从2018年开始，国内对于矿区无人驾驶的探索逐渐增多，目前落地的无人矿车数量有200多台。据新战略无人驾驶产业研究所调研，近年来，采矿业受环境环保政策不断加紧、以及矿车司机招聘困难，整体要素成本持续上升等因素影响，产业智能化升级迫在眉睫，尤其是无人驾驶技术的应用，被寄予厚望。成本高。据统计，矿区重卡的油耗百公里达到了900升，满载爬坡不能一次性完成，在中间必须要凉车。并且矿上司机们的工资每年都在不断上涨，平均工资在1万-3万中间。每台矿卡配备2-3名司机，一个年产200万吨-400万吨的中型煤矿大约需要80-120台矿卡，共计需要约160名-360名司机。安全性有待提升。地下（井工）开采矿山坠罐、跑车等较大以上提升运输事故屡有发生，一旦出现事故导致人员伤亡，无论对于司机个人的生命、家庭，以及矿区都将造成巨大的损失。矿区要被关停数月乃至一年，其所负担的经济损失和风险都是难以计算的隐形成本。环境恶劣，招工困难。矿区工作环境十分复杂恶劣，高噪声、高粉尘，工作内容枯燥，当前大部分年轻人愿意从事这份工作的概率低，而技术娴熟愿意从事这一工作的“老司机们”往往都已经成家立业，无法承受如此高危的工作。以上诸多因素导致了矿区无人驾驶需求具有现实性与紧迫性，对于矿区这种短距离、固定场所、高强度的施工作业来说，无人驾驶技术的实用价值相当高、突破性意义也非常大。矿区无人驾驶技术是推进智能矿区建设的一个关键点之一，通过车载自动驾驶子系统、车地无线通信子系统、地面管理子系统的有机协同，可实现矿用卡车“装、运、卸”作业过程的完全无人自主运行。作为智能矿区重要组成部分之一，矿区无人驾驶技术可以从根本上解决驾驶人员的安全问题，降低人力成本，并能极大地提高矿区生产效率。新战略无人驾驶产业研究所了解到，仅中国矿区运输类无人驾驶市场规模就达3000多亿元，矿车无人化前后端改装的市场规模也在3000多亿元，未来甚至会出现爆发式增长。但无人驾驶技术是否能解决当前矿区运输存在的种种问题，又是否真的能走向规模化的应用？下文将主要从以下三个方面阐述矿区无人驾驶产业发展状况：无人驾驶矿车的发展起源于国外，上世纪80年代，美国卡特彼勒开始了无人驾驶自卸矿用卡车的研发，1996年正式推出自动化矿用自卸车，2005年，日本小松开始进行矿区自动化运输实验，2008年开始商业化运营部署。这两大主机厂都是利用自动驾驶技术让自家的矿车更好卖。国外矿区无人驾驶代表企业
与国外相比，国内对于矿区无人驾驶的探索起步较晚。洛钼集团三道庄矿，在 2017 年开始在国内率先运用无人采矿设备，但采用的是远程操控模式，且4G网络下延时较长，并不能发挥无人驾驶的优势，2019年开始使用5G，效果有所提升。2018 年 9 月包钢集团、踏歌智行、北方股份、航空航天大学、中国移动、华为合作签约，共同推进世界最大的稀土露天矿山白云鄂博矿无人驾驶项目，2018 年 11 月踏歌智行在白云鄂博矿区完成了 MT3600B、NTE150t 2 台大型矿卡和 1 台同力 90 t 宽体车的无人化升级改造和矿车无人驾驶管理系统开发，实现了不同厂家、不同吨位车型混合编组测试运营的重大进展。2018年，城门山铜矿启动智能化矿山建设，是我国首家使用无人驾驶矿用车的有色露天矿山，其无人矿车还实现与全球首台大马力 5G 远程遥控推土机的联合作业…………从2018年开始，国内对于矿区无人驾驶的探索逐渐增多，一些矿区先后与工程机械厂商及无人驾驶方案商等展开合作，开始小批量的测试。据新战略无人驾驶产业研究所统计，目前落地的无人矿车数量有200多台。
矿区
| 无人驾驶应用情况
