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1、定義及類型

目前，國內(nèi)對礦用機(jī)器人并未有明確和統(tǒng)一的定義。結(jié)合機(jī)器人的特征，礦用機(jī)器人的內(nèi)涵概念為：是指在礦山環(huán)境中進(jìn)行各類作業(yè)的自動(dòng)化機(jī)器人系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)編程語言實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，靠自身動(dòng)力，可在礦山環(huán)境中安全、平穩(wěn)、連續(xù)、精準(zhǔn)、高效作業(yè)，具備礦山環(huán)境下的感知、定位、故障診斷和智能決策，可實(shí)現(xiàn)對特定場景和環(huán)節(jié)下人工操作的全替代的機(jī)器人。

礦山機(jī)器人總體上可以分為礦山作業(yè)機(jī)器人、礦山安控機(jī)器人、礦山運(yùn)輸機(jī)器人和礦難救援機(jī)器人四大類。

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析：智能化使得產(chǎn)業(yè)鏈不斷延展

礦用機(jī)器人作為特種機(jī)器人的一種，其產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài)與機(jī)器人行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)诸愃疲嫌伟酥圃斓V用機(jī)器人所需要的各類核心、配套零部件以及相關(guān)軟件系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)鏈中游是礦用機(jī)器人本體的制造，下游則是礦用機(jī)器人的各類應(yīng)用，包括掘進(jìn)、鉆孔、支護(hù)、采煤、爆破、破碎、清理、運(yùn)輸、巡檢和救援。

目前，中國礦用機(jī)器人行業(yè)上游核心零部件大多需要依賴國際機(jī)器人廠商巨頭提供各類零部件，除了機(jī)器人行業(yè)“四大家族”把控機(jī)器人四大核心零部件外，英偉達(dá)、地平線等信息科技公司也占領(lǐng)著大部分AI芯片市場，產(chǎn)業(yè)鏈中游則由包括軟件開發(fā)商和機(jī)器人本體制造商，根據(jù)下游客戶不同的礦山用途進(jìn)行制造，包括中信重工、鄭煤機(jī)、中鐵建重工、科達(dá)自控、天河科技、山河智能、國興智能、天創(chuàng)電子、天瑪智控等。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是近30年發(fā)展起來的新型產(chǎn)業(yè)，我國早在“七五”期間就開始組織專家學(xué)者對國際先進(jìn)機(jī)器人全面跟蹤、研究和探索。在國家863計(jì)劃等資助項(xiàng)目支持下，對包括噴漿機(jī)器人、鑿巖機(jī)器人、采煤機(jī)器人、救災(zāi)機(jī)器人、機(jī)器人礦車等在內(nèi)的多種礦用機(jī)器人進(jìn)行研究開發(fā)。

我國礦用機(jī)器人研究工作起步于上世紀(jì)80年代，經(jīng)歷了概念設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)技術(shù)攻關(guān)、樣機(jī)研發(fā)到推廣應(yīng)用的過程，目前已初步形成完整的礦用機(jī)器人技術(shù)體系。2019年，國家煤礦安全監(jiān)察局制定公布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，聚焦關(guān)鍵環(huán)節(jié)、危險(xiǎn)崗位，重點(diǎn)研發(fā)應(yīng)用5類38種煤礦機(jī)器人，并對每種機(jī)器人的功能提出了基本要求。

隨著全國煤礦安全生產(chǎn)形式的日趨好轉(zhuǎn)，煤礦事故救援由被動(dòng)救援轉(zhuǎn)向主動(dòng)預(yù)防，各類煤礦巡檢類機(jī)器人成為研發(fā)熱點(diǎn)，目前已實(shí)現(xiàn)井下膠帶機(jī)和機(jī)電硐室的日常巡檢。要實(shí)現(xiàn)煤礦本質(zhì)安全，各類煤礦作業(yè)類機(jī)器人的研發(fā)被提上日程，當(dāng)前無人掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)、智能化采煤工作面機(jī)器人系統(tǒng)、煤礦智能運(yùn)輸和鉆錨機(jī)器人的日漸成熟，為建成無人(少人)礦井提供了重要裝備保障。未來隨著能源資源開采向著深海、深空等外延空間展開，海底采礦機(jī)器人和太空采礦機(jī)器人將成為新的研發(fā)方向。

