煤矿智能化行业投资分析报告：煤矿智能化蓝海开启.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2021 年 6 月 17 日 行业 研究 煤矿智能化蓝海开启 煤矿 智能化 行业投资分析报告 计算机行业 国家政策顶层推动 煤矿智能化改造 ： 我国煤矿 智能化无人开采技术从 2010 年 起分别经历了可视化远程干预（ 1.0 时代）和工作面自动找直（ 2.0 时代）两个 技术阶段，目前正处于向透明工作面（ 3.0 时代） 转变 过程中，最终将进入透明 矿井（ 4.0 时代）的技术阶段。 2020 年 2 月 25 日 ， 国家发改委、国家能源局等 八部委联合印发 关于加快煤矿智能化发展的指导意见，这是首次从国家层面 对煤矿智能化发展提出了具体目标 、 主要任务和保障措施，煤矿智能化建设提速 。 指导意见提出，到 2021 年，建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿；到 2025 年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到 2035 年，各类煤矿基本 实现 智能化 。 之后主要产煤省区结合实际相继制定了本地区煤矿智能化发展的政策文 件。目前 已开展 71 处示范煤矿建设，预计 全国智能化采掘工作面数量将由 2020 年的近 494 处增加到 2022 年的 1000 处以上和 2025 年的 2000 处以上。 煤矿智 能化改造迎来行业拐点 。 巨头加大 煤矿智能化 投入 ： 2021 年 1 月， 华为在企业业务之外单独成立煤矿军 团 ， 这是华为 唯 一采用军团模式的 企业垂直 领域，足 以 彰显华为对 煤矿 智能化的 重视。华为将 携手矿业产学研大力加快煤矿机械化、自动化、信息化、智能化 “ 四 化 ” 建设，共筑安全高效智能矿山。 2021 年 2 月 9 日，华为又与山西省政府及 多家煤炭生产科研单位联合成立了 “ 智能矿山创新实验室 ” ，目标是让智能化采 煤工作面人数减少 60，井工煤矿单班入井人数减少 10 -20 ,实 现井下“三 无一减”，也就是无安全事故、无人值班、无人巡检、配置减员。 煤矿智能化处在行业加速期，空间巨大 ： 根据 2020 年 2 月八部委联合发布的关 于加快煤矿智能化发展的指导意见 ，煤矿智能化发展有 3 个阶段性目标 ： 目前 是政策推动示范矿建设期（ 2021 年要建成多种类型、不同模式的智能化示范煤 矿） ， 各矿业集团 近两年 陆续招标 。 示范矿结束以后全面推广， 2023、 2024、 2025 年将是建设高峰期（ 2025 年，大型煤矿和灾害严重煤矿要基本实现智能 化）；按照国家相关政策， 2035 年国内矿山要实现全行业智能化。 截至 2019 年末，全国煤矿数量 为 5300 处左右 ， 如果按照每个矿 5000 万 元 左右的项目总 包计算，煤矿智能化改造的整体市场空间达到 2650 亿 元 左右；其中软件部分按 照 每个矿 800 万 元 左右 投入 计算，软件部分市场空间为 424 亿 元 左右，市场空 间巨大。 投资建议： 受益于国家加速推进煤矿的智能化改造和巨头的加入，产业链有望加 速推进，优先关注产业链有技术积累且有一定的项目积累的 公司，重点推荐 国内 煤机领域龙头企业 天地科技 和 国内 煤矿 开采信息化龙头企业 龙软科技 ，建议关注 背靠兖矿集团的煤矿智能化领先企业 云鼎科技 。 风险分析： 煤炭价格波动风险、政策落地不及预期、行业竞争加剧、 产能不足风 险 。 重点公司盈利预测与估值表 证券代码 公司名称 股价（元） EPS（元） PE（ X） 投资评 级 20A 21E 22E 20A 21E 22E 600582.SH 天地科技 3.53 0.33 0.43 0.49 10.7 8.3 7.2 增持 688078.SH 龙软科技 45.32 0.72 1.07 1.68 63 42 27 增持 资料来源： Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2021-06-15； 买入（维持） 作者 分析师：姜国平 执业证书编号： S0930514080007 021-52523857 分析师：王锐 执业证书编号： S0930517050004 021-56513153 分析师：万义麟 执业证书编号： S0930519080001 021-52523859 行业与沪深 300 指数对比图 - 1 7 % - 1 % 15% 31% 47% 0 5 /2 0 0 8 /2 0 1 1 /2 0 0 2 /2 1 计算机行业 沪深 300 资料来源： Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 计算机行业 投资聚焦 2020 年 2 月 25 日，国家发改委、国家能源局等八部门联合印发了关于 加快煤矿智能化发展的指导意见 。 