中新經(jīng)緯5月23電 (薛宇飛)在全國大部分地區(qū)都已經(jīng)進(jìn)入初夏時(shí)節(jié)時(shí)，5月中旬的內(nèi)蒙古呼倫貝爾市依然倍感涼意，盡管如此，仍有不少人頂著大風(fēng)趕往郊外的伊敏露天礦，他們正在見證全球首個(gè)百臺(tái)無人電動(dòng)礦卡的投運(yùn)。

　　中新經(jīng)緯在現(xiàn)場看到，100臺(tái)無人駕駛電動(dòng)礦卡在開采區(qū)里完成直行、轉(zhuǎn)彎、倒車等動(dòng)作，當(dāng)坐在鏟車?yán)锏姆寸P司機(jī)點(diǎn)擊“一鍵入場”功能后，無人駕駛電動(dòng)礦卡可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)位，車輛�？空`差在厘米級(jí)。等車斗裝滿、一聲鳴笛后，無人電動(dòng)礦卡會(huì)按照規(guī)劃路線將土壤運(yùn)送到幾公里外的堆場。

　　中國華能方面介紹，這是全國首個(gè)取消駕駛室的無人礦卡，除了節(jié)省人工和能耗、創(chuàng)下無人駕駛電動(dòng)礦卡領(lǐng)域全球三項(xiàng)紀(jì)錄外，運(yùn)輸效率達(dá)到了人工的120%。

　　“試一試”

　　位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市的伊敏露天礦 中新經(jīng)緯 薛宇飛攝

　　隸屬于中國華能的伊敏露天礦，是中國最大的露天礦之一，核準(zhǔn)生產(chǎn)能力3500萬噸/年。相較于其他煤礦，露天礦的開采難度相對(duì)較低，但需要大規(guī)模開展剝離表層土壤、巖石等工作，這中間，就面臨著運(yùn)輸安全、成本、能耗等問題。

　　伊敏露天礦礦長舒應(yīng)秋表示，中國絕大部分露天礦都采用單斗卡車供應(yīng)，伊敏露天礦雖然有半連續(xù)供應(yīng)、連續(xù)供應(yīng)，但卡車供應(yīng)每年完成的產(chǎn)量占比在90%左右。目前，每天在現(xiàn)場運(yùn)行的大大小小卡車有300臺(tái)左右，如何防范交通運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，是露天礦高質(zhì)量發(fā)展亟待解決的問題。

　　據(jù)了解，每輛卡車需要4名司機(jī)進(jìn)行一天三班倒的作業(yè)，上千名司機(jī)的運(yùn)輸作業(yè)關(guān)乎安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。伊敏露天礦冬季平均氣溫達(dá)零下22攝氏度，最低氣溫可達(dá)零下40攝氏度以下，高寒環(huán)境也給設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、人員作業(yè)安全帶來挑戰(zhàn)。

　　伊敏露天礦無人電車運(yùn)維部副主任吳榕真對(duì)中新經(jīng)緯說：“從行業(yè)看，露天礦很大一部分事故都集中在運(yùn)輸環(huán)節(jié)。”

　　舒應(yīng)秋表示，伊敏露天礦是20世紀(jì)70、80年代中國國內(nèi)首批建設(shè)的露天礦之一，現(xiàn)在很多職工都陸續(xù)到了退休年齡，尤其是卡車司機(jī)，勞心勞神，工作強(qiáng)度大，身體健康差，屬于艱苦崗位，卡車司機(jī)崗位補(bǔ)員也較為困難。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化露天煤礦剝離外委單位不能超過兩家，從2025年起采煤環(huán)節(jié)也禁止使用勞務(wù)派遣人員，這些都推高了人力成本。

　　舒應(yīng)秋還稱，卡車的燃油消耗是煤炭生產(chǎn)成本變動(dòng)成本的重要組成部分，像伊敏露天礦，每天的柴油消耗在7至8萬噸，燃油費(fèi)用能占到變動(dòng)成本的50%左右，節(jié)能降耗、提質(zhì)增效是露天礦需要解決的問題。

