地下绿色新能源铲运机无人智能生产系统研发项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2024-09-28

1、 项目基本情况

（1） 项目内容

本次地下绿色无人智能生产系统的研发项目， 是在公司无人化配置的基础上，通过大吨位新能源铲运机/矿卡、 无人驾驶集群控制系统、 车联网系统等技术分项研发、 统一集成， 实现大吨位铲运机与矿卡绿色能源的应用。

通过建立具有集群控制功能的无人驾驶系统， 实现铲运机与矿卡的无人驾驶及协同控制； 通过提升已建立的服务器算力和建立车联网系统， 实现无人驾驶车辆的全域数据采集及可视化管理； 最终通过新能源无人智能生产系统体系的建立， 实现绿色低碳、 单位出矿成本的降低、 施工效率的提高、 安全风险的有效控制、 国内外行业竞争力的快速提升。

（2） 项目实施主体及实施地点

本项目的实施主体为金诚信（湖北） 智能装备有限公司， 实施地点为湖北省大冶市。

（3） 项目实施周期

本项目实施周期为 30 个月。

2、 项目必要性

（1） 加快新能源开采技术应用， 推动矿山生产提质增效及绿色低碳发展

绿色矿山建设是推动矿业高质量发展的重要举措， 国内外诸多矿山及设备公司均加快布局矿山的新能源技术应用。 全球主要矿业国家政府如加拿大、 澳大利亚等均采取了一系列政策措施用于推动采矿装备的动力清洁化发展。

全球矿山设备龙头企业近年来也加快推出新能源采矿设备及无人驾驶的生产系统解决方案，如瑞典的安百拓（Epiroc） 及山特维克相继推出纯电池版智能铲运机及与之配套的矿卡， 并可搭配 Automate 自动驾驶系统； 国内金川集团下属的金川机械厂也开发出纯电动 4m³铲运机。 本项目的建设有利于加快公司在矿山绿色开采技术方面的储备， 提升竞争优势。

（2） 深入推进矿山无人化技术应用， 促进矿山智能化、 安全化发展

智能无人化建设是推动矿业安全发展的重要举措， 也是矿业绿色低碳可持续发展的必经之路。 国外矿业的智能化发展较为领先， 西方发达国家从上世纪 90年代就开始研究智能无人化开采技术， 美国、 加拿大、 瑞典、 南非以及澳大利亚等国的部分矿山已经实现了遥控采矿以及井下作面无人化的目标。

世界领先的地下矿山装备公司安百拓建立了自动化和信息管理中心， 收集和分析运营数据， 并将数据转化为决策见解。 数据加自动化的设备可以尽可能地延长机器的正常运转时间， 为矿山带来更大的收益。

国内矿山无人驾驶技术通过多年的人才储备、 网络设施建设等取得了显著发展。 目前， 各大矿区都在积极探索无人驾驶技术， 通过对现有设备的改造， 存在较多露天矿基本实现了矿区车队的无人化运行。

2021 年， 公司普朗项目部的 5G+铲运机无人驾驶系统， 实现了井下穿脉内铲矿、 运矿、 卸矿作业自动化、 智能化，无需人工穿脉内操作， 有效降低了生产安全风险， 改善了员工工作环境。 在人工智能、 5G 等新一代信息技术加速应用的背景下， 未来矿山的发展唯有向精细化管理、 数字化运行转变， 才能真正建成智慧矿山， 实现本质安全。

（3） 适应中国人口红利结构深度转型的需求

国家人口结构会对经济增长与经济结构产生深远而重大的影响， 中国劳动人口增速近年来开始进入下降通道， 经济学中的刘易斯拐点出现， 曾经的劳动力红利效应开始逐步减弱。 劳动力供给的降低， 不仅导致劳动力数量的相对不足， 而且带来了劳动力成本持续攀升。

随着近年来“用工荒” 的加剧及工资标准的不断提升， 矿业企业由于工作地点偏远且工作环境相对艰苦， 因此更易出现招工困难和劳动力成本持续攀升的问题。 本项目的建设通过使用设备和技术来代替普通劳动力， 使企业实现持续稳定发展。

（4） 解决职业健康和安全生产问题是矿业企业可持续发展的核心

矿业开发中安全问题最为重要， 矿业领域里的安全事故大多起因于操作人员违规行为， 矿山职业病也对从业人员的健康造成威胁。

为了实现职业健康与生产安全的目的， 最根本的措施是作业人员与危险环境的隔离， 而打造地下绿色无人智能生产系统的矿山则是最直接的途径： 一方面， 可以降低从业人员长时期处于较为恶劣的生产环境而诱发职业病的可能性； 另一方面， 通过地下绿色无人智能生产系统与生产作业现场的隔离， 可以从根本上杜绝人身安全事故的发生。