國家高度重視礦山智能機(jī)器人的研發(fā)應(yīng)用，助力礦山智能化發(fā)展和保障礦山安全、高效生產(chǎn)，保障我國能源安全。2019年1月，原國家煤礦安全監(jiān)察局(現(xiàn)國家礦山安全監(jiān)察局)出臺(tái)煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄，大力推動(dòng)煤礦機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用，推進(jìn)煤工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和安全發(fā)展，提出5類38種煤礦機(jī)器人。2022年，工業(yè)和信息化部發(fā)布的《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出推進(jìn)機(jī)器人應(yīng)用場景開發(fā)和產(chǎn)品示范推廣。2024年開始，國家層面出臺(tái)各項(xiàng)政策，鼓勵(lì)提升礦山智能化建設(shè)，大型煤礦進(jìn)行智能化改造;露天礦需在2025年底前實(shí)現(xiàn)40%無人運(yùn)輸設(shè)備覆蓋率，同時(shí)構(gòu)建覆蓋全國礦山的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警“一張網(wǎng)”。國家層面礦用機(jī)器人行業(yè)政策匯總?cè)缦拢?/span>

1、礦山專用設(shè)備產(chǎn)量有所下滑

礦用機(jī)器人屬于礦山專用設(shè)備，服務(wù)于砂石、煤炭、金屬礦產(chǎn)等諸多重要工業(yè)部門，其生產(chǎn)和加工的砂石骨料在建筑、交通、水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域大量應(yīng)用。因此，礦用機(jī)器人的發(fā)展在一定程度上反映了國家礦山資源科學(xué)開發(fā)和綜合利用的水平，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要影響。

從中國礦山專用設(shè)備產(chǎn)量情況來看，2014-2023年中國礦山專用設(shè)備產(chǎn)量整體呈現(xiàn)波動(dòng)水平，自2018年以來整體呈現(xiàn)增長趨勢，2023年礦山專用設(shè)備產(chǎn)量為753.64萬噸。根據(jù)《2024年重型機(jī)械行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況》，2024年礦山專用設(shè)備行業(yè)營收微增，行業(yè)應(yīng)收賬款增長較快，虧損面擴(kuò)大。在這樣的情景下，初步測算2024年礦山專用設(shè)備產(chǎn)量有所下滑，產(chǎn)量為705萬噸。

2、大型企業(yè)采煤機(jī)械化率超99%

礦山機(jī)械化是智能化的基礎(chǔ)，近年來在國家的高度重視和大力推動(dòng)下，礦山行業(yè)的機(jī)械化程度得到顯著提升，大型煤炭企業(yè)的采煤機(jī)械化程度從1998年的74%提升至2023年的超過99%。2024年大型企業(yè)采煤機(jī)械化程度由 ?98.86% 提高到 99.32%，“十四五”以來，智能化煤礦建設(shè)成果斐然，井下現(xiàn)場作業(yè)人員大幅減少，工作面單產(chǎn)明顯提高。

3、智能化采掘工作面建設(shè)情況

過去，礦山工人身處地下幾百米，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件艱苦，還伴有透水等危險(xiǎn)。因此，為了提高礦山工作質(zhì)量效率、加強(qiáng)礦山生產(chǎn)安全管控、提升礦山智能化和本質(zhì)安全水平，促進(jìn)礦山高質(zhì)量發(fā)展，近年來我國對智慧礦山的建設(shè)提供了大力支持。

根據(jù)國家礦山安全監(jiān)察局披露的信息，截至2024年9月，全國建有1642個(gè)智能化采掘工作面，有智能化工作面的煤礦達(dá)859處，有30余類2640臺(tái)(套)機(jī)器人、1328臺(tái)無人駕駛車輛推廣應(yīng)用，1.7萬個(gè)固定崗位實(shí)現(xiàn)無人值守。

注：2025年4月發(fā)布了截止2024年9月的最新數(shù)據(jù)

