2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究

前言 u《2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告》简介 •矿山是商用车自动驾驶核心落地场景之一，近年智慧矿山建设已成为矿业发展重点方向，智慧矿山自动驾驶随之成为引人注目的焦点。国家政策支持引导和底层技术创新发展驱动智慧矿山自动驾驶发展，而安全隐患与降本增效等需求则拉动智慧矿山自动驾驶应用，如今智慧矿山自动驾驶技术逐渐成熟，规模不断扩大，正逐步走向商业化突破阶段。 •《2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告》以智慧矿山自动驾驶为核心，从技术架构、商业落地、市场现状三个角度分析智慧矿山自动驾驶发展至今的概况，并基于技术、产品和商业能力三个标准构建企业投资价值分析模型，为智慧矿山自动驾驶市场及企业分析提供有力工具。 u《2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告》核心观点 •智慧矿山自动驾驶系统主要由车端单车自动驾驶、网端网联架构、云端云控平台三大模块构成，目前其核心落地场景是露天煤矿，井工矿是未来拓展开发的重要方向，同时由于海外煤炭资源丰富且以露天开采为主，矿山自动驾驶方案出海成为行业重点关注的方向； •亿欧智库构建智慧矿山自动驾驶企业投资价值分析模型，在此模型中，均衡型企业更具投资价值，技术型企业是值得长期投资的企业，经营型企业是短期内就值得投资的企业，而各种能力都欠佳的落后型企业则不具备投资价值； •智慧矿山自动驾驶系统作为智慧矿山庞大系统的子系统，其长久发展必然与智慧矿山息息相关，两者需深度融合、协同发展。而在融合发展趋势之下，矿山自动驾驶系统将逐渐延伸渗透至智慧矿山系统，矿山自动驾驶企业定位也将逐层破圈，从智慧矿山自动驾驶解决方案商演变为智慧矿山系统解决方案商，在更长远的未来将会放眼整个能源行业，成为智慧能源服务商。 智慧矿山自动驾驶发展背景综述01 1.1智慧矿山自动驾驶概念界定1.2智慧矿山自动驾驶发展概况1.3智慧矿山自动驾驶发展分析 智慧矿山自动驾驶发展现状与投资价值分析02 2.1智慧矿山自动驾驶产业链图谱2.2智慧矿山自动驾驶技术发展分析2.3智慧矿山自动驾驶商业落地分析2.4智慧矿山自动驾驶市场现状分析2.5智慧矿山自动驾驶投资价值分析 目 录 智慧矿山自动驾驶标杆企业案例03 3.1中科慧拓3.2路凯智行3.3易控智驾 智慧矿山自动驾驶未来趋势与展望04 4.1智慧矿山自动驾驶未来发展机遇与挑战4.2智慧矿山自动驾驶未来发展趋势洞察 智慧矿山自动驾驶发展背景综述01 1.1智慧矿山自动驾驶概念界定1.2智慧矿山自动驾驶发展概况1.3智慧矿山自动驾驶发展分析 智慧矿山自动驾驶发展现状与投资价值分析02 2.1智慧矿山自动驾驶产业链图谱2.2智慧矿山自动驾驶技术发展分析2.3智慧矿山自动驾驶商业落地分析2.4智慧矿山自动驾驶市场现状分析2.5智慧矿山自动驾驶投资价值分析 目 录 智慧矿山自动驾驶标杆企业案例03 3.1中科慧拓3.2路凯智行3.3易控智驾 智慧矿山自动驾驶未来趋势与展望04 4.1智慧矿山自动驾驶未来发展机遇与挑战4.2智慧矿山自动驾驶未来发展趋势洞察 1.1矿山是自动驾驶核心落地场景，矿山自动驾驶作为智慧矿山子系统发挥重要作用 u智慧矿山：基于现代煤矿智能化理念，将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、工业互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术深度融合，形成矿山全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统，实现矿井开拓、采掘、运通、分选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程的智能化运行。 