矿山破冰者华能睿驰:在零下40℃为全球矿业贡献“中国智慧”
创始人
2025-05-18 21:56:01
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伊敏露天矿的作业面上,一排钢铁巨兽正以近乎“静默”的姿态穿行——没有驾驶舱,也没有驾驶员,载重90吨的矿卡在寒风中精准装卸、绕障避让。

2025年5月,全球首个百台纯电无人矿卡集群在华能伊敏露天矿投入商业化运营,标志着中国煤矿产业完成"安全-智能-绿色"三位一体转型的关键跨越。当传统煤矿仍在与极寒、事故、人力短缺缠斗时,这座中国矿山已悄然完成从“煤海”到“智海”的蜕变,一场颠覆全球矿业逻辑的数智化革命,正在风雪中写下答案。

华能蒙东公司党委书记、董事长李树学告诉我们,作为中国华能集团重要区域子公司,华能蒙东公司认真贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,聚焦“能源消费领域”,在矿山运输环节推动用能变革,全面实现以电代油,全力打造安全矿山、智能矿山和绿色矿山。

设备故障率低于10%、运营效率提升20%,百台矿卡每年替代柴油超1.5万吨、年减排二氧化碳4.8万吨的硬核数据背后,是5G-A、AI算法与工业硬件的深度融合,更是传统重工业向新质生产力跃迁的生动注脚。

传统矿业的智能突围从“砍掉”驾驶室开始

作为全球最大煤炭生产国与消费国,中国以占全球52.6%的产量牢牢占据能源体系的核心地位。煤炭不仅是我国电力供应的“压舱石”,更是工业经济稳定运行的基石。然而,庞大体量背后,煤炭生产中的运输环节却存在着很大的安全风险。

在露天矿开采过程中,需先进行剥离作业,将矿体上方的岩石和泥土挖走,然后进行采矿。剥离物的运输工作耗时长且重复枯燥,人工驾驶容易出现注意力不集中、效率下降等问题,从而导致安全隐患增加和招工困难。一场从"驾驶室革命"破冰的产业跃迁正在上演。

在极寒环境中,传统矿卡驾驶室玻璃结霜形成的视觉盲区,曾是困扰矿区冬季生产作业的顽疾。传统技术选择改造治标不治本,矿区真正需要的是重构生产基因。

谈及华能为何选择率先“砍掉驾驶室”时,李树学表示,“这一决策背后有多重考量。首先,中国‘双碳’战略要求高耗能行业加速脱碳,纯电技术直接减少尾气排放,符合国家政策导向。其次,百台纯电车辆每年减少1.5万多吨柴油消耗,减排二氧化碳4.8万多吨,经济效益显著。再者,矿区封闭场景的相对固定路线可优化充电设施布局,提升车辆持续作业的能力。最后,取消驾驶室的设计彻底将人与装备、恶劣工况环境隔离,实现了本质安全,这是我们敢为人先的重要原因。基于这些综合考量,我们坚定地选择了‘纯电+无人驾驶’的技术路线,并率先在行业内实现了无人驾驶矿卡的规模化应用。”

伊敏露天矿的极端环境成为最佳试炼场:年温差超80℃对金属材料及精密零部件的极大挑战、春秋季节大风天气不足40米的能见度、冰雪覆盖期长达7个月的漫长冬季......这些"炼狱级"工况恰恰验证了技术的先进性。项目团队独创的"电池热管理体系",使电池能够在大温差变化条件下始终保持在15℃左右的最佳工作温度,为车辆稳定续航提供坚实保障;多传感器融合算法在能见度40米的极端天气中仍能识别直径25厘米的障碍物。

