隨著(zhù)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展成熟，政策與規則逐漸完善，核心組件的市場(chǎng)化程度更高，自動(dòng)駕駛正在加速落地，市場(chǎng)總量也在加速放大。

乘用車(chē)市場(chǎng)正在從SAE定義的L2級別向L3級別邁進(jìn)。然而，從責任劃分維度、技術(shù)維度、和成本維度等多角度來(lái)看，L3級別乘用車(chē)仍然難以大規模落地。

從駕駛人員的角度上，如果系統發(fā)生意外或者失效，L2和L3級別的乘用車(chē)仍需駕駛員手動(dòng)操控。另外，由于城市道路相對復雜，且行人眾多，安全隱患高，使得L4和L5級別乘用車(chē)難以應用。

現階段，由于地理圍欄的限制，L4級別的乘用車(chē)只能在限定區域中行駛。礦區，港口，機場(chǎng)，末端物流等地點(diǎn)則成為自動(dòng)駕駛方案的重要應用場(chǎng)景。

億歐智庫針對自動(dòng)駕駛的具體場(chǎng)景進(jìn)行深入研究，曾于2020年10月發(fā)布《中國高等級自動(dòng)駕駛港口應用研究報告》對自動(dòng)駕駛在港口的應用做了系統的梳理和分析。

在所有的封閉場(chǎng)景中，礦區道路相對簡(jiǎn)單，開(kāi)放程度高，行人干擾程度低，需求日益強烈，將成為自動(dòng)駕駛方案應用的絕佳場(chǎng)景。

因此，億歐智庫通過(guò)半年的走訪(fǎng)、調研，完成并發(fā)布《2021年中國礦區自動(dòng)駕駛研究報告》，從自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景應用邏輯、中國礦區自動(dòng)駕駛發(fā)展的背景、中國礦區自動(dòng)駕駛的驅動(dòng)力、海外與中國礦區自動(dòng)駕駛發(fā)展歷程與現狀以及典型企業(yè)案例多個(gè)角度解讀。

報告摘要：

一、礦區自動(dòng)駕駛場(chǎng)景邏輯：場(chǎng)景優(yōu)勢帶來(lái)落地先機

根據《2021中國礦區自動(dòng)駕駛研究報告》，相較于其他商用自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，礦區交通標識簡(jiǎn)易、路線(xiàn)復雜程度低、速度要求低、行人干擾低、車(chē)輛干擾低、運輸路段基本封閉，能為自動(dòng)駕駛技術(shù)的落地提供天然的優(yōu)質(zhì)空間。

其中礦區的行車(chē)路線(xiàn)大部分是確定且單一的，主要分為運輸干線(xiàn)(從露天采場(chǎng)出入溝通往卸礦點(diǎn)和排土場(chǎng)的公路)、運輸支線(xiàn)(由開(kāi)采水平與采場(chǎng)運輸干線(xiàn)相連接的道路，和由各排土水平與通往排土場(chǎng)的運輸干線(xiàn)相連接的道路)、輔助線(xiàn)路(通往分散布置的輔助性設施，行駛一般載重汽車(chē)的道路)三類(lèi)。

盡管隨著(zhù)開(kāi)采平面的移動(dòng)，行車(chē)路面也會(huì )隨之移動(dòng)，但主干線(xiàn)和大部分干道路線(xiàn)明確，負載大量礦物的運輸車(chē)將從采場(chǎng)運往卸礦點(diǎn)或破碎站，負載大量土石方的運輸車(chē)將從采場(chǎng)運往排土場(chǎng)，且運輸速度穩定在30km/h左右。

封閉環(huán)境、行車(chē)路線(xiàn)明確且低干擾、車(chē)隊強管理是礦區實(shí)施自動(dòng)駕駛的優(yōu)勢，但礦區環(huán)境也面臨揚塵較大、標識符不明顯、極端天氣、安全風(fēng)險高等劣勢。

礦區運輸線(xiàn)路及環(huán)境優(yōu)劣勢

二、海外礦區自動(dòng)駕駛的躍進(jìn)：卡特小松內生爆發(fā)增長(cháng)

海外礦區自動(dòng)駕駛的主要代表是大型工程機械及系統公司，如卡特彼勒、小松、日立，也包含部分獨立發(fā)展的創(chuàng )業(yè)企業(yè)如ASI。

