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　　在礦區(qū)開采中，礦卡是礦產(chǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)中最為重要的工具之一，而在自動(dòng)駕駛落地場(chǎng)景中，相對(duì)封閉的礦區(qū)是第一選擇，那么，無人礦卡商業(yè)化程度如何呢？就目前來說，并不理想，有統(tǒng)計(jì)稱，滲透率不足2%，究其原因，雖然礦區(qū)對(duì)無人礦卡的需求巨大，但礦區(qū)的情況復(fù)雜，技術(shù)路線的不完善，都顯著影響商業(yè)化落地的突破，在此，就無人礦卡規(guī)模化落地的幾個(gè)難點(diǎn)作些分析，不妥之處，敬請(qǐng)指正。

　　一、需求巨大是片藍(lán)海

　　礦區(qū)的作業(yè)流程涵蓋勘探、采掘、運(yùn)輸、裝卸等，而“運(yùn)輸”環(huán)節(jié)多為礦區(qū)自動(dòng)駕駛企業(yè)的發(fā)展著力點(diǎn)。

　　無人礦卡是解決礦山運(yùn)輸，特別是露天礦區(qū)的重要運(yùn)輸工具。礦山發(fā)展的目的是減人、增安、提效、低碳，這四大要求，無一例外地都需要無人礦卡的加持，因此無人礦卡市場(chǎng)是一片藍(lán)海。

　　我國已成為世界第一礦業(yè)大國，截至2023年12月，我國在冊(cè)井工煤礦3816處，露天煤礦347處；非煤地下礦山約7000余處，露天礦山18500余處；合計(jì)29600余處。

　　數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)露天煤礦運(yùn)輸市場(chǎng)規(guī)模約280億元，加上其他礦種的開采，全國露天礦運(yùn)輸市場(chǎng)規(guī)模超過1000億元/年。

　　從單礦來說，比如西北某露天煤礦，土方運(yùn)輸?shù)膶掦w車共有500多輛，礦方每年支付的運(yùn)費(fèi)大概是10億元，如果無人駕駛滲透率50%，對(duì)無人礦卡方來說，來自這個(gè)礦的收入就是5億元。

　　礦山，安全是第一位的，特別要嚴(yán)控人身傷亡事故，一旦出現(xiàn)人員死亡嚴(yán)重事故，整個(gè)礦區(qū)都會(huì)面臨暫停運(yùn)營，甚至關(guān)停的風(fēng)險(xiǎn)，政府也將擔(dān)責(zé)，甚至主要領(lǐng)導(dǎo)要受到嚴(yán)厲處分，因此，為了減少、杜絕事故的出現(xiàn)，最根本的方法便是“少人則安，無人則安”。

　　礦方以及各地方政府都逐漸對(duì)無人礦卡產(chǎn)生了剛需，下紅頭文件，要求礦山減少至30%的人力。新疆、內(nèi)蒙古等露天礦資源比較豐富的地方，政府均要求礦企在擴(kuò)產(chǎn)能的同時(shí)“減人”，300米工作線范圍內(nèi)，從上至下全部臺(tái)階單班作業(yè)人數(shù)不得多于29人，以避免引起人身傷亡。所以，有一些礦企甚至愿意為無人礦卡運(yùn)輸支付比傳統(tǒng)運(yùn)輸更高的費(fèi)用，關(guān)于無人礦卡，礦方都有具體的執(zhí)行時(shí)間表。

　　無人礦卡，為礦山安全提供了新思路，無人礦卡的落地使用，使操作人員脫離了惡劣環(huán)境，并與生產(chǎn)設(shè)備分離，為在一線工作的工人創(chuàng)造更安全的作業(yè)環(huán)境；同時(shí)，無人礦卡，具備狹窄區(qū)域內(nèi)車輛安全行駛、厘米級(jí)精準(zhǔn)停靠、遠(yuǎn)程應(yīng)急接管等成熟技術(shù)能力，消除了人為操作的安全隱患。

