报告摘要：
　　政策引导煤矿智能化迈入新一轮发展阶段。2020年2月，发改委于《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出，到2025年大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化。从当前智能化进度来看，首批71处示范矿验收预计将于2023年陆续完成，且2023年山西、山东等煤矿大省多项地方性智能化建设目标陆续发布，这标志着煤矿智能化建设有望从示范矿试点进入到全面向下渗透的阶段。
　　煤炭企业利润维持高位，产能核增受限带来投资向煤矿智能化改造的结构性倾斜。从煤炭价格及煤炭企业经营情况看：1）参考过去十年的煤炭平均价格，当前煤价仍处于历史高位，且7月以来出现企稳回升态势；2）由于煤价上涨和保供带来的产能核增，2022年煤炭企业利润同比几乎翻倍增长，2023年煤炭企业利润有望维持在高位；高水平的企业利润为2023-2024年煤矿企业资本开支提供了较大的上行空间；3）从总量看，2023年煤炭行业固定资产投资基本维持在2022年同期高位水平；从结构看，新建产能投资下降将导致固定资产投资向开采设备更新、煤矿智能化建设等改造类投资倾斜。
　　煤矿智能化不仅是政策要求，还是开采安全、招工难、产能落后等痛点的有效解决方案。煤矿开采行业当前面临如下痛点：1）开采环境较为危险；2）开采相关员工逐年下降，招工困难；3）产能落后影响经济效益。一方面，煤矿智能化改造能够有效降低矿井中工作人员的数量，实现无人化、少人化生产，从根本上解决招工难和事故多发的问题；另一方面，煤矿智能化开采能够降低工作时长并优化排产效率，同时拔高产能核增的上限，综合提升煤炭企业利润5-10%。当前，华为等大厂的入局已帮助煤矿智能化行业解决了部分数据、通讯接口标准不统一的问题，未来伴随生态圈扩大，煤矿智能化景气度有望持续提升。
　　煤矿智能化渗透率不足二成，展望2025年市场空间800亿元。从建成智能化煤矿数量上看，我国煤矿智能化渗透率约为14.3%。我们假设，到2025年，年产120万吨以上煤矿均实现初级智能化，对应市场空间为733-995亿元；到2035年，年产1000万吨以上的煤矿实现高级智能化，年产120-1000万吨的煤矿实现中级智能化，其余煤矿实现初级智能化，则对应市场空间约为3163亿元。从具体的智能化建设需求来看，初级智能化阶段核心在于采煤和运输环节，中高级阶段则将侧重于掘进和煤矿管理方面的投入。
　　相关标的：1）具备核心技术专利的平台型软件企业，如龙软科技；2）具备软硬件生产能力，横跨多项煤矿智能化系统的企业，如北路智控、云鼎科技、梅安森；3）深耕特定子系统的细分赛道企业，如工大高科。
　　风险提示：1、煤价超预期下跌，导致煤炭企业利润下滑，从而压缩智能化投资；2、煤矿智能化改造政策落地不及预期。
　　

研究报告全文：TableInfo1TableDate计算机发布时间2023-09-18TableTitleTableInvest证券研究报告行业深度报告优于大势掘金煤矿智能化新一轮改造浪潮已至上次评级优于大势---煤矿智能化行业研究报告报告摘要政策引导煤矿智能化迈入新一轮发展阶段TableSummary2020年2月发改委于关TablePicQuote历史收益率曲线于加快煤矿智能化发展的指导意见提出到2025年大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化从当前智能化进度来看首批71处示范矿验收计算机沪深300预计将于2023年陆续完成且2023年山西山东等煤矿大省多项地方80性智能化建设目标陆续发布这标志着煤矿智能化建设有望从示范矿试60点进入到全面向下渗透的阶段40煤炭企业利润维持高位产能核增受限带来投资向煤矿智能化改造的结20构性倾斜从煤炭价格及煤炭企业经营情况看1参考过去十年的煤炭0平均价格当前煤价仍处于历史高位且月以来出现企稳回升态势7-202由于煤价上涨和保供带来的产能核增2022年煤炭企业利润同比几202292022122023320236乎翻倍增长2023年煤炭企业利润有望维持在高位高水平的企业利润为2023-2024年煤矿企业资本开支提供了较大的上行空间3从总量看TableTrend涨跌幅1M3M12M2023年煤炭行业固定资产投资基本维持在2022年同期高位水平从结绝对收益-9-1718构看新建产能投资下降将导致固定资产投资向开采设备更新煤矿智相对收益-5-1126能化建设等改造类投资倾斜TableMarket行业数据煤矿智能化不仅是政策要求还是开采安全招工难产能落后等痛点成分股数量只267的有效解决方案煤矿开采行业当前面临如下痛点1开采环境较为危总市值亿32272险2开采相关员工逐年下降招工困难3产能落后影响经济效益流通市值亿27557一方面煤矿智能化改造能够有效降低矿井中工作人员的数量实现无市盈率倍9788人化少人化生产从根本上解决招工难和事故多发的问题另一方面市净率倍358成分股总营收亿483256煤矿智能化开采能够降低工作时长并优化排产效率同时拔高产能核增成分股总净利润亿122601的上限综合提升煤炭企业利润5-10当前华为等大厂的入局已帮成分股资产负债率418助煤矿智能化行业解决了部分数据通讯接口标准不统一的问题未来伴随生态圈扩大煤矿智能化景气度有望持续提升相关报告TableReport持续追逐个股静待行业煤矿智能化渗透率不足二成展望2025年市场空间800亿元从建成AlphaBeta智能化煤矿数量上看我国煤矿智能化渗透率约为143我们假设--20230917到2025