露天矿山无人驾驶产业主要环节包括上游技术端、中游集成端、下游应用端，不仅覆盖了硬件制造商、软件开发商，还涉及提供基础设施建设和服务支持的企业，目前已形成了多元化、高度协同的产业生态，在政府主管部门的引领下，产业链各方正一同推动露天煤矿无人驾驶技术的发展和应用。

  一是向非煤矿山应用场景的推广问题。当前，露天矿无人驾驶技术主要在煤矿领域得以应用，这得益于煤炭产量高、土方剥离运输需求量大等因素的推动。然而，我国矿产资源丰富多样，非煤类露天矿如金属矿、砂石骨料等同样具备无人驾驶市场发展的潜在能力。但就目前而言，尽管国内无人驾驶技术已在少数砂石骨料矿、金属矿上实现初步应用，但整体还处于探索阶段。现有露天煤矿无人驾驶技术的通用性受到一定限制，需要针对各矿区的差异性进行个性化的开发定制，而如何设计出能够很好的满足各类矿山需求通用方案，成为当前应用场景推广亟待解决的难题。

  二是向干线运输、矿外运输拓展的问题。露天矿无人驾驶运输矿卡在向矿外运输拓展的方向具备一定的发展的潜在能力，且由于该技术已在矿内运输中得到验证，因此与干线、矿外运输应用场景的整体适配度较高。但在具体适配过程中，首先要注意矿内与矿外运输在业务流程上的区别。干线运输涉及更多的环节，如收费站、匝道等，这就要求无人驾驶系统具备更全面的功能，需要完成增量算法的调整。其次是要注意矿外运输环境更复杂，对技术方面的要求更高，一种原因是矿外运输地图规模将远超矿内运输，另一方面车辆对矿外复杂环境感知的敏捷性也面临挑战。因此，无人矿卡需具备更强的定位、感知和协同能力。此外，无人矿卡作为重型车辆，矿外运输必须设计冗余系统，以应对主系统故障等突发情况，从而避免潜在的安全风险。

  三是向井下矿山无人驾驶应用场景推广的问题。井工矿无人驾驶矿卡推广的主要挑战在技术层面。例如感知能力方面，井工矿作业环境光线不足、湿度高，要求传感器具备更高的精确度与稳定性，其非开阔性环境需要依赖更精准的井下三维激光扫描技术及激光雷达技术以实现有效感知。在定位问题上，井下环境存在一定遮挡，卫星定位信号难以到达井下，使GPS 系统无法直接应用于井下作业场景。因此无人驾驶矿卡一定要具有在遮挡情况下的通行定位能力。当前，露天煤矿无人驾驶矿卡的应用尚未获得广泛市场认可，矿企对井工矿无人驾驶技术的成熟度仍存在一定的顾虑，短期内推广上难以有显著的进展。

  矿区环境复杂，如高温、严寒等复杂气候以及矿区的道路不平、煤灰扬尘等特殊生产环境均对无人驾驶技术构成了严峻挑战，特别是随着矿区车辆数量的增加，这些挑战愈发凸显。在现阶段无人矿卡的正向设计过程中，对于矿山地形行驶的特殊性考量不足，包括矿山内部道路不平引发的高频震动、极端温差环境（例如新疆地区夏季高温与冬季严寒）以及煤灰等扬尘对雷达性能的实际影响。此外，对于道路平整度的检测、与矿山内各类工程机械的交互以及装载区域自动泊车的复杂性，也缺乏充分的考量。当前，传统无人驾驶技术在露天煤矿无人驾驶领域的适配性仍处较低水平，迫切地需要进行深入的技术适配工作，未来还需在环境感知、规划决策、控制执行等核心技术领域不断突破，以增强系统对矿山极端环境（如极端温度、扬沙粉尘等）的适应能力。

  无人驾驶设备在运行过程中会收集大量的数据，包括设备状态、生产进度等信息，对于煤矿的运营和管理具备极其重大意义，而这一些数据存在被泄露或滥用的风险。同时，露天煤矿的无人驾驶设备高度依赖网络来实现实时数据传输和远程控制，一旦网络受到黑客攻击或病毒入侵，会造成数据传输中断、设备失控等难以处理的后果，都将对煤矿的安全生产构成严重威胁。目前，无人矿卡在交互方面大致上可以分为V2N（Vehicle to Network）通信以及V2V（Vehicle to Vehicle）通信两大部分，基本按照相应的车联网安全协议以保障数据的稳定传输。但与别的行业数字化建设过程相比，露天矿无人驾驶方案在主动安全措施方面仍较为缺乏，如防火墙、入侵检测、数据加密等。

  此外，由于矿区内部有几率存在网络覆盖不佳的区域，无人驾驶矿卡在设计时应注重车云结合策略，探索如何在保障车端决策能力的同时，又能充分的利用云端和边端的资源，以支持总系统的计算、存储和网络资源的高效利用。通过丰富的V2V 交互，适当控制对于5G 网络的依赖性。确保在网络出现短暂故障时，无人驾驶矿卡能够按照预先设定的方式去正确的进行作业，而不会对矿区的安全生产造成影响。

