智慧礦山催生萬億級市場空間分析

智慧礦山催生萬億級市場空間分析智慧礦山催生萬億級市場空間建設(shè)智慧礦山蘊(yùn)含了萬億級的廣闊市場空間。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架并結(jié)合煤礦實(shí)際升級改造案例，估算單礦投資改造費(fèi)用，在煤礦種類方面，劃分為新建礦井及生產(chǎn)礦井兩種類型，在年產(chǎn)能方面，以120萬噸和500萬噸為線，劃分為三種產(chǎn)能等級。經(jīng)測算，已有生產(chǎn)型礦井單礦智能化改造升級費(fèi)用約在1．49億元人民幣至2．63億元人民幣之間，而新建型礦井單礦改造費(fèi)用約在1．95億元人民幣至3．85億元人民幣之間。根據(jù)國家能源局于2019年發(fā)布的《全國煤礦生產(chǎn)能力情況統(tǒng)計(jì)》，排除產(chǎn)能過低和已經(jīng)整改關(guān)停的煤礦后，全國煤礦數(shù)量近4，500座，依照不同產(chǎn)能等級進(jìn)行改造金額測算后，智慧礦山整體市場規(guī)模超過一萬億元人民幣，發(fā)展前景廣闊。智慧礦山產(chǎn)業(yè)鏈智慧礦山上游主要是系統(tǒng)集成中所運(yùn)用的攝像頭、防爆計(jì)算機(jī)、防爆變頻器等零部件以及軸承、膠輪、外殼等加工耗材的供應(yīng)商，如寶信軟件等；下游主要為煤炭、有色金屬等礦產(chǎn)資源的開采公司，如陽煤集團(tuán)（陽泉煤業(yè)）、陜西煤化、中國華能等；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)條件、IT/OT系統(tǒng)建設(shè)情況，打通礦產(chǎn)資源產(chǎn)運(yùn)銷以及上下游各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)子系統(tǒng)、整體生產(chǎn)、礦業(yè)集團(tuán)經(jīng)營管理的多級優(yōu)化。中國智慧礦山行業(yè)市場現(xiàn)狀（一）能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)我國資源稟賦具備富煤、貧油、少氣的特征，這決定了煤炭是我國能源體系的支柱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年煤炭占比我國能源消費(fèi)總量的56．0%，雖然近年來核能、風(fēng)能、太陽能等新能源行業(yè)發(fā)展迅速，我國能源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出持續(xù)多元化發(fā)展的態(tài)勢，但具備成熟可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)勢的煤炭資源仍將在較長時(shí)期內(nèi)作為我國能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)性能源和基礎(chǔ)性能源，為我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。（二）煤炭供需現(xiàn)狀我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國煤炭產(chǎn)量為41．26億噸，同比增長5．74%，消費(fèi)量為42．26億噸，同比增長4．60%，較之煤炭行業(yè)去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)初期已呈現(xiàn)一定的回暖態(tài)勢。預(yù)計(jì)到十四五末即2025年，我國煤炭產(chǎn)量將控制在41億噸左右，相較2020年39．02億噸的產(chǎn)量而言仍有一定的增長空間。（三）煤礦數(shù)量與單產(chǎn)情況近年來，我國煤炭供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革成果顯著，落后產(chǎn)能逐步淘汰，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。自2016年去產(chǎn)能以來，我國煤礦數(shù)量逐步減少，從2015年的10800處已降至2020年的約4700處。而與此同時(shí)，雖然我國煤礦數(shù)量在逐年降低，但是煤炭單產(chǎn)卻穩(wěn)步提升，煤礦平均單產(chǎn)亦由2015年的34萬噸/年提升至2020年的83萬噸/年。（四）煤礦智能化建設(shè)現(xiàn)狀根據(jù)2021年6月國家能源局頒布的《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》，明確了智能化井工煤礦需要建設(shè)包括智能綜合管控平臺(tái)、智能地質(zhì)保障系統(tǒng)、智能掘進(jìn)系統(tǒng)、智能采煤系統(tǒng)等在內(nèi)的12大類軟硬件系統(tǒng)。