一個細節,看中國在挖礦領域的逆襲

者:緋紅之豬
來源:地球知識局
ID:diqiuzhishiju
小時候,我曾有一種不切實際的幻想,那就是覺得開大卡車是一件非常酷的事情。長大後才瞭解到,開著大卡車不管幹啥都是非常辛苦的營生。
在露天礦場,就有一種工作是駕駛礦山卡車。他們的工作環境可以說是非常惡劣了:夏季熱浪滾燙、酷暑難耐;冬天飛雪連天、寒風凜冽,再加上礦山道路特有的塵土飛揚,這一切都訴說著礦卡司機的艱辛。
不過,也許就在不遠的未來,礦山卡車司機們將不必再忍受這些,他們可以更體面地在辦公室完成工作。而這背後則是礦山車輛的電動化、無人化與智慧化。
上三樓,開大車
說起礦山卡車,我們印象最深的就是那種好幾層樓高、能裝好幾百噸礦石的巨型自卸式礦山卡車了。一般的自卸卡車跟這種巨無霸相比,就跟一輛玩具車似的。
大型露天礦場用這種巨型礦卡,歸根結底是為了降低成本。這樣一輛“巨無霸”運量頂好幾輛常規卡車,攤下來每噸物料的運輸成本就能更低。
雖然巨型礦卡油耗量很恐怖,但考慮到其裝載能力,油耗反而更經濟。就好比波音747客機油耗比雙發客機大,但攤到每位乘客身上之後,成本反而更低,這背後是同一個道理。
不僅如此,專為礦山行駛設計的礦卡裝配了比兩個人還高的巨型輪胎,它能夠更好地適應惡劣的路況,車輛牽引力與爬坡能力也是常規自卸卡車不能比的。
在過去,這種巨型礦卡市場一直被以美國卡特皮勒、日本小松,還有白俄羅斯的別拉斯等外國品牌的產品佔據。不過,這幾年中國企業頻頻發力,也推出了不輸給它們的巨型礦卡。
比如徐工集團自研的巨型礦卡——XDE440,載重量高達400噸,是全球最大的後驅剛性礦車。載重量比起世界第一的白俄羅斯別拉斯75710的450噸,已經相差不多了。
一度成為世界之最的別拉斯75710,可稱得上是礦車界的“巨無霸”
對於徐工XDE440,只需要列出幾個數字,你就能知道這車有多恐怖了:
由福建海安製造的輪胎一“條”就要50萬,而這車有6條這樣的輪胎;
其動力採用電傳動佈置形式,巨大的V20柴油引擎可以透過3700匹馬力以上的動力來發電驅動後橋的電動機,從而帶動車輛行駛;
尺寸就更誇張了,一般的小車停在XDE440旁邊就跟玩具車似的,駕駛員上車得爬梯子上3層樓那麼高。
要說價格麼,一輛就得一個小目標
都說這兩年中國新能源汽車非常能打,實際上在礦卡這個細分賽道,中國企業也在努力搞純電的新能源礦卡。
相比純燒油或者油電傳動,純電礦卡的使用成本低得多,而且在工作時沒有碳排放和汙染物排放,工作噪音低,不光環保,對礦卡司機的工作環境也更友好。
徐工集團純電礦車
既然純電礦卡有這麼多優點,你可能會認為,拉著一百噸礦石的純電礦卡肯定特別費電,車上的大電池充電也慢,不趕趟啊。
恰恰相反,拉同樣多物料的純電礦卡續航遠遠超過燃油礦卡。純電礦卡空載上山,下山滿載時靠動能回收充電,搞不好跑這麼一趟都不怎麼費電。
現在,國產礦卡還搞出了換電功,跑沒電了直接去換電站把大電池一換,又能“滿血”出去跑。
有了自己的“大力神”
除了巨型礦卡,露天礦山還有一種巨型“大力神”挖掘機——鬥輪式挖掘機。一般的挖掘機只有一個剷鬥,鏟完了司機要控制挖機往卡車上裝,然後再去挖下一鏟子。
鬥輪式挖掘機的能耐,體現在其鬥輪上安裝的一整圈剷鬥,這就好比是手上拿著四個勺子去吃冰淇淋——誰搶得過?