　　在問題導(dǎo)向下，“無人駕駛+電動(dòng)”的新型卡車成了最佳解決方案。舒應(yīng)秋說：“前一段時(shí)間，在網(wǎng)上有一個(gè)很熱議的話題：人類偉大成就的來源是什么？網(wǎng)友最共鳴的一個(gè)答案就是：試一試�！�

　　從2020年開始，中國華能開展礦用重卡以電代油、無人駕駛等方面的實(shí)踐，這些經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，論證了無人電動(dòng)礦卡的技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理和安全可靠。之后，中國華能、徐工集團(tuán)、華為公司、國網(wǎng)公司等組建創(chuàng)新聯(lián)合體，共同打造全球首個(gè)零碳、無人、智能的露天礦運(yùn)輸系統(tǒng)。

　　“華能睿馳”無人電動(dòng)礦車 中新經(jīng)緯 薛宇飛攝

　　2023年2月28日，第一臺(tái)無人電動(dòng)礦車正式下線，后幾經(jīng)更迭升級(jí)。2024年11月，這款被命名為“華能睿馳”的無人電動(dòng)礦車最終對(duì)外亮相。華能蒙東公司黨委書記、董事長李樹學(xué)表示，團(tuán)隊(duì)攻克了高寒環(huán)境下純電驅(qū)、智能換電、多模態(tài)感知融合等關(guān)鍵技術(shù)研究，創(chuàng)下無人駕駛電動(dòng)礦卡領(lǐng)域全球最大噸位、最快運(yùn)行速度、最低運(yùn)行溫度三項(xiàng)紀(jì)錄。

　　中新經(jīng)緯看到，這些無人駕駛電動(dòng)礦車體型高大，足有兩三個(gè)成人的身高，通身以白色為主，具備90噸載重能力；這些車輛是全國首個(gè)取消駕駛室的無人礦卡，傳統(tǒng)車輛駕駛室的位置被裝載上564千瓦時(shí)的磷酸鐵鋰電池組，即便是在長期高寒的環(huán)境下，這些電池也能夠保障車輛在滿載情況下行駛50公里。

　　吳榕真說：“與家用電動(dòng)汽車相比，50公里的續(xù)航看似不高，但要知道，華能睿馳體型大、載重高，有這樣的續(xù)航里程已經(jīng)很不錯(cuò)。”

　　“人控”走向“智控”

　　百臺(tái)無人電動(dòng)礦卡在伊敏露天礦投入編組運(yùn)營 受訪者供圖

　　5月15日，中國華能方面宣布，全球首個(gè)百臺(tái)無人電動(dòng)礦卡集群“華能睿馳”在伊敏露天礦正式投入編組運(yùn)營。

　　百臺(tái)投用是什么規(guī)模？2024年11月，中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)信息化分會(huì)等單位發(fā)布的《露天煤礦無人駕駛技術(shù)應(yīng)用發(fā)展報(bào)告》(下稱報(bào)告)顯示，截至2024年9月，中國已有超50個(gè)露天煤礦實(shí)現(xiàn)無人駕駛礦卡的應(yīng)用部署，無人駕駛礦卡數(shù)量達(dá)到1510輛。

　　在此之前，9臺(tái)無人電動(dòng)礦卡已在伊敏露天礦編組運(yùn)行一年多時(shí)間。

　　據(jù)了解，2023年7月末，9臺(tái)無人電動(dòng)礦卡在伊敏露天礦開展編組測試。2023年9月25日至27日，開展了連續(xù)72小時(shí)的編組效率驗(yàn)收，在同工況下，無人電動(dòng)礦卡的效率達(dá)到人工作業(yè)效率的100%。

