礦區(qū)，自動駕駛的下一個戰(zhàn)場
過去一年，中國自動駕駛行業(yè)不斷加速發(fā)展。
相關政策的發(fā)布，使得開放場景中的自動駕駛商業(yè)化開始成為可能。譬如，百度 Apollo 和小馬智行獲準在北京開啟自動駕駛商業(yè)化運營。
值得注意的是，相比開放道路，園區(qū)、港口及礦區(qū)等封閉場景的商業(yè)化進展似乎更為穩(wěn)定迅速，不少玩家將商業(yè)化觸角伸向海外。
正因如此，曾被人忽視的封閉場景開始吸引不少行業(yè)玩家的眼球。
也許是時候，重新審視封閉場景的自動駕駛了。
不容低估的近萬億元市場
當提到“自動駕駛”一詞，人們第一時間聯(lián)想到的往往是科幻電影片段中，主角乘坐自動駕駛在城市道路肆意馳騁的畫面。盡管自動駕駛汽車如今開始融入人們的日常生活，但曾有人預計，自動駕駛汽車在開放道路的商業(yè)化應用，或將在 10 年至 20 年后才能實現(xiàn)。這意味著，電影場景真正成為現(xiàn)實或許仍然遙遠。
然而在人們較少關注的封閉場景中，自動駕駛已經(jīng)成為人類工作，甚至生活的一部分。
封閉場景自動駕駛，具體可劃分為礦區(qū)、港口、干線物流、機場、物流園區(qū)、末端物流六大細分應用場景。其中，較為隱秘的礦區(qū)是自動駕駛最佳應用場景之一。
礦山，常與地廣人稀、溝壑縱橫等關鍵詞一同出現(xiàn)，它們分布于遠離人煙的偏遠山區(qū)，占地面積常為幾十平方公里。經(jīng)過常年開采、挖掘之后，高聳的礦山中心地帶逐漸演變?yōu)樯钪翑?shù)十米的深坑，礦用卡車碾過石路后的灰塵繚繞成為這里的常見景色。
行駛中的無人礦卡
在灰褐色裸露的山地以及稀疏的綠色植物中，人類是這塊荒涼之地中少有的活物，然而由于礦工平均年齡不斷上升以及過于惡劣的工作環(huán)境，有意繼續(xù)從事礦區(qū)工作的人數(shù)正在減少。
根據(jù)億歐發(fā)布的《2021 中國礦區(qū)自動駕駛研究報告》顯示，礦山 70% 的勞動力是 60 后和 70 后，同時流動性極強，一般5~6 年便會轉崗，而偏遠地區(qū)惡劣的工作環(huán)境如高原地區(qū)，其平均轉崗時間為 3 年。
隨著現(xiàn)有工人的老去以及人口老齡化帶來的勞動力數(shù)量減少，礦山工作或將面臨后繼無人的局面。因此，承擔替代部分人類工作使命的自動駕駛技術開始走進人們的視野。
如前所述，礦山道路場景單一，結構簡單的特點反而使得自動駕駛不受路權限制，為其提供率先落地的機會；而礦區(qū)有嚴格的運營交通規(guī)范，人員不可隨意流動，減少的不可控因素，降低著自動駕駛的應用門檻。
此外，我國 2017 年發(fā)布的綠色礦山政策，為自動駕駛的應用提供更多應用機會。
億歐相關報告數(shù)據(jù)，2018 年我國大型礦山的數(shù)量約為 4324 座，且未來中國的大型礦山數(shù)量占比仍將持續(xù)提升，且絕大部分大型礦山為國有。
不斷增加的大型礦山，為自動駕駛技術應用提供更多可能的同時，也意味著市場規(guī)模不斷擴大。
根據(jù)億歐智庫調研測算，2030 年中國礦區(qū)自動駕駛技術服務市場規(guī)模將達到 129 億元/年，中國礦區(qū)自動駕駛運輸服務市場規(guī)模將達到 3912 億元/年。
中國礦區(qū)自動駕駛發(fā)展預測（圖源：《2021 中國礦區(qū)自動駕駛研究報告》）
而對于單個礦山項目而言，自動駕駛引入車輛后不僅能省去司機成本，同時車輛的運行效率還將因技術加持得到優(yōu)化，從而進一步提升經(jīng)濟效益。
此外，運輸作業(yè)中減少人員參與更將減少傷亡事故。根據(jù)國家監(jiān)管政策要求，若礦區(qū)發(fā)生安全事故死亡，所屬礦區(qū)需停產(chǎn)整頓，這將為涉事礦區(qū)將造成數(shù)千萬甚至數(shù)億元的損失。若事故嚴重，涉事礦區(qū)則會被吊銷采礦許可證，管理者將承擔刑事責任。