u智慧矿山自动驾驶：集成单车自动驾驶、网联系统、云端管控等模块的无人运输系统，矿区运输作业车辆搭载先进传感器，配合矿区环境感知系统通过网联系统上传信息至云控平台，由云控平台进行任务决策和路径规划，最后由搭载控制器、执行器的无人车辆完成具体任务。 u矿山是商用车自动驾驶落地场景之一。智慧矿山自动驾驶作为智慧矿山系统的子系统之一，在智慧矿山智能化、无人化进程中发挥重要作用。 1.2智慧矿山自动驾驶技术趋向成熟、规模逐渐扩大，如今正迈向商业化突破阶段 u21世纪10年代，中国智慧矿山仍处于数字化矿山建设阶段，同时中国智慧矿山联盟在“十二五”期间提出“智慧矿山”概念，标志着中国智慧矿山改变发展航向，逐渐从数字化矿山向智能化矿山发展。到了21世纪20年代，中国智慧矿山则正式进入智能化矿山发展建设阶段。 u中国智慧矿山自动驾驶已度过萌芽阶段和技术研发测试运营阶段，经过前几年的技术沉淀和标杆案例经验积累，2021年至2023年，矿山自动驾驶技术日渐成熟，中科慧拓、踏歌智行、易控智驾等智慧矿山自动驾驶解决方案商已实现常态化安全员下车，矿山自动驾驶技术的安全性得到验证，解决方案商逐渐形成较为成熟的商业模式，持续扩大项目落地规模，实现商业化突破，进一步助力中国智慧矿山智能化发展。 21世纪10年代：数字化矿山 用数字世界重构物理世界 •数字化矿山以矿山开采环境、对象及过程信息数字化为基础，构建数据的采集、传输、存储、处理和反馈的信息闭环，并持续应用于资源勘探、开采规划、采矿设计、开采计划、生产管理等全生命周期的新型矿山技术体系和管理模式•数字化矿山综合自动化、管理信息化、空间数字化三化数据融合，在多维空间矿山实体的基础上动态嵌入与矿山安全、生产、经营相关信息 •智能化矿山是在数字化矿山基础上利用系统工程理论及网络、自动控制、人工智能等技术，以开采环境数字化和采掘装备自动化为特征，实现采矿设计、计划、生产、调度、决策等过程的智能化•智能化矿山在数字化矿山基础上运用AI、数据挖掘等技术编制若干可重复运行、决策指挥的决策分析系统，运用云计算、物联网等技术实现矿山的“物联化、互联化、智能化” 2017～2020年：技术研发、测试运营阶段 2021～2023年：规模化落地阶段 2014～2016年：萌芽阶段 常态化安全员下车 多方合作进行技术研发 矿山自动驾驶科技企业注册成立 •2018年，中科慧拓发布愚公平行矿山操作系统•2020年，北方股份与踏歌智行合作研究无人驾驶线控系统 •2021年，中科慧拓在宝日希勒能源项目中实现常态化安全员下车•2022年，踏歌智行、易控智驾实现常态化安全员下车 •2014年，中科慧拓注册成立•2015年，伯镭科技、盟识科技注册成立•2016年，踏歌智行注册成立 矿山自动驾驶测试运营，打造标杆案例 初步开展矿山自动驾驶研发 技术趋向成熟，项目落地规模扩大 •2019年，中科慧拓在大唐国际宝利煤矿正式完成国内首个矿区无人运输系统商业化落地运营•2019年，北方股份与踏歌智行合作研制的国内首台110吨无人驾驶电动矿用车成功下线并开始试运营•2020年，易控智驾在新疆矿车做测试运营 •2016年，中科慧拓与徐工集团合作研发徐工蓝星系列产品，包含110吨无人矿卡、15吨半自主轮式挖机、智能调度集群系统等 •2022年，易控智驾在特变电工南露天煤矿实现四编组7✕24小时常态化运行，是国内单矿最大编组数的无人驾驶运营项目•易控智驾计划于2023年年底前再投放100台无人矿车，实现百台矿卡商业化批量应用 1.3.1国家形成“双碳”顶层设计，中央与地方同步推出政策鼓励、指导智慧矿山发展 u中国在2020年明确提出“双碳”目标，在2021年构建“双碳”“1+N”政策体系顶层设计，并在2022年统筹支持助力“双碳”目标实现的科技创新和保障措施。结合绿色可持续发展理念，智慧矿山的演进与发展正符合中国绿色发展路径。 u从宏观国家政策来看，近几年国家矿山安全监察局、国家能源局、自然资源部、发改委等核心部门相继出台纲领性文件和政策，强调矿山自动化、机械化、智能化建设重要性。