　　無人礦卡還是解決目前礦區(qū)存在的招工難的殺手锏，對(duì)于司機(jī)來說，礦卡重量超過百噸，需要專業(yè)的操作技術(shù)，礦山土路顛簸不平，車體的重心隨時(shí)發(fā)生著變化，剎車控制力度和上坡防溜車都是個(gè)技術(shù)活，在結(jié)冰的路面上更難控制住巨大礦車的重心，更會(huì)面臨打滑的危險(xiǎn)。

　　隨著我國人口紅利消退，人力成本越來越高，礦卡司機(jī)工資占據(jù)很大比重，傳統(tǒng)運(yùn)輸方式下，每輛車需要2~3個(gè)司機(jī)，每個(gè)司機(jī)每年的成本15萬元左右。在澳大利亞，每輛礦車上有4個(gè)司機(jī)，每個(gè)司機(jī)的年成本換算成人民幣差不多100萬元，4個(gè)司機(jī)就是400萬元。

　　我國礦卡司機(jī)的工資，雖然沒有澳洲的高，但是在向那個(gè)方向發(fā)展，因此，無人礦卡的落是有效解決人力成本高等問題的捷徑。有人會(huì)說，礦卡的無人改造不是也需要成本嗎？目前的無人駕駛套件的成本十幾萬元，按省掉司機(jī)成本的話，用不了一年時(shí)間就可以收回來，況且，不久的將來，無人駕駛套件的成本可降到5萬元左右。

　　在招工難的缺人大勢(shì)和“安全與效率”需求增長(zhǎng)的情境下，礦企總的來說還是非常有意愿擁抱智能改造技術(shù)，越來越多的企業(yè)正在嘗試通過自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程駕駛結(jié)合的方式，讓駕駛員從礦卡車上、從復(fù)雜艱苦的現(xiàn)場(chǎng)退出來。

　　總之，在礦區(qū)多風(fēng)、嚴(yán)寒的惡劣環(huán)境中，無人礦卡帶來的不僅僅是技術(shù)上的高安全冗余、低能耗、高效率、全天候連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，更重要的是將勞動(dòng)者從艱苦的場(chǎng)景中解脫出來，讓礦山生產(chǎn)更安全，因此，無人礦卡是一個(gè)潛力巨大的發(fā)展賽道。

　　二、看似降維落地不易

　　自動(dòng)駕駛技術(shù)落地的三個(gè)定律是先低速后高速，先載物后載人，先商用后民用，而礦區(qū)是自動(dòng)駕駛落地應(yīng)用的一個(gè)比較特殊的場(chǎng)景，運(yùn)輸?shù)退佟⒙肪€固定，路況簡(jiǎn)單，場(chǎng)景封閉，通行規(guī)則自成體系，從以上角度說，無人礦卡布局礦山，是降維落地，其實(shí)并非如此，場(chǎng)景復(fù)雜造成落地門檻很高。

　　礦山實(shí)際上是復(fù)雜惡劣運(yùn)營環(huán)境中的典型代表，具有多風(fēng)、嚴(yán)寒、危險(xiǎn)，惡劣的環(huán)境，如內(nèi)蒙極寒礦區(qū)最低零下50℃；還有污染、噪音，人員安全難以保障等問題給無人礦卡的落地帶來了考驗(yàn)；作業(yè)環(huán)境帶來的流變、粉塵、瓦斯等有毒有害氣體要求運(yùn)輸設(shè)備和系統(tǒng)具備高穩(wěn)定性。

　　礦區(qū)特殊的地理?xiàng)l件和環(huán)境等，對(duì)于很多無人駕駛企業(yè)說，是個(gè)比較難進(jìn)入有門檻的行業(yè)，測(cè)試運(yùn)行等不像乘用車那樣容易方便測(cè)試，對(duì)于無人礦卡來說，金屬礦石的電磁特性會(huì)影響毫米波雷達(dá)的使用性能，高寒礦山地區(qū)的溫度會(huì)影響電氣電子的穩(wěn)定性，礦區(qū)的環(huán)境復(fù)雜惡劣，粉塵飛石等對(duì)于無人礦卡的感知層方面威脅極大，因此，礦山的無人化運(yùn)輸進(jìn)程整體來說還是發(fā)展較為緩慢