得益于政策基礎(chǔ)以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障，我國煤礦智能化建設(shè)目前正加速進(jìn)行，并已取得階段性成果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2021年底全國煤礦共建成813個(gè)智能化程度不同的采煤工作面，可以實(shí)現(xiàn)少人化開采，雖然對于全國約4700處煤礦存量以及智慧煤礦智能開采、無人開采的要求而言尚處于起步階段，但已經(jīng)取得一定成果，且呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。根據(jù)產(chǎn)煤大省山西省能源局2021年11月發(fā)布的《山西省煤礦智能化建設(shè)指導(dǎo)手冊（2021年版）》披露的數(shù)據(jù)進(jìn)行測算，擁有一個(gè)采區(qū)（1x采煤面+2x掘進(jìn)面）的低配、中配、高配智能煤礦的智能化建設(shè)投入分別為0．61-0．83億元、1．15-1．61億元及2．12-2．92億元，若擁有2個(gè)采區(qū)則智能化建設(shè)投入將分別提高至0．92-1．29億元、1．72-2．36億元及3．21-4．38億元。保守假設(shè)至2025年率先完成1000座大型煤礦的單采區(qū)智能化建設(shè)，且大型煤礦內(nèi)部產(chǎn)能結(jié)構(gòu)與2018年保持不變，則對應(yīng)十四五期間煤礦智能化建設(shè)投入約為913-1255億元；保守假設(shè)未來剩余3000座煤礦均改建為低配智能煤礦，將繼續(xù)帶來1830-2490億元建設(shè)投入；合計(jì)煤礦智能化市場規(guī)模將達(dá)到2743-3745億元。考慮到部分大型煤礦將建設(shè)多個(gè)智能化采區(qū)，預(yù)計(jì)未來煤礦智能化實(shí)際建設(shè)規(guī)模有望超預(yù)期。（五）煤礦信息化建設(shè)路線圖煤礦信息化建設(shè)是煤礦智能化建設(shè)的主線與基礎(chǔ)，從20世紀(jì)80年代中期至今，我國煤礦信息化建設(shè)主要經(jīng)歷了單機(jī)（系統(tǒng)）自動(dòng)化、綜合自動(dòng)化及礦山物聯(lián)網(wǎng)階段，且隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，我國煤礦信息化的發(fā)展趨勢將向煤礦智慧化方向演化。智能礦山行業(yè)發(fā)展趨勢（一）技術(shù)發(fā)展趨勢目前，我國煤炭領(lǐng)域智能化研究起步較晚，近年來呈快速發(fā)展趨勢。未來，更加深入融合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主感知、泛在聯(lián)接、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能開采將是煤礦智能化發(fā)展的主要目標(biāo)。未來智能礦山將通過各種智能傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對礦山環(huán)境實(shí)時(shí)變化的多維主動(dòng)感知，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)礦山人與人、人與物、物與物的廣泛聯(lián)接，通過數(shù)據(jù)采集與分析實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，通過智能生產(chǎn)管控實(shí)現(xiàn)煤炭資源的智能化開采。（二）產(chǎn)品發(fā)展趨勢目前，智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)常來自不同廠家，其設(shè)備可靠性及可兼容性較差，尤其體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、接口等方面。因此，開展企業(yè)間的溝通合作，開發(fā)高兼容性軟件及成套設(shè)備，更易于整合各軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)化、信息化、智能化，更易于在生產(chǎn)過程中收集各類信息，方便故障診斷，不斷優(yōu)化提升。產(chǎn)品成套化趨勢能夠?yàn)橄掠慰蛻籼峁└鼮槿娴募夹g(shù)和解決方案；產(chǎn)品集成化趨勢順應(yīng)了煤機(jī)智能化技術(shù)發(fā)展的潮流；產(chǎn)品靈活化和綜合化趨勢增強(qiáng)了產(chǎn)品的功能多樣性和環(huán)境適應(yīng)性，以上產(chǎn)品發(fā)展趨勢將進(jìn)一步提升我國煤礦智能化建設(shè)水平。另外，隨著智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品及技術(shù)在煤炭行業(yè)的成熟應(yīng)用，相關(guān)業(yè)務(wù)在智能化程度及安全生產(chǎn)需求均較高的行業(yè)間進(jìn)行低成本跨行業(yè)復(fù)制將具備更多可能性。（三）企業(yè)發(fā)展趨勢目前我國尚處煤礦智能化建設(shè)的初級階段，提供智能礦山相關(guān)產(chǎn)品及服務(wù)的企業(yè)較多，而且大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小，真正具備自主研發(fā)能力并能夠提供較完整解決方案的企業(yè)較少。