18.7%。
這是最新一次全國人口普查中 60 歲及以上人口的占比數(shù)據(jù)，相比 10 年前，該數(shù)字上升了 5.44 個百分點，標(biāo)志著中國已進入輕度老齡化社會。
當(dāng)社會還在熱議老齡化社會可能帶來的變化時，一些行業(yè)已經(jīng)為這個問題焦頭爛額了許久。
位于江蘇句容的臺泥水泥礦山，如今已鮮能看到年輕的從業(yè)者，在近百人的工人隊伍中，大多數(shù)年齡都已在 50 歲左右，這些人再有幾年即將退出一線；而西北地區(qū)的第一座機械化礦井王平凹煤礦，10 多年前就已遭遇老齡化帶來的種種問題，在礦的生產(chǎn)工人 2400 多人，而退休工人則有 4000 多人，是生產(chǎn)工人的近兩倍。
工人老齡化，已成為壓在礦主心頭的隱形大山，倒逼著礦山進行轉(zhuǎn)型變革。
從上世紀(jì) 90 年代開始，一些礦山主就開始探索智慧礦山的可能性，試圖讓這個千年傳統(tǒng)行業(yè)走向無人化。然而由于種種條件制約，智慧礦山進展并不順利。如今無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，給礦山智慧化帶來了新轉(zhuǎn)機。
尤其今年，在乘用車自動駕駛走入量產(chǎn)落地大討論時，礦山由于具備獨特的條件，有望率先實現(xiàn)無人駕駛的落地。
4 月 21 日，在上海車展全球自動駕駛創(chuàng)新峰會上，智能駕駛公司希迪智駕（長沙智能駕駛研究院）正式對外發(fā)布了純電無人礦卡整車，在其商用車自動駕駛落地之路上又增添了一個重磅產(chǎn)品。
4 月 25 日，在內(nèi)蒙古呼倫貝爾市寶日希勒露天煤礦，世界首個極寒工況 5G+220 噸級無人駕駛卡車編組實現(xiàn)運行，按計劃今年 6 月正式進入工業(yè)化運行。
按照辰韜資本的預(yù)測，礦區(qū)無人駕駛 2021 年即可開始規(guī)模化落地，預(yù)計 2022 年可實現(xiàn)商用。
一場發(fā)生在礦山上的科技變革已經(jīng)拉開帷幕，而自動駕駛就是這場變革的先鋒。
1. 礦山轉(zhuǎn)型迫在眉睫
礦山行業(yè)貢獻的產(chǎn)值占整個中國年 GDP 的 8%，人們的穿住行用都離不開它。但就是這樣一個在國民經(jīng)濟中舉足輕重的產(chǎn)業(yè)，發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景卻不容樂觀。
人口形勢的轉(zhuǎn)變，是擺在礦山面前的第一大難題。
今年 5 月 11 日，第七次全國人口普查數(shù)據(jù)顯示，中國 60 歲及以上人口占 18.7%（其中，65 歲及以上人口占 13.5%）。與 2010 年相比，60 歲以上人群占比上升 5.44 個百分點；而 15-59 歲的人口則下降 6.79 個百分點。
一升一降，凸顯了當(dāng)下國內(nèi)勞動力市場的窘境。在礦山領(lǐng)域，這個問題更加嚴(yán)峻。
早在 2007 年，西北地區(qū)規(guī)模最大的機械化礦井王平凹煤礦，就遭遇了老齡化問題。當(dāng)時該煤礦的退休工人數(shù)量就超過了 4000 多，而在礦生產(chǎn)工人只有 2400 多人，也就是說一名在礦工人要供養(yǎng)近 2 名退休員工。
十多年后的今天，老齡化帶來的問題更加凸顯。希迪智駕車輛工程事業(yè)部總經(jīng)理劉洲在走訪過大量礦山后看到了一個“奇怪”現(xiàn)象，礦山的一線工人中幾乎沒有一個是 80 后，全是 70 后、甚至 60 后。不出幾年，這些工人也將集體退休。
老工人離退休，新工人卻跟不上。以句容臺泥水泥礦山為例，在職礦工中，大部分人的年齡都已在 50 歲左右，很少有年輕人。句容臺泥水泥礦山一負(fù)責(zé)人告訴「甲子光年」，他們現(xiàn)在已經(jīng)很難從高校招到年輕的礦山工人了。
