全球采矿业面临着双重挑战。一方面,要保障关键矿产能够稳定供应;另一方面,需加快推进低碳化转型。随着电气化、自动化以及数字孪生技术深度融合,这个传统行业正经历着颠覆性的变革。bauma 2025 展会是全球工程机械与矿业装备的风向标,它将于 2025 年 4 月 7 日至 13 日在慕尼黑新国际博览中心举办,届时将集中展示能够重塑行业效率、安全与可持续性的前沿解决方案。
电动化革命:从地下作业到离网供电
为了应对全球碳中和战略,矿业装备的电动化进程有了显著的加快。法国的 Aramine 公司推出的 L440B 电动装载机打破了行业的痛点。它创新的双模充电系统,包括车载充电和电池快换这两种方式,不需要依赖固定的充电桩,凭借标准的工业插座就能够完成能源的补给。该机型特有的模块化电池组设计,能够支持热插拔更换,再配合智能能耗管理系统,能够降低 30%的停机时间。
Aramine 针对偏远矿区的供电难题,与 Tysilio 联合开发了集装箱式移动光伏电站。40 英尺标准集装箱每个都集成了 132 块双面发电组件以及 1.2MWh 储能系统。通过智能微电网管理系统,该电站能够实现 100%离网运行。与传统柴油发电相比,它可减少 85%的碳排放。
超大型电动装备突破技术边界
日本小松 PC7000 - 11E 电动液压铲是展会的焦点之一,堪称工程奇迹。它是全球首台采用 6.6kV 高压直连供电的超大型矿用挖掘机。这款挖掘机配备了 44m³ 反铲斗容量的工作装置,其峰值挖掘力达到了 4800kN 。创新设计的自动电缆管理系统(ACMS)利用激光定位以及液压伺服控制。它能够实时维持 25 米的安全冗余电缆长度。这样就保障了设备在露天矿场能够高效移动。
自动驾驶重构矿山运输体系
德国利勃海尔推出的 T264 纯电矿卡具有重要意义,它标志着矿山运输迈入了新的时代。这款矿卡的载重达到 240 吨,属于 3.2MW 级(兆瓦级)电动卡车。它搭载了 L4 级自动驾驶系统,并且配备了多传感器融合定位(GNSS+LiDAR+毫米波雷达)以及 V2X 车路协同技术。目前,这款矿卡已经在澳大利亚 Fortescue 金属矿完成了 1200 小时的无安全员测试。它的轮毂电机驱动方案具有创新性,这种方案与传统传动系统相比,能够节能 18%。并且,它还支持再生制动能量回收。
在地下采矿领域,利勃海尔 S1 Vision 单轴运输车具备革命性的全向移动底盘。它利用四组独立转向模组,能够实现 360°原地转向。同时,配合 AI 路径规划系统,可在 2.5 米窄巷道内自主完成 131 吨物料运输。相较于传统设备,它提升了巷道利用率 40%。该技术已入围 bauma 创新奖终审名单。
数字孪生赋能智慧矿山
瑞典 Epiroc 公司发布的地下矿山管理系统 2.0 版,首次把数字主线(Digital Thread)技术带到了采矿的全流程当中。此系统借助 5G 专网,能够实时地将地质建模、设备状态、生产调度等各类数据流进行整合,并且运用深度学习算法,达成了钻孔定位误差的相关处理。
预防性维护进入AI时代
德国 Paus 公司推出的 Universa 55 多功能车配备了第三代智能诊断系统。它的嵌入式边缘计算单元能够实时对 200 多种传感器的数据流进行分析。借助联邦学习模型,可提前 240 小时对关键部件的故障进行预测,准确率达到 92%。并且配合预先设置好的 Azure 云平台接口,能够支持跨矿区设备群的数字孪生建模以及健康度评估,从而使非计划停机的情况减少了 45%。
行业转型进行时
从 bauma 2025 的前沿展品能够看出,采矿业的未来图景变得清晰了。一是清洁能源在驱动,二是智能装备形成集群,三是数字生态系统得以构建,通过这三重创新,行业正在快速朝着零碳运营的方向发展,朝着全流程自动化的方向前进,朝着数据价值最大化的方向演进。这些技术突破不但会重塑矿业的生产范式,还会为全球能源转型提供关键的原材料保障。