矿物智能干选设备行业发展概况

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1、矿物智能干选设备行业发展概况一、 我国智能装备制造业的发展情况（一）智能制造处于关键迭代期我国工业制造经历了工业10机械制造、工业20流水线、批量生产，标准化、工业30高度自动化，无人/少人化生产和、工业40网络化生产，虚实融合等阶段。最近三年我国部分产业从工业20基本完成向工业30的转变，但是与工业40仍有较大距离。核心是联接，要把机器设备、生产流水线、加工厂、经销商、企业产品和顾客密切地结合在一起。工业40提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造，通过智能制造软件信息系统，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现重复性的复现和执行预期的目标的过程，最终实现

2、完全自动化。（二）下游不同行业智能制造水平差异较大智能制造装备重要组成部分之一是工业机器人，下游行业对机器人的需求体现了不同行业智能制造水平的差异。工业机器人主要应用于汽车行业、电子行业、五金机械行业、化工橡胶塑料行业、食品行业及其他行业。其中，汽车行业的工业机器人采购量持续最大，且持续增长，智能制造水平较高。电子行业的工业机器人采购量仅次于汽车行业，存在一定波动。五金机械、化工等其他行业对工业机器人采购量较小，智能制造水平较低。（三）关键技术装备软件取得一定突破在技术装备方面，我国在高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备五类关键技术

3、装备取得重大进展。在关键技术方面，我国在先进感知与测量、高精度运动控制、高可靠智能控制、建模与仿真、工业互联网安全等一批关键共性技术取得一定突破。在核心支撑软件方面，我国装备企业已经布局和积累一批核心知识产权，例如工艺仿真软件、工业控制软件、业务管理软件，为实现制造装备和制造过程的智能化提供技术支撑。二、 工矿智能设备行业发展情况和未来发展趋势加快经济发展动能转换是我国经济发展转型的重要任务，制造业转型升级是新旧动能转换的重要抓手，对于应对能源环保压力、劳动密集型产业生产效率低下等粗放发展弊病具有重要意义，同时是制造业企业提质、降本、增效的必要路径。近年来，国家层面对于节能环保产业及智能制造给

4、予多层次的政策支持。加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，另外，强调推进绿色发展。加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。十九届四中全会决定提出，建立健全运用互联网、大数据、人工智能等技术手段进行行政管理的制度规则。智能制造可广泛应用于采矿业、制造业等工矿业领域，其中煤炭开采与洗选、金属与非金属矿物采选、机械制造等领域均可以应用智能制造产品以达到提质、降本、增效效果，进一步应对节能环保方面的挑战。根据国家工业信息安全

5、发展研究中心发布的中国发展数据地图（2019），信息化与工业化融合发展水平是产业智能化水平的评价指标，2019年中国工业领域发展水平达到551，其中采矿业发展水平为488，能源工业、制造业和采掘业从高到低依次排列。煤炭行业作为我国重要的传统能源行业，是我国国民经济的重要组成部分，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。同时煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、提升煤炭洗选精细及环保水平、保障煤炭

6、稳定供应具有重要意义。新一代人工智能发展规划指出推广智能工厂，加强智能工厂关键技术和体系方法的应用示范，重点推广生产线重构与动态智能调度、生产装备智能物联和云化数据采集、多维人机协同与互操作系统，鼓励引导企业建设工厂大数据系统、网络化分布式生产设施，引导生产设备网络化、生产数据可视化、生产过程透明化和生产现场无人化。我国是个富煤少气缺油的国家，过往煤炭都是我国的主体能源。中国将力争于2030年前达到碳排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2020年12月16日至18日经济工作会议对做好2021年碳达峰、碳中和工作做出明确部署，明确抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案，支持有条件的地方率先

7、达峰。其中，碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段抵消这部分碳排放，达到净零排放的目的。碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高值后，先进入平台期在一定范围内波动，然后进入平稳下降阶段。碳排放达峰是二氧化碳排放量由增转降的拐点。综合国家战略及技术发展，中国实现碳中和的策略整体思路与发达经济体类似，即（A）电力部门深度脱碳；（B）非电力部门深度电气化；（C）终端设备节能提效；（D）碳排放端绿化（即采用碳捕捉封存等技术实现碳排放的回收）。其中，改变能源结构是实现碳达峰、碳中和目标的主方向。我国计划在2030年前实现碳达峰，所以预计未来1520年内，煤炭的产能不会大