年輕人不愿意去礦山工作的一個重要原因是，這里工作枯燥，而且又充滿危險。
安全問題，正是礦山面臨的第二個難題。
今年 1 月，國家礦山安監(jiān)局新聞發(fā)布會公布了 2020 年國內(nèi)礦山安全事故數(shù)據(jù)。其中，礦山事故全國共發(fā)生 434 起，導(dǎo)致死亡 573 人，同比下降 19.1% 和 22%。盡管整體事故數(shù)據(jù)呈下降趨勢，但每一次安全事故帶來的都是不小的損失。
一旦礦山發(fā)生造成工人死亡的安全事故，必然要面臨停工整頓，少則停工兩個月，多則停工三四個月，甚至有些安全標(biāo)準(zhǔn)不達標(biāo)的礦山將直接關(guān)停。這給礦場帶來的是直接的、高達數(shù)億元的經(jīng)濟損失，同時還會造成惡劣的社會影響。
因此安全生產(chǎn)，始終是礦山領(lǐng)域的底線。
老齡化程度的加深，在礦山勞動力供應(yīng)跟不上的同時，也加重了安全生產(chǎn)的壓力。“年齡偏老的工人，在操作機器設(shè)備時更容易產(chǎn)生誤操作，一旦發(fā)生安全事故，他們的反應(yīng)速度也比年輕人差，進而加劇事故的嚴(yán)重程度?！币晃坏V山行業(yè)從業(yè)者告訴「甲子光年」。
礦山面臨的第三個困難，則是勞動力成本上升帶來的壓力。
在礦山行業(yè)去產(chǎn)能、降成本的大趨勢下，人員成本居高不下、逐年增加。目前，國內(nèi)一名成熟的礦區(qū)運輸司機，其月工資在 7000~10000 元左右，一年的單個人力成本約在 15 萬元左右。
勞動力減少、用工成本上升、安全事故等問題，促使礦山主們思索解決之道、轉(zhuǎn)型之法。
解決方法便是礦山智能化、智慧化建設(shè)。
2. 智慧礦山落地難
早在上世紀(jì) 90 年代，礦山行業(yè)便提出了智慧化轉(zhuǎn)型。在國外，美國的卡特彼勒（Caterpillar）、日本的小松（Komatsu）等公司于上世紀(jì) 90 年代就開始研發(fā)礦區(qū)場景下的自動駕駛，并提出智慧礦山的概念。在國內(nèi)，1999 年也提出數(shù)字礦山的概念，其核心就是利用技術(shù)使機械化走向自動化，并由計算機網(wǎng)絡(luò)對礦山形成統(tǒng)一管控體系。
2008 年，日本的小松和美國的卡特彼勒等工程機械公司陸續(xù)向智利、澳大利亞、巴西、加拿大等國的礦山（主要是鐵礦、銅礦等）投放了約 300 臺大型無人駕駛礦車，累計運輸?shù)V石總量超過 40 億噸。
國外礦區(qū)無人駕駛礦車實踐所展現(xiàn)出來的巨大潛力，讓國內(nèi)采礦從業(yè)者對這一模式充滿了信心。因此近年來，大量的初創(chuàng)公司涌入了智慧礦山賽道，落地了一批智慧礦山項目。比如 2014 年，陜煤化集團黃陵礦業(yè)一號煤礦 1001 綜采工作面實現(xiàn)無人開采。在工作面割煤、推溜、移架、運輸、滅塵等操作上實現(xiàn)自動化運行，達到了工作面無人作業(yè)的目的。
但時至今日，國內(nèi)智慧礦山進展仍然緩慢。其背后則有兩點原因。
首先，海外礦山分布較為集中，且單個礦山產(chǎn)量巨大，有能力整體改造，而國內(nèi)的礦山分散，基礎(chǔ)設(shè)施較為落后，改造能力不足。無人礦卡大多是作為智慧礦山整體解決方案的一部分而存在，其運行需要在礦山進行整體數(shù)字化和智能化升級后的環(huán)境下才能實現(xiàn)。而且在這類方案中，為了保證整個運輸環(huán)節(jié)的安全性，對有人駕駛的礦卡是排斥的，因為人類司機的不合規(guī)駕駛行為會破壞系統(tǒng)的一致性，也存在安全隱患。
