2025年智慧煤礦產業：安全與效率雙輪驅動下的強制性改造紅利

一、前言

全球能源結構加速向低碳化、智能化轉型背景下，智慧煤礦作為煤炭行業高質量發展的核心載體，正通過物聯網、人工智能、5G等新一代信息技術的深度融合，重構傳統生產范式。中國作為全球最大的煤炭生產國，已將煤礦智能化納入“十四五”能源技術革命重點方向，明確提出2025年大型煤礦及災害嚴重煤礦基本實現智能化的目標。

二、宏觀環境分析

(一)政策驅動：頂層設計與地方實踐協同發力

國家層面通過“十四五”能源規劃、煤礦智能化建設指南等文件，構建了“頂層規劃—專項政策—技術標準—試點示范”四位一體的支持體系。例如，國家能源局要求2025年大型煤礦智能化建成率超六成，智能開采產能占比突破50%;山西、內蒙古等資源大省出臺配套措施，明確120萬噸/年以上礦井智能化建成率達八成，并建立常態化運行管理機制，倒逼企業從“形式化建設”轉向“實質化運營”。此外，政策紅利向非煤礦山延伸，金屬礦、油氣開采等領域加速推廣智能通風、遠程操控等技術，推動全礦業智能化標準互認。

(二)技術迭代：從單點突破到全鏈條協同

根據中研普華研究院《2025年版智慧煤礦產業規劃專項研究報告》顯示：智慧煤礦的核心在于構建“全面感知—實時互聯—分析決策—動態預測—協同控制”的智能系統。在采掘環節，智能綜采工作面通過視頻分析、自主導航及故障預測模塊集成，實現“一鍵啟停”;地質保障系統利用量子傳感技術完成地下800米礦物分布測繪，資源回收率提升超三十個百分點。安全預警領域，多模態傳感器融合技術使頂板壓力、瓦斯濃度等危險源識別準確率逼近百分之百，智能防沖系統將沖擊地壓預警準確率提升至九成以上。運輸環節，無人駕駛車輛與自動化運輸系統降低能耗，減少碳排放。

(三)市場需求：安全、效率與綠色三重驅動

煤炭行業面臨安全生產壓力、勞動力短缺及“雙碳”目標約束，推動智慧煤礦從“可選方案”升級為“必由之路”。企業端需求呈現分層特征：大型煤企聚焦全鏈條智能化升級，例如國家能源集團曹家灘煤礦的“5G+邊緣計算”方案，通過井下百萬級傳感器網絡實現設備毫秒級協同控制;中小型煤礦則優先部署智能巡檢機器人、遠程操控系統等模塊化解決方案。此外，智慧煤礦技術向油氣開采、金屬礦等領域延伸，例如中煤集團將智能通風系統應用于金礦，使作業環境達標率提升至九成五。

三、供需分析

(一)供給端：國產化突破與生態協同

中國在智慧煤礦核心部件領域實現關鍵突破：顯示面板環節，Micro OLED屏幕自給率大幅提升;光學模組領域，Pancake折疊光路方案良品率提高;傳感器環節，六自由度定位系統精度達亞毫米級。產業鏈上游形成“傳感器供應商—網絡通信設備商—系統集成商”協同網絡，但核心技術自主可控不足、上下游協同性較弱等問題仍待解決。例如，部分礦企反映，智能設備與現有系統的數據接口不兼容，導致集成成本增加。

(二)需求端：分層需求與場景深化

消費級市場：以安全、效率為核心需求。井下作業崗位對智能巡檢機器人、AR輔助維修工具的需求激增，例如，山西焦煤集團部署的智能頭盔可實時傳輸設備狀態數據，故障診斷效率提升。

企業級市場：聚焦全流程智能化。大型煤企通過搭建一體化管控平臺，整合采掘、運輸、安全監測等子系統，實現生產決策數據驅動。例如，中煤科工研發的“透明地質系統”已應用于多個海外項目，推動中國技術標準國際化。

