或掃碼獲取報告
露天礦山無人駕駛產業主要環節包括上游技術端、中游集成端、下游應用端，不僅覆蓋了硬件制造商、軟件開發商，還涉及提供基礎設施建設和服務支持的企業，目前已經形成了多元化、高度協同的產業生態，在政府主管部門的引領下，產業鏈各方正共同推動露天煤礦無人駕駛技術的發展和應用。
1、應用場景的推廣問題
一是向非煤礦山應用場景的推廣問題。當前，露天礦無人駕駛技術主要在煤礦領域得以應用，這得益于煤炭產量高、土方剝離運輸需求量大等因素的推動。然而，我國礦產資源豐富多樣，非煤類露天礦如金屬礦、砂石骨料等同樣具備無人駕駛市場發展潛力。但就目前而言，盡管國內無人駕駛技術已在少數砂石骨料礦、金屬礦上實現初步應用，但整體還處于探索階段。現有露天煤礦無人駕駛技術的通用性受到一定限制，需要針對各礦區的差異性進行個性化的開發定制，而如何設計出能夠滿足各類礦山需求通用方案，成為當前應用場景推廣亟待解決的難題。
二是向干線運輸、礦外運輸拓展的問題。露天礦無人駕駛運輸礦卡在向礦外運輸拓展的方向具備一定的發展潛力，且由于該技術已經在礦內運輸中得到驗證，因此與干線、礦外運輸應用場景的整體適配度較高。但在具體適配過程中，首先要注意礦內與礦外運輸在業務流程上的區別。干線運輸涉及更多的環節，如收費站、匝道等，這就要求無人駕駛系統具備更全面的功能，需要完成增量算法的調整。其次是要注意礦外運輸環境更為復雜，對技術要求更高，一方面是礦外運輸地圖規模將遠超礦內運輸，另一方面車輛對礦外復雜環境感知的敏捷性也面臨挑戰。因此，無人礦卡需具備更強的定位、感知和協同能力。此外，無人礦卡作為重型車輛，礦外運輸必須設計冗余系統，以應對主系統故障等突發情況，從而避免潛在的安全風險。
三是向井下礦山無人駕駛應用場景推廣的問題。井工礦無人駕駛礦卡推廣的主要挑戰在技術層面。例如感知能力方面，井工礦作業環境光線不足、濕度高，要求傳感器具備更高的精確度與穩定性，其非開闊性環境需要依賴更精準的井下三維激光掃描技術及激光雷達技術以實現有效感知。在定位問題上，井下環境存在一定遮擋，衛星定位信號難以到達井下，使GPS 系統無法直接應用于井下作業場景。因此無人駕駛礦卡必須具備在遮擋情況下的通行定位能力。當前，露天煤礦無人駕駛礦卡的應用尚未獲得廣泛市場認可，礦企對井工礦無人駕駛技術的成熟度仍存在一定的顧慮，短期內推廣上難以有顯著的進展。
2、極端環境的適應問題
礦區環境復雜，如高溫、嚴寒等復雜氣候以及礦區的道路不平、煤灰揚塵等特殊生產環境均對無人駕駛技術構成了嚴峻挑戰，特別是隨著礦區車輛數量的增加，這些挑戰愈發凸顯。在現階段無人礦卡的正向設計過程中，對于礦山地形行駛的特殊性考量不足，包括礦山內部道路不平引發的高頻震動、極端溫差環境（例如新疆地區夏季高溫與冬季嚴寒）以及煤灰等揚塵對雷達性能的實際影響。此外，對于道路平整度的檢測、與礦山內各類工程機械的交互以及裝載區域自動泊車的復雜性，也缺乏充分的考量。當前，傳統無人駕駛技術在露天煤礦無人駕駛領域的適配性仍處較低水平，迫切需要進行深入的技術適配工作，未來還需在環境感知、規劃決策、控制執行等核心技術領域不斷突破，以增強系統對礦山極端環境（如極端溫度、揚沙粉塵等）的適應能力。
3、網絡與數據安全問題