但隨著煤礦智能化行業(yè)的發(fā)展，將逐步出現(xiàn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量較好的龍頭領(lǐng)軍企業(yè)，持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)整合以實(shí)現(xiàn)集聚，并不斷完善自身質(zhì)量管理體系、增加研發(fā)投入以及提升售后服務(wù)，最終優(yōu)化我國智能礦山領(lǐng)域市場的供給結(jié)構(gòu)?？傮w來說，煤礦生產(chǎn)作為整個(gè)煤炭工業(yè)的核心所在，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對其進(jìn)行智能化建設(shè)，是適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命發(fā)展趨勢、保障國家能源安全、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的本質(zhì)支撐，因此智能礦山行業(yè)具備持續(xù)成長的歷史必然性，并且得益于政策基礎(chǔ)以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障，我國智能礦山行業(yè)將迅速迎來廣闊的發(fā)展空間。中國智慧礦山行業(yè)企業(yè)發(fā)展趨勢目前我國尚處煤礦智能化建設(shè)的初級階段，提供智能礦山相關(guān)產(chǎn)品及服務(wù)的企業(yè)較多，而且大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小，真正具備自主研發(fā)能力并能夠提供較完整解決方案的企業(yè)較少。但隨著煤礦智能化行業(yè)的發(fā)展，將逐步出現(xiàn)規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量較好的龍頭領(lǐng)軍企業(yè)，持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)整合以實(shí)現(xiàn)集聚，并不斷完善自身質(zhì)量管理體系、增加研發(fā)投入以及提升售后服務(wù)，最終優(yōu)化我國智能礦山領(lǐng)域市場的供給結(jié)構(gòu)。總體來說，煤礦生產(chǎn)作為整個(gè)煤炭工業(yè)的核心所在，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)對其進(jìn)行智能化建設(shè)，是適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命發(fā)展趨勢、保障國家能源安全、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的本質(zhì)支撐，因此智能礦山行業(yè)具備持續(xù)成長的歷史必然性，并且得益于政策基礎(chǔ)以及技術(shù)創(chuàng)新的雙重保障，我國智能礦山行業(yè)將迅速迎來廣闊的發(fā)展空間。智能礦山總體架構(gòu)依托于礦山物聯(lián)網(wǎng)三層體系，即物聯(lián)感知層、傳輸層、智能應(yīng)用與決策層。物聯(lián)感知層主要由現(xiàn)場大量傳感器、執(zhí)行器、工業(yè)視頻前端攝像機(jī)、智能手持終端設(shè)備、定位裝置等設(shè)備構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境安全、生產(chǎn)工況的全面感知，依托井下各傳感裝置、控制裝置、定位裝置的物聯(lián)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)各傳感器、控制器之間的自動(dòng)智能識(shí)別與就地控制；傳輸層完成物聯(lián)感知層各節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)控制及信息匯總，并通過各種通信網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)以太網(wǎng)主干網(wǎng)完成礦山物聯(lián)感知層設(shè)備配置信息、傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、控制命令、視頻、定位位置等數(shù)據(jù)信息的高效可靠傳輸；智能應(yīng)用與決策層主要包括監(jiān)測監(jiān)控層、數(shù)據(jù)運(yùn)維層和智能決策應(yīng)用層，能夠?qū)崿F(xiàn)礦井全面監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)運(yùn)用、礦山智能業(yè)務(wù)應(yīng)用及決策分析等功能。