更為重要的是，我國為盡快在 2060 年前完成“碳中和”目標，近年來正在不斷推廣需要引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術的智慧礦山模式，而自動駕駛集多項技術于一體的特性，亦將助力智慧礦山的建設。
適宜的落地環(huán)境、積極的政策推動、廣闊的市場需求以及可觀的經(jīng)濟效益都證明著，礦區(qū)自動駕駛是一個長期被低估，不容忽視的好生意。
礦山自動駕駛，商業(yè)化加速
如今的中國礦區(qū)自動駕駛應用正呈現(xiàn)遍地開花之勢，全國各地不同類型的礦區(qū)已引入自動駕駛技術以提升生產(chǎn)效率。如果回溯中國礦區(qū)自動駕駛發(fā)展歷程，這一切不過在短短七年內實現(xiàn)。
2014 年至 2016 年，可被視為中國礦區(qū)自動駕駛的起步階段。在此時期，多家專注于礦區(qū)場景的自動駕駛公司如慧拓、踏歌智行、伯鐳科技等陸續(xù)成立，并已開始嘗試研發(fā)相關產(chǎn)品。如慧拓聯(lián)合徐工集團合作研發(fā)包括 110 噸無人礦卡在內的藍星系列產(chǎn)品，北方股份開始涉足無人駕駛礦用車的研發(fā)。
2016 年，國家發(fā)改委及國家能源局《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》，要求全國礦區(qū)進行無人化作業(yè)。乘著政策東風，我國礦區(qū)自動駕駛正式進入技術研發(fā)階段。
與此同時，彼時國內正掀起一股不具備安全生產(chǎn)條件的礦區(qū)全面淘汰關閉潮。資料顯示 2016 年至 2021 年 1 月，全國淘汰并關閉 4800 處煤礦，而大型礦山數(shù)量卻不斷增長。
大型礦山相對平整、寬闊的路面為無人化作業(yè)提供了良好的落地條件，多家自動駕駛公司在此期間開始與全國不同類型的礦區(qū)合作，將自動駕駛技術應用至礦區(qū)實際作業(yè)。目前，自動駕駛已經(jīng)在國家能源集團寶日希勒礦區(qū)、華能集團伊敏礦區(qū)、寶武集團馬鞍山南山礦區(qū)、白云鄂博礦區(qū)等多個礦區(qū)展開試運營。
得益于包括自動駕駛領域在內的眾多公司推動煤礦生產(chǎn)過程的少人化、無人化，在 2016 年至 2020 年間，我國原煤產(chǎn)量持續(xù)提升，于 2020 年達到 39.0 億噸。與此同時，死亡率卻在逐年下降。資料顯示，我國煤礦死亡人數(shù)從 2016 年的 538 人下降到 2020 年的 225 人，百萬噸死亡率也相應地從 0.156 下降到 0.058。
我國近年煤礦產(chǎn)量及人員死亡率情況（圖源：民生證券研究院）
自動駕駛公司深入一線工作，實地考察礦區(qū)生產(chǎn)環(huán)境及切實需求，為技術真正走出實驗室，應用至礦區(qū)作業(yè)生產(chǎn)打下了基礎。經(jīng)過數(shù)年的技術驗證、磨合、調試與再次驗證的循環(huán)，其部分產(chǎn)品逐漸真正成為礦區(qū)生產(chǎn)的一部分，實現(xiàn)自動駕駛商業(yè)化應用。
如今，礦區(qū)自動駕駛已形成三種不同的商業(yè)模式：
其一，為礦車后裝，自動駕駛解決方案商與礦企或運輸隊合作，針對不同品牌、車型的礦用卡車進行線控改造，為礦區(qū)提供無人化車輛。
其二，為礦車前裝，成為主機廠的前裝供應商，為礦企和運輸隊提供無人化車輛。
其三，為自動駕駛解決供應商與礦企、運輸隊、主機廠合作完成礦區(qū)無人化的運營，并一同參與運輸費用的分成。