這也意味著，要想落地?zé)o人礦卡先要對礦區(qū)進行改造，而這將是一大筆費用。其中，礦卡車隊由有人礦卡切換到無人礦的花費是大頭，比如載重量 300 噸以上的超級礦卡，目前的市場價格在千萬元級別，即便是載重 60 噸的主流礦卡，其價格也高達數(shù)百萬元。如此昂貴的資產(chǎn)，對于普通礦主而言，不是說淘汰就馬上能淘汰的。
因此，無人礦卡的落地被巨額改造費“卡”住了脖子，懸在空中。
其次，相比國外，國內(nèi)礦山的條件更差，這表現(xiàn)在礦區(qū)路況差、碎石多、粉塵多。國內(nèi)許多礦場依山開采，道路修筑困難，使用期又較短，因此礦區(qū)的路面大多是由碎石鋪成，路況復(fù)雜，灰塵大。這反過來更容易損壞車輛部件，縮短車輛壽命。
因此國內(nèi)礦山對自動駕駛技術(shù)和車輛的要求比國外更高。而國內(nèi)無人駕駛技術(shù)起步晚于國外，早期技術(shù)不成熟，難以適應(yīng)礦山需求。
過去，國內(nèi)礦山無人駕駛技術(shù)經(jīng)歷了多次探索，但在落地過程中并非一帆風(fēng)順。
第一階段為無人遠程操控，即通過遠程操控礦車來實現(xiàn)無人化。相比純無人駕駛，遠程駕駛技術(shù)難度相對更低，因此許多礦山無人駕駛公司在早期都經(jīng)歷過這一過程。盡管遠程操控可以實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場無人化，但在后端仍需有專人對設(shè)備進行操控，不能完全實現(xiàn)對人力的降成本。此外遠程操控對通信條件要求高，一旦出現(xiàn)信號傳輸中斷、延遲，很容易發(fā)生意外。
此后隨著真正無人駕駛技術(shù)推進，遠程操控便被取代，并成為礦區(qū)無人駕駛出現(xiàn)意外狀況后的一種接管方式。
第二階段是后裝無人駕駛礦車，即對現(xiàn)有礦車進行無人駕駛改造。相比遠程操控的方式，其真正實現(xiàn)了無人化。上文曾提到，礦卡車隊由有人礦卡切換到無人礦卡的花費是大頭，數(shù)百萬元的礦卡不是說淘汰就馬上淘汰的。因此后裝無人駕駛的方式目前更適用于傳統(tǒng)礦山。
但后裝無人駕駛礦車同樣未能解決一個問題 —— 降成本。雖然無人駕駛礦車?yán)碚撋峡梢允〉羧肆Τ杀荆捎秃?、維修保養(yǎng)等用車成本無法節(jié)省，甚至還要增加對無人駕駛系統(tǒng)的定期維護費用。因此從長期看，這種方式也存在一定的局限。
基于以上難點，過去礦主們對無人礦卡給礦山運營降本增效所帶來的獲得感不強，因此推動無人礦卡落地的意愿自然也大打折扣。
3. 無人駕駛，一個新突破口
轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在 2018 年左右。
首先，礦山的基礎(chǔ)條件發(fā)生了改變。改革開放之后，中國礦山數(shù)量的變化主要發(fā)生在兩個發(fā)展階段：2005 年～2012 年礦山總數(shù)在 10 萬座以上，2013 年至 2018 年受政策影響礦山數(shù)量大幅下降，2018 年為 5.8 萬座，預(yù)計未來仍保持 - 5%~-15% 的增長率，2023 年將減少至 4.5 萬座。
礦山整體數(shù)量在減少，同時單個礦山的體量在增加。2018 年中國大型礦山數(shù)量約為 4324 座，隨著綠色礦山政策地施行，未來中國的大型礦山數(shù)量占比仍將持續(xù)提升。這為智慧礦山的推進打下了基礎(chǔ)條件。
其次，國家也在政策方面不斷推進礦山智能化進程。2020 年初，國家發(fā)改委、能源局等八部門發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》。其中提到，到 2025 年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦要基本實現(xiàn)智能化，形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系。而作為礦山智能化體系中重要組成部分的無人駕駛，得益于此前多年的技術(shù)積累，更容易快速落地，形成智慧礦山的標(biāo)桿項目。
