很難想象的是，在遠(yuǎn)離人煙，灰沙遍地的礦場前線，無人駕駛已經(jīng)落實(shí)到采礦的諸多環(huán)節(jié)之中。

在礦區(qū)的開采運(yùn)輸中，大型礦車是進(jìn)行資源轉(zhuǎn)運(yùn)的核心工具之一。相較應(yīng)用場景更為復(fù)雜的城市地區(qū)，自動駕駛技術(shù)在運(yùn)行規(guī)律、場景固定的礦區(qū)更易實(shí)現(xiàn)落地。

因此在近幾年間，自動駕駛技術(shù)開始逐漸滲透到礦區(qū)之中，一批智慧礦山無人化企業(yè)深入礦場，以人工智能技術(shù)，解決礦區(qū)運(yùn)輸危險、運(yùn)輸效率低下以及勞動力短缺的問題。

近日，國內(nèi)智慧礦山無人化企業(yè)慧拓正式宣布，完成近3億元C輪融資，刷新了該賽道最大單筆融資的新紀(jì)錄。本輪融資由中金資本旗下中金上汽新興產(chǎn)業(yè)基金領(lǐng)投，越秀產(chǎn)業(yè)基金與中銀國際旗下渤海中盛基金聯(lián)合跟投。這是過去半年間，慧拓收獲的第二筆融資，兩輪融資共計超過5億元。

伴隨工業(yè)4.0概念的引入，中國工業(yè)體系進(jìn)入智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化相融合的新階段。集三者于一體的智慧礦山，正在引發(fā)資本市場的普遍關(guān)注。

智慧礦山背后的萬億市場

較傳統(tǒng)礦場模式相比，智慧礦山依托智能化、數(shù)字化技術(shù)及機(jī)械裝備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了采礦生產(chǎn)系統(tǒng)之間的數(shù)字化操控與自動化聯(lián)動。

2020年3月份由國家發(fā)改委、能源局等8部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》中對礦山智能化給出了初步定義：即煤炭智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，是將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人智能裝備等與現(xiàn)代開發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開拓、采掘、通風(fēng)、洗選、安全保障、運(yùn)輸、管理等多過程的智能化運(yùn)行。

智慧礦山的優(yōu)勢主要集中在三個方向。

其一是助推礦企降本增效。基于先進(jìn)機(jī)械裝備并搭配智能化、數(shù)字化控制系統(tǒng)，將有效提升礦場各場景下的生產(chǎn)效率，推進(jìn)礦企降本增效。

其二是提升保障礦工安全。借助智慧礦山系統(tǒng)，通過應(yīng)用5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警、遠(yuǎn)程操控等智能化功能，從源頭規(guī)避了事故發(fā)生的潛在風(fēng)險，保障礦場一線工人的安全生產(chǎn)。

其三是拉動產(chǎn)業(yè)數(shù)智轉(zhuǎn)型。智慧礦山的升級改造，將能夠拉動礦產(chǎn)行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型與數(shù)字化建設(shè)。依托新基建發(fā)展的總體趨勢，帶動更多相關(guān)產(chǎn)業(yè)同步數(shù)智轉(zhuǎn)型。

據(jù)安永發(fā)布的《智慧賦能煤炭產(chǎn)業(yè)新萬億市場》報告中測算，智慧礦山整體市場規(guī)模超萬億。根據(jù)安永測算，已有生產(chǎn)型單礦智能化改造升級費(fèi)用約在1.49億元至2.63億元人民幣之間，而新型礦井單礦改造費(fèi)用約在1.95億元至3.85億元人民幣之間。

按照國家能源局于2019年發(fā)布的《全國煤礦生產(chǎn)能力情況統(tǒng)計》，排除低產(chǎn)能和已經(jīng)整改關(guān)停的煤礦后，全國約4500座煤礦智能化改造金額規(guī)模總額將在萬億以上。

此外，在政策的扶持下，智慧礦山正在加快落地各地礦山。從八部委聯(lián)合發(fā)布《指導(dǎo)意見》，到各省發(fā)布煤礦智能化階段性實(shí)施細(xì)則，政策的托底對推動國內(nèi)礦業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供了基礎(chǔ)保障。

技術(shù)化與規(guī)模化的雙重考驗

不過，雖然可預(yù)測的市場規(guī)模龐大，但智慧礦山在具體落地上仍存在眾多風(fēng)險。

相對普通道路環(huán)境，礦區(qū)自然環(huán)境惡劣，低溫、多塵、塌方等環(huán)境因素，對智慧礦山的落地帶來了極大的考驗。

目前來看，國內(nèi)智慧礦山企業(yè)的主要著力點(diǎn)，基本都放在“運(yùn)輸”環(huán)節(jié)。通過以自動駕駛切入運(yùn)輸環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自動駕駛、自動卸貨等功能，實(shí)現(xiàn)24小時不間斷連續(xù)作業(yè)。