8、幅下降，但将逐步进入高质量发展期。对于安全风险大、煤炭资源差、技术落后、高能耗、高排放的矿山及装备也必将被逐步淘汰。预计20年后煤炭产能将进一步下降，对所有从事煤炭生产及服务的企业将是重大冲击，只有拥有高质量的煤炭资源、高精尖的技术、行业头部企业可以继续从事部分煤炭业务。另外，还需要结合发展碳捕获、利用与封存（CCUS）技术。CCS（CarbonCaptureandStorage，碳捕获与封存）技术是稳定大气温室气体浓度的减缓行动组合中的一种选择方案。CCUS技术是CCS技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。综上，电

9、力部门深度脱碳和非电力部门深度电气化长期来看一定程度抑制煤炭需求，需结合发展碳捕获、利用与封存（CCUS）技术，从节能、减排、植树造林、增加非化石能源的供给量、研发利用储能技术等多方向实现碳达峰及碳中和目标。碳中和背景下我国煤炭行业在20212030年的能源定位仍为基础能源，消费整体趋势预计进入平台期。据碳中和背景下我国煤炭行业的发展与转型研究，在我国实现碳中和的道路上，煤炭行业的能源定位将经历基础能源、重要能源、备用能源的三重转变。未来十年，煤炭行业仍将作为国内的基础能源，消费量将进入平台期，预计在此期间煤炭整体消费有望达峰。煤炭行业重点方向将由去产能转向存量优化。节能减排、能源调结构是我国

10、经济高质量发展的长期目标。据统计，2017年二氧化碳排放量6863亿吨，其中705%来自煤炭，表明煤炭贡献主要二氧化碳排放，深化煤炭行业供给侧改革是节能减排的重要手段。2021年6月出台煤炭工业十四五高质量发展指导意见，计划到十四五末煤炭产量控制在41亿吨左右，全国煤炭消费量42亿吨左右，煤矿数量减少到4，000处左右，大型煤矿产量占85%以上，大型煤炭基地产量占97%以上；煤矿采煤机械化程度90%左右，原煤入选（洗）率80%以上；煤矸石利用与达标排放率100%。在煤炭生产加工过程中，直接从矿井中开采出来的不经任何加工处理的煤称之为原煤，将煤和矸石进行分离是煤炭加工过程中不可缺少的一步。选煤工

11、序能将煤炭分成不同质量、规格的产品，有利于煤炭的高效综合利用；此外选煤过程还能去除原煤中含有的黄铁矿等杂质，减少燃煤对大气的污染，具有较高的环保意义。2020年，我国原煤入洗率达到741%，比2015年提高82%。在煤炭生产加工过程中，直接从矿井中开采出来的不经任何加工处理的煤称之为原煤，将煤和矸石进行分离是煤炭加工过程中不可缺少的一步。选煤工序能将煤炭分成不同质量、规格的产品，有利于煤炭的高效综合利用；此外选煤过程还能去除原煤中含有的黄铁矿等杂质，减少燃煤对大气的污染，具有较高的环保意义。因此，煤炭分选是煤炭工业的重要环节。煤矸分选的方法以分选介质来分类主要包括湿选与干选。湿法选煤又称洗煤，

12、主要有跳汰分选、重介质分选和浮选等湿选方法，是目前我国选煤厂常用的选煤方法。干法选煤在分选过程不使用水，一般包括人工挑选、智能光电干选、风力煤矸分选、复合式干选、空气重介质流化等。湿法选煤是我国选煤装备主要依赖的技术工艺方法，但随着我国对煤炭行业节能增效以及煤矿智能化要求的不断提高，湿法选煤的弊端日益凸显。从地域分布的角度来说，国内煤炭资源丰富的地区主要坐落于中西部干燥和水资源匮乏地区，因此湿法选煤在这些地区的应用会受到水资源的严重制约，同时也使我国煤炭的利用率与许多发达国家形成了较大差距。对于部分易泥化的煤，湿法选煤会导致额外的煤泥产生，从而导致煤的回收率下降，造成额外的损耗。从环境保护的角

13、度，湿法选煤技术会在应用中产生大量煤泥水，煤泥水中夹杂的细粒粘土、泥砂和煤会对环境造成污染。因此，大力推行干选技术是选煤业的重大趋势，同时，在保证提高煤炭的分选精度的条件下，干选技术也能缓解对环境的影响。智能光电干选技术是指利用射线（X射线及射线）、红外、可见光、激光及紫外线识别等光电识别技术，针对需要识别物体的不同特征建立与之相匹配的模型并进行分选的智能化装备，是集机械、硬件、算法、软件于一体的智能化系统。近年来，智能光电干选装备行业得到了迅速发展，2015年10月，基于光电识别技术的TDS智能干选设备，进一步实现了智能光电干选技术的产业化实践。TDS智能干选设备在分选精度、分选粒度、分选能