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| 2017年开始无人矿山建设，2019年开始应用5G技术，应用了30台无人驾驶纯电动运输车。 |
| 2019年开始第一台无人驾驶矿卡测试，目前，白云鄂博铁矿已有4台5G无人驾驶矿用车投入运行。 |
| 2018年启动智能化矿山建设，是我国首家使用无人驾驶矿用车的有色露天矿山。其无人矿车实现了与全球首台大马力 5G 远程遥控推土机的联合作业。 |
| 已经实现3台无人矿卡编组+1台挖机+1台有人车辆+1台辅助设备下的铲、运、排协同作业 |
| 19座无人驾驶运人车在神东布尔台煤矿厂区地面及井下42煤2盘区专用封闭巷道路试成功 |
| 2020年，12台无人驾驶矿用卡车在该矿区全部投入使用，已实现单车中间路段无人运输运行。 |
| 10台自卸无人驾驶矿用卡车正在测试应用，计划于2022年底前完成涵盖黑岱沟露天煤矿和哈尔乌素露天煤矿的10种车型共计165台卡车的改造。 |
| 2020年12月，中车株洲电力机车研究所有限公司与陕西神延煤炭有限责任公司合作无人矿卡研究项目，包括31台无人矿卡及其辅助作业车辆。 |
| 今年3月底，华能伊敏露天矿4台无人驾驶矿车以20km/h的速度行驶，运输8车、656立方米，顺利通过效率提升第一阶段目标验收。 |
| 踏歌智行上半年联合北方股份中标平庄大型露天矿24台无人驾驶新矿卡项目。 |
| 项目先期对1台300吨级小松930E矿用自卸卡车进行无人驾驶改造,与配套的1台BI电铲和无人运输作业智能管理系统协同作业。 |
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| 今年9月，宝日希勒露天煤矿世界首个极寒（零下50摄氏度）环境下大型矿用自卸矿卡无人驾驶编组运行项目通过验收，投入5台220吨矿卡。 |
| 今年11月，踏歌智行宣布携手北方股份服务国家能源集团部署“锡林河24台无人驾驶新矿卡项目”。 |
国内部分矿区无人驾驶应用情况（新战略无人驾驶产业研究所整理，本表粗略统计）从上表中可以看出，当前国内对于无人驾驶矿车的应用目前大部分仍处于测试阶段，进入常态化运营的并不多，单个项目应用的无人矿车数量都在10台以内，其中有些项目中矿车属于远程操控状态，并未实现真正的无人操作。
从不同矿区应用需求来看，目前矿区矿类有金属矿、建材矿（沙石、土）、煤矿，其中煤矿是在矿产业中需求量最大，也走在无人驾驶技术应用的前列。从应用场景看，矿区运输分为露天及井工矿，据矿用卡车自动驾驶公司路凯智行介绍，针对矿区市场的无人驾驶企业，还是以露天场景为主。据新战略无人驾驶产业研究所调研，露天矿运输基建投资总额约占矿山总基建费用的 60%左右，运输车辆主要有大型矿卡、同力宽体自卸车和后八轮。目前无人驾驶改造的车型也主要是同力宽体车改造与大型矿卡车，相对来说，同力宽体车单车价格更低，替换周期快，改造成本和难度也会较低。矿区无人驾驶的前期测试正在逐步推进，但目前而言，矿区无人驾驶要想全面铺开，还存在以下问题有待突破：1)矿区无人驾驶配套技术、管理水平、基础设施滞后。无人驾驶系统需与智能化开采技术、先进的矿区管理水平及网络通讯设施等进行相匹配，从而保证其正常运行。例如当前矿区的运输及作业流程其实都是根据有人驾驶设计的，原先人工驾驶的自主性很大，现在更换为无人驾驶了，需要考虑无人驾驶的情况下，怎么让无人作业更顺畅，这些都是需要无人驾驶技术供应商跟矿企一起协作解决的。2)矿山对新技术的接受需要时间。由于种种条件的限制，矿山行业本身带有一定的保守性，对无人驾驶等新兴技术的接受需要一定时间。