　　不像乘用車，無人駕駛汽車是整體購買，礦卡是以改造為主。大型礦山的礦卡，與日常看到的卡車不同，體積和自重很大，有些重載礦卡甚至高達(dá)十米，少的載重量100噸，多的達(dá)330噸，因此，對(duì)于礦卡無人化，更多地是在原礦卡上實(shí)行無人化改造，選擇性價(jià)比較高的寬體車作為主力車型進(jìn)行改造。

　　對(duì)存量礦卡進(jìn)行無人化改造，如是規(guī)模化改造，則成本高昂，對(duì)于一些小礦區(qū)來說，礦卡無人化改造不會(huì)被作為備選項(xiàng)。

　　我國礦產(chǎn)資源品類繁多，礦區(qū)地形情況差異較大，不同場(chǎng)景的礦區(qū)間存在巨大的區(qū)域差異性，不易形成較高的可復(fù)制性，因此，無人礦卡在礦山地區(qū)的運(yùn)營需要準(zhǔn)確把握礦區(qū)的場(chǎng)景特性，因地制宜的提出系統(tǒng)運(yùn)營的整體解決方案。

　　無人礦卡的實(shí)際工作流程，需要與剝、采、裝設(shè)備協(xié)同，形成閉環(huán)；礦卡、挖掘機(jī)、推土機(jī)等多種機(jī)械工程車輛在規(guī)劃好的路徑實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛模式下的協(xié)同作業(yè)，這是十分重要的。

　　目前，這一協(xié)同在部分礦山已有成果，例如，酒鋼西溝礦車鏟鉆協(xié)同作業(yè)的項(xiàng)目，是由國內(nèi)幾家頂尖公司聯(lián)合打造的全國首例集車、鏟、鉆聯(lián)合作業(yè)為一體的智慧礦山系統(tǒng)。

　　從算法上說，單臺(tái)的無人礦卡落地，并不算真正的落地，只有實(shí)現(xiàn)了泛化階段車隊(duì)數(shù)量驟增才算落地，這就需要運(yùn)營工作也由“多對(duì)一”變成了“多對(duì)多”，工作難度和復(fù)雜度直線上升。

　　遠(yuǎn)程接管無人礦車，最大的挑戰(zhàn)之一，就是畫面時(shí)延和穩(wěn)定性，目前來說，各家的技術(shù)都無法在真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中保證超低時(shí)延和超高穩(wěn)定性。時(shí)延這個(gè)指標(biāo)直接決定了遠(yuǎn)程駕駛的安全性，礦上的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好時(shí)，視頻傳輸可能出現(xiàn)“丟包”，帶來畫面卡頓，并且，礦山里，無線信號(hào)也難以覆蓋每一個(gè)角度。

　　在礦區(qū)，運(yùn)輸是為剝采環(huán)節(jié)服務(wù)的，因此，運(yùn)輸只有跟剝采無縫銜接才是有意義的，而這意味著，無人礦卡需攻克無人駕駛技術(shù)，也要懂不同礦區(qū)內(nèi)各種工程機(jī)械設(shè)備之間的聯(lián)通交互。

　　無人礦卡相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的升級(jí)為礦山等復(fù)雜惡劣場(chǎng)景下運(yùn)輸端的困局提供了破局之道，但方案的大規(guī)模復(fù)制和實(shí)景落地仍存在阻礙，同時(shí)，作業(yè)講究效率，一臺(tái)車在工作過程中出現(xiàn)任何問題都有可能帶來巨大損失。

　　在具體落地中，如何做好集群調(diào)度系統(tǒng)的統(tǒng)籌下人機(jī)協(xié)同十分重要，在一些道路固定的場(chǎng)景中礦區(qū)會(huì)選擇運(yùn)用無人礦卡來運(yùn)輸資源，而在一些復(fù)雜的山路上就得需要使用有人礦卡，無人礦卡與有人礦卡的協(xié)作也是現(xiàn)階段礦區(qū)主要應(yīng)用的方案，以共同提升礦山的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)利益最大化，這是礦山目前智能化逐步推進(jìn)的重要支撐和趨勢(shì)。

