一、智慧矿山发展历程
智慧矿山是我国的一个新兴概念，其发展是建立在矿山自动化、信息化、数字化所取得成果的基础上，讨论智慧矿山，必须与自动化矿山、信息化矿山、数字化矿山等概念结合起来进行。中国智慧矿山的发展历程大致可分为以下三个阶段：
我国智慧矿山发展历程
资料来源：公开资料整理
二、智慧矿山发展政策背景
从2016-2021年，我国政府对智能矿山的重视程度逐步加强，并给出相应的指导意见与建议，智能化矿山的种类也从煤矿逐步延伸到非煤类矿山。尤其2020年2月，国家发改委、能源局等八部门联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，首次于国家层面对煤矿智能化发展提出了具体目标，旨在推动智能化技术与煤炭产业融合、提升煤矿智能化水平、促进煤炭工业高质量发展。
智慧矿山发展政策背景
资料来源：各政府部门，华经产业研究院整理
三、智慧矿山产业链
智慧矿山上游主要是系统集成中所运用的摄像头、防爆计算机、防爆变频器等零部件以及轴承、胶轮、外壳等加工耗材的供应商，如宝信软件等；下游主要为煤炭、有色金属等矿产资源的开采公司，如阳煤集团（阳泉煤业）、陕西煤化、中国华能等；工业互联网根据企业规模、生产条件、IT/OT系统建设情况，打通矿产资源产运销以及上下游各环节，实现矿产子系统、整体生产、矿业集团经营管理的多级优化。
智慧矿山产业链
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国智慧矿山行业发展趋势预测及投资战略研究报告》
四、中国智慧矿山行业市场现状分析
1、能源消费结构
我国资源禀赋具备“富煤、贫油、少气”的特征，这决定了煤炭是我国能源体系的支柱。据统计，2021年煤炭占比我国能源消费总量的56.0%，虽然近年来核能、风能、太阳能等新能源行业发展迅速，我国能源结构呈现出持续多元化发展的态势，但具备成熟可靠、价格低廉等优势的煤炭资源仍将在较长时期内作为我国能源结构中的主导性能源和基础性能源，为我国国民经济持续发展发挥重要作用。
2021年我国能源消费结构（单位：%）
资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理
2、煤炭供需现状
我国是全球最大的煤炭生产与消费国，据统计，2021年我国煤炭产量为41.26亿吨，同比增长5.74%，消费量为42.26亿吨，同比增长4.60%，较之煤炭行业“去产能、调结构”初期已呈现一定的回暖态势。预计到“十四五末”即2025年，我国煤炭产量将控制在41亿吨左右，相较2020年39.02亿吨的产量而言仍有一定的增长空间
2011-2021年我国煤炭产量及消费总量情况
资料来源：国家统计局，华经产业研究院整理
3、煤矿数量与单产情况
近年来，我国煤炭供给侧结构性改革成果显著，落后产能逐步淘汰，产业结构持续优化。自2016年去产能以来，我国煤矿数量逐步减少，从2015年的10800处已降至2020年的约4700处。
2015-2020年我国煤矿数量及增速
资料来源：中国煤炭工业协会，华经产业研究院整理
而与此同时，虽然我国煤矿数量在逐年降低，但是煤炭单产却稳步提升，煤矿平均单产亦由2015年的34万吨/年提升至2020年的83万吨/年。
2015-2020年我国煤矿平均单产及增速
注：煤矿单产=当年原煤产量/当年煤矿数量。
资料来源：国家统计局，中国煤炭工业协会，华经产业研究院整理
4、煤矿智能化建设现状
根据2021年6月国家能源局颁布的《煤矿智能化建设指南（2021年版）》，明确了智能化井工煤矿需要建设包括智能综合管控平台、智能地质保障系统、智能掘进系统、智能采煤系统等在内的12大类软硬件系统。
智能化井工煤矿需要完成12大类智能化建设
资料来源：国家能源局，华经产业研究院整理
得益于政策基础以及技术创新的双重保障，我国煤矿智能化建设目前正加速进行，并已取得阶段性成果。据统计，截至2021年底全国煤矿共建成813个智能化程度不同的采煤工作面，可以实现少人化开采，虽然对于全国约4700处煤矿存量以及智慧煤矿智能开采、无人开采的要求而言尚处于起步阶段，但已经取得一定成果，且呈现出加速发展的趋势。
2015-2021年全国智能化采煤工作面数量
资料来源：国家矿山安全监察局，华经产业研究院整理
