很难想象的是，在远离人烟，灰沙遍地的矿场前线，无人驾驶已经落实到采矿的诸多环节之中。
在矿区的开采运输中，大型矿车是进行资源转运的核心工具之一。相较应用场景更为复杂的城市地区，自动驾驶技术在运行规律、场景固定的矿区更易实现落地。
因此在近几年间，自动驾驶技术开始逐渐渗透到矿区之中，一批智慧矿山无人化企业深入矿场，以人工智能技术，解决矿区运输危险、运输效率低下以及劳动力短缺的问题。
近日，国内智慧矿山无人化企业慧拓正式宣布，完成近3亿元C轮融资，刷新了该赛道最大单笔融资的新纪录。本轮融资由中金资本旗下中金上汽新兴产业基金领投，越秀产业基金与中银国际旗下渤海中盛基金联合跟投。这是过去半年间，慧拓收获的第二笔融资，两轮融资共计超过5亿元。
伴随工业4.0概念的引入，中国工业体系进入智能化、网络化、数字化相融合的新阶段。集三者于一体的智慧矿山，正在引发资本市场的普遍关注。
智慧矿山背后的万亿市场
较传统矿场模式相比，智慧矿山依托智能化、数字化技术及机械装备的应用，实现了采矿生产系统之间的数字化操控与自动化联动。
2020年3月份由国家发改委、能源局等8部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中对矿山智能化给出了初步定义：即煤炭智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，是将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人智能装备等与现代开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘、通风、洗选、安全保障、运输、管理等多过程的智能化运行。
智慧矿山的优势主要集中在三个方向。
其一是助推矿企降本增效。基于先进机械装备并搭配智能化、数字化控制系统，将有效提升矿场各场景下的生产效率，推进矿企降本增效。
其二是提升保障矿工安全。借助智慧矿山系统，通过应用5G、物联网技术等技术，实现风险预警、远程操控等智能化功能，从源头规避了事故发生的潜在风险，保障矿场一线工人的安全生产。
其三是拉动产业数智转型。智慧矿山的升级改造，将能够拉动矿产行业智能化转型与数字化建设。依托新基建发展的总体趋势，带动更多相关产业同步数智转型。
据安永发布的《智慧赋能煤炭产业新万亿市场》报告中测算，智慧矿山整体市场规模超万亿。根据安永测算，已有生产型单矿智能化改造升级费用约在1.49亿元至2.63亿元人民币之间，而新型矿井单矿改造费用约在1.95亿元至3.85亿元人民币之间。
按照国家能源局于2019年发布的《全国煤矿生产能力情况统计》，排除低产能和已经整改关停的煤矿后，全国约4500座煤矿智能化改造金额规模总额将在万亿以上。
此外，在政策的扶持下，智慧矿山正在加快落地各地矿山。从八部委联合发布《指导意见》，到各省发布煤矿智能化阶段性实施细则，政策的托底对推动国内矿业智能化转型提供了基础保障。
技术化与规模化的双重考验
不过，虽然可预测的市场规模庞大，但智慧矿山在具体落地上仍存在众多风险。
相对普通道路环境，矿区自然环境恶劣，低温、多尘、塌方等环境因素，对智慧矿山的落地带来了极大的考验。
目前来看，国内智慧矿山企业的主要着力点，基本都放在“运输”环节。通过以自动驾驶切入运输环节，实现自动驾驶、自动卸货等功能，实现24小时不间断连续作业。
但相对而言，智慧矿山行业技术门槛高，初创企业起步艰难。
智慧矿山仍处于早期市场认知培育阶段，整体规模偏窄，尚未跑出领跑的智慧矿山解决方案提供商。
当前智慧矿山行业主要落地模式依然是技术领先的企业通过与矿区、矿企等展开合作试运作，以真实使用场景加快技术迭代，但真正实现商业化落地的企业较少。且智慧矿山解决方案主要以单个领域为主，缺少能够提供整体解决方案的企业。
同时，采矿产业环节多且复杂，各环节之间环环相扣。如运输与剥采两环节相互紧密衔接，这就要求智慧矿山企业需要深入打通矿场生产过程中各个环节的互联互通，在技术上则要覆盖设计、后端运维、通信、人工智能、机械制造等，这对企业的研发实力与资本能力要求更高。
另外，不同国外矿场规模大且集中，国内矿场相对分散，小矿区规模较多，大规模智慧矿山推进较为困难。
由于现阶段智慧矿山改造成本较高，即使是在政策的扶持下，对于小规模矿区而言，进行智慧矿山的改造并不合算。
这也给智慧矿山企业提出了一个艰难的问题：如何推动国内矿区进行规模化的数字化改造。就现阶段而言，在技术及成本难以实现突破的情况下，规模化推进仍将是一个长期的过程。
露天矿之后，井工矿将成智慧矿山下个井喷口？
当前，智慧矿山虽在矿区加速落地，但主要以露天矿为主，改造难度更为复杂的井工矿缺少相关智慧矿山解决方案服务商的入场。
相比已经有一定智慧改造应用的露天矿区，难度较高的井工矿将是智慧矿山行业下一阶段攻坚的重点。
由于井工矿深入地底，生产环境更为复杂。除缺少照明，且难以借助全球卫星定位系统及无线通信，因此普及难度更大。由于商业变现困难，导致大部分智慧矿山解决方案提供商没有选择涉足井工矿市场。
而在技术的实施上，井工矿以无轨自动运输矿车技术为主。这就需要智慧矿山服务提供商拥有地下移动通信数据网络铺设、自动调度系统研发、车辆自主运行等多种技术能力。
同时除自动化运行外，为应对复杂的矿下工作环境还需要支持远程遥控、现场操控等多元化控制模式。
另一方面，伴随5G技术的完善与落地，基于工业互联网体系的智慧矿山平台有望加快发展。借助5G网络通信技术较低延迟的特性，适用于井下环境的通信传输、定位、控制等技术需求。结合激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等传感器，以应付矿井下低亮度、多灰尘的恶劣工作环境，这需要相关企业拥有较强的技术整合实力。
根据公开资料显示，国内90%以上的煤炭资源需要以井工矿的模式开采，平均深度超过600米，且有50%的煤炭储量处于极度危险的高瓦斯地区。
这就意味着目前井工矿以人工采矿的方式存在极大的风险及隐患，这也是为何国家大力推进采矿业智能化技术研发应用的核心原因。未来，井工矿无人化改造势必将成为行业趋势。
结语
此前，中国神华在接受投资者提问时透露，按照公司智能化建设规划，计划到2022年实现煤矿智能化建设全覆盖，2025年全部实现智能化。这也意味着，在头部矿企的推动下，未来几年间，国内智慧矿山行业将处于规模爆发期。
如今，基于自动驾驶技术的无人运输系统仅仅只是中国采矿业转型的开端，随着人工智能、机械制造、信息通讯等技术的进一步升级，智慧矿山行业终将步入新阶段。
一场群雄逐鹿，才刚刚开始。
本文来源：新工业洞察