从微观地方政策来看，如山西、内蒙古、新疆、陕西等煤炭资源丰富、煤矿分布广泛的省市地区政府纷纷积极响应国家号召，推出智慧矿山相关政策以推动、加速本地智慧矿山建设与矿山自动驾驶发展。 1.3.1新兴科技夯实技术底座，推动矿山自动驾驶发展，加速矿山智能化进程 u智慧矿山是非常庞大丰富的智能系统，其建设需在生产、管理各个环节上实现数字化、自动化，需要多种技术结合交互。而智慧矿山自动驾驶系统作为智慧矿山系统的子系统之一，其发展与成长同样需要多种技术赋能和支持，实现单车无人化的自动驾驶技术只是其中之一。 u近年，虚拟仿真、数字孪生、自动驾驶、大数据、人工智能、VR/AR、网络通信、云网融合、空间信息等技术快速发展，广泛应用于矿区生产管理场景，为矿山数字化、智能化建设提供坚实的技术基础，助力智慧矿山自动驾驶系统融入智慧矿山系统，推动矿山运输自动化，让矿山自动运输更加智能、安全。 1.3.2中国为增强矿区安全性不断优化煤矿结构、建设安全煤矿，矿山自动驾驶恰逢其时 u中国煤炭矿坑多、开采强度大，矿区安全事故多发，安全隐患严重。2003-2022年中国煤炭事故死亡人数整体呈现不断减少趋势，矿区安全控制已见成效，然而2022年死亡人数略有回弹，可见矿区安全管理问题仍需重视。 u在中国，小型零散煤矿是矿难事故高发地。最近10年中，国家不断优化煤矿结构，小型零散煤矿数量减少，大型煤矿数量增加。大型煤矿产量占比也大幅提升，成为中国煤炭产出的中坚力量，从而促使小型零散且危险程度高的煤矿逐渐取缔，提升煤炭行业整体安全性。与此同时，中国加强建设安全高效煤矿，鼓励自动化机械投入生产，增强矿区安全性，目前已取得初步成果。矿山自动驾驶作为矿区生产自动化的一环，必然肩负重任。 1.3.2中国矿业发展普遍存在“成本高、效率低”问题，降本增效需求与日俱增 u中国是煤炭生产及消费大国，国内煤矿产业发展迅猛但重“量”不重“质”，更不重“效”，这一点在中国煤炭生产成本迅速增长之后更加显著。 u中国约有90%的煤炭资源分布在生态环境脆弱地区，且露天矿少而井工矿多，煤矿开采条件差，开采与生产成本高。同时，中国煤矿从业者老龄化严重，青黄不接现象愈演愈烈，人力成本不断上涨。成本增长，但生产效率却远远不及他国，于是“高成本低效率”成为亟待解决的问题。 Ø中国是煤炭生产及消费大国，旺盛的煤炭消费需求导致国内煤炭工业广开煤矿，煤矿开采与生产更在乎“量”。Ø中国煤炭资源90%分布在生态环境脆弱地区，露天矿少、井工矿多，开采条件差，且矿井平均开采深度大，生产成本高。Ø中国煤炭工业职工多，人工成本高，然而原煤生产效率却远不及美国。 智慧矿山自动驾驶发展背景综述01 1.1智慧矿山自动驾驶概念界定1.2智慧矿山自动驾驶发展概况1.3智慧矿山自动驾驶发展分析 智慧矿山自动驾驶发展现状与投资价值分析02 2.1智慧矿山自动驾驶产业链图谱2.2智慧矿山自动驾驶技术发展分析2.3智慧矿山自动驾驶商业落地分析2.4智慧矿山自动驾驶市场现状分析2.5智慧矿山自动驾驶投资价值分析 目 录 智慧矿山自动驾驶标杆企业案例03 3.1中科慧拓3.2路凯智行3.3易控智驾 智慧矿山自动驾驶未来趋势与展望04 4.1智慧矿山自动驾驶未来发展机遇与挑战4.2智慧矿山自动驾驶未来发展趋势洞察 2.2.1矿山自动驾驶系统由云端、网端、车端/路端三大模块组成，辅以安全防护措施 u在云端，云平台作为统一调度和监管平台，兼具数据治理、智能调度等功能，成为系统的“大脑”来进行中央管控；在网端，系统基于GNSS卫星、RTK定位等导航定位技术，和RSU路侧单元、4G/5G基站、LTE-V2X等网络通讯技术实现云端和车端/路端的紧密联系。 u车端/路端模块分为自动驾驶系统、协同作业系统和路侧系统。自动驾驶系统用于实现矿用车单车智能；协同作业系统将自动驾驶矿用车和挖机/电铲、推土机/装载机关联起来，从而实现不同生产装备协同作业；路侧系统则负责路侧感知、定位和边缘计算，为系统提供路侧信息。 2.2.2自动驾驶矿用车是智慧矿山自动驾驶系统的手足，是系统构建的基础单元 u自动驾驶矿用车是智慧矿山自动驾驶系统的基础单元，其单车自动驾驶核心技术主