年年产120万吨以上煤矿均实现初级智能化对应市场空间为行业底部无需悲观静待市场反转上行733-995亿元到2035年年产1000万吨以上的煤矿实现高级智能化--20230910年产120-1000万吨的煤矿实现中级智能化其余煤矿实现初级智能化财政部印发企业数据资源相关会计处理暂则对应市场空间约为亿元从具体的智能化建设需求来看初级智3163行规定能化阶段核心在于采煤和运输环节中高级阶段则将侧重于掘进和煤矿--20230908管理方面的投入相关标的1具备核心技术专利的平台型软件企业如龙软科技2TableAuthor具备软硬件生产能力横跨多项煤矿智能化系统的企业如北路智控证券分析师黄净云鼎科技梅安森深耕特定子系统的细分赛道企业如工大高科3执业证书编号S0550522010001风险提示1煤价超预期下跌导致煤炭企业利润下滑从而压缩智能18680586451huangjingnesccn化投资2煤矿智能化改造政策落地不及预期研究助理吴雨萌执业证书编号S055012204001318901997197wuymnesccn请务必阅读正文后的声明及说明计算机行业深度TablePageTop目录1政策引导煤炭行业投资向智能化领域结构性倾斜411政策频繁出台煤矿智能化发展逐步受重视412煤炭行业固定资产投资结构性调整智能化改造占比有望提升82直击煤炭开采行业痛点智能化不止是政策需求1121安全是煤矿开采的核心智能化开采降低事故发生率1122煤矿开采面临招工难智能化建设实现少人生产1223落后产能尚存智能化全方位实现煤企降本增效1324数据异构问题严重大厂入局促进智能化标准统一153煤矿智能化渗透率不足二成中期展望市场空间八百亿184关键技术与装备煤矿智能化多项子系统待部署2041煤矿智能化架构及标准确认涉及勘探设计开发生产等多环节2042初级智能化投资以采煤为核心中高级智能化侧重于掘进领域布局255相关标的2751龙软科技煤矿GIS及智慧矿山软件平台领军企业2752北路智控煤矿通信监控集控系统小巨人2953云鼎科技深度参与盘古矿山大模型落地应用AI矿山的先行者3154梅安森煤矿安监细分领域优质企业3355工大高科矿井窄轨信号控制及调度赛道特色企业34风险提示37图表目录图1煤矿智能化建设时间轴4图22016-2022年我国能源消费结构8图32016-2022年煤炭生产量亿吨8图42011-2023年煤炭价格变化元吨9图5煤炭行业利润总额累计值及累计同比亿元9图62011年至今煤炭行业固定资产投资累计同比变化9图72011年至今煤炭申万板块企业营收净利润资本开支增速10图82016-2022年煤矿事故数量及死亡人数11图9我国煤矿开采业员工数量持续下降万人13图10我国煤矿数量逐步收缩个14图11煤炭企业智能化能够提升利润并增加投资回报率15图12我国煤矿智能化建设概况及趋势16图13智能化煤矿信息基础设施标准体系框架结构16图14基于华为矿鸿的智能矿山建设整体技术架构17图15华为矿山AI大模型架构17图16煤矿智能化采掘工作面数量个19图17煤炭智能化建设参考技术架构20图18煤炭开采流程及对应智能化细分子系统21图19智能地质保障系统的细分要求21图20智能掘进系统细分要求22图21智能通风系统细分要求22图22智能采煤系统细分要求23图23选煤厂智能化建设参考技术架构24请务必阅读正文后的声明及说明239计算机行业深度TablePageTop图24智能安监系统细分要求24图25综合管控平台细分要求25图26煤炭智能化系统及市场空间26图27时空一体化LongRuanTGIS平台27图28龙软云服务平台28图33北路智控产品矩阵30图34北路智控股权结构30图35北路智控营业收入及增速亿元31图36北路智控归母净利润及增速亿元31图37北路智控分项业务收入亿元31图38北路智控分项业务毛利率31图39云鼎科技股权结构及重点子公司32图40云鼎科技营业收入及增速亿元33图41云鼎科技归母净利润及增速亿元33图42云鼎科技分项业务收入按产品分亿元33图43云鼎科技分项业务收入按行业分33图44梅安森营业收入及增速亿元34图45梅安森归母净利润及增速亿元34图46梅安森分项业务收入亿元34图47梅安森分项业务毛利率34图48矿井井下窄轨信号控制系统与智能调度产品35图49工大高科营业收入及增速亿元36图50工大高科归母净利润及增速亿元36图51工大高科分项业务收入亿元36图52工大高科分项业务毛利率36表12020年以来煤炭智能化相关政策陆续出台5表2各省煤矿智能化政策整理7表3煤矿生产安全政策整理12表4煤矿智能化建设投资估算表万元18表5到2035年煤矿智能化市场空间估算18表6煤矿智能化各细分系统价格万元26请务必阅读正文后的声明及说明339计算机行业深度TablePageTop1政策引导煤炭行业投资向智能化领域结构性倾斜11政策频繁出台煤矿智能化发展逐步受重视基于安全和产能优化需求煤炭智能化相关政策密集出台煤炭行业作为我国能源安全的基石过去主要依靠生产要素的持续大量投入来实现发展对生态环境造成了严重破坏同时也无法满足安全和节能的要求2016年以来我国煤炭行业经历了供给侧改革逐步淘汰了落后产能煤矿数量自2015年的10800处下降至2020年的4700处煤矿平均单产由34万吨年提升至83万吨年在煤炭产能优化的过程中煤矿大型化智能化是其中的主要趋势自2020年以来我国发改委能源局就煤矿智能化发展提出了系列政策2020年2月发改委于关于加快煤矿智能化发展的指导意见提出到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2021