2020 年 9 月 24 日，全国煤矿智能化建设 现场推进会在山东召开 ， 71 处煤矿进入国家首批智能化示范煤矿建设名单。 2021 年 3 月 ， 国家能源局发布智能化煤矿建设指南（征求意见稿） 。煤矿智能化 政策发布，相关试点工作有序推进，政策有条不紊的落地实施，行业由试点走向 推广，行业迎来快速增长期。 我们的创新之处 本篇报告是 全市场 第一篇系统性 地 梳理煤矿智能化产业 行业状况、发展阶段、发 展驱动力和产业链投资机会的文章，具备 很高 的研究价值和先发价值。 通过系统 地 梳理和研究行业政策以及行业发展情况，我们发现煤矿智能化产业正 由试点走向规模化推广，行业迎来快速发展期。此外 按 照国家相关政策， 2035 年国内矿山要实现全行业智能化。 截至 2019 年末，全国煤矿数量 为 5300 处左 右 ， 如果按照每个矿 5000 万 元 左右的项目总包计算，煤矿智能化改造的整体市 场空间达到 2650 亿左右；其中软件部分按照 每个矿 800 万 元投入 左右计算，软 件部分市场空间为 424 亿 元 左右，市场空间巨大。 行业快速发展且空间巨大， 产业链投资机会值得关注。 股价上涨的催化因素 政策落地超预期、产品落地效果超预期 投资观点 受益于国家加速推进煤矿的智能化改造和巨头的加入，煤矿智能化进入 加速 发展 期且行业空间巨大，优先关注产业链有技 术积累且有一定项目积累的公司， 重点 推荐国内煤机领域龙头企业 天地科技 和 国内煤矿开采信息化龙头企业 龙软科技 ， 建议关注 背靠兖矿集团的煤矿智能化领先企业 云鼎科技 。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 计算机行业 目 录 1、 国家政策大力支持矿山智能化开采 . 5 1.1、 我国已从数字化矿山发展到智能矿山阶段 . 5 1.2、 国家政策大力支持矿山智能化开采 . 6 2、 智能化改造，煤矿先行 . 7 3、 华为加大煤矿智能化投入 . 9 4、 煤矿智能化改造加速推进 . 10 4.1、 煤矿智能化的内涵、优势及未来发展趋势 . 10 4.2、 煤矿智能化改造加速推进且市场空间巨大 . 12 5、 投资建议 . 13 5.1、 天地科技（ 600582.SH）：煤机行业龙头企业，智能化布局行业领先 . 13 5.2、 龙软科技（ 688078.SH）：国内煤矿开采信息化龙头 企业 . 17 5.3、 云鼎科技（ 000409.SZ）：背靠兖矿集团，煤矿智能化领域拓展值得期待 . 22 6、 风险分析 . 23 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 计算机行业 图目录 图 1：国内煤矿已经发展到了数字化矿山阶段，并建立了智能矿山的雏形 . 5 图 2：智能矿山架构 . 6 图 3：华为智能矿山联合解决方案采用” 3 个 1+N+5” 的智能矿山整体架构 . 9 图 4：煤矿的智能化改造可以大幅提升煤矿企业的利润率 . 11 图 5：透明工作面 . 11 图 6：煤矿智能化开采进入到智能矿山 3.0 阶段 . 12 图 7：我国煤矿智能化采掘工作面快速增加 . 12 图 8：近年来公司收入稳健增长 . 14 图 9：近年来公司净利润稳健增长 . 14 图 10：公司基于“一张图”、 GIS 平台和安全云平台打造各类产品 . 17 图 11：公司近年来收入稳健增长 . 18 图 12：公司近年来净利润稳健增长 . 18 图 13：透明化综采工作面数字孪生设备远程控制系统 . 19 图 14：透明化工作面高精度三维地质模型 . 19 表目录 表 1：相关政策密集出台加速煤矿智能化改造落地 . 7 表 2：各省份陆续出台地方煤矿智能化建设方案 . 8 表 3：部分煤炭企业加速煤矿智能化布局 . 8 表 4：近期煤矿智能化改造项目招投标快速增加 . 13 表 5：天地科技收入预测 . 15 表 6：可比公司估值比较 . 16 表 7：天地科技业绩预测和估值指标 . 16 表 8：龙软科技近期中标加速 . 20 表 9：龙软科技收入预测 . 21 表 10：可比公司估值比较 . 22 表 11：龙软科技业绩预测和估值指标 . 