目前而言，大部分矿企还处于观望状态，有些进行试点测试的企业也要看运输的效率是否能够满足期望值才会考虑后续的规模应用，所以，市场尚在培育期，需要一定的时间。3)应用成本较高。无人驾驶技术需利用 5G 低延时、高速率的优势进行远程操作控制。但是目前 5G 基站建设成本较高、覆盖区域小，几乎每 100 m 就需要建设 1 个 5G 基站，这对于小型矿区无疑是笔大的费用。此外，车体智能化改造的成本目前也较高，一般的宽体车改造成本几乎与车体价格持平，高昂的改造成本也会降低矿企改造的意愿。4)无人驾驶核心技术突破的难度较大。无人驾驶是设备智能化的终极体现，它集中运用了工程机械、通信技术、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。在整个生产过程中，生产调度管理员应尽可能减少干预无人驾驶设备的运行。矿区无人驾驶的技术难点就是人工智能程序的编制，这对全球现有的人工智能技术是很大的考验。5)各类无人驾驶产业资源分散不聚焦。目前，矿区无人驾驶发展的格局呈现出 2 种趋势，传统工程机械生产厂家更倾向于渐进式自动化，以渐进自动驾驶的方式逐步提升施工作业体验，而新兴高科技公司以人工智能方式进入完全自动无人驾驶，是在传统工程机械的基础上直接跨越到以无人驾驶。前者依靠的是长期积累的整车经验和在自动控制领域的核心优势，后者则是借由人工智能的大力发展整合传感器、感知算法、计算平台等技术以实现跨越式的发展。在目前的发展技术水平下，2 种发展方式各有利弊，双方有各自的营销方式但深入合作不够。那么，什么时候能真正实现无人矿车的规模化应用？路凯智行相关负责人表示，规模化应用的关键在于产业链上下游相关技术能够进一步成熟：硬件：传感器价格、传感器环境耐受满足矿山无人驾驶要求，主要是高低温、震动、耐久；车规级芯片算力不断提升、价格趋于合理。行业控制器厂商在矿山方向的投入一段时间后设计制造能力大幅度提升，控制器产品能够满足矿山环境要求。软件：车端开源、商用无人驾驶软件框架在不同场景下的使用成熟，能够满足矿山低速场的要求，各种感知、控制、规划、决策算法得到充分验证。辅助云端的全局调度、安全等算法无人驾驶全流程受控。整车：宽体车环境适应性，安全性，线控功能进一步完善。规程：矿山业主对无人驾驶运输的管理方法及配套施工要求，会针对无人驾驶进行技术改进。目前矿区无人驾驶市场商业模式主要有两种：技术服务与运输服务。前者指自动驾驶相关改装费、前装销售分成以及平台运营费，测算对象主要为矿区运输车拥有自动驾驶能力所额外诞生的市场，不包含传统运输车整车销售所对应的市场；后者指矿区自动驾驶公司直接提供自动驾驶运输服务。矿区无人驾驶的需求前景吸引了一些企业相继入局，针对矿区无人驾驶的需求特点打造了相应的解决方案。如慧拓智能、路凯智行、踏歌智行、得到运通、伯镭科技等。企业 | 成立 时间 | 融资 进程 | 落地 现状 | 商业 模式 |
|---|
慧拓智能 | 2014 | B轮 累计超5亿 | 截至2021年7月末，订单总额达3.5亿元，超20个案例，落地近150台无人矿车，覆盖煤炭、冶金、有色、水泥四大行业 | 技术服务+运营 |
路凯智行 | 2020 | 数千万元Pre-A轮融资 | 新疆、内蒙矿区 | 技术服务+运营 |
踏歌智行 | 2016 | B3轮 累计超6亿 | 国电投霍林河、国家能源平庄煤矿、国家能源神华北电、包钢白云鄂博铁矿、鄂尔多斯永顺煤矿等 | 技术服务+运营 |
易控智驾 | 2018 | B轮 | 2018年完成厂区内的试验。2019年，两台宽体车在鄂尔多斯矿区进行测试。 | 运营商 |