正因为伊敏露天矿的环境极度复杂,所以在这里走通的技术路径,可以直接复制到西伯利亚冻土带或加拿大北极圈矿区,成为全球矿业智能化转型的“通用密码”。

“我们取消驾驶室的无人驾驶车体,真正意义上实现了无人化。我们是全国产化的宽体卡车平台、纯电动无人驾驶,完全有别于其他的无人驾驶矿卡。”李树学说。

技术革命的三重突破,携手合作伙伴协同作战

既要无人,还要纯电,在矿山领域并不容易。传统技术路线中,无人驾驶与纯电驱动如同“鱼与熊掌”——前者依赖复杂的感知与决策系统,后者受制于电池续航与极端环境适配性。更棘手的是,矿山场景对载重、安全、成本的苛刻要求,让这场技术攻坚难上加难。为此,华能蒙东公司首创了“需求端牵头组建创新联合体”模式,打破行业“各自为战”的僵局,以矿山真实需求为锚点,将产业链上下游拧成一股绳,可以说破解了一个“不可能三角”。

“华能蒙东公司坚持系统思维,以需求为引领,由需求端提出采矿运输环节整体零碳、智能一揽子解决方案;由需求端牵头组建创新联合体,积极推进定制化研发;由需求端高效推动研发产品落地测试和规模化运营,走出了一条全新的科技创新之路。”李树学介绍说。

四年来,华能蒙东公司作为链长单位,与创新联合体成员单位徐工集团、华为公司、国网公司、北科大等国内科技创新头部力量,协同作战,合力攻坚,成功打造了全球首套“零碳、无人、智能”的露天矿运输系统,定制化研发制造全新产品“华能睿驰”无人驾驶电动矿卡,取得了智能化矿山建设又一项从“0”到“1”的重大突破,对实现矿山本质安全具有重要推动作用,符合国家推动制造业高端化、智能化、绿色化发展的要求,是推进行业高质量发展的重大原始创新及核心技术。

从技术创新层面看,在创新联合体的协同攻坚下,伊敏露天矿采用华为云商专车无人驾驶方案,通过“车-云-网”协同,打造“钢铁之躯”、“云端指挥官”、“5G-A通信网络”,成为全球首个5G-A无人矿山中的"矿场铁三角",以系统性突破重新定义全球矿业技术标准。

首先,面对-40℃极寒、复杂工况等多重挑战,“华能睿驰”无人驾驶电动矿卡以激光雷达、毫米波雷达和摄像头融合的“透视眼”系统,实现40米低能见度下的精准障碍识别;依托无人驾驶技术,可自动绕行障碍物(落石、挡墙、异常停车等),在掘沟、狭小作业面能够一次掉头、匀速过弯,将人和装备进行分离,从而降低事故风险,实现本质安全。

其次,华为云“众包建图”动态更新矿区地图,实时优化100辆矿卡的路径规划,结合碰撞保护等多机制保障作业安全,实现车辆停靠误差只有厘米级,排空率大幅提升,故障率低于10%以下,运营效率提升20%。

最后,内蒙古移动与华为联合部署的5G-A网络,对无人驾驶行车线路、采掘区、排土区、换电区进行精准网络覆盖,单个基站覆盖500-600米,以500Mbps上行带宽和20ms超低时延,支撑百台矿卡高清视频回传与远程控制,实现超百辆矿用无人驾驶卡车24小时不间断生产。

转型深水区的中国方案,期待在世界舞台绽放光彩

随着"华能睿驰"的规模化应用,矿山人力资源结构发生质变。曾经的“三班倒”司机师傅们,现在坐在无人驾驶集控中心监控调度系统。

如今,智能化的伊敏露天矿再也无惧低温天气。2025年初寒潮来袭,内蒙古呼伦贝尔地区遭遇大范围降温,最低温度达到零下32℃,华能伊敏无人驾驶电动矿卡确保煤炭开采不断点,提供稳定能源供应。

夜幕下的伊敏矿,无人驾驶电动矿卡的车灯在雪原上连成星河。这场始于极寒之地的技术革命,正重新定义全球矿业的运行逻辑——AI驱动运输、绿电替代燃油、矿工从操作者转型为技术管理者,传统重工业的转型不再是迫于压力的被动调整,而是一场以技术创新为内核的主动革新。

无人驾驶电动矿卡的“4G/5G+车云智能”方案可在中亚、拉美、非洲、亚太等规模复制,提升全球产业链质量与效率。正如李树学所说,“我们期待与更多兄弟单位加强互动交流,构建互利双赢的合作关系,共同打造安全、高效、绿色、零碳的智慧矿山,为全球能源转型贡献中国智慧、中国方案。”

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