22 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 计算机行业 1、 国家政策大力支持矿山智能化开采 1.1、 我国已从 数字化矿山发展到智能矿山阶段 智能矿山是基于最新的云计算、大数据、 3DGIS、 TGIS、虚拟矿井、专家系 统及动态决策技术，实现矿山生产流程智能化管理的一整套解决方案。通过全面 感知和分析矿山生产流程涉及的对象，包括各种机电设备及其状态、井下重大危 险源（如水、火、瓦斯、顶板等）相关信息及工程技术与管理人员等，实现人与 人、人与物和 物与物之间无障碍互联互通，实现安全生产全流程的智能分析和远 程管控，确保矿山的安全生产和高产高效。 智能矿山是一个新兴概念，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，所以建设智能矿山，必须在建设自动化矿山、信息化矿山、 数字化矿山等基础之上，利用先进的物联网技术、 GIS 技术、 AI 人工智能等技术 深度学习，实现煤矿全息业务的闭环运行体系、远程控制和诊断维护、智能决策 分析、系统预测预判。 中国智能矿山的发展历程大致可分为以下 3 个阶段。 单机自动化阶段。时间大约为 20 世纪 90 年代，该阶段的典型特征 ：分 类传感技术和二维 GIS 平台得到应用、单机传输通道得以形成，实现了可编程控 制、远程集控运行、报警与闭锁。 综合自动化阶段。时间大约为 21 世纪初期，该阶段的典型特征：综合集 成平台与 3DGIS 数字平台得到应用、高速网络通道形成，实现了初级数据处理、 初级系统联动、信息综合发布。 局部智能化阶段。是当前中国矿山所处的阶段，该阶段的典型特征：大数 据、云计算技术逐步得到应用，实现了局部闭环运行、多个系统联动及专业决策。 图 1：国内煤矿已经发展到了数字化矿山阶段， 并建立了智能矿山的雏形 资料来源：中煤科工 官网 按照国际通用的 IT 技术架构，对应智能矿山行业，主要分为五个层次，分 别为设备层、控制层、生产执行层、经营管理层和决策支持层，五个层次呈金字 塔结构。 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 计算机行业 第一个层面：设备作业层 该层以矿山生产设备智能化、生产安全环境数 据采集智能化作为建设目标。 第二个层面：控制层 该层以矿山生产工艺过程、生产环境的安全与环保 的自动化监测与监控作为建设目标。 第三个层面：生产执行层 该层是智能矿山建设的核心，主要包括四个方 面：矿山生产平行系统、矿山生产执行系统、资源管 理系统和矿业工具软件。 第四个层面：企业管理层 该层以人、财、物、产、供、销为主体的 ERP 系统、企业制度、知识库、办公化自动化为基础的企业管理平台作为建设目标。 第五个层面：经营决策层面 该层以企业经营计划管理、绩效考核管理、 业务智能分析、决策支持作为建设目标。 图 2：智能矿山架构 资料来源： 矿山汇 1.2、 国家政策大力支持矿山智能化开采 2016 年 3 月国家发展改革委、国家能源局发布的能源技术革命创新行动 计划（ 20162030 年） 要求， 2030 年实现智能化开采，重点煤矿区基本实现 工作面无人化、顺槽集中控制，全国煤矿采煤机械化程度达到 95%以上，掘进 机械化程度达到 80%以上。 对 2050 年的展望是全面建成安全绿色、高效智能 矿山技 术体系，实现煤炭安全绿色、高效智能生产。 2016 年 11 月，国土资源部发布了全国矿产资源规划（ 20162020 年）， 明确提出未来 5 年要大力推进矿业领域科技创新，加快建设数字化、智能化、信 息化、自动化矿山。 按照绿色开发、节约集约、智能发展的思路，推动形成矿 产资源精细高效勘查、智慧矿山技术装备、生态矿山与资源节约、 矿山绿色开采 提取关键技术。 2016 年 12 月国家发展改革委、国家能源局发布的煤炭工业发展 “ 十三 五 ” 规划要求，到 2020 年，建成集约、安全、高效、绿色的现代煤炭工业体 系，煤矿信息化、智能化建设取得新进展，建成一批先进高效的智慧煤矿，促使 煤炭企业生产效率大幅提升，全员劳动工效达到 1300 吨 /人年以上。 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 计算机行业 2017 年国家发改委发布安全生产 “ 十三五 ” 规划，要求在矿山领域实 施 “ 机械化换人、自动化减人 ” ，推广应用工业机器人、智能装备等，减少危险 岗位人员数量和人员操作。推动矿山企业建设安全生产智能装备、在线监测监控 、 隐患自查自改自报等安全管理信息系统。推动企业安全生产标准化达标升级。