年6月能源局印发煤矿智能化建设指南2021年版提出矿山发展的三阶段目标将煤矿智能化分为12大细分系统形成了设计建设评价验收等系列技术规范与标准体系首批国家级示范矿即将完成验收煤矿智能化推广范围有望进一步扩大2020年12月国家能源局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由于受到疫情等因素首批71处示范矿验收预计将于2023年陆续完成参考关于加快煤矿智能化发展的指导意见提出的目标我国煤矿智能化渗透率实际仍不足15煤矿智能化改造有望进一步拓宽实施范围进入新一轮发展阶段图1煤矿智能化建设时间轴数据来源关于加快煤矿智能化发展的指导意见东北证券请务必阅读正文后的声明及说明439计算机行业深度TablePageTop表12020年以来煤炭智能化相关政策陆续出台时间颁布部门政策法规主要内容到2021年建成多种类型不同模式的智能化示范煤矿初步形成煤矿开拓设计地质保障生产安全等主要环节的信息化传输自动化运行技术体系基本实现掘进工作面减人提效综采工作面内少人或无人操关于印发关于作井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控到2025年大型加快煤矿智能化煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化形成煤矿智能化建设技术规范与标2020年2月发改委发展的指导意准体系实现开拓设计地质保障采掘剥运输通风洗选物流见的通知等系统的智能化决策和自动化协同运行井下重点岗位机器人作业露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输到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全国安全生产重点推进大型煤矿开展系统性智能化建设对冲击地压煤与瓦斯突出等应急管理专项整治三年行2020年4月灾害严重矿井优先开展智能化采掘剥和危险岗位的机器人替代建部办公厅动11个实施方设一批智能化示范煤矿建成一批100人以下少人智能化矿井案主要内容关于开展首批国家能源国家能源局国家煤矿安全监察局审核确定内蒙古双欣矿业有限公司杨家2020年11月智能化示范煤矿局村煤矿等71处煤矿作为国家首批智能化示范建设煤矿建设的通知智能化示范煤管理办法规定了制定办法依据智能化示范煤矿定义管理原则职责分国家能源2021年1月矿建设管理暂行工等以及示范煤矿申报示范煤矿建设名单公布示范煤矿验收监督局办法管理的流程按照指导意见提出的三阶段目标重点突破智能化煤矿综合管控平关于印发煤矿台智能综采放智能快速掘进智能主辅运输智能安全监控智国家能源智能化建设指南2021年6月能选煤厂智能机器人等系列关键技术与装备形成智能化煤矿设计建局2021年版设评价验收等系列技术规范与标准体系建成一批多种类型不同模的通知式的智能化煤矿提升煤矿安全水平关于印发智能煤炭企业是煤矿智能化建设的责任主体应按照煤矿智能化建设指南国家能源化示范煤矿验收2021年12月2021年版进行智能化建设智能化示范建设煤矿的验收应注重评价局管理办法试智能化对煤矿生产效率安全水平等的提升效果行的通知修订印发煤矿设立煤矿安全改造中央预算内投资专项实施周期为2023-2025年资金安全改造中央预应用领域包括提升煤炭开采本质安全水平推广应用煤矿智能化自动化2023年2月发改委算内投资专项管技术装备和信息基础设施减少井下高危岗位作业人员建设智能化监测理办法监控系统和瓦斯水冲击地压等灾害预警系统等停止新建产能低于90万吨年的煤与瓦斯突出冲击地压水文地质类型中共中央极复杂的煤矿新建煤与瓦斯突出冲击地压水文地质类型极复杂的煤关于进一步加办公厅矿原则上应按采煤掘进智能化设计推动中小型矿山机械化升级改造和2023年9月强矿山安全生产国务院办大型矿山自动化智能化升级改造地下矿山应当建立人员定位安全监工作的意见公厅测监控通信联络压风自救和供水施救等系统鼓励大型矿山企业兼并重组和整合技改中小型非煤矿山企业数据来源各政府网站东北证券请务必阅读正文后的声明及说明539计算机行业深度TablePageTop地方性政策陆续发布多个采煤大省对智能化提出了更加明确的目标有望进一步推动行业景气度上行2023年各产煤大省相继发布煤矿智能化改造的相关方案1山西2023年180万吨年及以上生产煤矿智能化改造全部开工确保建成智能化煤矿80座力争建成90座大型和灾害严重煤矿智能化采掘工作面改造全部开工上年度未建成的智能化采掘工作面全部建成确保建成智能化工作面300处力争建成470处2陕西2023年陕西省煤矿智能化建设总体目标任务全省灾害严重矿井生产能力120万吨年及以上煤矿咸阳市所属生产能力90万吨年及以上矿井应全部实现智能化建设3山东到2025年智能化煤矿开采产量达到90左右从地方政策上看各省制定的煤矿智能化改造目标是发改委的关于加快煤矿智能化发展的指导意见的延续各省相关政策出台有望掀起煤矿智能化改造的开工浪潮请务必阅读正文后的声明及说明639计算机行业深度TablePageTop表2各省煤矿智能化政策整理时间颁布部门政策法规主要内容2023年180万吨年及以上生产煤矿智能化改造全部开工再建成80座2023年度全省加智能化矿井2024年120万吨年及以上和灾害严重生产煤矿智能化改2023年山西省能源快推进煤矿智能化造全部开工再建成150座智能化矿井2025年其他各类生产煤矿智能3月局建设工作方案化改造全部开工大型和灾害严重煤矿及其他具备条件煤矿基本实现智能化2027年全省各类煤矿基本实现智能化国家矿山安关于扎实推进煤2023