但相對而言，智慧礦山行業(yè)技術(shù)門檻高，初創(chuàng)企業(yè)起步艱難。

智慧礦山仍處于早期市場認(rèn)知培育階段，整體規(guī)模偏窄，尚未跑出領(lǐng)跑的智慧礦山解決方案提供商。

當(dāng)前智慧礦山行業(yè)主要落地模式依然是技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)通過與礦區(qū)、礦企等展開合作試運(yùn)作，以真實(shí)使用場景加快技術(shù)迭代，但真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地的企業(yè)較少。且智慧礦山解決方案主要以單個領(lǐng)域為主，缺少能夠提供整體解決方案的企業(yè)。

同時，采礦產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，各環(huán)節(jié)之間環(huán)環(huán)相扣。如運(yùn)輸與剝采兩環(huán)節(jié)相互緊密銜接，這就要求智慧礦山企業(yè)需要深入打通礦場生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通，在技術(shù)上則要覆蓋設(shè)計、后端運(yùn)維、通信、人工智能、機(jī)械制造等，這對企業(yè)的研發(fā)實(shí)力與資本能力要求更高。

另外，不同國外礦場規(guī)模大且集中，國內(nèi)礦場相對分散，小礦區(qū)規(guī)模較多，大規(guī)模智慧礦山推進(jìn)較為困難。

由于現(xiàn)階段智慧礦山改造成本較高，即使是在政策的扶持下，對于小規(guī)模礦區(qū)而言，進(jìn)行智慧礦山的改造并不合算。

這也給智慧礦山企業(yè)提出了一個艱難的問題：如何推動國內(nèi)礦區(qū)進(jìn)行規(guī)模化的數(shù)字化改造。就現(xiàn)階段而言，在技術(shù)及成本難以實(shí)現(xiàn)突破的情況下，規(guī)模化推進(jìn)仍將是一個長期的過程。

露天礦之后，井工礦將成智慧礦山下個井噴口？

當(dāng)前，智慧礦山雖在礦區(qū)加速落地，但主要以露天礦為主，改造難度更為復(fù)雜的井工礦缺少相關(guān)智慧礦山解決方案服務(wù)商的入場。

相比已經(jīng)有一定智慧改造應(yīng)用的露天礦區(qū)，難度較高的井工礦將是智慧礦山行業(yè)下一階段攻堅的重點(diǎn)。

由于井工礦深入地底，生產(chǎn)環(huán)境更為復(fù)雜。除缺少照明，且難以借助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及無線通信，因此普及難度更大。由于商業(yè)變現(xiàn)困難，導(dǎo)致大部分智慧礦山解決方案提供商沒有選擇涉足井工礦市場。

而在技術(shù)的實(shí)施上，井工礦以無軌自動運(yùn)輸?shù)V車技術(shù)為主。這就需要智慧礦山服務(wù)提供商擁有地下移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)、自動調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)、車輛自主運(yùn)行等多種技術(shù)能力。

同時除自動化運(yùn)行外，為應(yīng)對復(fù)雜的礦下工作環(huán)境還需要支持遠(yuǎn)程遙控、現(xiàn)場操控等多元化控制模式。

另一方面，伴隨5G技術(shù)的完善與落地，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的智慧礦山平臺有望加快發(fā)展。借助5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)較低延遲的特性，適用于井下環(huán)境的通信傳輸、定位、控制等技術(shù)需求。結(jié)合激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器，以應(yīng)付礦井下低亮度、多灰塵的惡劣工作環(huán)境，這需要相關(guān)企業(yè)擁有較強(qiáng)的技術(shù)整合實(shí)力。

根據(jù)公開資料顯示，國內(nèi)90%以上的煤炭資源需要以井工礦的模式開采，平均深度超過600米，且有50%的煤炭儲量處于極度危險的高瓦斯地區(qū)。

這就意味著目前井工礦以人工采礦的方式存在極大的風(fēng)險及隱患，這也是為何國家大力推進(jìn)采礦業(yè)智能化技術(shù)研發(fā)應(yīng)用的核心原因。未來，井工礦無人化改造勢必將成為行業(yè)趨勢。

結(jié)語

此前，中國神華在接受投資者提問時透露，按照公司智能化建設(shè)規(guī)劃，計劃到2022年實(shí)現(xiàn)煤礦智能化建設(shè)全覆蓋，2025年全部實(shí)現(xiàn)智能化。這也意味著，在頭部礦企的推動下，未來幾年間，國內(nèi)智慧礦山行業(yè)將處于規(guī)模爆發(fā)期。

如今，基于自動駕駛技術(shù)的無人運(yùn)輸系統(tǒng)僅僅只是中國采礦業(yè)轉(zhuǎn)型的開端，隨著人工智能、機(jī)械制造、信息通訊等技術(shù)的進(jìn)一步升級，智慧礦山行業(yè)終將步入新階段。

一場群雄逐鹿，才剛剛開始。

本文來源：新工業(yè)洞察