14、力、稳定运行能力上均有了较大的突破，智能光电干选技术逐渐被行业接受认可。2008年以来，煤炭采选业固定资产投资经历周期性波动，在2012年达到峰值后逐步下滑，直至近两年出现止跌企稳的迹象，2018年煤炭采选业固定资产投资额增长590%，2019年同比增长2960%，2020年与2019年基本持平略有下降，煤炭采选业已进入新一轮固定资产更新当中。2020年，我国原煤入洗率达到741%，比2015年提高82%。煤炭机械设备长期处于极端环境和高负荷工作状态，分选装备的使用寿命一般在8至10年。2012年，煤炭采选业的投资额为5，37024亿元，其中设备工器具投入为1，66833亿元，为过去数十年投资

15、高峰，此后数年受能源领域供给侧结构性改革，化解煤炭过剩产能风险的影响，逐年降低相关投入。2016年起，煤炭开采和洗选业固定资产投资额下降趋势放缓，2018年固定资产投资额回升至2，80463亿元，其中设备工器具投资额回升至81254亿元。2019年固定资产投资额较2018年增长2960%，2020年与2019年基本持平略有下降，2021年固定资产投资额较2020年增长1110%。伴随煤炭开采和洗选业市场趋于稳定，以及过往8至10年的煤炭机械设备更新改造周期到来，存量众多的湿法选煤设备迎来更新改造的高峰期，这也给智能干选设备市场提供了分选装备存量替代的市场空间。三、 工矿智能设备行业绿色智能化趋

16、势根据不同矿物的物理化学性质而分离脉石和有用组分的过程（使矿石中的有用组分富集的过程）称为选矿，与之相关的工艺称为选矿工艺，常见的选矿方法有磁选、重选、浮选等。矿产资源业发展的重要趋势之一便是提高矿产资源节约与综合利用水平，提高矿产开采拣选的智能化水平。全国矿产资源十三五规划提出对磷矿等重要矿产资源要大力发展先进采选技术、推广节能减排绿色采选冶技术。规划还强调提高矿产资源节约与综合利用水平，应当采取科学的开采方法和选矿工艺，减少尾矿、矸石、废石等矿业固体废物的产生量和贮存量。目前矿物分选通常采用破碎、磨矿、浮选的湿选方法，其缺点是在破、磨的过程中，能耗、钢球消耗较高，浮选药剂消耗量较大，如果能

17、在磨矿前将大块废石排出，可以大大降低分选成本，同时也可以解决低品位矿石无法有效利用的窘境，因此智能干选设备进行矿石分选是提高矿石利用效率的重要途径之一，此外，智能干选设备对已达到工业品位矿石进行预选可以抛除废石，提高矿石的品位。四、 智能装备行业特点（一）产品多领域应用智能装备是现代工业生产体系的物质基础，可应用于产品制造、安装、检测、仓储等多个环节，应用领域包括消费电子产品制造、新能源动力电池、光伏等新能源产品制造、医疗设备制造、工程机械制造、家电制造、轨道交通设备制造、电子元器件制造、食品制造、冶金及印刷出版等领域。（二）技术人才供不应求智能装备行业的发展离不开相关专业技术人才的支持。由于

18、智能制造装备行业融合了多种先进技术，对相关行业人才提出了较高的要求：一方面，要求人员能够对不同领域的专业技术做到跨界融合，具备复合的知识结构；另一方面，要求人员具备自我驱动力和创新意识，在面对不断变化的新型技术和下游需求时，能够满足生产企业的研发经营需要，推动行业发展。（三）技术更新迭代快随着科技的不断进步，该领域产品更新迭代速度加快、对核心零部件的要求日益严格。这也促使智能设备制造商需要不断进行技术革新以满足下游客户的生产检测需求。同时，随着传感技术、网络技术、自动化技术等先进技术的不断突破，智能制造装备行业也在不断推动设计过程、制造过程和制造装备智能化的革新，促进信息技术、智能技术与装备制