值得注意的是，目前國內只有慧拓全部實現(xiàn)了三種模式，成為了國內唯一一家全棧式無人礦山技術和運營服務提供商。而諸如易控等很多賽道內的其他玩家，要么只做運營商，要么做純技術供應商。雖然后者相對更輕，但對于礦企來說，不僅車隊從有人到無人需要一筆巨額的開支，礦區(qū)整體基礎設施、設備的升級也很重要，因此從技術到運營的全方位賦能對它們來說就顯得尤為重要。
據(jù)統(tǒng)計，慧拓 2021 年商業(yè)訂單總額達 5 億元，復購率超 70%，保持行業(yè)第一。目前，其自動駕駛技術已落地三十余個礦區(qū)，參與了近八成的全國前十名煤礦的智慧礦山無人化項目，礦區(qū)自動駕駛也因此已形成一超多強的市場格局。
其中，國家能源集團大雁公司（寶日希勒能源）聯(lián)合航天重型工程裝備有限公司、慧拓合作的世界首個極寒工況 5G+220 噸無人駕駛卡車編組運行工程通過了中國煤炭工業(yè)協(xié)會的工業(yè)性示范運行安全評審和科技成果鑒定，實現(xiàn)兩項“世界首個”和三項“國內首個”，填補了當前極寒地區(qū)礦山設備無人化技術領域的多項空白，在國內相關領域起到示范引領作用。
礦山運輸作業(yè)，整體可分為采-運-排三個步驟，每一個步驟都對自動駕駛的感知能力提出要求。比如礦車載物行駛時，需要在滾滾灰塵中監(jiān)測道路物體以及自動駕駛；傾倒廢料時，除了需要精準?？恳苑赖霐?shù)十米的深坑之外，還需檢測廢料是否排盡。另外，礦區(qū)廣泛分布在極寒、高原、多雨環(huán)境中，這對自動駕駛零部件的抗寒、抗震、防潮等能力提出要求。
常年扎根復雜的礦區(qū)環(huán)境，各自動駕駛玩家在經(jīng)年累月的豐富實踐中，針對不同運輸作業(yè)環(huán)節(jié)已推出各自的解決方案。
其中，慧拓基于 30 余年智能控制領域研究經(jīng)驗的王飛躍教授“ACP 平行理論”下，自主研發(fā)了一套平行礦山操作系統(tǒng)。這是世界唯一全機型、國內唯一多礦種、全場景適配的智慧礦山操作平臺?；弁厝ツ昱c陜煤集團小保當煤礦、中國電信共同建設 5G+ 智慧井工礦區(qū)通過陜西省工信廳驗收后，使其成為國內唯一一家同時提供露天礦無人化與井工礦無人運輸場景解決方案的公司，一定程度體現(xiàn)著其技術實力。
慧拓近期宣布完成的近 3 億元C輪融資，也證明著其技術實力及商業(yè)化能力已經(jīng)得到業(yè)界認可。
C 輪融資，對于自動駕駛公司而言可謂一項里程碑。如果翻看行業(yè)內自動駕駛公司的投融資事件，70% 的自動駕駛公司融資輪次在B輪之前，而對于礦區(qū)自動駕駛玩家更是罕見。今年 1 月 13 日宣布C輪融資完成后，慧拓再次創(chuàng)下礦區(qū)自動駕駛賽道單筆最大融資紀錄，且成為首個宣布完成C輪融資的礦區(qū)自動駕駛玩家。
礦區(qū)自動駕駛率先實現(xiàn)商業(yè)化，使之成為自動駕駛商業(yè)落地難的大背景下，別具一格的存在。
跨界融合，礦區(qū)玩家新玩法
近期自動駕駛最值得關注的現(xiàn)象之一，莫過于自動駕駛玩家不斷突破邊界，嘗試新的商業(yè)化可能。
Robotaxi 玩家開始加快布局，從開放道路攻入封閉場景。譬如，文遠知行公布無人貨運業(yè)務，小馬智行切入干線物流場景等，而百度更是大舉進入了礦山賽道。這在一定程度上說明著，封閉場景已經(jīng)成為一塊甜美的蛋糕，吸引著更多自動駕駛玩家分食。
盡管開放場景對于自動駕駛綜合要求更高，但從開放場景進入封閉場景，并不意味著降維打擊，尤其于礦區(qū)而言。
首先，不同于開放場景中，自動駕駛公司需要通過各種手段搶奪善變的用戶，礦區(qū)是一個相對封閉的 To B 市場，需要切實為項目方解決問題才能贏得客戶的信任。
