【原创】无人矿卡如何商业化落地

2024-07-12 00:00

  66.jpg


图片来源:网络

  在矿区开采中,矿卡是矿产转运中最为重要的工具之一,而在自动驾驶落地场景中,相对封闭的矿区是第一选择,那么,无人矿卡商业化程度如何呢?就目前来说,并不理想,有统计称,渗透率不足2%,究其原因,虽然矿区对无人矿卡的需求巨大,但矿区的情况复杂,技术路线的不完善,都显著影响商业化落地的突破,在此,就无人矿卡规模化落地的几个难点作些分析,不妥之处,敬请指正。

  一、需求巨大是片蓝海

  矿区的作业流程涵盖勘探、采掘、运输、装卸等,而“运输”环节多为矿区自动驾驶企业的发展着力点。


  无人矿卡是解决矿山运输,特别是露天矿区的重要运输工具。矿山发展的目的是减人、增安、提效、低碳,这四大要求,无一例外地都需要无人矿卡的加持,因此无人矿卡市场是一片蓝海。

  我国已成为世界第一矿业大国,截至2023年12月,我国在册井工煤矿3816处,露天煤矿347处;非煤地下矿山约7000余处,露天矿山18500余处;合计29600余处。

  数据显示,2021年国内露天煤矿运输市场规模约280亿元,加上其他矿种的开采,全国露天矿运输市场规模超过1000亿元/年。

  从单矿来说,比如西北某露天煤矿,土方运输的宽体车共有500多辆,矿方每年支付的运费大概是10亿元,如果无人驾驶渗透率50%,对无人矿卡方来说,来自这个矿的收入就是5亿元。

  矿山,安全是第一位的,特别要严控人身伤亡事故,一旦出现人员死亡严重事故,整个矿区都会面临暂停运营,甚至关停的风险,政府也将担责,甚至主要领导要受到严厉处分,因此,为了减少、杜绝事故的出现,最根本的方法便是“少人则安,无人则安”。

  矿方以及各地方政府都逐渐对无人矿卡产生了刚需,下红头文件,要求矿山减少至30%的人力。新疆、内蒙古等露天矿资源比较丰富的地方,政府均要求矿企在扩产能的同时“减人”,300米工作线范围内,从上至下全部台阶单班作业人数不得多于29人,以避免引起人身伤亡。所以,有一些矿企甚至愿意为无人矿卡运输支付比传统运输更高的费用,关于无人矿卡,矿方都有具体的执行时间表。

  无人矿卡,为矿山安全提供了新思路,无人矿卡的落地使用,使操作人员脱离了恶劣环境,并与生产设备分离,为在一线工作的工人创造更安全的作业环境;同时,无人矿卡,具备狭窄区域内车辆安全行驶、厘米级精准停靠、远程应急接管等成熟技术能力,消除了人为操作的安全隐患。

  无人矿卡还是解决目前矿区存在的招工难的杀手锏,对于司机来说,矿卡重量超过百吨,需要专业的操作技术,矿山土路颠簸不平,车体的重心随时发生着变化,刹车控制力度和上坡防溜车都是个技术活,在结冰的路面上更难控制住巨大矿车的重心,更会面临打滑的危险。

  随着我国人口红利消退,人力成本越来越高,矿卡司机工资占据很大比重,传统运输方式下,每辆车需要2~3个司机,每个司机每年的成本15万元左右。在澳大利亚,每辆矿车上有4个司机,每个司机的年成本换算成人民币差不多100万元,4个司机就是400万元。

  我国矿卡司机的工资,虽然没有澳洲的高,但是在向那个方向发展,因此,无人矿卡的落是有效解决人力成本高等问题的捷径。有人会说,矿卡的无人改造不是也需要成本吗?目前的无人驾驶套件的成本十几万元,按省掉司机成本的话,用不了一年时间就可以收回来,况且,不久的将来,无人驾驶套件的成本可降到5万元左右。


  在招工难的缺人大势和“安全与效率”需求增长的情境下,矿企总的来说还是非常有意愿拥抱智能改造技术,越来越多的企业正在尝试通过自动驾驶和远程驾驶结合的方式,让驾驶员从矿卡车上、从复杂艰苦的现场退出来。

  总之,在矿区多风、严寒的恶劣环境中,无人矿卡带来的不仅仅是技术上的高安全冗余、低能耗、高效率、全天候连续作业等优点,更重要的是将劳动者从艰苦的场景中解脱出来,让矿山生产更安全,因此,无人矿卡是一个潜力巨大的发展赛道。

  二、看似降维落地不易

  自动驾驶技术落地的三个定律是先低速后高速,先载物后载人,先商用后民用,而矿区是自动驾驶落地应用的一个比较特殊的场景,运输低速、路线固定,路况简单,场景封闭,通行规则自成体系,从以上角度说,无人矿卡布局矿山,是降维落地,其实并非如此,场景复杂造成落地门槛很高。

  矿山实际上是复杂恶劣运营环境中的典型代表,具有多风、严寒、危险,恶劣的环境,如内蒙极寒矿区最低零下50℃;还有污染、噪音,人员安全难以保障等问题给无人矿卡的落地带来了考验;作业环境带来的流变、粉尘、瓦斯等有毒有害气体要求运输设备和系统具备高稳定性。


  矿区特殊的地理条件和环境等,对于很多无人驾驶企业说,是个比较难进入有门槛的行业,测试运行等不像乘用车那样容易方便测试,对于无人矿卡来说,金属矿石的电磁特性会影响毫米波雷达的使用性能,高寒矿山地区的温度会影响电气电子的稳定性,矿区的环境复杂恶劣,粉尘飞石等对于无人矿卡的感知层方面威胁极大,因此,矿山的无人化运输进程整体来说还是发展较为缓慢

  不像乘用车,无人驾驶汽车是整体购买,矿卡是以改造为主。大型矿山的矿卡,与日常看到的卡车不同,体积和自重很大,有些重载矿卡甚至高达十米,少的载重量100吨,多的达330吨,因此,对于矿卡无人化,更多地是在原矿卡上实行无人化改造,选择性价比较高的宽体车作为主力车型进行改造。

  对存量矿卡进行无人化改造,如是规模化改造,则成本高昂,对于一些小矿区来说,矿卡无人化改造不会被作为备选项。

  我国矿产资源品类繁多,矿区地形情况差异较大,不同场景的矿区间存在巨大的区域差异性,不易形成较高的可复制性,因此,无人矿卡在矿山地区的运营需要准确把握矿区的场景特性,因地制宜的提出系统运营的整体解决方案。

  无人矿卡的实际工作流程,需要与剥、采、装设备协同,形成闭环;矿卡、挖掘机、推土机等多种机械工程车辆在规划好的路径实现自动驾驶模式下的协同作业,这是十分重要的。

  目前,这一协同在部分矿山已有成果,例如,酒钢西沟矿车铲钻协同作业的项目,是由国内几家顶尖公司联合打造的全国首例集车、铲、钻联合作业为一体的智慧矿山系统。

10秒快速发布需求

让物流专家来找您