推 进煤矿安全技术改造；创建煤矿煤层气（瓦斯）高效抽采和梯级利用、粉尘治理， 兼并重组煤矿水文地质普查，以及大中型煤矿机械化、自动化、信息化和智能化 融合等示范企业，建设智慧矿山。 2、 智能化改造 ， 煤矿先行 根据应急管理部的数据，现在全国非煤矿山大体 3 万多座，其中小型非煤 矿山占 95%。根据 中国煤炭工业协会 的报告，截至 2019 年末，全国煤矿数量 为 5300 处左右，其中千万吨级煤矿 44 处 。 根据国家矿山安全监察局数据显示， 2020 年，全国共发生矿山事故 434 起、死亡 573 人。其中，煤矿事故 122 起、 死亡 225 人。煤矿虽然数量上不占优 ， 但是煤矿事故及事故造成人员伤亡 却 十 分 惨重 。 而且煤炭仍然是 我国 目前最主要的能源消费品种 ，通过信息化、自动化 和智能化手段来提升煤矿开采效率，降低煤矿事故带来的损失 势在必行 。 2020 年 2 月 25 日，国家发改委、国家能源局等八部门联合印发了关于 加快煤矿智能化发展的指导意见， 这是首次从国家层面对煤矿智能化发展提出 了具体目标，主要任务和保障措施， 煤矿智能化建设提速。 指导意见提出，到 2021 年，建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿；到 2025 年，大型煤矿 和灾害严重煤矿基本实现智能化；到 2035 年，各类煤矿基本实现智能化，构建 多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行 的煤矿智能化体系。 2020 年 4 月 1 日 ， 国务院安委会正式印发了全国安全生产专项整治三年 行动计划 ， 提 出 要 提高煤矿的机械化、信息化、自动化和智能化水平，统称为 煤矿的“四化”，使 煤矿的采煤、掘 进 智能化的工作面由目前的 280 处达到 2022 年的 1000 处 。 另外， 到 2022 年全国大型煤矿的占比将达到 70%以上。 2020 年 11 月 25 日， 国家能源局、国家煤矿 安全监察局发布关于开展首 批智能化示范煤矿建设的通知提到，审核确定内蒙古双欣矿业有限公司杨家村 煤矿等 71 处煤矿，作为国家首批智能化示范建设煤矿。 2021 年 3 月 ， 国家能源局发布智能化煤矿建设指南（征求意见稿）， 后续 有望发布正式版 ， 加强了行业的规划，为后续智能化煤矿的验收和评级提供 基础，推动行业进一步快速发展 。 表 1：相关政策密集出台加速煤矿智能化改造落地 时间 事件 2014 年 6 月 13 日 习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上明确提出“四个革命 、一个合作”重大能源战略思想，推动煤矿智能化建设提速。 2015 年 5 月 19 日 原国家安监总局、原国家煤监局主办的全国煤矿自动化开采技术现场会在陕煤集团黄陵矿业公司召开，学习推广黄陵一号煤矿智能化无 人开采先进经验。 2016 年 4 月 7 日 国家发改委、国家能源局出台我国能源技术革命领导创新行动计划（ 2016-2030），首次在国家层面制定了“提升煤炭开发效率和智能化水平，研发智能化工作面，重点煤矿区基本实现工作面无人化”的发展目标。 2019 年 1 月 9 日 原国家煤监局发布煤矿机器人重点研发目录，列出 5 类 38 种煤矿机器人。这是国际上首个完整的煤矿机器人技术体系。 2019 年 5 月 9 日 由中国煤炭工业协会和山东能源集团主办、山东能源枣矿集团承办的全国煤矿薄煤层智能开采现场推进会在枣矿集团召开，将智能化建 设“山东经验”推向全国。 2019 年 8 月 20-25 日 世界机器人大会在北京举办，增加煤矿机器人专场论坛，聚焦煤矿机器人发展现状。 2020 年 2 月 25 日 八部门联合印发关于加快煤矿智能化发展的指导意见，明确了煤矿智能化的发展目标和主要任务。 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 计算机行业 2020 年 4 月 1 日 国务院安委会正式印发了全国安全生产专项 整治三年行动计划，里面指出要使 煤矿的采煤、掘井智能化的工作面由目前的 280 处达到2022 年的 1000 处 。 2020 年 11 月 25 日 国家能源局、原国家煤监局印发通知，确定 71 处煤矿为国家首批智能化示范建设煤矿。 2020 年 11 月 26 日 全国煤矿快速掘进现场交流会在陕西榆林举办，学习推广“榆北经验”。 2021 年 3 月 19 日 国家能源局发布智能化煤矿建设指南（征求意见稿） ，指导规范智能化煤矿建设。 