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

乘用車市場正在從SAE定義的L2級別向L3級別邁進。然而，從責(zé)任劃分維度、技術(shù)維度、和成本維度等多角度來看，L3級別乘用車仍然難以大規(guī)模落地。

從駕駛?cè)藛T的角度上，如果系統(tǒng)發(fā)生意外或者失效，L2和L3級別的乘用車仍需駕駛員手動操控。另外，由于城市道路相對復(fù)雜，且行人眾多，安全隱患高，使得L4和L5級別乘用車難以應(yīng)用。

現(xiàn)階段，由于地理圍欄的限制，L4級別的乘用車只能在限定區(qū)域中行駛。礦區(qū)，港口，機場，末端物流等地點則成為自動駕駛方案的重要應(yīng)用場景。

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

在所有的封閉場景中，礦區(qū)道路相對簡單，開放程度高，行人干擾程度低，需求日益強烈，將成為自動駕駛方案應(yīng)用的絕佳場景。

因此，億歐智庫通過半年的走訪、調(diào)研，完成并發(fā)布《2021年中國礦區(qū)自動駕駛研究報告》，從自動駕駛的場景應(yīng)用邏輯、中國礦區(qū)自動駕駛發(fā)展的背景、中國礦區(qū)自動駕駛的驅(qū)動力、海外與中國礦區(qū)自動駕駛發(fā)展歷程與現(xiàn)狀以及典型企業(yè)案例多個角度解讀。

報告摘要：

一、礦區(qū)自動駕駛場景邏輯：場景優(yōu)勢帶來落地先機

根據(jù)《2021中國礦區(qū)自動駕駛研究報告》，相較于其他商用自動駕駛場景，礦區(qū)交通標(biāo)識簡易、路線復(fù)雜程度低、速度要求低、行人干擾低、車輛干擾低、運輸路段基本封閉，能為自動駕駛技術(shù)的落地提供天然的優(yōu)質(zhì)空間。

其中礦區(qū)的行車路線大部分是確定且單一的，主要分為運輸干線(從露天采場出入溝通往卸礦點和排土場的公路)、運輸支線(由開采水平與采場運輸干線相連接的道路，和由各排土水平與通往排土場的運輸干線相連接的道路)、輔助線路(通往分散布置的輔助性設(shè)施，行駛一般載重汽車的道路)三類。

盡管隨著開采平面的移動，行車路面也會隨之移動，但主干線和大部分干道路線明確，負載大量礦物的運輸車將從采場運往卸礦點或破碎站，負載大量土石方的運輸車將從采場運往排土場，且運輸速度穩(wěn)定在30km/h左右。

封閉環(huán)境、行車路線明確且低干擾、車隊強管理是礦區(qū)實施自動駕駛的優(yōu)勢，但礦區(qū)環(huán)境也面臨揚塵較大、標(biāo)識符不明顯、極端天氣、安全風(fēng)險高等劣勢。

礦區(qū)運輸線路及環(huán)境優(yōu)劣勢

二、海外礦區(qū)自動駕駛的躍進：卡特小松內(nèi)生爆發(fā)增長

海外礦區(qū)自動駕駛的主要代表是大型工程機械及系統(tǒng)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(jì)80年代卡特彼勒和小松開始實施 AHS計劃(Autonomous Haulage System即自動駕駛運輸系統(tǒng))，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 AHS。

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

2018年后，礦區(qū)自動駕駛進入批量及爆發(fā)應(yīng)用期，2018-2020年全球累計部署自動駕駛礦車數(shù)量約為600臺，兩年內(nèi)增量是2017年之前10年增量的2倍。

其中，小松自動駕駛開始商業(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，幾乎為過往10年部署量80%;卡特彼勒自動駕駛開始商業(yè)化部署是2011年，2018年-2019年增加量超過過往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(yù)計增長100輛。

一方面，海外礦山分布較為集中，且單個礦山產(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5.9萬億噸，生產(chǎn)中的礦址有3000多個，集中度較低。

資源分布的集中會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容量30%)，強強聯(lián)合帶來了產(chǎn)業(yè)鏈條的穩(wěn)定，這也決定了海外礦區(qū)自動駕駛的發(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(qū)自動駕駛所承載的自卸車與挖掘機、排土機等大型機械的配套配合關(guān)系密切，如自卸車車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(qū)自動駕駛技術(shù)大部分由有人車的FMS(Fleet Management System，車隊調(diào)度管理系統(tǒng))發(fā)展而來，與礦山整體的運營系統(tǒng)聯(lián)系緊密。

目前卡特彼勒和小松技術(shù)推進都較快，已經(jīng)過FMS、CWS、CAS、自動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化到模擬試驗的階段，商業(yè)化訂單較少。

小松的的自動駕駛方案包含在DANTOTSU價值支撐增長戰(zhàn)略中，此戰(zhàn)略主要由三個部分組成：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用于實現(xiàn)整個作業(yè)區(qū)的“可視化”，而其核心的AHS(自動駕駛)系統(tǒng)是這個體系背后的一環(huán)。

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

卡特彼勒礦區(qū)自動駕駛系統(tǒng)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(nèi)部的軟件研發(fā)部門，經(jīng)過多次迭代，整合形成目前完整的針對礦區(qū)的方案。

2018年后的爆發(fā)也使得中國礦區(qū)自動駕駛市場走到臺前，但與海外不同，中國的礦區(qū)開采、運營、運輸都較為分散、復(fù)雜，落地方案、發(fā)展方向、市場格局也有不同的特征。