無人駕駛設備在運行過程中會收集大量的數據，包括設備狀態、生產進度等信息，對于煤礦的運營和管理具有重要意義，而這些數據存在被泄露或濫用的風險。同時，露天煤礦的無人駕駛設備高度依賴網絡來實現實時數據傳輸和遠程控制，一旦網絡受到黑客攻擊或病毒入侵，可能造成數據傳輸中斷、設備失控等嚴重后果，都將對煤礦的安全生產構成嚴重威脅。目前，無人礦卡在交互方面主要分為V2N（Vehicle to Network）通信以及V2V（Vehicle to Vehicle）通信兩大部分，基本按照相應的車聯網安全協議以保障數據的穩定傳輸。但與其他行業數字化建設過程相比，露天礦無人駕駛方案在主動安全措施方面仍較為缺乏，如防火墻、入侵檢測、數據加密等。
此外，由于礦區內部可能存在網絡覆蓋不佳的區域，無人駕駛礦卡在設計時應注重車云結合策略，探索如何在保障車端決策能力的同時，又能充分利用云端和邊端的資源，以支持整個系統的計算、存儲和網絡資源的高效利用。通過豐富的V2V 交互，適當控制對于5G 網絡的依賴性。確保在網絡出現短暫故障時，無人駕駛礦卡能夠按照預先設定的方式去正確的進行作業，而不會對礦區的安全生產造成影響。
4、無人礦卡的噸位問題
目前，出于煤炭生產效率提升的需要，煤企對于無人礦卡的需求正逐漸向更大噸位方向發展。為滿足這一市場需求，各大無人駕駛礦卡廠家著手進行更高噸位礦卡的研發。然而，這一趨勢也面臨著技術上的挑戰，特別是在新能源礦卡的動力電池方面。隨著礦卡噸位的提升，電池組也需要相應增加，但過重的電池組不僅會增加礦卡的整體重量，降低其有效載重能力，還可能對礦卡的行駛穩定性和操控性產生影響。同時，電池的能量密度、功率密度、安全性等性能指標直接關系到礦卡的續航能力和使用效率。在礦山作業中，礦卡需要長時間、高強度的運行，特別是在引入無人駕駛技術后，運輸系統應能夠滿足全天候7*24 小時作業要求，對新能源礦卡的電池的壽命和充電速度提出了更高的要求。2023年以來，增程式礦卡的數量呈現上升趨勢。這一趨勢主要歸因于增程式礦卡相較于純電礦卡充電時間更短且無需額外進行補電。因此，在提升礦卡有效載重的同時，如何保證動力電池的續航能力、功率輸出、使用壽命及安全性能等關鍵要素，是當前新能源礦用卡車研發亟待解決的重要挑戰。
5、行業標準的統一問題
當前，礦區無人駕駛行業仍缺少統一的技術標準，尤其在接口標準方面存在顯著缺失。由于接口標準缺乏統一規范，各大廠商在產品開發上各行其是，大都傾向于以自身標準為主導，再由其他廠商進適配。這一現狀極大地增加了不同廠商產品之間實現互聯互通的復雜性。對于煤企而言，他們希望能夠在礦內集成多家廠商的不同產品，以滿足多樣化的生產需求。然而，由于各廠商產品接口標準的不一致，煤企在選擇不同廠商產品時面臨諸多限制，給其數字化、智能化的推進帶來了挑戰。此外，在現行的國家標準體系內，部分中小型礦場在國家標準執行與落實方面存在不足，這一現狀也對無人礦卡的實際部署與應用帶來了挑戰。例如，礦區道路過窄等生產作業環境條件未能嚴格遵循國家標準，這在很大程度上影響了無人礦卡在實際應用中的生產效率，同時也增加了其應用的復雜性和難度。
1、無人駕駛技術普及率將繼續提高