20世紀80年代卡特彼勒和小松開(kāi)始實(shí)施 AHS計劃(Autonomous Haulage System即自動(dòng)駕駛運輸系統)，2008年小松在智利Codelco公司的 Gabriela Mistral 銅礦為采礦業(yè)部署了第一個(gè) AHS。

2008年至2017年海外礦區自動(dòng)駕駛處在落地試驗期，近十年在全球累計部署自動(dòng)駕駛礦車(chē)約為200臺，主要落地在Rio Tinto、BHP等大型礦企的礦區內。

2018年后，礦區自動(dòng)駕駛進(jìn)入批量及爆發(fā)應用期，2018-2020年全球累計部署自動(dòng)駕駛礦車(chē)數量約為600臺，兩年內增量是2017年之前10年增量的2倍。

其中，小松自動(dòng)駕駛開(kāi)始商業(yè)化部署是2007年，比卡特彼勒早4年2018年-2019年增加量為80輛，幾乎為過(guò)往10年部署量80%;卡特彼勒自動(dòng)駕駛開(kāi)始商業(yè)化部署是2011年，2018年-2019年增加量超過(guò)過(guò)往2011年-2018年近7年部署總量，2020年受疫情影響，增速有所減緩，但仍然預計增長(cháng)100輛。

一方面，海外礦山分布較為集中，且單個(gè)礦山產(chǎn)量巨大。例如，鐵礦石資源90%集中在西澳洲，煤炭資源重99%的褐煤集中在維多利亞州，61%的煙煤集中在昆士蘭。對比我國煤炭資源總量為5.9萬(wàn)億噸，生產(chǎn)中的礦址有3000多個(gè)，集中度較低。

資源分布的集中會(huì )自然形成礦企的壟斷，而礦企的壟斷影響了下游礦山工程機械的格局。也因此，海外礦用工程機械也基本被卡特比勒、小松壟斷(兩者礦山機械保有量占比超全球市場(chǎng)容量30%)，強強聯(lián)合帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)鏈條的穩定，這也決定了海外礦區自動(dòng)駕駛的發(fā)展必然是強強聯(lián)合中很小的創(chuàng )新一環(huán)。

另一方面，礦區自動(dòng)駕駛所承載的自卸車(chē)與挖掘機、排土機等大型機械的配套配合關(guān)系密切，如自卸車(chē)車(chē)載重量與挖掘機鏟斗容積有固定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，也因此海外礦區自動(dòng)駕駛技術(shù)大部分由有人車(chē)的FMS(Fleet Management System，車(chē)隊調度管理系統)發(fā)展而來(lái)，與礦山整體的運營(yíng)系統聯(lián)系緊密。

目前卡特彼勒和小松技術(shù)推進(jìn)都較快，已經(jīng)過(guò)FMS、CWS、CAS、自動(dòng)識別和模擬試驗的階段，創(chuàng )業(yè)公司ASI目前處在從部分自動(dòng)化到模擬試驗的階段，商業(yè)化訂單較少。

小松的的自動(dòng)駕駛方案包含在DANTOTSU價(jià)值支撐增長(cháng)戰略中，此戰略主要由三個(gè)部分組成：DANTOTSU產(chǎn)品，DANTOTSU服務(wù)以及DANTOTSU解決方案。其中DANTOTSU解決方案包含了Landlog解決方案和Smart Construction解決方案，LandLog用于實(shí)現整個(gè)作業(yè)區的“可視化”，而其核心的AHS(自動(dòng)駕駛)系統是這個(gè)體系背后的一環(huán)。

小松的自動(dòng)駕駛晚于卡特彼勒，且起源于外部公司Modular,小松的自動(dòng)駕駛方案目前主要依托 FrontRunner系統，該系統于1990年開(kāi)始研發(fā)，是基于GPS和單車(chē)智能為主的解決方案，主要實(shí)現的功能是智能調度和避障。

卡特彼勒礦區自動(dòng)駕駛系統屬于其有50年發(fā)展歷史的MineStar體系。MineStar有很濃厚的自研基因起源于內部的軟件研發(fā)部門(mén)，經(jīng)過(guò)多次迭代，整合形成目前完整的針對礦區的方案。