年陕西省煤矿智能化建设总体目标任务全省灾害严重矿井生产能2023年全监察局陕矿智能化建设集中力120万吨年及以上煤矿咸阳市所属生产能力90万吨年及以上矿井应3月西局法规装攻坚行动的通知全部实现智能化建设备处全力推动煤矿智能化建设高质量发展加大资金投入强化智力支持按2023年河南省工业河南省2023年期完成8处省级智能化煤矿29个智能化采煤工作面114个智能化掘进2月和信息化厅煤炭工作要点工作面的年度建设任务确保三年行动圆满收官新疆维吾尔新疆维吾尔自治到2022年底力争建成15个以上智能化示范煤矿到2025年底全区煤2021年自治区发展区煤矿智能化建设矿基本完成智能化建设到2030年形成多产业链多系统集成的煤矿智2月和改革委员实施方案能化系统基本建成智能感知智能决策自动执行的智能化煤矿体系会到2020年底实现采煤工作面机械化作业井下固定岗位无人值守与远程监控生产煤矿采煤机械化率达到96力争100辅助生产系统智能贵州省煤矿智能化信息化服务管理和监控覆盖率100启动智能煤矿示范项目和90万2021年贵州市人民化发展实施方案吨年及以上生产煤矿智能化综采工作面建设工作1月政府2020-2025到2022年底推动60万吨年及以上生产煤矿采掘工作面智能化改造力年争建成智能化采掘工作面60个以上到2025年底基本形成煤矿智能化技术体系全省生产煤矿综采综掘工作面基本实现智能化到2025年全省45左右的煤矿基本实现智能化做到开拓设计地质关于加快煤矿智2020年安徽省发展保障采掘机电运输通风洗选物流等系统的智能化决策和自动化能化发展的实施意6月改革委协同运行井下重点岗位基本实现机器人作业到2035年全省各类煤见矿基本实现智能化到2021年年底全省建成810处智能化示范煤矿3035个智能化采河南省煤矿智能煤工作面和3540个智能化掘进工作面2021年河南省人民化建设三年行动方到2022年年底全省累计建成1015处智能化示范煤矿50个以上智能1月政府办公厅案20212023化采煤工作面和100个以上智能化掘进工作面年到2023年年底全省累计建成1520处智能化示范煤矿80个以上智能化采煤工作面和200个以上智能化掘进工作面宁夏回族自治区到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2020年宁夏发展改煤矿智能化发展实面实现综采工作面内少人或无人操作掘进工作面减人提效到20258月革委施方案年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黑龙江省发黑龙江省加快煤到2022年全省建成5个智能化示范煤矿和20个以上智能化采掘示范工2021年展和改革委矿智能化发展的实作面冲击地压煤矿全部实现智能化开采2025年全省120万吨年及以1月员会施意见上大型煤矿灾害严重煤矿及其他具备条件的煤矿基本实现智能化数据来源各省政府网站东北证券请务必阅读正文后的声明及说明739计算机行业深度TablePageTop12煤炭行业固定资产投资结构性调整智能化改造占比有望提升煤炭仍将长期处于我国主导性能源的地位我国资源禀赋具备富煤贫油少气的特征煤炭是我国能源体系的支柱根据中商产业研究院中国目前仍然是煤炭消费量最高的国家2021年中国煤炭消费量为8617艾焦同比增长49占全球总消费量的538截至2022年煤炭占全国能源消费总量的比重为562即我国仍有超过一半的能源消费来自于煤炭根据中国煤炭工业协会发布的煤炭工业十四五高质量发展指导意见到十四五末我国煤炭产量将控制在41亿吨左右煤炭仍然将作为我国能源结构中的基础性能源为经济发展发挥重要作用图22016-2022年我国能源消费结构图32016-2022年煤炭生产量亿吨煤炭石油煤炭生产量天然气一次电力及其他能源50445080413038463902622606403524369859057756956056234116030402020100020162017201820192020202120222016201720182019202020212022数据来源国家统计局东北证券数据来源iFinD东北证券受煤炭保供影响2021-2022年煤炭进行了产能核增有效稳固了煤炭企业利润2021-2022年煤炭价格波动情况较为显著自2020年4月以来煤价最高涨幅达到了165主要原因为1海运价格上升煤炭进口量减少导致供需失衡2煤炭落后产能快速推出而风光水电短期内无法弥补能源需求缺口为确保煤炭供应2021年以来发改委陆续提出措施推动具备增产潜力的煤矿释放产能其中2021年允许153座煤矿核增产能22亿吨年2022年4月国常会提出全年新增煤炭产能3亿吨其中15亿吨来自新投产煤矿另外15亿吨增量则通过产能核增停产煤矿复产等方式实现煤价增长及产能核增极大增厚了煤炭企业利润2022年煤炭企业利润同比几乎翻倍增长企业利润的增长为后续煤矿投资改造规模扩张提供了动力请务必阅读正文后的声明及说明839计算机行业深度TablePageTop图42011-2023年煤炭价格变化元吨图5煤炭行业利润总额累计值及累计同比亿元煤炭价格月平均平均数1200015020001000010018008000501600600001400400012002000-5010000-1008006002011-022012-022013-022014-022015-022016-022017-022018-022019-022020-022021-022022-022023-02400利润总额煤炭开采和洗选业累计值利润总额煤炭开采和洗选业累计同比2012120159201682017720186201