北重集团:矿山运输迎来“零碳智驾”
日期:08-21
乔帅 王晓婷
北重集团推进百吨级纯电双向无人驾驶矿用车 AT150 投运。在内蒙古霍林郭勒市南露天煤矿的采掘工作面,随着巨型电铲舒展钢铁巨臂,满载的煤岩平稳倾泻进一台绿色“钢铁巨兽”的宽大车厢——与传统矿用车截然不同,这台庞然大物没有驾驶室,首尾造型浑然一体,车身两侧的电池舱与警示信号灯规整排布。装载完成后,车辆无需掉头调整方向,径直以倒车端为车头平稳驶向卸料点,全程无人员操作、无柴油轰鸣,只有电机运转的低沉声响回荡在矿坑间。近日,由北重集团北方股份与内蒙古电投能源南露天煤矿联合攻关六年打造的AT150,经专家组严格评审,顺利通过不间断作业考核,成功投入运行,成为全国首台投运的百吨级纯电双向无人驾驶矿用自卸车,标志着我国矿山重载运输装备在高端化、智能化、绿色化赛道上实现了全球领跑。 六年磨一剑:从零起步啃下核心技术“硬骨头” 时间回溯至2021年,当项目正式启动时,摆在研发团队面前的是一片无人涉足的技术“无人区”。作为全国首款百吨级纯电双向无人驾驶矿用自卸车,AT150没有成熟的技术路线参考,从整车构型、驱动控制到能量管理、无人驾驶融合,每一个核心环节都是从零起步。“传统矿卡的设计逻辑已经沿用了几十年,要做双向行驶、纯电驱动再加无人驾驶,相当于把整车架构全部推翻重来。”项目负责人王飞宇回忆,研制初期团队从最基础的整车架构定义入手,反复开展仿真分析与方案迭代,光是构型方案就推翻了十余版。2024年1 月,详细设计方案通过专家评审,理论构想正式转入工程实现阶段。矿山现场的试制调试,是对技术方案最严苛的考验。南露天煤矿冬季最低气温跌破零下30摄氏度,夏季地表温度超过50摄氏度,重载颠簸、粉尘弥漫的作业环境,对每一个零部件都是极限挑战。样车组装期间,研发团队扎根矿区数月,白天跟着车辆跑现场采集数据,晚上在临时板房里调参数、改算法,逐一攻克重载工况下的控制延时、信号干扰、低温动力衰减等工程难题。双向行驶功能的开发,是整条攻关链上最难啃的“硬骨头”。双向行驶意味着车辆没有固定的“车头”与“车尾”,整车动力学与单向行驶矿车截然不同,驱动系统从架构到算法都要推倒重来。项目团队扎根作业一线,针对矿山运输的全场景工况反复优化四轮驱动与四轮转向的耦合算法,光是重载下坡、高速转向的场景测试就做了上百次。2025年8月完成单车功能测试,同年12月顺利进入多车编组运行测试;2026年3 月底至5月初,AT150圆满完成连续高强度不间断考核,作业过程中系统运行平稳,能耗指标优于设计预期,六年攻关终于把图纸上的蓝图变成了矿坑里穿梭作业的现实。验收会上,专家组对车辆动力系统、驱动转向、悬挂性能、无人驾驶决策、动力电池等核心指标进行了全面核验,一致认为项目各项指标均达到设计要求,同意通过验收。 六大首创集成:重新定义百吨级无人驾驶矿用车技术标准 作为全球矿用车领域的标杆性产品,AT150核心竞争力,来自六大领域的原创性技术突破,每一项都直击目前矿山运输的行业痛点。最直观的突破来自双向行驶构型。AT150采用全电驱动、全轮转向的双向专属架构,彻底取消了车头与车尾的物理界限,车辆两端均可作为行驶方向,在狭窄作业面内无需大半径掉头即可双向通行,重载工况下的机动性与作业效率大幅提升。“过去卸料点掉头要小心翼翼倒好几次,现在卸完料直接反向开,一趟能省好几分钟。工作平盘面积可以减小1/3,大大节省了开采成本。”南露天煤矿机电矿长李忠飞,对于三班倒连续作业的矿山而言,效率提升和开采成本的降低带来的产量增益十分可观。动力电池技术的突破,是车辆适应极端环境的核心支撑。针对北方高寒矿区的气候特点,研发团队攻克宽温域电池适配技术,在国内首次为百吨级矿卡配套搭载半固态动力电池,系统支持3.4 兆瓦、900伏快速充电,可在-30℃至50℃的极限温度范围内稳定工作,彻底解决了传统锂电池低温容量衰减、高温安全风险的行业难题。全流程无人驾驶则实现了矿山运输的本质安全升级。依托国内首套双向无人驾驶决策系统,AT150可完成自动装载、自主行驶、精准卸料、自主避障、自动泊车的全闭环无人作业,彻底将驾驶员从粉尘弥漫、颠簸的作业环境中解放出来。标准化的智能算法不受疲劳、情绪、光线影响,从源头规避了人为操作失误与违规风险。除此之外,多轴协同转向控制、独立悬挂减振技术、高效能量管理系统等创新,共同构成了AT150的技术护城河。经现场实测核算,该车单位产量能耗费用较同吨位传统柴油车降低65%,每年可大幅削减柴油消耗及二氧化碳、氮氧化物等污染物排放,在经济性与环保性上实现了双重跨越。AT150成功投运只是一个新的起点,北方股份将以该项目为契机,继续锚定“高端化、智能化、绿色化、国际化”发展方向,致力于成为“具有全球竞争力的矿山运输系统解决方案提供商”,以自主创新为驱动,为全球矿业绿色可持续发展贡献中国智慧与中国方案。当暮色降临南露天煤矿,AT150的警示灯在矿坑间划出平稳的光轨,这台穿梭在矿坑中的绿色“钢铁巨兽”,正以无声的运转,宣告着我国矿山运输无人化、零碳化时代的加速到来。