2018年后的爆發(fā)也使得中國礦區自動(dòng)駕駛市場(chǎng)走到臺前，但與海外不同，中國的礦區開(kāi)采、運營(yíng)、運輸都較為分散、復雜，落地方案、發(fā)展方向、市場(chǎng)格局也有不同的特征。

三、中國礦區自動(dòng)駕駛爆發(fā)前夜：新晉玩家的黎明時(shí)刻

改革開(kāi)放之后中國礦山總數經(jīng)過(guò)了兩個(gè)主要的發(fā)展階段，其中2005年~2012年礦山總數在10萬(wàn)座以上，2013年至2018年受政策影響礦山數量大幅下降，2018年為5.8萬(wàn)座，預計未來(lái)仍保持-5%~-15%的增長(cháng)率，2023年將減少至4.5萬(wàn)座。

礦山總數的大幅下降主要因為小型礦山數量持續、快速的減少：2016年2月，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于煤炭行業(yè)化解過(guò)剩產(chǎn)能實(shí)現脫困發(fā)展的意見(jiàn)》，率先在煤炭、鋼鐵兩個(gè)行業(yè)開(kāi)展推動(dòng)供給側結構性改革試點(diǎn)工作，同時(shí)嚴格控制新增產(chǎn)能，嚴格整理違法違規建設，小煤礦與保護區等重疊的煤礦依法關(guān)閉，條件差的煤礦有序退出。

2018年中國大型礦山數量約為4324座，隨著(zhù)綠色礦山政策的施行，未來(lái)中國的大型礦山數量占比仍將持續提升。

目前中國礦山主要的汽車(chē)類(lèi)運輸工具有三種，分別是剛性礦卡、普通公路自卸車(chē)、非公路自卸車(chē)。

其中剛性礦卡因為造價(jià)較高、維護和運行成本也較高，一般在大型露天礦山使用，使用壽命長(cháng)達10~15年，主要的品牌有北方、三一、徐工、湘電、卡特彼勒、小松。

普通公路自卸車(chē)與一般的重卡區別較小，一般只對其進(jìn)行改造就投入礦區使用，其對礦山環(huán)境的適用性較差、安全性不足，已逐步退出礦山運輸市場(chǎng)。

非公路自卸車(chē)是中國露天礦山工程機械的特有產(chǎn)物，其結合了剛性礦卡和公路自卸車(chē)的優(yōu)點(diǎn)，性?xún)r(jià)比較高、運營(yíng)效率也較好，在國內獲得了足量的推廣，也是目前礦區運輸的主要工具，使用壽命在3~5年，主要品牌有同力重工、臨工、三一重工、徐工、重汽。

分散的礦區資源、持續上升的大型礦山數量、格局穩定的礦山運輸車(chē)市場(chǎng)奠定了中國礦區自動(dòng)駕駛發(fā)展的基本盤(pán)。

在這一個(gè)藍海的試驗田里，安全、勞動(dòng)力、政策、技術(shù)成熟度、市場(chǎng)化條件多個(gè)因素持續推動(dòng)和催化礦區自動(dòng)駕駛的發(fā)展。

首先，礦山環(huán)境惡劣造成安全風(fēng)險，運輸途中，路途顛簸極易造成側翻、溜車(chē)等現象。卸土環(huán)節中，排土場(chǎng)多為20-30米的深溝，側翻風(fēng)險極大。

國家安全監管政策下，若發(fā)生安全事故死亡，所屬礦區需停產(chǎn)整頓，涉事礦區將造成千萬(wàn)甚至上億元的損失，更為嚴重的會(huì )被吊銷(xiāo)采礦許可證，管理者承擔刑事責任，這將帶來(lái)礦企發(fā)展自動(dòng)駕駛的剛性需求。

其次，礦山勞動(dòng)力70%是60后和70后，老齡化嚴重，同時(shí)流動(dòng)性極強，一般5~6年便會(huì )轉崗，而偏遠地區惡劣的工作環(huán)境加重用工難問(wèn)題，高原地區的平均轉崗時(shí)間為3年。

勞動(dòng)力短缺也帶來(lái)用工成本的持續上升，剛性礦用車(chē)的司機工資在10000人民幣以上，寬體車(chē)司機的工資也在6000~7000元，未來(lái)仍然呈上漲趨勢，且為保障礦車(chē)行駛以及駕駛員的安全，礦用車(chē)一般會(huì )配備4~5名司機，小型礦車(chē)會(huì )配備2~3名司機，在大型礦區，一年僅運輸隊司機的人員成本就高達千萬(wàn)。