952020420213202222023120112201311201410201212数据来源iFinD东北证券数据来源Wind东北证券当前核定产能增长暂缓固定资产投资或转向设备改造智能化建设等领域市场曾较为担忧煤价波动影响煤炭企业利润进而影响固定资产投资和煤矿智能化项目开工情况我们认为当前时点1煤价仍处于历史高位且重现回升之势尽管较2021年煤价高位相比当前煤炭价格已出现明显下滑但参考过去十年的煤炭平均价格当前煤价仍处于历史高位另一方面受宏观数据见底回升以及煤炭库存周期影响7月以来煤炭价格处于企稳回升的状态2企业利润仍维持较高水平由于煤价上涨等因素2022年煤炭企业利润同比几乎翻倍增长奠定了高基数2023年以来尽管企业利润同比增长不明显但较2021年仍然处于翻倍的状态企业利润维持高位3固定资产投资完成额增速同比放缓主要以结构性调整为主从总量看2022年煤炭企业固定资产投资突破前高而2023年煤炭行业固定资产投资同比增速大幅放缓固定资产投资基本维持在2022年同期高位水平从结构看煤矿产能核增高峰期已过新建产能投资下降导致固定资产投资出现结构性倾斜开采设备更新煤矿智能化建设等改造类投资占比将持续提升图62011年至今煤炭行业固定资产投资累计同比变化6050403020100-10-20-30-402016-082021-082011-082012-022012-082013-022013-082014-022014-082015-022015-082016-022017-022017-082018-022018-082019-022019-082020-022020-082021-022022-022022-082023-022011-02数据来源国家统计局东北证券煤炭企业资本开支与前一年的企业利润显著正相关或无需担忧近两年的资本开支我们选取了煤炭申万板块测算了对应企业的营业收入归母净利润资本开支及其每年同比增速情况并进行了复盘从同比增长率情况来看煤矿企业资本开支下降出现在2013-2017年供给过量导致煤矿企业收入利润均出现下滑但请务必阅读正文后的声明及说明939计算机行业深度TablePageTop伴随供给侧改革2017年以来煤矿企业利润回升已持续带动资本开支增速恢复经测算煤矿企业T年的资本开支与T-1年的企业利润呈现显著正相关考虑到2022年煤炭板块整体利润增速高达52以及2023年煤价周期性反弹对企业利润形成保障我们认为近期煤炭资本开支情况将保持高位对煤矿智能化相关企业的订单形成保障图72011年至今煤炭申万板块企业营收净利润资本开支增速营收增长率利润增长率资本开支增速100500-50-100201120122013201420152016201720182019202020212022数据来源iFind东北证券注201520162017年利润增长率分别为-110871160请务必阅读正文后的声明及说明1039计算机行业深度TablePageTop2直击煤炭开采行业痛点智能化不止是政策需求21安全是煤矿开采的核心智能化开采降低事故发生率煤矿开采行业属于事故频发的高危行业根据国家矿山安全监察局数据2022年共发生煤矿事故数量245起死亡人数达到168人尽管近年来由于煤炭落后产能不断淘汰煤矿事故情况较往年相比已实现明显下滑但煤矿安全生产问题仍然是行业关注的核心痛点问题图82016-2022年煤矿事故数量及死亡人数煤矿事故数量煤矿事故死亡人数6005265003834003333163002252451782002492262241001701681229102016201720182019202020212022数据来源国家矿山安全监察局东北证券煤矿安全监管趋严负责人对于通过智能化改造降低事故发生率的意愿显著增强1根据煤矿安全监察行政处罚办法2015年修正安全生产法等煤矿或者施工单位若未取得规定的安全评价通过安全设施设计审查并进行安全设施施工及验收责令停止建设或停产主管人员或直接负责人处以罚款若煤矿发生事故煤矿主要负责人或将承担行政处罚或刑事责任对重大特别重大事故负有主要责任的企业其主要负责人终身不得担任本行业企业的矿长厂长经理22022年4月国务院安全生产委员会印发十四五国家安全生产规划提出将数字矿井构建区域化煤矿重大灾害智能监测预警煤矿井下精确定位透明地质井下辅助运输智能化尾矿库空天地一体化实时智能监测预警等矿山智能化建设内容列入十四五安全生产科技创新优先领域32023年9月6日中共中央办公厅国务院办公厅发布关于进一步加强矿山安全生产工作的意见对矿山安全生产准入转型升级等事项提出意见要求停止新建产能低于90万吨年的煤与瓦斯突出冲击地压水文地质类型极复杂的煤矿新建煤与瓦斯突出冲击地压水文地质类型极复杂的煤矿原则上应按采煤掘进智能化设计推动中小型矿山机械化升级改造和大型矿山自动化智能化升级改造一方面煤矿事故及死亡人数情况对煤矿主要负责人的考核影响较为严重另一方面煤矿智能化技术的成熟为煤矿降低事故发生概率减少事故死亡人数提供了保障因此政策端及煤矿领导人对于利用智能化技术解决安全问题的意愿逐渐增强请务必阅读正文后的声明及说明1139计算机行业深度TablePageTop表3煤矿生产安全政策整理时间政策名称发布机构内容2015年煤矿安全监察行政处国家煤矿安全监察为了制裁煤矿安全违法行为规范煤矿安全监察行政处罚工作6月罚办法2015年修正局保障煤矿依法进行生产根据煤矿安全监察条例及其他有关法律行政法规的规定制定本办法2022年十四五国家安全生国务院安全生产委十四五时期生产安全事故死亡人数下降15重特大生产安全4月产规划员会事故起数下降20工矿商贸就业人员十万人