智能礦山行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析（一）產(chǎn)業(yè)鏈概況智能礦山產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料、零部件及服務(wù)包括電子元器件、集成模塊、外協(xié)加工等；中游產(chǎn)品為各類智能礦山信息系統(tǒng)；下游應(yīng)用領(lǐng)域是煤炭行業(yè)，具體客戶有煤礦生產(chǎn)企業(yè)以及煤礦裝備制造商。智能礦山行業(yè)需求受下游煤炭行業(yè)影響較大，下游行業(yè)的整體發(fā)展?fàn)顩r直接決定了本行業(yè)的需求。雖然煤炭行業(yè)整體發(fā)展受宏觀經(jīng)濟(jì)影響而呈現(xiàn)出一定的周期性，但智能礦山信息系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全提升、減員增效以及節(jié)能降耗目標(biāo)的必要性投入，其行業(yè)發(fā)展情況主要受國家產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)重視程度以及我國煤礦數(shù)量、規(guī)模影響，而由于目前我國煤礦升級改造存量需求巨大，因此智能礦山行業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景。（二）上游行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及其對本行業(yè)的影響電子元器件、集成模塊、外協(xié)加工等是公司目前生產(chǎn)智能礦山信息系統(tǒng)產(chǎn)品所需的主要原材料及服務(wù)，上游行業(yè)的供應(yīng)情況、價(jià)格變動(dòng)及產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量均可能對本行業(yè)的經(jīng)營造成影響，因此智能礦山企業(yè)需要建立穩(wěn)定高效的供應(yīng)鏈管理體系，與上游供應(yīng)商保持良好的業(yè)務(wù)合作和密切的信息交流，并及時(shí)了解上游材料或服務(wù)的技術(shù)進(jìn)步和價(jià)格波動(dòng)情況，以確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和快速響應(yīng)下游客戶需求。在上游供應(yīng)方面，以上原材料及服務(wù)在國內(nèi)均有大量的供應(yīng)商，競爭較為激烈，不存在供貨渠道單一、產(chǎn)品或服務(wù)壟斷的情況，其充足的供應(yīng)有利于本行業(yè)的發(fā)展。對于原材料及外協(xié)加工供應(yīng)商，項(xiàng)目投資方建立起了較為完善有效的供應(yīng)商遴選制度，選擇質(zhì)量穩(wěn)定的供應(yīng)商，同時(shí)通過執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)程序，以確保自身的系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量。目前我國在高端傳感器芯片、功率半導(dǎo)體器件等方面仍較國際先進(jìn)水平存在一定差距，尚不能完全滿足我國煤礦智能化建設(shè)的要求，但隨著我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的不斷發(fā)展，上游配套行業(yè)亦將隨之穩(wěn)步成長，未來我國智能礦山行業(yè)的上游供應(yīng)鏈將愈發(fā)完備。（三）下游行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及其對本行業(yè)的影響智能礦山系統(tǒng)產(chǎn)品的具體客戶有煤礦生產(chǎn)企業(yè)以及煤礦裝備制造商，但最終下游均為煤礦生產(chǎn)，因此智能礦山行業(yè)與煤炭行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。我國是全球最大的煤炭生產(chǎn)國與消費(fèi)國，2019年我國煤炭產(chǎn)量為3，698．00百萬噸，同比上升4．00%；消費(fèi)量為4，176．54百萬噸，同比上升5．09%，較之煤炭行業(yè)去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)初期已呈現(xiàn)一定的回暖態(tài)勢。根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《煤炭工業(yè)十四五高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見》，到十四五末即2025年，我國煤炭產(chǎn)量將控制在41億噸左右，相較2020年39．0億噸的產(chǎn)量而言仍有一定的增長空間。受宏觀經(jīng)濟(jì)增速下降以及國內(nèi)煤炭行業(yè)自身轉(zhuǎn)型升級的影響，煤炭行業(yè)發(fā)展于2015年跌入低點(diǎn)，根據(jù)Wind資訊數(shù)據(jù)，2015年我國煤炭開采和洗選業(yè)利潤總額為440．80億元，僅為2011年利潤總額的一成左右，但隨著我國煤炭行業(yè)供給側(cè)改革初見成效，行業(yè)效益回暖，2021年更是受疫情后工業(yè)復(fù)蘇、市場需