再次，國家政策正在大力推進(jìn)自動(dòng)駕駛在礦區的發(fā)展。如2020年6月1日自然資源部發(fā)布的《綠色礦山建設評價(jià)指標》提出：“采用大型化自動(dòng)化液壓鏟裝設備、液壓挖掘機或裝載機、自卸式礦車(chē)、大型自移式破碎機等先進(jìn)設備進(jìn)行鏟裝作業(yè)可加分;建立開(kāi)采及生產(chǎn)過(guò)程主要設備遠程控制系統可加分。”

在2021年剛剛閉幕的兩會(huì )中，針對推進(jìn)智慧礦山建設議題，多位代表就行業(yè)發(fā)展方向指明發(fā)展道路。如合肥工業(yè)大學(xué)教授，同時(shí)擔任合肥工大高科信息科技股份公司董事長(cháng)提出：“應加強對智能化示范礦山，礦山智能裝備技術(shù)攻關(guān)企業(yè)給予政策優(yōu)先支持，對于積極推廣應用井下智能裝備的企業(yè)給予資金支持。”

而從技術(shù)角度，中國礦區自動(dòng)駕駛發(fā)展起源于20世紀90年代，但在2014年后伴隨著(zhù)自動(dòng)駕駛發(fā)展才逐漸成熟，目前已經(jīng)過(guò)起步，技術(shù)研發(fā)和試驗階段。

慧拓智能成立于2014年，踏歌智行成立于2016年，易控智駕成立于2018年，伯鐳科技成立于2015年、盟識科技成立于2015年，行業(yè)的主要創(chuàng )新玩家均在近5年內入場(chǎng)。

踏歌智行2020年獲得2億元B輪融資，并在2021年又引進(jìn)B+輪及戰略投資;慧拓智能2020年3月獲得億元以上A+輪融資;易控智駕2021年2月獲得A輪融資。資本正在加速催化行業(yè)變革。

隨著(zhù)需求的爆發(fā)、資本的介入、技術(shù)的成熟，中國礦區自動(dòng)駕駛即將進(jìn)入黎明時(shí)刻。

根據《2021年中國礦區自動(dòng)駕駛研究報告》，礦區自動(dòng)駕駛市場(chǎng)主要可分為兩類(lèi)商業(yè)模式：技術(shù)服務(wù)和運輸服務(wù)。

其中技術(shù)服務(wù)指的是自動(dòng)駕駛相關(guān)改裝費、前裝銷(xiāo)售分成以及平臺運營(yíng)費，測算對象主要為礦區運輸車(chē)擁有自動(dòng)駕駛能力所額外誕生的市場(chǎng)，不包含傳統運輸車(chē)整車(chē)銷(xiāo)售所對應的市場(chǎng);運輸服務(wù)費對應的是一種新的商業(yè)模式，礦區自動(dòng)駕駛直接提供自動(dòng)駕駛運輸服務(wù)。

億歐智庫調研測算，2030年中國礦區自動(dòng)駕駛技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)規模將達到129億元/年，中國礦區自動(dòng)駕駛運輸服務(wù)市場(chǎng)規模將達到3912億元/年。

在未來(lái)，智能礦山需要實(shí)現礦山全時(shí)空多源信息實(shí)時(shí)感知，生產(chǎn)現場(chǎng)全自動(dòng)化作業(yè)，搭建全流程的人-機-環(huán)-管數字互聯(lián)高效協(xié)同運行;礦區自動(dòng)駕駛服務(wù)商在完成難度較大的運輸環(huán)節自動(dòng)化后，將有機會(huì )深入其他環(huán)節，實(shí)現全礦區的自動(dòng)化、智能化解決方案。

另外，新型的無(wú)駕駛艙的運輸車(chē)型除了從根本上實(shí)現“無(wú)安全員”外，其穩定性、環(huán)境適應性、運輸效率都比現有車(chē)型有更好的實(shí)現效果。這一類(lèi)車(chē)型的出現或許可產(chǎn)生礦區自動(dòng)駕駛的造車(chē)新勢力，將改變現有以寬體車(chē)和剛性礦卡為主的市場(chǎng)格局。