资料来源：中国煤炭网，光大证券研究所整理 各主要产煤省区结合实际相继制定了本地区煤矿智能化发展的政策 文件。 2020 年 9 月 24 日，全国煤矿智能化建设现场推进会在山东召开 ， 71 处煤矿进 入国家首批智能化示范煤矿建设名单。 表 2：各省份陆续出台地方煤矿智能化建设方案 地区 事件 山西 2020 年 2 月，山西五部门联合发布通知，确定 10 座煤矿为山西省智能煤矿建设试点， 50 个综采工作面为山西省智能综采工作面建设试点。 2020 年 5 月，山西省煤矿智能化建设实施意见印发。 2020 年 12 月，山西省政府制定了 2021 年度全省深入推进煤矿智能化建设工作方案， 提出 2021 年要推动全省 1000 个智能化采掘工作面建设，拓 展智能化应用场景，全面推进煤矿固定场所无人值守、关键环节机器人替代，实现智能化采煤工作面减人 60%，全省井工煤矿单班入井人数减少 10% 至 20%。 内蒙古 2020 年 6 月，九部门联合印发关于加快全区煤矿智能化建设的实施意见，提出到 2021 年，建成 50 个智能工作面；重点在冲击低压、煤与瓦斯突 出等灾害严重矿井、存在 3 种较大安全风险的煤矿、近两年竣工投产的 300 万吨 /年以上煤矿实现智能化；到 2025 年， 117 处井工矿实现全部固定岗 位机器人作业。 河北 2020 年 6 月，四部门联合印发关于进一步推进河北省煤矿智能化建设和防冲击地压工作的意见，提出到 2021 年底，煤与瓦斯突出矿井的突出危险区域、水文地质条件极复杂的采煤工作面必须实现智能化开采；到 2025 年底，大中型煤矿和灾害严重煤矿实现智能化开采。 山东 2019 年 11 月，山东省煤矿智能化建设实施方案通过。 2020 年 5 月，山东省煤矿智能化验收办法（试行）印发。 2020 年 12 月，多部门联合印发关于加快推进全省煤矿智能化发展的实施意见，提出到 2021 年，省属煤矿、生产能力 120 万吨 /年以上大型煤矿、 高瓦斯煤矿、煤与瓦斯突出煤矿实现智能化开采，采煤和掘进工作面作业人员分别控制在 16 人和 9 人以内；到 2025 年，全省煤矿完成智能化改造。 安徽 2020 年 6 月，安徽省发改委、安徽省能源局等九部门联合印发关于加快煤矿智能化发展的实施意见，提出到 2021 年，全省共建成 6 处智能化示范 煤矿；到 2025 年，全省 45%左右的煤矿基本实现智能化；到 2035 年，全省各类煤矿基本实现智能化，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智 能化体系。 河南 2019 年 8 月，河南通过了河南省煤矿智能化建设实施方 案，提出到 2021 年底，全省年产 60 万吨及以上煤矿基本完成智能化升级改造，年产 60万吨以下煤矿淘汰炮采工艺。 贵州 2020 年 7 月，贵州省能源局等八部门联合印发贵州省煤矿智能化发展实施方案（ 2020-2025 年），提出到 2022 年底，力争建成智能化采掘工作面 60 个以上；到 2025 年底，大型煤矿基本建成智能煤矿，全省生产煤矿综采、综掘工作面基本实现智能化。 2020 年 12 月，贵州印发贵州省智能煤矿建设指引（试行）。 云南 2020 年 11 月，八部门联合印发云南省加快煤矿智能化发展实施意见， 提出到 2025 年，云南省将推动建成一批智能化示范煤矿，所有大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到 2035 年，全省各类煤矿基本实现智能化。 宁夏 2020 年 8 月，宁夏回族自治区煤矿智能化发展实施方案印发，提出到 2021 年，建成 1 座智能化示范煤矿，建成 5 个以上智能化综采示范工作面；到 2025 年， 120 万吨 /年及以上大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到 2035 年，宁夏各类煤矿基本实现智能化。 资料来源：中国煤炭网，光大证券研究所整理 近年来部分煤炭企业也在加速智能化的布局。 表 3：部 分 煤炭企业加速煤矿智能化 布局 时间 事件 2014 年 5 月 陕西煤业化工集团黄陵矿业公司一号煤矿 1001 工作面成功通过顺槽控制中心远程干预的方式实现无人化开采，创造了连续 3 个工作循环采场无人的纪录。 2015 年 3 月 原淮南矿业集团在高瓦斯突出煤层 张集煤矿 1312（ 1）工作面开展智能化开采工作。 2016 年底 原同煤集团同忻煤矿 8202 综采工作面成功运行。该工作面成为国内煤炭行业首个智能化综放工作面。 