生产安全事故死亡率下降20煤矿百万吨死亡率下降102022年企业安全生产费用提财政部应急部煤炭生产企业依据当月开采的原煤产量于月末提取企业安全11月取和使用管理办法征求生产费用煤岩与瓦斯二氧化碳突出矿井冲击地压矿意见稿井吨煤50元高瓦斯矿井水文地质类型复杂极复杂矿井容易自燃煤层矿井吨煤30元其他井工矿吨煤15元露天矿吨煤5元2020年关于落实煤矿企业安国家煤矿安监局煤矿企业要建立健全技术装备淘汰更新机制不断提高装备可7月全生产主体责任的指导靠程度和安全生产保障能力加快推进智能化建设和危险岗位意见机器人替代推进互联网大数据人工智能同煤矿安全生产的深度融合积极创建100人以下50人以下无人少人矿井力争煤与瓦斯突出冲击地压等灾害严重矿井全部实现智能化开采实现无人则安少人则安2020年关于进一步规范煤矿国家煤监局人社鼓励逐步取消夜班作业逐步实现取消非智能化采掘工作面的10月劳动用工促进煤矿安全部国家能源局中夜班作业对于夜班取消采煤掘进作业的煤矿按有关规定生产的指导意见华全国总工会优先给予职业培训和技能鉴定补贴支持停止新建产能低于90万吨年的煤与瓦斯突出冲击地压水文地质类型极复杂的煤矿新建煤与瓦斯突出冲击地压水关于进一步加强文地质类型极复杂的煤矿原则上应按采煤掘进智能化设计2023年中共中央办公厅国务院矿山安全生产工作推动中小型矿山机械化升级改造和大型矿山自动化智能化升9月办公厅的意见级改造地下矿山应当建立人员定位安全监测监控通信联络压风自救和供水施救等系统鼓励大型矿山企业兼并重组和整合技改中小型非煤矿山企业数据来源政府网站东北证券22煤矿开采面临招工难智能化建设实现少人生产工作环境等因素导致煤矿开采行业员工数持续下滑根据国家统计局2022年煤炭开采行业用工人数为2597万人较2016年的442万人下降了70煤炭企业普遍面临招工难和留工难问题主要原因为1矿区偏远工作条件艰苦生活类配套资源有限2薪资待遇缺乏吸引力薪资涨幅水平较低员工个人发展受限3矿区作业生产环境较危险属于事故多发行业矿区粉尘治理和职业病防治暂未引起足够重视请务必阅读正文后的声明及说明1239计算机行业深度TablePageTop图9我国煤矿开采业员工数量持续下降万人煤炭行业用工人数50044245040035134733502943002683261225972502001501005002016201720182019202020212022数据来源国家统计局东北证券煤矿智能化改造顺势而为实现少人化生产解决企业招工难问题近年来伴随人口老龄化和劳动力结构失衡的趋势面对煤炭开采企业招工难留工难的问题煤炭开采行业亟需通过智能化转型升级改变传统的发展模式煤矿智能化改造本质是通过物联网云计算人工智能大数据自动控制工业互联网机器人设备与现代矿山开发技术融合实现矿井发展采掘运通分选安全保障生态保护生产管理等全流程智能运营煤矿智能化主要从以下四方面实现煤矿的无人化少人化作业1采煤建设智能采煤工作面推广应用自适应割煤系统通过智能设备实现不同煤层的无人少人化开采2掘进建立更为精确的地理信息系统应用智能探测自动导航等先进装备和技术实现掘进环节无人化3运输通过物联网技术对运输车辆进行安全定位并开发井下无人驾驶技术优化作业流程4安监实施人员定位瓦斯检测等系统对煤矿安全进行实施评估及事故预警23落后产能尚存智能化全方位实现煤企降本增效我国煤矿落后产能逐步淘汰但特殊环境下开采低效问题仍存在2014-2016年供给侧改革以来我国煤炭行业持续关停落后产能煤矿数量由2016年的8000处降低至2021年的4500处其中年产30万吨以下的落后煤矿产能由2016年的7000处下降至2021年的800处煤炭企业利润在2017-2020年期间逐步回归正常水平落后产能的淘汰对煤炭企业利润产生了正向的经济效益但在某些复杂条件下安全高效建设难度仍然较大1对于老矿井开采深度的增加可能会导致生产分散负担沉重等问题2薄煤层开采仍然较为薄弱薄煤层工作面仅占达标煤矿工作面总数的595产量仅占达标煤矿113三软煤层急倾斜煤层等复杂地质条件下仍难以实施高效开采通过智能化手段实现高校开采和精细化管理是煤炭企业提升经济效益下一步工作的重点请务必阅读正文后的声明及说明1339计算机行业深度TablePageTop图10我国煤矿数量逐步收缩个煤矿数量800076627000580060005300470050004500400040003000200010000201720182019202020212025E数据来源中国煤炭工业协会东北证券煤炭企业通过智能化有望释放5-10企业利润经济效益显著根据麦肯锡分析报告煤炭企业全面释放智能化潜力能够将利润提升5-10将投资回报率提升2-3能够实现回收率及总产量提升3-5运营支出减少5包括降低人员成本和能源消耗3-5拆分来看1煤矿产能由政府部门进行核定智能化手段能够优化排产效率减少工作时间为了防止煤矿超能力组织生产导致开采事故我国应急管理部矿山安监局等部门制定了煤矿生产能力管理办法和煤矿生产能力核定标准对煤矿核定生产能力进行了标准的划分煤矿生产应按照核定产量进行安排新投产煤矿和已核定生产能力的煤矿原则上3年内不能通过生产能力核定方式提高产能规模智能化设备和系统的应用能够提升掘进采煤的效率大幅降低生产作业时间由三班倒的不间断生产作业转变为间歇性作业从而优化煤炭开采员工的工作环境降低人工成本和供水供电等能耗运营成本同时也满足矿山环保绿色发展的理念2智能化生产能够增加煤矿的总产量和回收率单矿价值提升一方面通过地质分析建模智能化开采设备能够触达更多潜在煤层实现复杂地质条件下的开采提升单矿井的总产量另一方面物联网大数据人工智能等技术能够实现