　　從另一角度說，礦區(qū)選擇協(xié)同作業(yè)也意味著無人礦車的單方運(yùn)用在實(shí)際落地過程中面臨困境，無法滿足實(shí)際的工程需求，其規(guī)模化的商業(yè)落地面臨不少的挑戰(zhàn)，另外，行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和法律規(guī)范等還未有成熟的規(guī)范系統(tǒng)，一旦發(fā)生事故后的權(quán)責(zé)問題難以明晰。

　　綜上所述，無人礦卡落地的商業(yè)模式面臨挑戰(zhàn)，這個(gè)領(lǐng)域或許即將迎來的突破，或許還很遙遠(yuǎn)，這主要看各方努力的結(jié)果。無人礦卡的落地，不能以卷價(jià)格來實(shí)現(xiàn)，而是以技術(shù)水平來衡量。

　　三、技術(shù)權(quán)衡工程導(dǎo)向

　　從技術(shù)上說，無人礦卡是在逐步進(jìn)步中的，比如線控底盤，從瓶頸變成籌碼，部分礦區(qū)無人駕駛項(xiàng)目不僅在國內(nèi)領(lǐng)先，更成為世界標(biāo)桿。我國完全自主創(chuàng)新的全球最大載重?zé)o人駕駛礦用卡車，從解決“卡脖子”難題，到產(chǎn)品填補(bǔ)國內(nèi)外市場(chǎng)空白，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的裝載、運(yùn)輸和卸載循環(huán)的自動(dòng)運(yùn)行。

　　礦區(qū)中的寬體無人礦卡已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主導(dǎo)航、自主卸載、主動(dòng)避障等功能，實(shí)現(xiàn)在多岔路口、復(fù)雜路況進(jìn)行無人駕駛。對(duì)于難點(diǎn)爬坡能力，易控智駕今年發(fā)布的“開山”利器——ET100搭載“御石”平臺(tái)，在重載8%的坡度條件下，可實(shí)現(xiàn)最高18km/h車速持續(xù)爬坡，具備高可靠性和高場(chǎng)景適應(yīng)性。但我們要明白，目前的技術(shù)條件下，無人礦用電動(dòng)寬體車負(fù)載重向上爬坡的情景，并不具備優(yōu)勢(shì)。

　　讓我們感受最明顯的進(jìn)步是，取消駕駛室，取得“安全員下車”的技術(shù)突破，特別是國有露天煤礦，無人礦卡基本實(shí)現(xiàn)了安全員下車；無人純電動(dòng)礦用卡車運(yùn)輸系統(tǒng)也已實(shí)現(xiàn)作業(yè)

　　盡管取得了一系列的進(jìn)展，礦山無人駕駛技術(shù)距離真正的成功還有差距。對(duì)于礦山來說，無人化、智能化只是手段，保障安全、控制成本、提高效率才是最終應(yīng)該追求的目標(biāo)。

　　無人礦卡大規(guī)模、長(zhǎng)周期、全工礦落地，應(yīng)以安全、成本、效率為目標(biāo)，那么，實(shí)際落地應(yīng)用不僅僅只依靠于技術(shù)難點(diǎn)的克服，更重要的是解決工程落地的挑戰(zhàn)，對(duì)場(chǎng)景的理解成為關(guān)鍵點(diǎn)。

　　無人礦卡落地，其實(shí)需要具備對(duì)礦山的深度理解和生產(chǎn)運(yùn)營能力，也就是說，不僅要懂車，懂算法，更要懂礦。

　　其實(shí)，研發(fā)和工程是不分家的，據(jù)說，華為將研發(fā)部門的定位從成本中心調(diào)整為利潤(rùn)中心，就是強(qiáng)調(diào)研發(fā)人員必然以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，要時(shí)刻考慮工程化的問題，現(xiàn)場(chǎng)的工程實(shí)踐優(yōu)先，結(jié)合場(chǎng)景及工程需求去做研發(fā)，研發(fā)最終還是要體現(xiàn)在業(yè)務(wù)中的。