2017 年 9 月 国内首台矿用全断面硬岩快速掘进机“神盾重庆一 号”在辽宁铁法能源通用重机公司成功下线，并运往重庆能源集团松藻煤矿投入使用。 2018 年 5 月 兖矿贵州能化发耳煤矿 31004 采煤工作面通过验收，是当时我国西南地区唯一的省级智能化采煤工作面。 2019 年 1 月 国内首个深部冲击地压煤层大采高智能化工作面 门克庆 3103 智能化工作面通过验收。该项目由中煤集团牵头，中煤装备公司和中天合创公司联合研发。 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 计算机行业 2019 年 7 月 全国首个煤与瓦斯突出矿井薄煤层“ 110 工法”智能化综采工作面在华晋焦煤沙曲二矿 3402 智能化综采工作面建成。 2019 年 8 月 山东能源淄矿 集团许厂煤矿 1333 工作面顺利实现智能化充填开采，成为国内首个掌握此项技术的煤矿。 2020 年 6 月 原阳煤集团联合中国移动、华为公司，在新元煤矿井下 534 米处，开通了我国首个煤矿井下 5G 网络，这也是目前世界地下最深的 5G 网络。 2020 年 6 月 国内首个智能化薄煤层综采工作面在国家能源集团神东煤炭榆家梁煤矿 43101 工作面贯通。 2020 年 8 月 全国首套智能掘进机器人系统在陕煤集团榆北小保当公司地面联合试运转取得成功。 2020 年 9 月 在全国煤矿智能化装备和煤矿机器人展览会上，国家能源集团展出 5 大类 21 种 102 台机器人。 2020 年 10 月 山东能源集团发布了矿用高可靠 5G 专网系统，该系统入选 2020 年工业互联网试点示范项目名单。 资料来源：中国煤炭网，光大证券研究所整理 3、 华为加大 煤矿智能化 投入 2021 年 1 月， 华为在企业业务之外单独成立煤矿军团， 这是华为 唯 一采用 军团模式的企业垂直领域 ，足 以 彰显华为对 煤矿 智能化的重视。 2019 年，华为 与国内多家 煤矿 行业合作伙伴进行了智能化转型探索，研发了防潮、防尘、防爆、 小型化且上下行带宽配比为 3:1 的无线基站，井下设备运行控制精度可从 99.9 提高到 99.99。 2021 年 2 月 9 日，华为又与山西省政府及多家煤炭生产科研 单位联合成立了 “ 智能矿山创新实验室 ” ，目标是让智能化采煤工作面人数减少 60， 井工煤矿单班入井人数减少 10 -20 ,实现井下 “ 三无一减 ” ，也就是 无安全事故、无人值班、无人巡检、配置减员。 华为联合业内伙伴于 2020 年 7 月 10 日隆重对外发布华为智能矿山联合解 决方案。该方案构建中， 华为 联合龙软科技、精英数智、上海山源、和利时、华 洋通信、睿呈时代等合作伙伴，引入先进的 5G+AI+云等先进的 ICT 技术， 并 提 出了 “ 3 个 1+N+5” 的智能矿山整体架构。 图 3：华为智能矿山联合解决方案采用” 3 个 1+N+5” 的智能矿山整体架构 资料来源：华为 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 计算机行业 “ 3 个 1+N+5” 即矿山一张网、矿山一朵云、矿山一平台、以及 N 个应用 与 5 个中心。通过 “ 矿山一张网 ” ，构建互联互通、统一高效、综合承载的矿山 融合网络；通过 “ 矿山一朵云 ” ，构建安全可信、弹性灵活、运维高效的数字化 底座；通过 “矿山 一平台 ” ，打破烟囱式系统，形成数据共享、能力共享、开放 统一的矿山数字平台，以此支撑矿山在采、掘、机、运、通等环节的几十个到数 百个各类应用系统 ，支撑矿山打造各类智慧业务应用，以及形成决策指挥中心、 安全生产中心、综合集控中心、智能巡检中心以及经营管理中心。 目前，智能矿山联合解决方案正在全国各地煤炭矿企以及非煤矿企积极推进 落地中，部分重要板块已在相关矿企取得先行落地。比如，山东黄金采用华为数 字平台支撑其核心生产业务，采用 ROMA、 DAYU 等技术与其业务深度融合，支 撑构建智能矿山；山西焦煤庞庞塔矿采用 5G、 LTE、 NB-IoT 等技术实现井下全 域无线覆盖，构建井下一张网，进而下一步将在一网基础上，实现 “ 一云、一平 台 ” 来支撑矿山各类业务系统；内蒙古白云鄂 博矿采用华为 5G、 eLTE、机器视 觉、数字平台等技术构建露天矿山无人驾驶，以此作为突破口来推进智能矿山建 设；斜沟矿 采用华为 eLTE 等技术，打造了智能矿山，实现 “ 信息采集全覆盖、 生产过程全记录、人机环境全监控、数据资源全共享、统计分析全自动、业务管 理全透明 ” ，加快信息化和自动化深度融合。 