3、 项目可行性

（1） 国家政策大力支持矿山绿色、 智能化发展

国家先后出台多项政策支持矿业的高质量发展。 2024 年 7 月， 党的二十届三中全会《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》 提出，要以国家标准提升引领传统产业优化升级， 支持企业用数智技术、 绿色技术改造提升传统产业。

中共中央、 国务院《扩大内需战略规划纲要（2022—2035 年）》要求加强重要能源、 矿产资源国内勘探开发和增储上产， 加快规划建设新型能源体系， 提升国家战略物资储备保障能力， 延长矿山服务年限， 持续推进矿山智能化、 绿色化建设。

2024 年 3 月， 国务院《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》 提出， 以节能降碳、 超低排放、 安全生产、 数字化转型、 智能化升级为重要方向， 推进钢铁、 有色、 石化等重点行业设备更新和技术改造。

2024年 4 月， 国务院相关部委发布《关于进一步加强绿色矿山建设的通知》《关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见》， 对矿山绿色化、 智能化建设提出更多的政策支持。

（2） 国内外矿山智能化、 无人化技术突破为项目提供坚实基础

国外方面， 近年来山特维克、 安百拓（Epiroc） 等国际知名矿业设备制造企业均在大力发展智能开采装备及相关技术， 其生产的井下设备不仅具有良好的自动化和智能化功能， 而且也融入了多种智能矿山的技术与装备系统。

如安百拓（Epiroc） 研发的 Scooptram 铲运机使用电力或柴油发动机， 可实现人工或远程遥控， 负载 3.6 吨至 15 吨。 国内方面， 随着国家政府不断重视和扶持， 国内部分大中型矿山企业数字化设计工具普及率、 关键工艺流程数控化率已经得到一定程度的提高， 智能化水平也在不断提升。

近年来， 国内立项开展了多项与智能化、无人化矿山相关的重点或专项科技攻关项目， 为进一步全面开展绿色无人智能生产系统研发， 奠定了良好技术基础。

（3） 绿色开采技术发展提供了有力助推

随着科技的进步， 锂电池作为清洁能源的代表之一， 在矿山设备中的应用越来越广泛。 锂电池续航、 充电问题、 安全防爆等技术的突破， 为地下绿色无人智能设备的研发提供了一定的技术支持。

为了满足矿山设备长时间、 高强度工作的需求， 锂电池技术在大容量和高能量密度方面取得了显著进展， 使得锂电池能够存储更多的电能， 从而延长了矿山设备的工作时间， 提高了作业效率， 同时也极大减少了传统燃料的使用， 减少碳排放。

（4） 公司施工经验丰富， 人才及技术储备雄厚， 具备较强的研发能力

公司现在境内外承担近 40 个大型矿山工程建设和采矿运营管理项目， 其中百万吨级以上的采矿项目 11 个； 竣工竖井最深达 1,526 米， 在建竖井最深达 1,560米， 斜坡道最长达 8,008 米， 均处于国内行业前列。

公司是国内为数不多能够精确把握自然崩落法采矿技术的服务商之一， 并采用优化后的自然崩落法为普朗铜矿提供矿山工程建设和采矿运营管理服务， 辅之以大规模机械化作业， 保障了其1,250 万吨/年设计规模的实现， 使之成为目前国内规模最大的地下金属矿山。

经过多年的积累， 公司先后获得国家级工法 4 项、 部级工法 89 项、 发明专利 18 项、 实用新型专利 173 项； 参与完成了 12 项国家或行业标准（规范） 的制定工作。

公司具有一支专业的研发团队， 研发人员全部为本科及以上学历， 其中硕士研究生以上学历占 76%以上， 专业涵盖总体布置、 机械设计、 流体动力、 动力总成、 智能电驱、 集成电控、 边缘计算、 自动化控制等。 公司研发团队成功开发了无线点检系统、 7T 新能源纯电动铲运机、 25T 湿式制动卡车、 25T 换电卡车及 35 吨柴油铰接卡车等， 成功实现了 10T 柴油铲运机的远程驾驶。

4、 项目投资概算

本项目估算投资总额为 8,962.15 万元。智能化新能源铲运机/矿卡研发 4,500.00万元，铲运机/矿卡集群控制无人驾驶系统开发 3,532.90万元，车联网综合调度指挥中心建设 660.00万元，服务器算力提升 269.25万元。

5、 项目经济效益

本项目研发成功后， 通过选取符合条件的项目进行设备更替， 通过作业面的绿色化、 智能化、 无人化和设备使用的数字化， 实现绿色低碳、 减少人工成本、降低安全风险、 提高工作效率、 延长设备正常使用时间， 进一步提升公司竞争力。

6、 项目审批情况

截至本报告出具日， 本项目投资备案手续尚在办理过程中， 公司将根据相关要求履行投资项目备案手续。

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