其次，礦區(qū)復雜的環(huán)境為自動駕駛的應用落地帶來不少難題，并非一朝一夕就能將原有技術遷移并順暢應用，而是需要針對性開發(fā)一套適用于礦區(qū)的自動駕駛解決方案。而礦區(qū)自動駕駛解決方案的得出，來自于礦區(qū)自動駕駛公司日積月累的項目實踐以及豐富的經(jīng)驗積累。
以礦用卡車改造為例。一輛礦用卡車動輒價值 2000 萬元至 3000 萬元，單車成本極高，自動駕駛公司必須在不影響礦區(qū)正常生產(chǎn)的情況下完成礦用卡車改造。這對自動駕駛公司的技術，以及對車型結構認知有著極高要求。此外，改裝后還涉及調校、技術驗證、磨合等環(huán)節(jié)，整個改造周期較長，直接拉升了自動駕駛公司測試及運營成本。
即便完成對某一品牌車型改造，來自開放場景的跨界選手若決定長期在此領域耕耘，還需完成對市場主流數(shù)十款品牌車型的線控改造適配，才能盡可能多獲得項目機會。
而礦區(qū)的項目獲得，則是一個搶位戰(zhàn)。
采礦業(yè)關乎國計民生，可以說是國民經(jīng)濟的命脈之一，具有政治性，公益性，安全性的特點，以國有企業(yè)為主干力量。他們對自動駕駛公司以及技術有著極高的要求，而在現(xiàn)有礦區(qū)自動駕駛玩家中，慧拓作為中科院孵化的“國家隊”科技企業(yè)，相比其它公司更具信任優(yōu)勢。
此外，原有玩家過去幾年已經(jīng)通過項目方的技術驗證以及磨合，獲得了絕大多數(shù)項目，留給后來者的項目機會不斷減少。
因此，礦區(qū)自動駕駛玩家已經(jīng)在技術、工程市場份額等方面構建自身的護城河，難以被外來者輕易撼動。
事實上，不僅于開放場景玩家試圖行業(yè)融合，包括慧拓在內的封閉場景玩家在技術積累足夠后，亦有相關動作。
據(jù)悉，慧拓依托礦山封閉場景成功落地經(jīng)驗和技術積累，2021 年開始，在園區(qū)物流與智能網(wǎng)聯(lián)建設等多個封閉、半封閉場景展進行商業(yè)化落地延展。
去年 3 月，慧拓與航天科工十院旗下貴州航天天馬公司在園區(qū)物流領域展開合作，以天馬物流車為平臺、慧拓開發(fā)的愚公系統(tǒng)為基礎，實現(xiàn)物流車實時監(jiān)控與綜合調度，并已開發(fā)園區(qū)無人駕駛物流車。
同時，慧拓目前已完成域控制器、遠程駕駛系統(tǒng)、V2X 車路感知協(xié)同系統(tǒng)、線控 VCU、防碰撞系統(tǒng)等產(chǎn)品的研發(fā)和批量交付。
基于技術，礦區(qū)自動駕駛玩家正在創(chuàng)業(yè)新的商業(yè)化可能。
總結
礦區(qū)智能化，早已不是一件新鮮事。上個世界 90 年代，卡特彼特公司就已在美國的礦山中布置掃描雷達系統(tǒng)及大量傳感器，實現(xiàn)礦用車自動駕駛。此后日本小松公司也不斷進行自動駕駛礦用車的嘗試。
經(jīng)過 20 多年的驗證，自動駕駛已充分證明可應用于礦區(qū)。而我國因幾年前國內自動駕駛技術發(fā)展，才出現(xiàn)國產(chǎn)自動駕駛礦用車。 盡管我國的礦區(qū)自動駕駛起步時間較晚，但在國家政策的大力支持以及各企業(yè)積極推廣之下，我國的礦區(qū)自動駕駛進程發(fā)展極快，現(xiàn)已與國外技術水平一致。
盡管技術應用落后別國，但國內龐大的市場空間使之成為新的藍海市場，國內數(shù)量眾多的礦區(qū)亟需智能化改造，這為自動駕駛提供了更優(yōu)越的市場條件。
另外，礦產(chǎn)資源因其國有資產(chǎn)的特殊屬性，對項目參與者身份有著明確限制，而國內自動駕駛玩家有著近水樓臺之利，可充分針對國內各礦區(qū)的環(huán)境發(fā)揮各自技術優(yōu)勢。
在各項利好政策的推進與技術成熟下，礦區(qū)自動駕駛的春天正提前到來。