4、 煤矿 智能化改造 加速推进 4.1、 煤矿 智能化 的 内涵 、 优势及未来发展趋势 定义 ：智能化煤矿是将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机器人、 智能装备等与现代 煤矿 开发技术进行深入融合，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、经营管理等全过程的智能化运行。 其总体架构包 括 多个 智能 系统 ， 如 ： 1、 地下精准定位导航系统 ； 2、 随掘随采精准探测地质 信息系统 ； 3、 智能化煤矿综合管控平台； 4、智能综采（放）； 5、智能快速掘 进； 6、智能主辅运输； 7、智能安全监控； 7、智能选煤厂； 8、智能机器人等 。 智能化可以大幅提升 煤矿 企业的利润率， 正在成为 煤矿 行业的公认的未来发 展趋势 。根据麦肯锡的相关调研，全面释放大规模智能化潜力的 煤矿 企业能够将 销售 利润率提升 7-12 个百分点，投资回 报率也将提升 2-3 个百分点 。 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 计算机行业 图 4： 煤矿 的智能化改造可以大幅提升 煤矿 企业的利润率 资料来源：麦肯锡分析 行业发展趋势 ： 我国 煤矿 智能化开采技术从 2010 年起分别经历了可视化远 程干预（ 1.0 时代）和工作面自动找直（ 2.0 时代）两个技术阶段，目前正处于 向透明工作面（ 3.0 时代） 转变 过程中，最终将进入透明矿井（ 4.0 时代）的技 术阶段。 随着智能化开采的常态化应用，地质资料不明、煤岩识别困难、信息耦合不 畅、传感器数量少且可靠性低等问题日 益凸显，传统的记忆截割工艺越来越难以 应对复杂地质条件下的智能生产。加快探索应用透明开采，实现采煤机在复杂地 质条件下的自适应截割成为智能开采的发展新趋势。 在常规地质勘探成果基础上，以地质雷达、电磁波 CT 等精细工程物探成果 和巷道激光扫描数据构建初始地质模型，以煤岩识别等数据实时修正形成动态地 质模型，融合设备位置姿态和环境状态等实时数据形成动态透明工作面。 图 5：透明工作面 资料来源：北京天地玛珂公司 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 计算机行业 智能化开采技术 3.0 时代在 2016 年开始准备的国 家重点研发计划 “ 煤矿智 能开采技术研究与装备研发 ” 中提出，按照 “ 产学研用 ” 模式，由天地科技股份 公司牵头，联合神华神东 煤炭 公司、北京大学、陕煤化黄陵矿业公司、兖矿集团、 阳煤集团和龙软科技等国内相关领域实力强大的 19 个单位开展基于煤矿 “ 透明 工作面 ” 的智能开采技术研究与装备的研制。 智能化开采技术 3.0 时代是针对煤矿井下围岩状态感知及生产装备控制难 题，主要研究基于透明工作面的高精度三维地理模型构建、智能开采控制和超前 巷道智能化协同支护等技术，研制支撑智能化安全生产的地理信息系统和设备定 位装置、综采成套装备智能控制系 统、智能化超前支护等装备。 图 6： 煤矿 智能化开采进入到智能矿山 3.0 阶段 智能矿山 0. 5 数字化矿 山 智能矿山 1. 0 电液控、 记忆割煤 智能矿山 2. 0 类似 L A S C 系 统的应用 智能矿山 3. 0 透明化工 作面 + 高 精度定位 + 远程可 视化控制 智能矿山 4. 0 透明化矿 井 + 全矿 井控制协 同化 资料来源：龙软科技 4.2、 煤矿 智能化改造加速推进且市场空间巨大 近年来我国煤矿智能化建设取得积极进展， 工作面的智能化改造快速推进。 2015 年全国煤矿仅有 3 个智能化采掘工作面， 2019 年达 275 个， 2020 年增至 494 个、同比增加 80%；已有采煤、钻锚、巡检等 19 种机器人在煤矿现场实施 应用。 图 7：我国煤矿智能化采掘工作面快速增 加 资料来源：中国煤炭业协会，光大证券研究所整理 ， 22 年为根据国家政策制定的目标预计数据 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 计算机行业 根据招标网的数据，近期煤矿智能化改造项目明显增加而且项目金额较大， 神延煤炭西湾煤矿选煤厂智能化提升技改项目（ EPC） 、兖煤鲍店煤矿智能化选 煤厂建设工程总承包 (EPC)和 东滩煤矿选煤厂智能化建设二期工程总承包 (EPC) 项目 金额分别为 3686、 3877 和 7988 万元，上述总包项目项目金额平均为 5184 万元。