　　為了驗(yàn)證耐低溫性能，9臺(tái)無人電動(dòng)礦卡又在極寒工況下開展72小時(shí)的低溫環(huán)境運(yùn)行測試。在測試期間，現(xiàn)場溫度低至零下40度，9臺(tái)車一共剝離土方1萬余立方米，驗(yàn)證了車輛的可靠性。2024年4月舉行的聯(lián)合驗(yàn)收結(jié)果顯示，無人電動(dòng)礦卡單次循環(huán)平均作業(yè)時(shí)間為13分23秒，有效作業(yè)時(shí)長平均為21.73小時(shí)/天，達(dá)到人工作業(yè)時(shí)長的120%，總作業(yè)車數(shù)1170車次。

　　無人電動(dòng)礦卡高效的編組運(yùn)行，離不開華為云商專車無人駕駛方案“車-云-網(wǎng)”的協(xié)同。

　　中新經(jīng)緯看到，華能睿馳周身安裝有毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等設(shè)備，讓車身四周具備360度范圍的冗余覆蓋。這種設(shè)計(jì)，最大程度地降低了感知盲區(qū)帶來的漏檢風(fēng)險(xiǎn)，可在50米之外檢測到直徑30厘米的障礙物。

　　在礦山作業(yè)，避免不了會(huì)出現(xiàn)風(fēng)沙、揚(yáng)塵、團(tuán)霧等天氣。這種情況下，無人電動(dòng)礦車可以基于深度學(xué)習(xí)的沙塵建模監(jiān)測能力以及多源多模特征全融合感知算法技術(shù)，有效應(yīng)對(duì)沙塵場景，在低照度環(huán)境下實(shí)現(xiàn)40米可見。

　　車端智能，還體現(xiàn)在遇到顛簸道路自動(dòng)降速、車轍均衡碾壓、車體防陷車脫困控制系統(tǒng)等方面。例如，由于華能睿馳載重較大，長期往返行駛會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)路面產(chǎn)生較深的車轍，可能會(huì)影響車輛行駛安全，為此，全棧式無人駕駛方案通過車端控制算法，實(shí)現(xiàn)車轍均衡碾壓，大幅減少車轍的產(chǎn)生。

　　云端智能的應(yīng)用，則有效減少碰撞事故及作業(yè)等待時(shí)間，相比人工調(diào)控實(shí)現(xiàn)運(yùn)營效率提升20%，故障率下降至10%以下。

　　實(shí)際操作中，由于作業(yè)面位置頻繁變化，無人電動(dòng)礦卡怎樣做到精準(zhǔn)定位？吳榕真介紹，云端根據(jù)每臺(tái)車回傳的最新眾包數(shù)據(jù)，持續(xù)更新環(huán)境情況，若排土區(qū)的排土線后移，擋土墻的高度、厚度或裝載區(qū)的裝載位發(fā)生變化，云端將自動(dòng)生成準(zhǔn)確的卸載點(diǎn)與裝載點(diǎn)位，提前規(guī)劃裝排土路線，支撐車輛精準(zhǔn)停靠在不規(guī)則、動(dòng)態(tài)變化的排土場。該技術(shù)支持作業(yè)面地圖的分鐘級(jí)更新，大大簡化了日常地圖生成維護(hù)工作量。

　　在網(wǎng)絡(luò)端，伊敏露天礦是全球首個(gè)5G-A無人露天礦，5G-A網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)無人駕駛的行車線路進(jìn)行精準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，滿足500Mbps大上行與20毫秒低時(shí)延，為無人駕駛礦卡的高清視頻回傳和云端調(diào)度提供網(wǎng)絡(luò)支撐。

　　華為公司常務(wù)董事、華為云BU CEO張平安表示，該項(xiàng)目的成功，加速推進(jìn)了露天礦從“人控”走向“智控”。這不僅是中國在5G、云、AI、新能源技術(shù)創(chuàng)新融合的燈塔，也是中國人工智能從C端走向行業(yè)，解難題、做難事的一次創(chuàng)新。