此外，無人駕駛技術(shù)不斷走向成熟。2018 年底，無人駕駛在資本市場爆火之后問題也開始顯現(xiàn)，由于受技術(shù)、法律、成本等條件的制約，無人駕駛遲遲難以落地，逐漸走入低谷。此后，隨著無人駕駛技術(shù)不斷進步，其在商用領(lǐng)域尤其是礦山領(lǐng)域找到了落地突破口。
由于環(huán)境相對封閉，且車輛運行線路相對固定，礦山成為無人駕駛極佳的落地場景。此后多個無人駕駛公司在礦山領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)項目的實驗性落地。例如，2019 年，慧拓智能完成了國內(nèi)首個無人礦山整體解決方案的落地運營；躍薪智能的無人礦山設(shè)備在洛陽鉬業(yè)投入實際驗證；希迪智駕研發(fā)的無人駕駛礦卡也在句容臺泥實現(xiàn)落地。因此，2019 年也被稱作“礦山無人化元年”。
基于過去的探索和對礦山需求的探索，希迪智駕在今年 4 月的上海國際車展聯(lián)合寧德時代、華為共同發(fā)布了公司的純電無人礦卡整車產(chǎn)品。相比前裝無人駕駛礦車，純電無人駕駛礦車最大的改變就是礦車動力改為純電，并且無人駕駛系統(tǒng)也由后裝變成前裝。這樣的好處是，既節(jié)省了勞動力成本，同時還能節(jié)省大量的用車成本；缺點則是需要購買新車，適合對現(xiàn)有車輛更新?lián)Q代的礦主。
如果以一臺載重 90 噸左右的燃油礦車與同等級純電無人駕駛礦車進行對比，可大致測算兩者用車成本的差異：
一臺傳統(tǒng)燃油礦卡一年的運行成本包括三部分，約 42 萬的燃油費、約 14 萬的維護保養(yǎng)費用、約 30 萬的兩班運行人員工資和福利開支，三項合計達 76 萬元；而純電無人礦卡由于無需人力操作，其運行成本只有電費和維護保養(yǎng)兩項。在水泥和砂石骨料礦山的工況下，電動礦卡重載下坡發(fā)電（制動能量回收）大于空載上坡的耗電量，理想情況下不需要充電，燃料支出可以降低到 0；而維修保養(yǎng)方面，電機可免維修、免保養(yǎng)，因此整車一年的售后服務(wù)費用大概在 1 萬元左右。
這樣一算，純電無人礦卡一年的成本支出要遠低于燃油礦卡。
除此之外，針對礦區(qū)揚塵多，灰塵大，感知設(shè)備很容易被揚塵覆蓋而降低環(huán)境感知功能的難題，希迪智駕的純電無人礦卡提供了一套先進的感知算法優(yōu)化，使得這款純電無人礦卡實現(xiàn)了單車智能，并且具有不懼揚塵、支持混合編組、動態(tài)規(guī)劃作業(yè)路徑、支持一鍵下發(fā)任務(wù)、重復(fù)作業(yè)、作業(yè)變更、自主泊車熄火、自主充電等一系列功能，有望徹底解決制約采礦業(yè)發(fā)展的安全事故頻發(fā)、生產(chǎn)條件艱苦、環(huán)境惡劣、司機招聘困難、管理運營成本高企等諸多痛點，實現(xiàn)礦山運輸車輛的無人化和電動化。
隨著無人駕駛技術(shù)模式逐漸清晰，越來越多的礦山開始找到無人駕駛公司尋求合作。這其中，既有需要無人駕駛運營服務(wù)的客戶，也有采購純電無人駕駛礦車的客戶。句容臺泥礦山一負(fù)責(zé)人對「甲子光年」表示，他們目前已采購了兩臺希迪智駕的純電無人駕駛礦卡在礦區(qū)調(diào)試運行，待完成采集數(shù)據(jù)并驗證合適后將大規(guī)模引進。除此之外，另一家位于重慶的某礦山也在 2020 年 6 月引入數(shù)臺純電無人駕駛礦卡，“他們的規(guī)劃是后續(xù)將全部礦車變成純電無人駕駛礦車?！币晃粎⒂^過該礦山的業(yè)內(nèi)人士稱。