其中软件建设的项目金额相对较少，如 延安市车村煤矿一号井煤层首采薄 煤层智能化综采工作面智能化控制系统 、 神东煤炭大采高工作面智能开采安全技 术集成与示范 “透明化工作面”高精度地质模型与设备精确定位项目金额分别 为 547 和 270 万元，合计 817 万元 。 根据 2020 年 2 月八部委联合发布的关于加快煤矿智能化发展的指导意 见 ，煤矿智能化发展有 3 个阶段性目标 ： 目前是政策推动示范矿建设期（ 2021 年要建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿） ， 各矿业集团近两年陆续招标 。 示范矿结束以后全面推广， 2023、 2024、 2025 年将是建设高峰期（ 2025 年， 大型煤矿和灾害严重煤矿要基本实现智能化）；按照国家相关政策， 2035 年国 内 矿山要实现全行业智能化。 截至 2019 年末，全国煤矿数量 为 5300 处左右 ， 如果按照每个矿 5000 万 左右的项目总包计算，煤矿智能化改造的整体市场空间达到 2650 亿左右；其中 软件部分按照 每个矿 800 万左右计算，软件部分市场空间为 424 亿左右，市场 空间巨大。 表 4：近期煤矿智能化改造项目招投标快速增加 时间 招标项目 中标金额 (万元 ) 中标人 2021 年 6 月 8 日 延安市车村煤矿一号井煤层首采薄煤层智能化综采工作面智能化控制系统 547 Marco（北京）自动 化控制系统开发公司 2021 年 6 月 7 日 兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿智能化选煤厂建设工程总承包 (EPC) 7988 第一候选人：中煤科工；第二候选人：大地工程 2021 年 6 月 7 日 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿选煤厂智能化建设二期工程总承包 (EPC) 3877 中煤科工 2021 年 6 月 1 日 马脊梁矿智慧矿山项目（ 004 标段） 929 第一候选人：龙软科技；第二候选人：中煤电气 2021 年 6 月 1 日 马脊梁矿智慧矿山项目（ 003 标段） 1159 第一候选人：龙软科技；第二候选人：天地（常州） 自动化 2021 年 5 月 13 日 神延煤炭西湾煤矿选煤厂智能化提升技改项目（ EPC）工程 3686 中煤科工 2021 年 3 月 19 日 山西潞安集团左权阜生煤业有限公司智能化矿井建设工程（一期） 1979 第一候选人：龙软科技；第二候选人：中煤电气 2021 年 1 月 4 日 永贵能源开发有限责任公司新田煤矿智能化矿山一期 899 山东蓝光软件有限公司 资料来源：千里马招标网，光大证券研究所整理 注：其中 鲍店煤矿、东滩煤矿和西湾煤矿属于国家首批智能化示范煤矿 5、 投资建议 受益于国家加速推进煤矿的智能化改造和巨头的加入，产业链有望 加速推 进，优先关注产业链有技术积累且有一定的项目积累的公司， 重点推荐国内煤机 领域龙头企业 天地科技 和 国内煤矿开采信息化龙头企业 龙软科技 ，建议关注 背靠 兖矿集团的煤矿智能化领先企业 云鼎科技 。 5.1、 天地科技（ 600582.SH）：煤机行业龙头企业，智 能化布局行业领先 煤机行业龙头企业： 敬请参阅最后一页特别声明 -14- 证券研究报告 计算机行业 公司于 2000 年 3 月由煤炭科学研究总院作为主发起人成立 ， 控股股东为中煤科 工集团 ， 2002 年上市 。公司连续多年位列 年中国煤炭机械工业 50 强首位，是煤 机行业龙头企业 。 公司 主要业务分为煤机智能制造、安全技术装备、清洁能源、 设计建设、示范工程 、新兴产业等六大板块。 公司近年来业绩稳健增长。收入由 2016 年的 129 亿元增长到了 2020 年 206 亿 元；归 母 净利润由 2016 年的 9.3 亿元增长到了 2020 年的 13.6 亿元 。 21Q1 公 司实现收入 51 亿元，同比增长 44.42%；实现净利润 2.5 亿元，同比增长 254.39%。 图 8：近年来公司收入稳健增长 图 9：近年来公司净利润稳健增长 资料来源： wind，光大证券研究所 资料来源： wind， 光大证券研究所 智能化布局行业领先： 我国煤矿综采在经历了机械化、单机自动化，正在向智能化开采迈进，市场潜力 较大。天地科技集中了行业内各专业技术领域的知名专家和学科带头人， 2018 年公司 “ 煤炭智能化无人开采创新团队 ” 入选 “ 国家创新人才推进计划 重 点领域创新团队 ” ，目前公司拥有煤机智能制造生产线、智能化综采技术与装备 等多项研究成果，技术优势