伯镭科技 | 2015 | A+轮、超2亿 | 甘肃天水、乌海等矿场 | 技术服务+运营 |
优控智行 | 2019 | —— | 国内某大型矿区 | 技术服务 |
盟识科技 | 2015 | Pre-A轮次 数千万 | 落地安徽铜陵、中建材等多个矿山，并持续交付港口散货与工厂物流解决方案 | 技术服务+运营 |
希迪智驾 | 2017 | B+轮 累计超8亿 | 内蒙某矿场等 | 技术服务 |
跃薪智能 | 2016 | 天使轮 | 无为华塑矿山、大地水泥矿山、栾川钼矿、焦煤千业水泥等 | 技术运营 |
得到运通 | 2019 | —— | —— | 技术服务 |
国内主要矿区无人驾驶企业（新战略无人驾驶产业研究所整理，本表粗略统计）
作为中科院自动化所青岛技术产业研究院孵化的一家高新技术企业，慧拓智能拥有以矿区无人运输云端机群系统，无人矿车系统，挖机/电铲协同作业管理系统，矿区无人运输仿真系统，远程驾驶系统，V2X车路协同感知系统等为代表的核心技术产品。慧拓智能世界首创的“愚公”平行矿山解决方案目前已经被国内多个露天矿区落地应用。自成立之初，慧拓智能便将自动驾驶技术聚焦于矿山场景的落地运用。无人化矿卡，半自动化挖掘机，智能化机群管理调度系统是目前慧拓智能的智慧矿山框架。路凯智行作为由国内知名投资机构顺为资本、中关村发展前沿基金及达泰资本投资的“国家、中关村”双高新技术企业，首创的新型智能网联矿山无人驾驶整体解决方案结合露天矿生产管控、设备管控、矿山安全，通过云平台对厂区工作机械进行管理。在管理过程中使用高精度地图、北斗定位、5G低延时通信、车载冗余安全等技术，配合自主研发的各种AI调度算法，可实现全天候全作业场景覆盖保障矿山生产稳定持续，软件平台采用北斗高精度地图技术实现沉浸式情景交互体验，具有高效率智能调度算法及预防性安全保障技术；感知算法基于图像、点云、雷达的感知融合算法解决了灰尘、路面不平等造成的误识别；基于RTK、IMU、轮速计、激光SLAM的融合定位算法解决了定位失效的问题；挖机、装载机指点停靠、矿车动态路径规划算法，解决了装卸载区变化频繁的矿山实际需求。踏歌智行是一家专注于矿用车无人驾驶技术研究、产品开发和无人矿山整体工程化解决方案设计及实施的高新技术企业。在钢铁领域，踏歌智行在白云鄂博交付了全国第一个全矿无人驾驶项目，单矿总运营无人驾驶矿卡近20台。在煤炭领域，踏歌智行项目已落地国电投霍林河、国家能源平庄煤矿、国家能源神华北电、包钢白云鄂博铁矿、海螺水泥、紫金巨龙、鄂尔多斯永顺煤矿等。公司拥有目前国内最大的无人驾驶运输运营车队，上半年联合北方股份中标平庄大型露天矿24台无人驾驶新矿卡项目，该项目总标的3.96亿元，也是迄今公开招标的最大单体项目。2018年易控智驾成立，同时在这一年，易控智驾完成了厂区内无人驾驶的全流程测试。2019年，易控智驾开始向矿区无人驾驶真实工矿测试，并在这一年完成了无人驾驶智能调度云平台“蜂群指挥官”的上线，年底，易控智驾在矿区投入了4台完整编组的无人驾驶矿车。2020年中旬，易控智驾在矿区投入的无人驾驶车辆达到了12台。作为一家新成立的无人驾驶科技公司，易控智驾的矿用无人驾驶系统，露天矿无人驾驶集群管理平台，矿用车无人驾驶技术，V2X通信技术等智能无人驾驶，管理体系为解决矿区的开采作业提供了相对完整的解决方案。伯镭科技的智慧矿山解决方案集成了无人驾驶系统，工程机械远程控制和调度系统，三维可视化展示系统，对矿山进行信息的可视化管理，从而实时监控人员，车辆，设备的工作状态。