當前，無人礦卡在國內露天煤礦應用和推廣正迎來多重發展機遇，預計未來將以更快的速度實現普及。一方面，國家和地方層面密集出臺政策，大力支持露天煤礦的數字化、智能化建設，鼓勵采掘生產現場的少人無人化，為無人駕駛技術的普及營造了良好的發展環境。據不完全統計，國家和地方出臺的相關政策已達數十項，并呈現力度繼續加大的態勢。另一方面，國內無人駕駛技術和商業模式不斷成熟，在露天煤礦領域已進入推廣應用階段。目前，國內已有典型的露天煤礦已進入較為成熟的應用階段，起到示范作用，樹立了標桿。此外，國家和地方的智能化煤礦驗收上對煤礦的無人駕駛技術應用有較大比重的考量，通過此類驗收對煤礦自身的可持續發展有較大益處，此舉也成為推動更多煤礦布局無人駕駛礦卡的重要力量。
2、無人礦卡運行機制將進一步優化
現階段，露天煤礦無人礦卡的基本運行思路是基于云端的統一調度管理和車輛端的檢測識別與動作執行來完成運輸任務。對于車輛端遇到故障的情況，解決思路主要為“故障導向停車”，即一旦車輛出現故障，則立刻執行停車指令，原地等待救援維修。這一操作保證了車輛的運行安全，但也很容易引起運輸路線的擁堵，降低車輛編組的整體運輸效率。經過調研分析，未來車輛端故障解決思路將轉為更高階的“故障導向運行”思路，即車輛出現故障后，只要可以排除是直接影響車輛運行的問題，則故障車輛仍可以繼續完成當前運輸任務，并主動開往車輛維修車間接受維修。這一方面優化了車輛端執行運輸任務的邏輯，提升了無人駕駛解決方案故障處理的合理性，另一方面也在機制上提高了車輛編組的整體運行效率。雖然故障處理機制是露天煤礦無人駕駛的非核心功能模塊，但也標志著無人駕駛技術正在不斷走向完備和成熟。
3、一體化智能管理或將快速落地
推進煤礦數據融合互通、實現環境智能感知、系統智能聯動、重大災害風險智能預警是煤礦數字化智能化發展的必由之路。當前，我國露天煤礦單礦大多已按業務模塊完成了基本功能的數字化改造，帶來便利的同時也導致了單礦內獨立數字系統過多，極易形成數據孤島，難以統一管控，數據價值也難以挖掘和展現。因此，不少煤企已經提出建立一體化智能管理平臺的訴求：一是單礦內目前存在無人礦卡、有人礦卡、挖掘機、灑水車及其他輔助設備，需要確保各類機械設備數據信息的互聯互通，以便統一管控、協調作業；二是匯集多源數據，基于先進的數據分析和人工智能技術，安全有效地管理數據資產，同時提取礦山日常運營的特征和問題，完成對礦山運營工作的動態優化，發揮出數據的潛在價值。目前，國內已有廠商著手推進單礦一體化智能管理平臺的開發和建設。
4、中國廠商出海發展將成就“新通路”
國外露天礦產資源豐富，具備更廣闊的市場需求空間。從地質條件來看，其他主要煤炭生產國資源更加豐富，且更多以露天開采為主。據統計，澳大利亞、俄羅斯、南美等地露天煤礦的產量占比高達70%-90%。結合卡特彼勒、小松等國際廠商的市場布局規模以及海外發達國家人力成本水平等因素，目前全球范圍內仍有很大的露天煤礦無人駕駛市場空間有待開拓。對于落地方案來說，中國露天礦無人駕駛技術和落地模式正不斷完善，出海條件越來越成熟。在國家政策的引領下，依托先進的人工智能、5G、線控等技術，中國露天礦無人駕駛解決方案具備礦卡改裝、技術支持和運營等多種服務，場景適應性強、性價比高，能夠滿足大多數海外客戶的部署需要。同時，國內大型礦企、運營商、設備商也在貫徹“走出去”戰略，露天礦無人駕駛產業鏈“組團出海”勢頭正起。目前，易控智駕、踏歌智行、中科慧拓等廠商已開始探索海外市場商業布局。