超級大斗輪,感受一下
以全球最大的“巨無霸”鬥輪式挖掘機Bagger 293為例,其鬥輪上安裝有多達18個剷鬥,每個剷鬥容積15立方米,工作時鬥輪旋轉,不停挖掘,再透過旁邊的傳送帶把挖出來的土石運走。
這效率,用“一天挖掉一座山”來形容也毫不過分,那可真是愚公聞之落淚,智叟看了沉默。
宛如小山一般的Bagger 293,工作時僅需5名操作員,與一堆挖掘機同時工作相比,人力成本可省太多了,是真正的“大國重器”。
工作中的Bagger293 (圖:YouTube-Giga Gear Galaxy)
到了2024年,這樣的“大國重器”我們也有了,儘管目前還是“Mini”版本的。中國一重與中國煤科瀋陽研究所先後在這個細分領域取得突破,推出了包含露天煤礦用鬥輪挖掘機在內的解決方案。
特別是中國煤科瀋陽研究所的鬥輪式挖掘機,還將出口到烏茲別克,為該國的露天油頁岩礦提供完整的挖掘解決方案,其中的核心便是我們自主研發的鬥輪式挖掘機。
瀋陽所的這臺“大切割力緊湊型輪鬥挖掘機”設計有18個剷鬥,每個剷鬥的容積為0.4立方米,每小時的生產能力高達3900立方米。
這臺輪鬥挖掘機已在國內礦業專案中完成組裝和試運營,進一步推動了露天礦開採核心裝備的國產化程序(圖:sasac.gov.cn)
當然,這一資料比起世界第一的德國Bagger 293還有不小的差距。但中國在很多細分領域的突破都是這樣,先求有、再求好,小步快跑,不知不覺就跑到世界前列了。也許將來我們國家也能造出《流浪地球》裡的那種超級“巨無霸”挖掘機。
中國在採礦領域的野心還不止於礦山機械,從2024年開始,已開始從政策層面推動礦山的智慧化、無人化。
假以時日,礦工滿身煤灰、在伸手不見五指的礦坑裡以命相搏的採礦方式,將成為歷史,露天礦山的卡車長龍也將沒有一名司機,大家都在冬暖夏涼的辦公室裡體面地工作。
卡車沒人自己跑
要讓卡車自己跑,說白了就是搞卡車的高階智駕,把原本需要司機判斷的啟停、加減速、避障、轉向、裝卸等工作交給智駕,這背後是5G、人工智慧、物聯網的通力協作。
過去的礦山卡車司機也將轉變為集控工與排程員,在中控室遠端監控這些無人礦卡。
礦企的技術人員可在智慧控制中心實現遠端操控
目前,我國正處在礦山無人駕駛卡車快速發展階段。截至2024年9月,我國已在超過50個露天煤礦部署了無人駕駛礦卡,數量達1510輛,到2024年底,這一數字將會上漲至近2500輛。
在礦卡無人駕駛這個超級細分的小領域內,國內80%的市場份額是由易控智駕、中科慧拓等方案商掌握的,而剩下約15%左右才是徐工、三一這樣的傳統礦卡主機廠。
中科慧拓的礦車無人駕駛系統,在煤炭、冶金、有色金屬等多個領域得到運用(圖:waytous.com)
現在大家經常聽到國產新能源車高階智駕L2、L3這樣的等級,實際上在無人駕駛礦卡領域也有L0到L4一共5級的智駕等級劃分。
L0就是完全由人來駕駛、不含一點無人智駕成分,而L4則是完全無人駕駛,並且無需人工進行干預。目前國內已部分實現L3級別無人駕駛,即僅在特定條件下需要少量人工介入干預。
礦山卡車無人駕駛的優勢,在於可以突破氣候與時間的限制,全天24小時不間斷工作(除了充電或換電時間),既能大幅降低人力成本,又能改善工人的工作條件。
在露天煤礦中作業的易控智駕無人駕駛礦卡,目前已實現常態化7×24小時連續無人化生產作業(圖:eacon.com)
礦工一直是個高危行業,尤其是煤礦礦工,用踩著鋼絲跳舞來形容一點也不過分。僅在2020年一年,我國煤礦就發生了122起事故、死亡225人,這個數字背後的是一個個破碎的家庭。
而在不遠的將來,不論是地下礦井還是露天礦場,都不再需要礦工冒著生命危險去生產,這正是科技與生產力發展的終極目標。

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