19、造技术的深度融合与集成。（四）资金密集性特征国内智能装备行业项目实施存在一定时间周期，智能制造装备供应商需要在项目初期垫付较多成本，如出现多个大型项目共同推进时，会面临较大的资金压力。同时，智能制造装备企业为保持自身竞争力，需要投入大量资金研发先进技术，培养设计人员等。因此，智能制造装备业在快速发展过程中具备显著的资金密集特征。（五）多技术融合综合性强智能装备业是技术综合性较强的制造产业，融合了先进制造、信息技术、人工智能等多个领域，综合运用了控制系统设计、传感技术、精密制造技术、智能识别技术等技术。2021年3月，国家发改委等部门联合发布关于加快推动制造服务业高质量发展的意见，提出将利用5G

20、、大数据、云计算、区块链等新一代信息技术大力发展智能制造产业，预示着智能制造产业的技术综合性在未来将进一步加强。（六）产品需求呈定制化趋势智能制造业主要采用定制化的设计生产模式，需要根据客户的特殊需要，量身定制解决方案。因此行业内企业需要深刻了解和熟悉设备的生产工艺，将智能制造技术运用到各个细分市场，为不同产品创造自动化解决方案，以满足下游生产商对设备的定制化需求。同时，在定制化的生产模式下，下游生产商会对设备制造商的生产规模、质量控制与快速反应能力进行综合考量，进一步提升了对设备制造商工艺技术的要求。五、 智能装备制造业发展概况智能装备制造技术是将自动化、人工智能等先进制造技术应用于整个生产

21、加工的过程之中，是先进制造技术、信息技术和人工智能技术在装备产品上的集成与高度融合，最终制造出的智能装备具有预测、感知、分析、推理、决策、控制的功能，从而助推生产的精密化、信息化、集成化、自动化、柔性化和智能化，提供最优的个性化定制及协同制造方案。智能装备制造业是为国民经济各行业提供先进技术生产设备的战略性基础产业，具有技术密集、资金密集、附加值高、定制化程度高、成长空间大、带动作用强等突出特点，处于价值链高端和产业链核心环节，是各行业产业升级、技术进步的重要保障，以及国家科技水平和综合实力的集中体现。从产业链来看，智能装备制造业主要由上游原材料及核心零部件、中游智能制造装备和面向下游应用行业

22、的系统自动化集成等三个环节组成。六、 智能装备市场需求国外智能装备制造业起步较早，在自动化关键零部件和自动化单元成品的技术方面领先于国内，且自动化关键零部件和自动化单元成品的开放度较高，已成为智能装备制造行业经常使用的标准件，比如机器人、电机等。这使得国内智能装备制造业将主要精力聚焦于设备的集成化研发能力和配套能力，并形成相对竞争优势。智能装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。中国重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备

23、的发展。未来，随着我国产业结构的转型升级和智能装备技术的演进，智能装备产品与产业链上下游企业的关联关系将更紧密。近年来物联网、5G、人工智能等新的技术不断应用到制造业中，与制造业不断进行深度融合。物联网通过嵌入电子传感器、执行器或其他数字设备的方式将所有物品通过网络链接起来，通过万物互联来收集和交换数据。装备制造产业销售收入在装备制造业中的占比提高到28%。从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，其中关键技术包括传感器技术、RFID标签和嵌入式系统技术，可以实现透明化生产、数字化车间、智能化工厂，减少人工干预，提高工厂设施整体协作效率和产品质量一致性。智能制造装备方向，面向传统产业改造提升

24、和战略性新兴产业发展的需求，重点推进智能仪表装备、智能装备等四大类产品，其中智能专用装备主要包括大型智能工程机械、高效农业机械、智能印刷机械、自动化纺织机械、环保机械、煤炭机械、冶金机械等各类专用装备，实现各种制造过程自动化、智能化、精义化，带动整体智能装备水平的提升。从智能装备制造业上下游紧密的关系度和技术进程看，智能装备制造业的发展水平对下游消费市场各细分领域制造业水平有直接引领和推动作用。同时，上游关键零部件和单元成品不断进步的技术水平促进智能装备制造业产品的更新迭代，间接推动下游消费市场各细分领域制造业水平的持续提升。经过多年的发展，中国装备制造业规模超过20万亿元，占全球比重已经超过三分之一。数据显示，智能装备市场规模可达到2万亿元。未来，在中国制造2025战略的不断落实与推进以及物联网、云技术、人工智能等新兴技术的推动下，我国智能装备行业将保持较快增长。预计2022年我国智能装备市场规模将超26万亿元。