4、礦用機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)240億元

根據(jù)《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》披露，2017-2021年我國特種機(jī)器人市場規(guī)模呈現(xiàn)連續(xù)增長趨勢，增長率均超過25%。2021年我國特種機(jī)器人行業(yè)市場規(guī)模折合人民幣約為116億元;2023年特種機(jī)器人行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到約197億元，同比增長29%。2024年，特種機(jī)器人市場規(guī)模同比增長21%，達(dá)240億元。

根據(jù)中國電子學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，我國特種機(jī)器人市場中，軍事應(yīng)用機(jī)器人占比最高，達(dá)70%、極限作業(yè)機(jī)器人和應(yīng)急救援機(jī)器人市場規(guī)模占比分別約為22%與8%。根據(jù)IFR與Research&Markets數(shù)據(jù)顯示，全球礦用機(jī)器人占特種機(jī)器人市場的10%，據(jù)此測算，2023-2024年我國礦用機(jī)器人行業(yè)市場規(guī)模體量分別為20和24億元。

根據(jù)2024年?duì)I業(yè)收入及2019-2024年?duì)I收年復(fù)合增速進(jìn)行礦用機(jī)器人行業(yè)集群的劃分，目前行業(yè)內(nèi)有領(lǐng)先者，這些企業(yè)在礦業(yè)場景上主要的設(shè)備還是無人車、自動(dòng)輸送帶、掘進(jìn)機(jī)、挖煤機(jī)等，這些機(jī)械設(shè)備也是目前礦井中使用最高的設(shè)備，而礦用機(jī)器人是起到一個(gè)輔助作業(yè)，提高大型裝備作業(yè)效率的作用。目前領(lǐng)先者為鐵建重工、中信重工，年復(fù)合增速為6-9%，2024年?duì)I收分別為80億元和100億元。導(dǎo)向?qū)д吣壳笆巧胶又悄?，營收處于領(lǐng)先地位，但近年增速發(fā)力，五年復(fù)合增速僅為-1.5%。突出者是近年來業(yè)務(wù)增速超過10%的企業(yè)，例如天瑪智控、科達(dá)自控等，這些企業(yè)礦用機(jī)器人專注度較高，業(yè)務(wù)增速處于行業(yè)領(lǐng)先地位，其中天瑪智控營收18.6億元，市場前景較好。追隨者是山東礦機(jī)，企業(yè)2024年收入同比有所下降，年復(fù)合增速較低。

注：氣泡大小指企業(yè)的注冊資本。

1、產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

在綠色礦山和環(huán)保政策推動(dòng)下，我國礦山迅速集約化發(fā)展，礦山規(guī)模不斷向頭部集中。同時(shí)隨著智能化改造的深入，單個(gè)礦山在智能軟、硬件上的投資將呈增加趨勢。

《2024智能礦山暨無人駕駛行業(yè)藍(lán)皮書》顯示，2023-2030年中國智能煤礦市場空間CAGR增速達(dá)15.39%，智能非煤礦市場空間CAGR增速達(dá)14.12%。IFR數(shù)據(jù)顯示，2027年中國機(jī)器人行業(yè)整體的市場規(guī)模預(yù)計(jì)復(fù)合增速達(dá)26.12%。結(jié)合上文對中國礦用機(jī)器人行業(yè)市場發(fā)展的分析，按照年增長速率25%測算，預(yù)計(jì)到2030年，中國礦用機(jī)器人行業(yè)的市場規(guī)模約95億元。

2、產(chǎn)業(yè)趨勢分析

礦用機(jī)器人是未來智能礦山的基礎(chǔ)支撐和保障設(shè)備。近年來，盡管對礦用機(jī)器人的研究已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步，但是距離真正的無人化、智能化的礦用作業(yè)還存在一定差距。未來礦用機(jī)器人將朝著集群化作業(yè)、人機(jī)交互工融化、多傳感器信息融合化以及和AI技術(shù)深度融合的方向發(fā)展。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《全球及中國礦用機(jī)器人行業(yè)發(fā)展前景展望與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》

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