4. 千億市場的挑戰(zhàn)和機遇
中國礦山無人駕駛正迎來商業(yè)化應(yīng)用關(guān)鍵期。
根據(jù)辰韜資本的測算，中國礦山自動駕駛市場規(guī)模超千億，2021 年 - 2023 年是實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵時期：2021 年 - 2022 年，第一梯隊企業(yè)將實現(xiàn)去安全員，夜班作業(yè)的規(guī)?；囘\營；2022 年 - 2023 年，第一梯隊企業(yè)將開始實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
與國外主要由 OEM 提供自動駕駛方案不同，國內(nèi)的無人駕駛解決方案商以創(chuàng)業(yè)公司為主，包括希迪智駕、踏歌智行、慧拓智能、易控智駕、躍薪智能等。其主要原因是：礦山無人運輸解決方案是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅需要自動駕駛技術(shù)，還需要調(diào)度與車隊管理、車聯(lián)網(wǎng)通信等技術(shù)。因此，國內(nèi)大型裝備企業(yè)多傾向于與無人駕駛初創(chuàng)公司深度合作，自身則專注于前裝自動駕駛車輛的研發(fā)與測試，如線控底盤、傳感器整合等。
近幾年，國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司已加快礦山自動駕駛解決方案的研發(fā)和運營探索，各家公司都已經(jīng)開始小規(guī)模的車隊測試運營。多家企業(yè)已經(jīng)拿到落地訂單，但多為試點項目，尚未參與到礦山的正常生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)中。
這是因為，目前礦山無人駕駛落地中仍面臨一些困境。
其一，是成本困境。改造無人駕駛礦車成本高昂，動輒數(shù)十萬、上百萬，如果后續(xù)實際應(yīng)用中達不到明顯的降成本作用，對礦山而言便是得不償失。實際中，目前的無人駕駛礦車在作業(yè)效率上確實不及有人駕駛礦車。這造成很多礦主對無人駕駛采取觀望或淺嘗的心態(tài)。
其二，是車輛穩(wěn)定性。希迪智駕劉洲認(rèn)為，目前的無人礦卡，在穩(wěn)定性上離有人駕駛還有一段距離，“最大的挑戰(zhàn)，就是如何確保礦卡的可靠性、穩(wěn)定性，保證持續(xù)的出勤率。”
要解決這兩個難題，就需要深耕礦山場景。
在辰韜資本看來，礦山自動駕駛商業(yè)化主要有以下關(guān)鍵：
一是需要對整體系統(tǒng)的試運行和調(diào)優(yōu)，包括自動駕駛車輛、中央控制平臺、協(xié)同作業(yè)模塊、生產(chǎn)管理等；
二是生產(chǎn)效率提升，尤其是常態(tài)化夜間作業(yè)效率；
三是自動駕駛零部件及算法的成熟，使自動駕駛車輛能穩(wěn)定、可靠的運行；
四是需要將自動駕駛與礦區(qū)正常生產(chǎn)作業(yè)節(jié)拍進行融合匹配。
礦區(qū)自動駕駛服務(wù)商在完成運輸環(huán)節(jié)自動化后，將有機會深入其他環(huán)節(jié)，實現(xiàn)全礦區(qū)的自動化、智能化解決方案。
根據(jù)平安證券的預(yù)測，到 2035 年各類煤礦將基本實現(xiàn)智能化。而智慧礦山的應(yīng)用經(jīng)驗，可應(yīng)用到對智慧城市的建設(shè)，為解決自動駕駛落地難、造血慢的問題，提供解決方案和實際應(yīng)用方法。
這將是一個更富想象力的故事。
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