自动驾驶在各场景的商业化进程正加速进行。
港口、矿山、环卫、末端配送等场景因封闭、低速等特点被认为是自动驾驶技术最快实现商业化应用的赛道,也涌现了一批深耕场景的自动驾驶初创公司。以矿山场景为例,踏歌智行、慧拓智能、易控智驾从创立之初便深耕矿山场景,目前均已开始小规模车队测试运营,拿到商业化订单。
专注于新能源汽车产业链与人工智能,辰韬资本在过往时间投资了多家不同赛道的自动驾驶企业,其中便包括专注矿山场景的踏歌智行与易控智驾。
2021年3月30日,辰韬资本在北京发布《矿山自动驾驶赛道研究报告》,报告详细分析了矿山自动驾驶的市场空间、技术难点和商业化前景。
辰韬资本测算,中国矿山自动驾驶市场规模超千亿,2021年-2023年是实现商业化应用的关键时期:2021年-2022年,第一梯队企业将实现去安全员;夜班作业的规模化试运营;2022年-2023年,第一梯队企业将开始实现商业化应用。
矿山运输痛点与自动驾驶优势及价值矿山开采可分为露天开采和地下开采两种方式,剥采比和矿石质量、售价等因素是决定矿山是否进行露天开采的重要技术经济指标。中国煤矿的露天开采比例约为20%。
相比于地下开采的井工矿环境,露天开采作业空间开放、基础设施建设成本相对较低,且更易实现高带宽、高质量的通讯传输技术及高精度地图技术,也无需考虑瓦斯等易燃易爆气体带来的安全隐患。因此,目前国内外自动驾驶几乎均聚焦于露天矿的运输场景。
自动驾驶在矿山场景主要应用与剥离土方与采煤环节的运输过程,通过自动驾驶矿卡或自动驾驶宽体车,将土方从开采点运输至排土场,并将矿石运输到选矿厂、破碎站或贮矿场。
然而,长期以来,矿区运输面临招工难、管理难、安全隐患高等痛点。
具体而言,矿山严寒、粉尘污染、高噪音的恶劣环境以及24小时3班运输的高强度作业要求使得岗位吸引力差,年轻司机从业意愿低,司机老龄化严重。司机招聘难也导致了司机管理难度大,司机的高流动性给矿方或工程总包方带来巨大的招聘、培训与管理压力。此外,矿山运输过程中排土车辆的泄土环节危险性大,运输事故时有发生,造成人员伤亡与巨大的经济损失。
自动驾驶技术的应用,可实现运输过程无人化,最大程度减少现场作业人员数量,提升生产安全性;自动驾驶系统对于驾驶员的替代也将带来司机人力与油耗、轮胎损耗等成本的降低,降低人员招聘管理等运营成本并提升运输作业效率,实现降本增效。此外,自动驾驶系统在作业过程中可实现集中管控、协同生产,并获取实时运营数据,通过大数据分析,帮助优化矿山业务流程与管理体系。
根据辰韬资本测算,综合考虑自动驾驶解决方案投资、运营人力成本、维修成本以及效率提升带来经济性、司机人力与油耗成本节省,自动驾驶宽体车每年可增加约40万的经济效益,而宽体车平均使用年限为5年,自动驾驶宽体车运营一年半即可收回初始投资,并开始盈利;自动驾驶大型矿卡一年可增加163万的经济效益,以15年的使用年限计算,运营约1年即可收回初始投资。
初创公司与装备企业深度合作,共同掘金千亿市场事实上,自动驾驶技术技术在国外已有成熟的商业化应用,以小松、卡特彼勒等工程机械巨头以及力拓、FMG、必和必拓等矿业集团均有成熟的矿山自动驾驶解决方案与运营数据。
但由于国外企业的解决方案多集中于大型矿卡,成本高昂,且矿业属于国土安全范畴,加上贸易政策等限制因素,国外企业难以进入并适用中国市场。
据辰韬资本介绍,与国外主要由OEM提供自动驾驶方案不同,国内的矿山自动驾驶解决方案提供商以初创公司为主,与大型装备企业建立深度合作,共同推进矿山自动驾驶商业化应用。如踏歌智行与北方股份的合作,易控智驾与同力重工的合作。在这种合作模式中,OEM更专注于前装自动驾驶车辆本体的研发与测试,如线控底盘、传感器整合等。
在商业模式上,矿山自动驾驶解决方案商以整车售卖与运输服务两种方式为主。
在整车售卖的模式中,自动驾驶解决方案商与OEM合作提供前装自动驾驶车辆,并提供基建改造、中央控制系统等配套软硬件设施以及调试与部署服务;将自动驾驶整体解决方案提供给终端的矿企或工程承包商,收取整体解决方案费用以及后期的系统运维费用。
在提供运输服务的模式中,自动驾驶解决方案提供商与OEM合作提供前装自动驾驶车辆,通过自建或合资的方式成立自动驾驶工程承包商,直接向终端矿企提供自动驾驶运输服务,按运输工作量收取费用。在这种模式中,自动驾驶工程承包商需要承担车辆、运营人员成本以及潜在风险,资金流与管理压力较大。
辰韬资本合伙人萧伊婷认为,以上两种商业模式本质上是轻资产模式与重资产模式的区别,初创公司需要根据自身客户类型以及企业资金与运营能力进行选择。
矿山自动驾驶商业化前景与挑战自2018年起,陆续有自动驾驶企业在矿山实地进行测试与商业试运营。以踏歌智行、易控智驾、慧拓智能、跃薪智能为代表的自动驾驶解决方案提供商,联合北方股份、同力重工、徐工等头部矿用车制造商推进露天矿实地测试及商业运营。
然而,当前中国矿山自动驾驶测试运行仍处于早期阶段,大部分初创公司部署车辆在35辆以下。
辰韬资本认为,衡量矿山自动驾驶测试运营质量主要有以下四个关键指标:单车运输效率、夜间作业、整体运营效率与产品稳定性。
单车运输效率是决定自动驾驶系统经济性的关键因素之一,目前领先企业已达到人工驾驶效率的80%-90%;实现夜间作业证明自动驾驶系统可实现24小时作业,真正替代人工。自动驾驶车辆的调控与矿山其他车辆、作业机械的配合也会影响整体运营效率的提升。产品的稳定性能否适应矿山恶劣的作业环境与工作强度,仍需要至少1-2年的常态化运营才能进行充分验证。
辰韬资本认为,矿山自动驾驶商业化应用的主要难点与挑战来自四个方面。一是场景和技术挑战,自动驾驶系统如何适应路况差、多变的矿山环境并融入作业流程;二是供应链挑战,矿用车辆年产量有限,激光雷达、计算平台等关键零部件的适配与针对性开发是关键;三是法律法规挑战,产品准入与事故责任归属划分仍需进一步明确;四是矿山企业配合,自动驾驶需要与矿山各生产环节紧密配合,初创公司需与矿企深度合作,协同推进自动驾驶的商业化部署。
随着自动驾驶技术的发展与成熟,矿山自动驾驶的经济价值将进一步体现,千亿市场或将吸引更多玩家与资本入场,矿山自动驾驶赛道将更加热闹与精彩。