　　無人礦卡是生產(chǎn)工具，礦山希望用它來降本增效，更多地關(guān)注可靠性、故障率、維護(hù)的方便性及成本。

　　有專家說，為了防止小概率事件，增添實(shí)際很少用到的技術(shù)，無人礦卡增加很多成本，盲目追求高大上，從工程的角度看，未必有意義。因此，工程為導(dǎo)向的研發(fā)，是化繁為簡(jiǎn)，成熟的、可靠的和實(shí)用的，成本低的，而不是最先進(jìn)的技術(shù)，用得好，這就是競(jìng)爭(zhēng)壁壘。

　　無人礦卡的落地，不僅要關(guān)注算法、芯片、傳感器，還要關(guān)注底盤等傳統(tǒng)部件，廠家已意識(shí)到線控底盤必須與主機(jī)廠深度合作研發(fā)，否則，穩(wěn)定性就無法滿足量產(chǎn)要求。參與自研線控底盤，還可以提高研發(fā)迭代的效率，某企業(yè)自研的線控底盤，在跟增程式方案結(jié)合起來后，可實(shí)現(xiàn)超過25%的節(jié)油率，產(chǎn)品的生命周期也由5 年提升到 8 年。

　　結(jié)合場(chǎng)景解決問題，收集場(chǎng)景對(duì)研發(fā)的很重要，而且，應(yīng)上一線解決一些工程問題，比如高寒露天礦，存在無人礦卡冬季結(jié)冰剎車失靈，某企業(yè)則通過自研的高寒地區(qū)抗結(jié)冰自動(dòng)排水系統(tǒng)，有效解決了這一問題，確保整車制動(dòng)管路始終處于高度干燥、低水份殘留的狀態(tài)。

　　科技的發(fā)展總是以提高效率和降低成本為最終目標(biāo)，目前，運(yùn)營較好的無人礦卡效率，還達(dá)不到有人的水平。錫林浩特市國能北電勝利一號(hào)露天煤礦，十幾臺(tái)載重220噸的巨型無人駕駛礦卡，正沿著既定路線駛向卸載區(qū)域。在這里實(shí)現(xiàn)14臺(tái)卡車24小時(shí)常態(tài)化編組運(yùn)行，然而效率達(dá)到有人駕駛的90%，因此，在全工況條件下自動(dòng)作業(yè)效率達(dá)到人工水準(zhǔn)，甚至超過，是其努力的方向。

　　無人礦卡的大規(guī)模落地，要實(shí)現(xiàn)從安全和效率兩大維度為客戶切實(shí)地創(chuàng)造價(jià)值，以安全為首要前提，以效率為長(zhǎng)久目標(biāo)，以數(shù)據(jù)為驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)無人礦卡在礦山的平穩(wěn)落地，是我國礦卡無人化基本進(jìn)程。

　　無人礦卡的成本有兩大項(xiàng)，一是油費(fèi)、一是人力成本。無人礦卡的使用，就是為了節(jié)約人力成本，而無人礦卡迭代中，省油也成主要目標(biāo)，在礦用卡車整個(gè)生命周期，燃油成本占比通常在40%以上，易控智駕第二代產(chǎn)品采用了增程式的動(dòng)力路線，節(jié)油率達(dá)到了25%，以一臺(tái)車年均油費(fèi)中位數(shù)80萬元計(jì)算，一輛車一年可以節(jié)省20萬的油費(fèi)。

　　無人礦卡優(yōu)化的自動(dòng)控制系統(tǒng)減少了車輛的突然加速或緊急轉(zhuǎn)向，使得輪胎使用壽命同比提高40%。降低燃料的成本是礦卡商和礦場(chǎng)運(yùn)營者共同的訴求，燃料的解決方案，將跟礦車智能化電動(dòng)化趨勢(shì)高度關(guān)聯(lián)，