　　無人礦卡規(guī)�；瘧�(yīng)用迎拐點(diǎn)？

　　無人電動(dòng)礦卡在伊敏露天礦作業(yè) 受訪者供圖

　　100臺(tái)有人駕駛礦車同時(shí)開動(dòng)，需要100名司機(jī)，而100臺(tái)華能睿馳的作業(yè)，僅需要6個(gè)人坐在辦公室監(jiān)控。伊敏露天礦副礦長趙耀忠對(duì)中新經(jīng)緯說：“在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)落塊、車輛停車不到位時(shí)，工作人員就會(huì)遠(yuǎn)程臨時(shí)接管車輛，實(shí)現(xiàn)挪車等動(dòng)作�！�

　　根據(jù)測算，100臺(tái)無人電動(dòng)礦卡的投用，將讓伊敏露天礦實(shí)現(xiàn)降本增效。

　　相較于外委剝離有人駕駛車輛，按照投運(yùn)100臺(tái)華能睿馳、每臺(tái)車的年運(yùn)輸量24.5萬立方米計(jì)算，單車可以節(jié)約能耗費(fèi)用約15.8萬元；單位成本6.5元/立方米，較外委剝離的單價(jià)降低13.3%，年節(jié)約剝離費(fèi)用2450萬元。

　　在成本控制方面，華能睿馳總體運(yùn)維成本與現(xiàn)有的外圍剝離全口徑成本基本持平，并低于國內(nèi)其他礦山的無人駕駛成本15%左右。環(huán)保效益方面，以100臺(tái)無人電動(dòng)礦卡計(jì)算，每年可以減少柴油消耗約1.5萬噸，減少二氧化碳排放約4.8萬噸。同時(shí)，伊敏露天礦礦區(qū)安裝有大量的光伏發(fā)電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了無人電動(dòng)礦卡運(yùn)輸環(huán)節(jié)的零碳排放。

　　舒應(yīng)秋表示，在未來三到五年，伊敏露天礦計(jì)劃投用300臺(tái)至500臺(tái)無人電動(dòng)礦卡，逐步縮減或者替代外委作業(yè)量。在中國華能的推動(dòng)下，還可以將經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)直接復(fù)制到其他礦區(qū)，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)部的成果轉(zhuǎn)化。

　　無人礦卡的市場規(guī)模正在不斷壯大。

　　前述報(bào)告顯示，中國露天煤礦礦卡數(shù)量約30000輛，并呈穩(wěn)步提升態(tài)勢。報(bào)告預(yù)計(jì)，到2024年末，無人駕駛礦卡將達(dá)到2500輛，較2023年實(shí)現(xiàn)翻倍。未來，隨著露天煤礦數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，無人礦卡增長將持續(xù)高速。

　　中國工程院院士、煤炭無人化開采數(shù)智技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王國法認(rèn)為，目前，中國露天礦運(yùn)行的無人駕駛礦卡已經(jīng)超過全世界所有礦山運(yùn)營的無人礦卡數(shù)量，百噸級(jí)無人駕駛礦卡成為無人化、電動(dòng)化、大型化、國產(chǎn)化融合后當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇，礦卡無人駕駛的規(guī)模化應(yīng)用拐點(diǎn)已經(jīng)到來。

　　上述報(bào)告顯示，中國露天煤礦無人駕駛礦卡市場主要由方案廠商、主機(jī)廠商和IT廠商三類企業(yè)構(gòu)成，其中，方案商整體市場份額接近80%，傳統(tǒng)主流主機(jī)廠商市場份額約為15%，部分大型IT廠商也紛紛涉足該領(lǐng)域。

　　華為是該市場的參與企業(yè)之一。華為油氣礦山軍團(tuán)露天礦總經(jīng)理邵琦對(duì)中新經(jīng)緯表示，只有大規(guī)模商用，無人礦卡的單車成本才能下降，經(jīng)濟(jì)效益才會(huì)提升，整個(gè)生態(tài)的營造，需要更多礦卡公司、無人駕駛技術(shù)公司的參與。預(yù)計(jì)在未來數(shù)年，無人礦車將會(huì)大規(guī)模在中國礦山中應(yīng)用。

　　(更多報(bào)道線索，請聯(lián)系本文作者薛宇飛：xueyufei@chinanews.com.cn)(中新經(jīng)緯APP)

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