非煤領域：技術遷移催生新市場。智慧煤礦技術向金屬礦、油氣開采等領域滲透，形成“煤礦+非煤礦山”雙輪驅動格局。例如，酒鋼集團在國內率先實現夜間采礦無人化作業，通過5G+工業互聯網的遠程操控系統，井下設備時延大幅降低。

四、競爭分析

(一)競爭格局：科技企業與裝備制造商雙輪驅動

當前市場呈現“科技企業+裝備制造商”雙輪驅動格局：

科技企業：華為、中煤科工等通過提供5G專網、云計算平臺等基礎設施，構建技術生態。例如，華為與國家能源集團合作開發的礦山工業互聯網平臺，已覆蓋多座智能化煤礦，實現設備聯網率大幅提升。

裝備制造商：中信重工、鄭煤機等傳統企業加速智能化轉型，推出智能掘進機、電液控液壓支架等高端裝備。例如，鄭煤機研發的智能液壓支架可自動跟機拉架，減少井下作業人員。

(二)競爭焦點：技術壁壘與標準制定

技術壁壘：高精度定位、多系統數據融合、AI決策算法等核心技術成為競爭焦點。例如，北方重工推出的“綠色智能礦山解決方案”，整合光伏供電、碳捕集技術，使單位產能能耗降低超三成，形成差異化優勢。

標準制定：行業標準化進程加速，國家能源局發布《智能化示范煤礦驗收管理辦法》，山西、內蒙古等省份出臺地方標準，為技術驗收與項目評估提供依據。掌握標準制定權的企業將在市場競爭中占據先機。

五、行業發展趨勢分析

(一)技術融合：從自動化到自主化

未來五年，智慧煤礦將向“技術密集型”和“數據驅動型”轉變：

無人化：露天礦無人駕駛、井下機器人巡檢等場景進入成熟期，危險繁重崗位作業智能裝備替代率不低于30%。例如，國家能源集團在鄂爾多斯建設的CCUS示范項目，每年封存二氧化碳百萬噸，為行業提供可復制的減排路徑。

數字孿生：通過構建礦井三維模型，模擬生產過程并提前預警設備故障。例如，中煤集團將數字孿生技術應用于金礦通風系統，實現風量動態調節，能耗降低。

(二)綠色轉型：從節能到零碳

“雙碳”目標驅動下，綠色化將成為行業準入門檻：

能源結構優化：煤炭企業加速布局新能源領域，全國建成多個“風光火儲”一體化基地，通過配置新能源裝機，使綜合供電成本降低。

碳管理：碳捕集、利用與封存(CCUS)技術規模化應用，例如，北方重工在煤礦推廣的碳捕集裝置，每年可減少二氧化碳排放。

(三)全球化布局：從技術引進到標準輸出

中國智慧煤礦技術“走出去”步伐加快，頭部企業通過“產能合作+技術輸出”鞏固全球競爭力：

海外權益產能：預計2030年海外權益產能突破2億噸，技術標準輸出成為新增長點。例如，國家能源集團曹家灘煤礦的智能化方案已向東南亞、非洲等地區推廣。

國際合作：中國與澳大利亞、德國等國在智能開采裝備、礦山安全監測等領域開展聯合研發，推動全球礦業智能化標準互認。

六、投資策略分析

(一)投資熱點：技術、場景與生態

核心技術：高精度傳感器、AI決策算法、5G專網等基礎設施領域。

應用場景：智能采掘、無人運輸、安全預警等高附加值環節。

生態構建：一體化管控平臺、數據共享機制等協同領域。

(二)風險規避：技術、市場與合規

技術風險：關注技術迭代速度與商業化落地能力，避免投資“偽智能”項目。

市場風險：政策變動可能影響需求，需聚焦符合“雙碳”目標的技術方向。

合規風險：數據安全、行業標準等法規要求趨嚴，需確保技術方案符合監管規范。

(三)長期價值：標準與人才

標準制定：參與行業標準編寫，提升話語權。

人才培養：通過校企合作、內部培訓等方式，打造“計算機+礦業工程”復合型人才隊伍。

如需了解更多智慧煤礦行業報告的具體情況分析，可以點擊查看中研普華產業研究院的《2025年版智慧煤礦產業規劃專項研究報告》。