　　工程導(dǎo)向的一個(gè)特點(diǎn)，就是無人駕駛公司要與礦山聯(lián)合開發(fā)，展開合作試運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)落地商業(yè)化的機(jī)會(huì)大，礦企應(yīng)更加深度地參與到技術(shù)應(yīng)用進(jìn)程中：百度 Apollo與華能伊敏煤電公司在2020年開始聯(lián)合打造無人化礦用卡車、自動(dòng)駕駛智能調(diào)度平臺(tái)等；而慧拓智能與航天重工、神寶能源聯(lián)合在內(nèi)蒙古極寒礦區(qū)實(shí)現(xiàn)無人礦卡24小時(shí)不間斷作業(yè)，在今年6月正式進(jìn)入工業(yè)化運(yùn)行。

　　就無人礦卡的落地過程來說，普遍經(jīng)歷先封閉再混編、先下車再提速、先固化再優(yōu)化的過程，打造無人編組交叉路口混行的典型場(chǎng)景，需搭乘5G，工業(yè)機(jī)械設(shè)備工程車和礦卡的互聯(lián)協(xié)同與控制的飛躍。

　　如果無人礦卡密度比較高，對(duì)技術(shù)及運(yùn)營能力提出的挑戰(zhàn)更大，如何能夠安全地操作每一輛無人礦卡，同時(shí)還要跟蹤它們以及該區(qū)域內(nèi)全部有人駕駛車輛的位置，避免發(fā)生碰撞等事故，據(jù)說，目前已有一名訓(xùn)練有素的操作人員通常可以運(yùn)行最多達(dá)30輛卡車的場(chǎng)景。

　　四、終極目的智慧礦山

　　我國智慧礦山建設(shè)是國家層面的戰(zhàn)略部署，隨著供給側(cè)5G和V2X技術(shù)的進(jìn)步，疊加國家持續(xù)加碼智慧礦山政策，礦區(qū)無人駕駛+電動(dòng)化重卡的市場(chǎng)空間也將進(jìn)一步打開。

　　時(shí)代的發(fā)展，政策的導(dǎo)向，使我國智慧礦山建設(shè)提速，通過裝備智能、數(shù)據(jù)智能、決策智能及流程智能四大創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)礦山人工智能。礦區(qū)集中，效益較好的地方政府要求，到2026年，建立完整的礦山智能化體系，但目前的掣肘也不少。

　　無人礦卡是上述四大創(chuàng)新中的裝備智能部分，也是智慧礦山的一個(gè)重要組成部分，或者按時(shí)尚的稱謂，是一個(gè)子系統(tǒng)，因此，其規(guī)模化商業(yè)落地需要無人駕駛+智慧礦山系統(tǒng)+標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營服務(wù)體系的完善，現(xiàn)在要考慮的是無人礦卡將怎樣駛向智慧礦山的深處。

　　反過來說，采礦是礦物勘探、開采、運(yùn)輸形成的礦石流生產(chǎn)過程，其效率及安全高度依賴礦石流采運(yùn)裝備的連續(xù)性、自適性和可靠性，無人礦卡的智慧程度，也決定著智慧礦山的成功與否，

　　智慧礦山，需要礦山裝備平行智能，以解決礦山無人化作業(yè)協(xié)同難問題，比如勝利露天煤礦2021年開始“智慧礦山”建設(shè)，包括卡車無人駕駛、推土機(jī)遠(yuǎn)程操控、電鏟自動(dòng)裝載、智能邊坡監(jiān)測(cè)等21個(gè)智能化項(xiàng)目。

　　新能源化和無人駕駛技術(shù)的融合將降低或消除復(fù)雜惡劣的運(yùn)營場(chǎng)景，無人礦卡的電動(dòng)化，不僅是綠色低碳，也大幅降低成本，從能源的綠色運(yùn)用等角度來看，無人礦卡的電動(dòng)化將會(huì)是廠商主要發(fā)力的方向。

　　結(jié)語：無人礦卡全面落地任重道遠(yuǎn)，其商業(yè)模式的成熟需要人們不斷地去探索，我們相信，在數(shù)據(jù)積累和算法迭代下有望撬動(dòng)無人礦卡千億市場(chǎng)空間。