并且，通过在矿山建立大数据网络中心，基于可视化数据，协助管理者实时调度矿用车辆和工程机械的场景布局。目前，伯镭科技打造了国内单项目最大无人驾驶车队（30台无人驾驶矿车），在煤矿、有色金属矿、黑色金属矿及砂石矿全品类都有成功案例；拥有全国最大的自动驾驶矿车生产和测试基地。2020年实现全天候无安全员生产，在内蒙古乌海市矿山投入了5台自动驾驶矿用自卸车用于土石方剥离，伯镭科技还计划在该矿投入100台无人驾驶矿用自卸车，实现整个矿区的无人驾驶运输。优控无人矿车智慧作业调度协同管理系统主要由实时数据采集、传输系统、矿区无人化集群生产作业调度协同管理、调度系统管理终端、矿山环境三维建模与实时优化、无人驾驶单车智能系统、多通信组合系统、远程驾驶模拟系统搭建等部分组成。今年5月，由优控智行、北京科技大学、内蒙古白音华煤矿、迈宝矿业联合打造无人矿车项目成功上线。项目中无人矿车以优控自动驾驶域控制器为核心，北科大提供路径规划算法仿真，由优控完成车辆工程化改造和自动驾驶调试，并利用优控开发的智慧调度系统实施管理协同，最终完成的无人矿车达到各方预期目标。盟识科技于2018年5月正式启动运营，面向露天矿山等行业，自主研发“云、边、端”递阶架构解决方案，为客户提供智能运输作业系统解决方案与运营服务，包括模块化环境感知系统、高精全工况定位系统、高性能决策控制器、车辆域控制器、生产调度平台、云服务平台等关键技术。盟识科技采用了经典移动机器人控制技术与人工智能新技术的混合型递阶模块架构，以保持系统可解析性，同时，以深度学习等人工智能技术增强系统各模块柔性处理能力，实现系统本质安全与智能化。针对矿区场景应用，希迪智驾基于公司自动驾驶软件系统打造了新一代纯电无人矿卡。无人矿卡搭载华为MDC计算平台，由宁德时代动力电池提供动力支持，由希迪智驾提供整体自动驾驶解决方案，在理想工况下，该矿卡最高可节省90%的人力、运营成本，实现矿山运输车辆的无人化和电动化。纯电无人矿卡由于无需人力操作，其运行成本只有电费和维护保养两项，在水泥和砂石骨料矿山工况下，一年的平均电费只需5万左右，同时因为电动车结构简单几乎免维护，其一年的维护保养费用也只需约1万，两项合计仅在6万左右，无人纯电矿卡取代传统有人燃油矿卡后，最高可节省92%的运营成本。2015年开始，跃薪智能由矿山爆破工作转向，开始着手尝试无人矿山的项目，从近程遥控，远程操控，到17年，跃薪智能便已经在矿区实现了使用单车无人驾驶技术进行开采作业，在这期间，跃薪智能矿用车由柴油燃料升级为电力驱动。同时，跃薪智能也是国内首个成功将5G技术应用到矿山开采领域的智能驾驶创业公司，2019年初跃薪智能集团成功用5G代替原有的4G技术，使得整个无人开采技术得到质的飞跃，并实现月开采量达到50万吨的产能。这是国内首次将5G技术应用到矿山开采领域，为提高矿区无人车的安全性和开采效率做出了很大贡献。专注于工矿企业智能无人化系统的技术研发、装备制造、系统集成与投资运营，以增程式电动解决方案高效、低成本快入切入矿山场景，采集矿车驾驶数据进行驾驶模块训练，逐步升级成为智能无人驾驶平台。大量采集驾驶数据用于机器学习、优化算法。深度理解矿山场景及矿山需求，结合特定场景要素设计无人驾驶解决方案。除了上述企业外，还有西井科技、拓疆者智能等无人驾驶企业拥有矿区自动驾驶解决方案，诸多创业公司的进入加剧了行业的竞争，但也正是这种竞争，不断推动着技术的变革以及落地应用的加快。2021年12月29日-31日，“2021中国低速无人驾驶产业联盟发展年会暨无人车场景生态共建拓展大会”将在苏州高铁金科大酒店举行，届时会有行业专家专题报告，重点讲解矿区无人驾驶解决方案的研究。