矿，井下无人驾驶运输处在实验研究阶段，未来可期。
《报告》认为，国内露天煤矿内独立数字系统过多，极易形成数据孤岛，未来煤炭企业建立一体化智能管理平台或是发展方向。
“在矿山领域，车路云一体化技术的应用成为焦点，煤炭企业更关注一体化技术在提升车辆运行效率、增强安全性能方面发挥的作用。”易控智驾公司战略副总裁林巧近日在2024世界智能网联汽车大会上表示。
不同煤矿地质条件、智能化水平差别较大，因此，无人驾驶矿卡对网络数据和技术装备提出了更高的要求。
《报告》指出，国外露天矿产资源丰富，具备更广阔的市场需求空间。澳大利亚、俄罗斯、南美洲等地露天煤矿煤炭产量占比为70%至90%，全球范围内露天煤矿仍有很大的无人驾驶市场空间。
对于落地方案来说，我国露天煤矿无人驾驶技术和落地模式正不断完善，“出海”条件越来越成熟。依托先进的人工智能、5G、线控等技术，我国露天煤矿无人驾驶解决方案具备矿卡改装、技术支持和运营等多种服务，场景适应性强、性价比高，能够满足大多数海外客户的需要。
目前，易控智驾公司、踏歌智行公司、中科慧拓公司等厂商已开始探索海外市场。
无人驾驶应用成熟度模型是亮点
此次《报告》发布，露天煤矿无人驾驶应用成熟度模型的提出是一大亮点。
该模型将无人驾驶应用成熟度划分为5个等级，分别为有人驾驶、无人驾驶初期应用阶段、无人驾驶应用发展阶段、无人驾驶规模化应用阶段、全面无人驾驶。
“该模型评价指标包括矿区无人驾驶车辆的占比情况、无人驾驶车辆效率、常态化运行等。”中国煤炭工业协会相关负责人指出，目前，新疆天池能源集团南露天煤矿、国家能源集团新疆准东露天煤矿均达到三级水平，处在无人驾驶规模化应用阶段。
“在评价指标设置上，我们将常态化运行和效率作为权重较高的指标，旨在让无人驾驶车辆真正跑起来。”上述负责人表示，目前模型的评价指标并不是一成不变的，主要是各个煤矿条件不同，未来还将不断修订完善评价指标。
应用场景推广难、标准未统一等挑战仍存
“目前来看，每个露天煤矿无人驾驶应用发展进度不一，无人驾驶行业仍缺乏统一的技术标准、统计口径等。”上述协会负责人表示。
《报告》指出，我国露天煤矿无人驾驶应用还存在应用场景推广难、运行环境复杂、数据安全问题突出、大吨位无人驾驶矿卡需求大、行业标准未统一等挑战。
从无人驾驶应用场景推广来看，无人驾驶向干线运输、矿外运输拓展，对技术要求比较高。
“干线运输涉及环节较多，如收费站、匝道等，这就要求无人驾驶系统具备更全面的功能，需要完成增量算法的调整。”林巧表示，未来无人驾驶矿卡需具备更强的定位、感知和协同能力。
从大吨位无人驾驶矿卡市场需求看，各大无人驾驶矿卡生产厂商正着手进行更高吨位矿卡的研发。
日前，中煤平朔集团与湘电集团合作研发的全球首台纯电矿用电动轮自卸车在中煤平朔集团安家岭露天煤矿交付使用，这是目前行业内载重最大的纯电动矿卡。
吨位大意味着需要相应增加电池组，但过重的电池组也会影响无人矿卡的载重能力。
“因此，在提升无人驾驶矿卡有效载重的同时，如何保证动力电池的续航能力、功率输出、使用寿命以及安全性能等关键要素，是当前新能源矿卡需要重点考虑的。”林巧表示。
从行业标准难统一看，目前，各大煤炭企业希望能够在矿区内集成多家厂商的产品，以满足多样化的生产需求。但由于各大厂商产品接口不一致，煤炭企业选择不同厂商产品时会面临诸多限制。
“一项颠覆性技术从试验测试到成熟推广，往往面临较长周期，有挑战是正常的。一方面，露天煤矿本身的生产条件、环境、规模差异较大；另一方面，生产场景的技术应用，始终要以安全可靠为前提。”上述协会负责人说。
