在中国北部内蒙古自治区这个全国最大的煤炭储藏基地,一个广阔的露天煤矿深深扎根于大地,弥漫在尘土之中。这里的冬季漫长而严酷,气温可骤降至零下40摄氏度。
在过去,数百名卡车司机需要身着厚重的冬装,顶着冰冻的道路和冻伤的风险在矿区内运载货物。当浓雾和大雪袭来时,能见度会极低,以至于司机不得不停止工作,以免发生致命的碰撞。
然而今天,在这个矿坑边缘的观察者会看到一队电动矿用卡车轰鸣着驶入矿区深处。仔细观察就会发现,驾驶室内空无一人。
这是伊敏的场景——作为中国最大的五个露天煤矿之一,该矿于去年5月投用了全球首个大规模无驾驶室纯电动自动驾驶矿卡车队。
一年多过去后,这100辆卡车车队的表现为评估该技术在度过试验阶段后的实际效果提供了机会,同时也检验了它是否能进一步规模化以助力中国传统能源行业的升级。
“自动驾驶电动卡车帮助我们降低了运营成本、提高了安全性和提升了效率,”该矿技术副经理赵耀忠(音)表示。
分析人士和业内人士表示,除了缓解因恶劣工作环境导致的招聘难题外,该技术的应用更重要的是通过减少人为失误的空间来提高安全性。在近期一系列事故引发对矿山安全的新审视之际,这一考量尤为重要。
据相关企业介绍,这些自驾卡车由重型机械制造商徐工集团定制制造,能够承受极端寒冷,它们通过5G网络和华为技术的云端AI调度系统运行,使其能够在矿区内导航并实时优化路线。
自动化换电站在大约六分钟内即可更换耗尽的电池,而专属的太阳能微电网则供应电力,使车队实现零碳状态并能持续运行。
“卡车不需要吃东西或休息,因此它们可以全天候工作,而我们只需监控设备的健康状况,”赵耀忠说。
他指出,多年来的许多矿难都与人为因素有关,例如情绪或未能遵守操作规程。赵耀忠将其与自动驾驶卡车进行了对比,称一旦接到运送煤炭或剥离物(覆盖在矿藏上的岩石和泥土层)的指令,这些卡车就会精确执行命令。
在中国山西省柳神沟煤矿发生导致82人死亡的瓦斯爆炸事故(十多年来最致命的煤矿灾难)后,煤矿安全再次回到监管的显微镜下。
赵耀忠表示,除了安全性之外,自动驾驶解决方案还带来了成本节省。即使将车辆、换电站和5G云平台的初期投资以及维护成本计算在内,其运营成本仍然比传统驾驶的卡车更便宜。
节省的成本主要来自较低的人工和燃料费用。该部署取代了近270名卡车司机的机组,换成了一个规模较小的维护和支持团队(相当于减少了约220个岗位),并节省了约1.33万吨柴油。
赵耀忠表示,自动驾驶卡车的煤炭和剥离物运输运营成本约为每立方米6.5元人民币(合0.97美元),而传统运输卡车约为每立方米12至14元人民币——成本几乎减半。
他补充说,自去年5月车队部署以来,已运输了约2800万立方米(9.888亿立方尺),节省了近2亿元人民币(合2980万美元)的运营成本。
煤炭长期以来一直是中国能源系统的支柱,为国家的快速工业化提供动力,至今仍占其能源消费的一半以上。其主导地位也有助于缓冲中国免受今年全球能源冲击的影响——由美以与伊朗战争引发的原油价格快速上涨。
国家能源局局长王宏志在6月的新闻发布会上表示,“煤炭是我们保持能源供应稳定的最大信心来源”,并称中国应结合国情建设大型煤炭生产基地。
与此同时,升级和改造传统能源行业也已成为北京更广泛能源战略的一部分。
国家发展改革委和国家能源局在“十五五”规划期间发布的中国“新型能源系统”蓝图呼吁建立“现代煤炭供应链”,更广泛地采用绿色采矿实践,并根据当地情况发展智能矿山。
在针对煤炭行业的另一份专项规划蓝图中,两个机构设定了目标,即进一步推进全行业的智能采矿,到2030年将智能矿山的产能占比提升至75%。
中信证券的分析师表示,在能源安全担忧下,监管机构对确保安全稳定煤炭供应的关注正在推动智能采矿的发展,这也有助于解决煤炭企业的劳动力短缺问题并削减成本。
分析师在去年的一份关于智能采矿的报告中表示:“因此,行业的发展不仅受到中央政策协调和地方发展计划的驱动,还受到煤炭企业自身升级意愿的驱动。”
他们估计,智能升级可以将矿山人员配备减少20%至30%,仅靠节省劳动力,投资可能在7到8年内就能通过节省的成本收回。
自2025年5月部署以来,伊敏车队已超越试验阶段,随着该矿准备在今年年底前再增加200辆卡车,开始承担要求更高的运营任务。
赵耀忠说,最初用于在地表运输表土和岩石的卡车,已于11月开始运输煤炭。该矿还将其换电站迁入矿坑内,以测试卡车是否能够在更具挑战性的地形中导航,例如选煤厂狭窄的空间。
“我们需要验证系统的稳定性,因为我们计划在今年年底前再部署200辆卡车,”他说。
对伊敏而言,这段经历表明技术已不再是更广泛采用的主要障碍。但在中国煤矿中复制这一模式则是另一个问题,地质、基础设施和电力供应方面的差异可能会决定其规模化的速度。
“自动驾驶电动矿卡的背后技术已经为全国部署做好了准备,但最大的挑战是各个矿山是否有足够的电力基础设施来支持它们,”赵耀忠说。
伊敏作为中国首个煤电联营项目,在电力供应方面具有优势,该矿可以直接从附属的伊敏电厂获取电力。
他指出:“对于其他矿山,例如[新疆维吾尔自治区]的矿山,最大的问题是它们是否有足够的电力供应,”并补充说,政府鼓励矿山发展结合风光发电与储能的微电网的努力可能会提供潜在的解决方案。
在矿区发展协调发电、电网、用电需求和储能的智能微电网,也被列入煤炭行业五年规划中,该规划呼吁太阳能和风能、煤矿瓦斯发电、储能以及智能控制系统的集成开发和运营。
中信证券分析师认为,露天矿的自动驾驶卡车和地下作业的矿山机器人是中国人工智能与矿山硬件相结合的两个最成熟的应用,而本土的矿山大模型则为这种集成提供了技术基础。
分析师表示:“我们预计……矿山专属大模型将融入生成式AI,进一步增强数据分析和决策能力,同时提高矿山作业的安全性和能源效率。”}