三、中國礦區(qū)自動駕駛爆發(fā)前夜：新晉玩家的黎明時刻

改革開放之后中國礦山總數(shù)經(jīng)過了兩個主要的發(fā)展階段，其中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。

礦山總數(shù)的大幅下降主要因為小型礦山數(shù)量持續(xù)、快速的減少：2016年2月，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于煤炭行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》，率先在煤炭、鋼鐵兩個行業(yè)開展推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革試點工作，同時嚴格控制新增產(chǎn)能，嚴格整理違法違規(guī)建設(shè)，小煤礦與保護區(qū)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(shù)量約為4324座，隨著綠色礦山政策的施行，未來中國的大型礦山數(shù)量占比仍將持續(xù)提升。

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

其中剛性礦卡因為造價較高、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。

普通公路自卸車與一般的重卡區(qū)別較小，一般只對其進行改造就投入礦區(qū)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。

非公路自卸車是中國露天礦山工程機械的特有產(chǎn)物，其結(jié)合了剛性礦卡和公路自卸車的優(yōu)點，性價比較高、運營效率也較好，在國內(nèi)獲得了足量的推廣，也是目前礦區(qū)運輸?shù)闹饕�工具，使用壽命�?~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(qū)資源、持續(xù)上升的大型礦山數(shù)量、格局穩(wěn)定的礦山運輸車市場奠定了中國礦區(qū)自動駕駛發(fā)展的基本盤。

在這一個藍海的試驗田里，安全、勞動力、政策、技術(shù)成熟度、市場化條件多個因素持續(xù)推動和催化礦區(qū)自動駕駛的發(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(cè)翻、溜車等現(xiàn)象。卸土環(huán)節(jié)中，排土場多為20-30米的深溝，側(cè)翻風(fēng)險極大。

國家安全監(jiān)管政策下，若發(fā)生安全事故死亡，所屬礦區(qū)需停產(chǎn)整頓，涉事礦區(qū)將造成千萬甚至上億元的損失，更為嚴重的會被吊銷采礦許可證，管理者承擔(dān)刑事責(zé)任，這將帶來礦企發(fā)展自動駕駛的剛性需求。

其次，礦山勞動力70%是60后和70后，老齡化嚴重，同時流動性極強，一般5~6年便會轉(zhuǎn)崗，而偏遠地區(qū)惡劣的工作環(huán)境加重用工難問題，高原地區(qū)的平均轉(zhuǎn)崗時間為3年。

勞動力短缺也帶來用工成本的持續(xù)上升，剛性礦用車的司機工資在10000人民幣以上，寬體車司機的工資也在6000~7000元，未來仍然呈上漲趨勢，且為保障礦車行駛以及駕駛員的安全，礦用車一般會配備4~5名司機，小型礦車會配備2~3名司機，在大型礦區(qū)，一年僅運輸隊司機的人員成本就高達千萬。

再次，國家政策正在大力推進自動駕駛在礦區(qū)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(shè)評價指標(biāo)》提出：“采用大型化自動化液壓鏟裝設(shè)備、液壓挖掘機或裝載機、自卸式礦車、大型自移式破碎機等先進設(shè)備進行鏟裝作業(yè)可加分;建立開采及生產(chǎn)過程主要設(shè)備遠程控制系統(tǒng)可加分。”

在2021年剛剛閉幕的兩會中，針對推進智慧礦山建設(shè)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，同時擔(dān)任合肥工大高科信息科技股份公司董事長提出：“應(yīng)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(yīng)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(qū)自動駕駛發(fā)展起源于20世紀(jì)90年代，但在2014年后伴隨著自動駕駛發(fā)展才逐漸成熟，目前已經(jīng)過起步，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(nèi)入場。

踏歌智行2020年獲得2億元B輪融資，并在2021年又引進B+輪及戰(zhàn)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。

隨著需求的爆發(fā)、資本的介入、技術(shù)的成熟，中國礦區(qū)自動駕駛即將進入黎明時刻。

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

其中技術(shù)服務(wù)指的是自動駕駛相關(guān)改裝費、前裝銷售分成以及平臺運營費，測算對象主要為礦區(qū)運輸車擁有自動駕駛能力所額外誕生的市場，不包含傳統(tǒng)運輸車整車銷售所對應(yīng)的市場;運輸服務(wù)費對應(yīng)的是一種新的商業(yè)模式，礦區(qū)自動駕駛直接提供自動駕駛運輸服務(wù)。

億歐智庫調(diào)研測算，2030年中國礦區(qū)自動駕駛技術(shù)服務(wù)市場規(guī)模將達到129億元/年，中國礦區(qū)自動駕駛運輸服務(wù)市場規(guī)模將達到3912億元/年。

在未來，智能礦山需要實現(xiàn)礦山全時空多源信息實時感知，生產(chǎn)現(xiàn)場全自動化作業(yè)，搭建全流程的人-機-環(huán)-管數(shù)字互聯(lián)高效協(xié)同運行;礦區(qū)自動駕駛服務(wù)商在完成難度較大的運輸環(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。

另外，新型的無駕駛艙的運輸車型除了從根本上實現(xiàn)“無安全員”外，其穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性、運輸效率都比現(xiàn)有車型有更好的實現(xiàn)效果。這一類車型的出現(xiàn)或許可產(chǎn)生礦區(qū)自動駕駛的造車新勢力，將改變現(xiàn)有以寬體車和剛性礦卡為主的市場格局。