煤炭生产过程中的工艺参数的优化降低煤炭在运输洗煤等环节的损耗提升回收率请务必阅读正文后的声明及说明1439计算机行业深度TablePageTop图11煤炭企业智能化能够提升利润并增加投资回报率数据来源麦肯锡东北证券智能化建设有望缩短煤矿产能核定时间并在评定中提升核定产能进一步扩大经济效益2021年5月应急管理部国家矿山安监局国家发改委国家能源局联合发布新修订的煤矿生产能力管理办法以下简称办法和煤矿生产能力核定标准办法中提出1新投产煤矿和已核定生产能力煤矿原则上3年内不得通过生产能力核定方式提高产能规模一井一面实现智能化开采一级安全生产标准化煤矿间隔时间可放宽至2年2生产能力核增幅度原则上不超过煤炭工业设计规范标准设计井型规模2级级差一级安全生产标准化煤矿核增幅度可上浮1级级差一井一面或实现智能化开采的一级安全生产标准化煤矿核增幅度可上浮2级级差在此基础上井下单班作业人数少于100人的矿井和全员工效100吨工以上的露天煤矿核增幅度可再上浮1级级差通过智能化开采的部署矿井可缩短产能核定的间隔年限且实现智能化开采的矿井在产能核增评定中的增长上限高于普通矿井能够进一步提升煤矿企业开采的经济效益以年产1000万吨的井工矿为例办法中规定的级差为100万吨年即实现智能化后该井工矿可提升核定产能至1200万吨年如果在此基础上能够达到矿井少人化要求则可进一步提升核定产能至1400万吨年24数据异构问题严重大厂入局促进智能化标准统一我国煤矿开采已实现基本的自动化生产但在数据互联互通及标准统一方面仍存在改进空间从煤矿智能化程度来看目前矿山开采已经基本实现综合自动化借助通信工业总线及工业以太网技术飞速发展的契机企业推出专用网络来实现煤矿不同系统的集成系统实现了各系统之间的网络化集成解决了部分信息孤岛问题但由于各系统中传感器信息只能用于本系统系统间协同管控能力弱缺少相互联动和信息融合因此并未解决系统的认知孤岛问题目前经过产学研专家的探讨数字煤矿及智能化开采基础理论体系现已形成但矿山智能化建设过程中存在一系列的问题仍需解决2023年6月中国工程院院士中国煤炭科工集团首席科学家王国法在采访中提到目前煤矿行业数字化智能化生态脆弱呈现出产业链不完善技术链片面标准不统一等问题从矿山企业到行业供应链普遍存在信息壁垒请务必阅读正文后的声明及说明1539计算机行业深度TablePageTop数据孤岛数据鉴权数据安全等问题导致数据无法流动知识不能共享矿山智能化和产业链数字化水平不高当前亟需从行业层面上构建数据标准体系与法规规范智能化煤矿建设网络通信协议与数据标准建设煤矿行业云平台打造行业数据生态圈构建煤炭企业-煤机企业-软件开发企业-ICT企业间数据流动交换共享路径图12我国煤矿智能化建设概况及趋势数据来源煤矿信息化建设回顾与展望北路智控招股说明书东北证券学术及煤炭工业协会已经对煤矿智能化标准体系框架信息基础设施标准体系做出了研究其应用仍需进一步推进和深入王国法院士等在煤矿智能化标准体系框架与建设思路中详细分析了煤矿智能化标准现状的基础并构建了煤矿智能化标准体系框架张建明等在王国法院士提出的煤矿智能化标准体系基础上发表智能化煤矿信息基础设施标准体系研究围绕数据规范通信接口信息安全等重点要求深入研究了智能化煤矿信息基础设施的标准体系根据智能化煤矿信息基础设施标准体系研究当前无线通信标准部分煤矿物联标准数据管理标准已得到国家能源局或煤炭工业学会团体的标准立项部分有线通信标准网络系统标准边缘计算标准存储交换标准数据分析标准和信息安全标准仍处于待立项的状态此外标准制定完成后对于已经应用了部分煤矿智能化系统的矿井其统一接口的改造仍处于起步阶段标准的落地应用仍需要各煤矿企业持续推进图13智能化煤矿信息基础设施标准体系框架结构数据来源智能化煤矿信息基础设施标准体系研究东北证券请务必阅读正文后的声明及说明1639计算机行业深度TablePageTop华为入局智慧矿山业务助力行业生态构建和统一标准的落地2021年2月华为与晋能控股集团有限公司山西云时代技术有限公司等签署战略合作协议联合成立智能矿山创新实验室并在山西太原揭牌2021年4月华为成立一级部门煤矿军团聚焦ICT基础设施通过打通煤矿所有环节的信息流实现无人化智能化华为提出了一网一云一平台总体架构的智能煤矿解决方案提供包括5G接入网F5G承载工业环网Wifi6接入网等多种网络接入方式实现了无线通信协议的标准化统一此外华为打造了包括矿鸿操作系统矿山综合承载网矿山云矿山数字平台矿山AI大模型的生态持续推进煤矿行业架构统一标准统一和数据规范统一向下赋能矿山装备向上使能矿山应用华为生态具体包括矿鸿OS基于鸿蒙操作系统面向煤矿工业领域打造的工业互联网平台矿鸿系统定义物联接口规范建立数据标准和框架最终将所有数据汇入统一的数据湖支撑煤矿领域各业务的数据应用与价值挖掘向下可实现对各种软硬件资源接入控制和管理向上可提供开发接口存储计算及工具资源等支持并以工业APP的形式提供各种各样的服务华为盘古矿山大模型基于盘古大模型赋能矿山各类应用场景围绕人工智能在矿山领域落地难的问题华为联合矿山行业领先企业高校和科研机构进行大规模广场景的技术研发和方案验证让AI大规模下井目前已经在掘进综采运输等16大类256个矿山应用场景展开科研攻关并取得阶段性成果矿山5G实现数据回传设备远程操控华为提供的5G无线工业高速路方案以其特有的大带宽低时延高可靠能力实现了矿企客户的生产系统监控系统及物联感知系统在智能化演进中对ICT通信网络的SLA保障诉求在华为的带动下未来煤矿开采设备的通讯协议数据标准化程度有望持续提升解决数据孤岛和感知孤岛问题进一步助力煤矿智能化的大规模推广及升级图14基于华为矿鸿的智能矿山建设整