  目前，出于煤炭生产效率提升的需要，煤企对于无人矿卡的需求正逐渐向更大吨位方向发展。为满足这一市场需求，各大无人驾驶矿卡厂家着手进行更高吨位矿卡的研发。然而，这一趋势也面临着技术上的挑战，特别是在新能源矿卡的动力电池方面。随着矿卡吨位的提升，电池组也需要相应增加，但过重的电池组不仅会增加矿卡的整体重量，降低其有效载重能力，还可能对矿卡的行驶稳定性和操控性产生一定的影响。同时，电池的单位体积内的包含的能量、功率密度、安全性等性能指标必然的联系到矿卡的续航能力和使用效率。在矿山作业中，矿卡需要长时间、高强度的运行，尤其是在引入无人驾驶技术后，运输系统应能够很好的满足全天候7*24 小时作业要求，对新能源矿卡的电池的寿命和充电速度提出了更高的要求。2023年以来，增程式矿卡的数量呈现上升趋势。这一趋势主要归因于增程式矿卡相较于纯电矿卡充电时间更短且无需额外进行补电。因此，在提升矿卡有效载重的同时，如何保证动力电池的续航能力、功率输出、常规使用的寿命及安全性能等关键要素，是当前新能源矿用卡车研发亟待解决的重要挑战。

  当前，矿区无人驾驶行业仍缺少统一的技术标准，尤其在接口标准方面存在非常明显缺失。由于接口标准缺乏统一规范，各大厂商在产品研究开发上各行其是，大都倾向于以自身标准为主导，再由其他厂商进适配。这一现状极大地增加了不同厂商产品之间实现相互连通的复杂性。对于煤企而言，他们盼望能够在矿内集成多家厂商的不一样的产品，以满足多样化的生产需求。然而，由于各厂商产品接口标准的不一致，煤企在选不一样厂商产品时面临诸多限制，给其数字化、智能化的推进带来了挑战。此外，在现行的国家标准体系内，部分中小型矿场在国家标准执行与落实方面存在不足，这一现状也对无人矿卡的实际部署与应用带来了挑战。例如，矿区道路过窄等生产作业环境条件未能严格遵循国家标准，这在很大程度上影响了无人矿卡在实际应用中的生产效率，同时也增加了其应用的复杂性和难度。

  当前，无人矿卡在国内露天煤矿应用和推广正迎来多重发展机遇，预计未来将以更快的速度实现普及。一方面，国家和地方层面密集出台政策，全力支持露天煤矿的数字化、智能化建设，鼓励采掘生产现场的少人无人化，为无人驾驶技术的普及营造了良好的发展环境。据不完全统计，国家和地方出台的有关政策已达数十项，并呈现力度继续加大的态势。另一方面，国内无人驾驶技术和商业模式不断成熟，在露天煤矿领域已进入推广应用阶段。目前，国内已有典型的露天煤矿已进入较为成熟的应用阶段，起到示范作用，树立了标杆。此外，国家和地方的智能化煤矿验收上对煤矿的无人驾驶技术应用有较大比重的考量，通过此类验收对煤矿自身的可持续发展有较大益处，此举也成为推动更多煤矿布局无人驾驶矿卡的重要力量。

  现阶段，露天煤矿无人矿卡的基本运行思路是基于云端的统一调度管理和车辆端的检测识别与动作执行来完成运输任务。对于车辆端遇到故障的情况，解决思路主要为“故障导向停车”，即一旦车辆发生故障，则立刻执行停车指令，原地等待救援维修。这一操作保证了车辆的运行安全，但也非常容易引起运输路线的拥堵，降低车辆编组的整体运输效率。经过调研分析，未来车辆端故障解决思路将转为更高阶的“故障导向运行”思路，即车辆发生故障后，只要可以排除是直接影响车辆运行的问题，则故障车辆仍能够继续完成当前运输任务，并主动开往车辆维修车间接受维修。这一方面优化了车辆端执行运输任务的逻辑，提升了无人驾驶解决方案故障处理的合理性，另一方面也在机制上提高了车辆编组的整体运行效率。虽然故障处理机制是露天煤矿无人驾驶的非核心功能模块，但也标志着无人驾驶技术正在不断走向完备和成熟。

  推进煤矿数据融合互通、实现环境智能感知、系统智能联动、重大灾害风险智能预警是煤矿数字化智能化发展的必由之路。当前，我国露天煤矿单矿大多已按业务模块完成了基本功能的数字化改造，带来便利的同时也导致了单矿内独立数字系统过多，极易形成数据孤岛，难以统一管控，数据价值也难以挖掘和展现。因此，不少煤企已经提出建立一体化智能管理平台的诉求：一是单矿内目前存在无人矿卡、有人矿卡、挖掘机、洒水车及其他辅助设备，需要确保各类机械设备数据信息的互联互通，以便统一管控、协调作业；二是汇集多源数据，基于先进的数据分析和人工智能技术，安全有效地管理数据资产，同时提取矿山日常运营的特征和问题，完成对矿山运营工作的动态优化，发挥出数据的潜在价值。目前，国内已有厂商着手推进单矿一体化智能管理平台的开发和建设。

  国外露天矿产资源丰富，具备更广阔的市场需求空间。从地质条件来看，其他主要煤炭生产国资源更为丰富，且更多以露天开采为主。据统计，澳大利亚、俄罗斯、南美等地露天煤矿的产量占比高达70%-90%。结合卡特彼勒、小松等国际厂商的市场布局规模以及海外发达国家人力成本水平等因素，目前全世界内仍有很大的露天煤矿无人驾驶市场空间有待开拓。对于落地方案来说，中国露天矿无人驾驶技术和落地模式正逐渐完备，出海条件越来越成熟。在国家政策的引领下，依托先进的人工智能、5G、线控等技术，中国露天矿无人驾驶解决方案具备矿卡改装、技术上的支持和运营等多种服务，场景适应能力强、性能好价格低，能够很好的满足大多数海外客户的部署需要。同时，国内大型矿企、运营商、设备商也在贯彻“走出去”战略，露天矿无人驾驶产业链“组团出海”势头正起。目前，易控智驾、踏歌智行、中科慧拓等厂商已开始探索海外市场商业布局。返回搜狐，查看更加多