根据产煤大省山西省能源局2021年11月发布的《山西省煤矿智能化建设指导手册（2021年版）》披露的数据进行测算，拥有一个采区（1x采煤面+2x掘进面）的低配、中配、高配智能煤矿的智能化建设投入分别为0.61-0.83亿元、1.15-1.61亿元及2.12-2.92亿元，若拥有2个采区则智能化建设投入将分别提高至0.92-1.29亿元、1.72-2.36亿元及3.21-4.38亿元。
保守假设至2025年率先完成1000座大型煤矿的单采区智能化建设，且大型煤矿内部产能结构与2018年保持不变，则对应十四五期间煤矿智能化建设投入约为913-1255亿元；保守假设未来剩余3000座煤矿均改建为低配智能煤矿，将继续带来1830-2490亿元建设投入；合计煤矿智能化市场规模将达到2743-3745亿元。考虑到部分大型煤矿将建设多个智能化采区，预计未来煤矿智能化实际建设规模有望超预期。
我国煤矿智能化建设投入规模（万元）
5、煤矿信息化建设路线图
煤矿信息化建设是煤矿智能化建设的主线与基础，从20世纪80年代中期至今，我国煤矿信息化建设主要经历了单机（系统）自动化、综合自动化及矿山物联网阶段，且随着工业物联网、云计算、人工智能等技术的快速发展，我国煤矿信息化的发展趋势将向煤矿智慧化方向演化。
我国煤矿信息化建设路线
资料来源：CNKI，华经产业研究院整理
五、中国智慧矿山行业竞争格局分析
国内矿山在不同煤层厚度的智能化进行了探索，其中，峰峰集团、阳煤集团、陕煤集团在薄煤层领域智能化进行探索，以晋能控股、川煤集团、陕北矿业为主的煤炭企业在中厚煤层领域探索智能化，天地科技在大采高领域探索了综采成套装备智能系统。
国内矿山在智能化领域的实践探索
资料来源：CNKI，华经产业研究院整理
除此之外，以郑煤机、天地科技、三一国际、创力集团为主的企业，除传统煤机外也在积极布局煤矿智能化技术和系统，在软件和硬件上进一步提升。
智能化相关企业布局
资料来源：公开资料整理
六、中国智慧矿山行业发展趋势
1、技术发展趋势
目前，我国煤炭领域智能化研究起步较晚，近年来呈快速发展趋势。未来，更加深入融合工业物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术实现“自主感知、泛在联接、数据驱动、智能开采”将是煤矿智能化发展的主要目标。未来智能矿山将通过各种智能传感设备实现对矿山环境实时变化的多维主动感知，通过网络实现矿山人与人、人与物、物与物的广泛联接，通过数据采集与分析实现数据驱动决策，通过智能生产管控实现煤炭资源的智能化开采。
2、产品发展趋势
目前，智能矿山系统产品经常来自不同厂家，其设备可靠性及可兼容性较差，尤其体现在标准、协议、接口等方面。因此，开展企业间的沟通合作，开发高兼容性软件及成套设备，更易于整合各软件系统实现全面的自动化、信息化、智能化，更易于在生产过程中收集各类信息，方便故障诊断，不断优化提升。产品成套化趋势能够为下游客户提供更为全面的技术和解决方案；产品集成化趋势顺应了煤机智能化技术发展的潮流；产品灵活化和综合化趋势增强了产品的功能多样性和环境适应性，以上产品发展趋势将进一步提升我国煤矿智能化建设水平。
另外，随着智能矿山系统产品及技术在煤炭行业的成熟应用，相关业务在智能化程度及安全生产需求均较高的行业间进行低成本跨行业复制将具备更多可能性。
3、企业发展趋势
目前我国尚处煤矿智能化建设的初级阶段，提供智能矿山相关产品及服务的企业较多，而且大多数生产企业规模偏小，真正具备自主研发能力并能够提供较完整解决方案的企业较少。但随着煤矿智能化行业的发展，将逐步出现规模较大、产品质量较好的龙头领军企业，持续进行产业整合以实现集聚，并不断完善自身质量管理体系、增加研发投入以及提升售后服务，最终优化我国智能矿山领域市场的供给结构。
总体来说，煤矿生产作为整个煤炭工业的核心所在，运用物联网、大数据等新一代信息技术对其进行智能化建设，是适应现代工业技术革命发展趋势、保障国家能源安全、实现煤炭工业高质量发展的本质支撑，因此智能矿山行业具备持续成长的历史必然性，并且得益于政策基础以及技术创新的双重保障，我国智能矿山行业将迅速迎来广阔的发展空间。
华经产业研究院对中国智慧矿山行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国智慧矿山行业发展监测及投资战略咨询报告》。