体技术架构图15华为矿山AI大模型架构数据来源华为官网东北证券数据来源华为官网东北证券请务必阅读正文后的声明及说明1739计算机行业深度TablePageTop3煤矿智能化渗透率不足二成中期展望市场空间八百亿煤矿智能化改造或催生千亿级市场空间煤炭生产的智能化水平较低伴随相关矿山智能化改造政策的出台我们预计该产业仍有较大市场空间有待释放对于市场空间的测算我们做出如下假设改造单价山西省煤矿智能化建设指导手册2021年版中根据煤矿生产能力埋深煤层倾角主采煤层赋存条件开采技术条件主要地质灾害类型等对智能化建设条件进行评价分类并将煤矿智能化划分为初级中级高级对于单个采区的煤矿初级煤矿智能化投资规模约为061-093亿元中级煤矿智能化投资规模约为115-161亿元高级煤矿智能化投资规模约为212-292亿元对于双采区的煤矿投资规模约为单采区煤矿的15倍表4煤矿智能化建设投资估算表万元初级中级高级单采区投资规模6110-829011455-1605521240-29165双采区投资规模9205-1291017200-2358532100-43825数据来源山西省煤矿智能化建设指导手册2021年版东北证券改造数量根据中国煤炭工业协会通过关停年产30万吨以下的落后产能预计到2025年煤矿数量降至4000处截至2022年底年产120万吨以上矿山数量超过1200处年产1000万吨以上矿山79处市场空间关于加快煤矿智能化发展的指导意见中提到到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我们假设到2025年年产120万吨以上煤矿均实现初级智能化对应市场空间为733-995亿元到2035年年产1000万吨以上的煤矿实现高级智能化年产120-1000万吨的煤矿实现中级智能化其余煤矿实现初级智能化对应市场空间约为3163亿元表5到2035年煤矿智能化市场空间估算煤矿数量投资单价万元市场空间亿元年产1000万吨以上7921240168年产120-1000万吨1121114551284年产120万吨以下280061101711总共40003163数据来源山西省煤矿智能化建设指导手册2021年版2022年煤炭行业发展年度报告关于加快煤矿智能化发展的指导意见东北证券智能工作面数量稳步增长但渗透率不足二成根据发改委关于加强煤矿井下生产布局管理控制超强度生产的意见原则上一个采盘区只布置一个采煤工作面生产中小型矿井同时生产的采煤工作面不得超过2个大型矿井同时生产的采煤工作面不得超过3个采煤工作面与掘进工作面个数的比例原则上为12因通风运输排水及瓦斯治理冲击地压防治等需要可提高至13从当前矿井的实际情况看单个矿井对应2-3个采煤工作面采煤工作面与掘进工作面比例维持在13左右2023年4月国家能源局召开会议并公布了煤矿智能化的最新进展全国已累计建成智能化采煤工作面1043个掘进工作面1277个其中全国首批示范煤矿累计建成智能化采煤工作面363个掘进工作面239个涵盖产能62亿吨年单面平均生产能力达到500万吨年根据中国煤炭工业协会发布的2022年煤炭行业发展年度报告截至2022年底我国已建成智能化煤矿572处智能化煤矿建设稳步推进采煤工作面智能化建设情况整体优于掘进工作面智能化市场需求的增加有效带动了矿山物联网煤机装备制造智能控制系统安全监测预警等上下请务必阅读正文后的声明及说明1839计算机行业深度TablePageTop游新产业新业态的快速发展但从建成智能化煤矿数量上看我国煤矿智能化渗透率约为143从智能化水平来看智能化工作面仅对采煤掘进的智能化程度有所要求所涉及的细分子系统远少于完整的智能化煤矿即使看目前已建成的智能化煤矿其智能化程度也大多处于初级阶段考虑到中级高级智能化建设的要求实际渗透率远低于143图16煤矿智能化采掘工作面数量个120010191043100081380060049440027520014647020172018201920202021202220234数据来源中国煤炭工业协会东北证券请务必阅读正文后的声明及说明1939计算机行业深度TablePageTop4关键技术与装备煤矿智能化多项子系统待部署41煤矿智能化架构及标准确认涉及勘探设计开发生产等多环节政策对我国煤矿智能化的建设内容技术架构以及验收标准提出了要求煤矿智能化建设指南2021年版中提出重点突破智能化煤矿综合管控平台智能综采放智能快速掘进智能主辅运输智能安全监控智能选煤厂智能机器人等系列关键技术与装备形成智能化煤矿设计建设评价验收等系列技术规范与标准体系建成一批多种类型不同模式的智能化煤矿智能化建设主要面向井工矿露天矿和选煤厂智能化示范煤矿验收管理办法试行中提出井工煤矿智能化根据建设条件进行分类根据生产能力煤层埋深采煤工作面倾角等16项指标加权打分并将其分为IIIIII类根据各分类煤矿实际建设情况对煤矿的10项指标分别打分加权计算后根据分数验收为高级中级和初级智能化示范煤矿图17煤炭智能化建设参考技术架构数据来源煤矿智能化建设指南2021年版东北证券煤矿开采可分为勘探设计开发生产以及管理与环保环节1勘探通过对地质体的构造岩石性质地形地貌矿化脉体等进行综合研究确定矿产的位置规模和品位等信息2设计根据勘探结果地形环境以及开采要求制定设计方案包括矿井采场矿道矿山设施等3开发包括矿山开挖爆破支护通风供排水等工程4生产对煤矿进行基本的开发后可以开始进行掘进工作面和采煤工作面的作业通过回采运输系统得到矿产并送至选煤厂进行煤炭的筛选和初步处理5管理与环保包括矿山设施管理人员安全监控物资管理应急管理园区环保等环节为整个煤矿的核心生产提供辅助请务必阅读正文后的声明及说明2039