2021年煤炭開采及洗選行業市場發展政策環境分析及未來市場發展趨勢研究預測

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加快經濟發展動能轉換是我國經濟發展轉型的重要任務，制造業轉型升級是新舊動能轉換的重要抓手，對于應對能源環保壓力、勞動密集型產業生產效率低下等粗放發展弊病具有重要意義，同時是制造業企業提質、降本、增效的必要路徑。智能制造是基于新一代信息技術與先進制造技術深度融合，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動環節，具有信息感知、優化決策、精準控制執行等功能的先進生產方式，是制造業轉型升級的具體手段之一。

近年來，國家層面對于智能制造給予多層次的政策支持。十九大報告提出，“加快建設制造強國，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”。十九屆四中全會決定提出，“建立健全運用互聯網、大數據、人工智能等技術手段進行行政管理的制度規則”。習近平總書記在2018年10月31日主持中共中央政治局第九次集體學習時，對“把握數字化、網絡化、智能化融合發展契機”作出了重要論述。

中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國煤炭開采及洗選行業市場全景調研分析及投資可行性研究預測報告》

1、智能制造是工業、礦業轉型升級的具體手段：智能制造可廣泛應用于采礦業、制造業等工礦業領域，其中煤炭開采與洗選、金屬與非金屬礦物采選、機械制造等領域均可以應用智能制造產品以達到提質、降本、增效效果。

根據國家工業信息安全發展研究中心發布的《中國兩化融合發展數據地圖（2019）》，信息化與工業化融合發展水平是產業智能化水平的評價指標，2019年中國工業領域兩化融合發展水平達到55.1，其中采礦業兩化融合發展水平為48.8，能源工業、制造業和采掘業從高到低依次排列。

煤炭行業作為我國重要的傳統能源行業，是我國國民經濟的重要組成部分，其智能化建設直接關系我國國民經濟和社會智能化的進程。同時煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統，實現煤礦開拓、采掘（剝）、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程的智能化運行，對于提升煤礦安全生產水平、提升煤炭洗選精細及環保水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義。

國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》指出“推廣智能工廠，加強智能工廠關鍵技術和體系方法的應用示范，重點推廣生產線重構與動態智能調度、生產裝備智能物聯和云化數據采集、多維人機協同與互操作系統，鼓勵引導企業建設工廠大數據系統、網絡化分布式生產設施，引導生產設備網絡化、生產數據可視化、生產過程透明化和生產現場無人化。”?

2、煤炭開采及洗選行業的發展主旋律之一是進行智能化升級：

（1）“碳中和”目標下，對煤炭行業產生深遠影響：

我國是個“富煤、少氣、缺油”的國家，過往煤炭都是我國的主體能源。2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上表示，中國將力爭于2030年前達到碳排放峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。2020年12月16日至18日，中央經濟工作會議對做好2021年碳達峰、碳中和工作做出明確部署，明確抓緊制定2030年前碳排放達峰行動方案，支持有條件的地方率先達峰。其中，碳中和是指在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳排放總量，通過二氧化碳去除手段抵消這部分碳排放，達到“凈零排放”的目的。碳達峰是指二氧化碳排放量達到歷史最高值后，先進入平臺期在一定范圍內波動，然后進入平穩下降階段。碳排放達峰是二氧化碳排放量由增轉降的拐點。

綜合國家戰略及技術發展，中國實現碳中和的策略整體思路與發達經濟體類似，即（A）電力部門深度脫碳；（B）非電力部門深度電氣化；（C）終端設備節能提效；（D）碳排放端“綠化”（即采用碳捕捉封存等技術實現碳排放的“回收”）。其中，改變能源結構是實現碳達峰、碳中和目標的主方向。

我國計劃在2030年前實現碳達峰，所以預計未來15~20年內，煤炭的產能不會大幅下降，但將逐步進入高質量發展期。對于安全風險大、煤炭資源差、技術落后、高能耗、高排放的礦山及裝備也必將被逐步淘汰。預計20年后煤炭產能將進一步下降，對所有從事煤炭生產及服務的企業將是重大沖擊，只有擁有高質量的煤炭資源、高精尖的技術、行業頭部企業可以繼續從事部分煤炭業務。

另外，還需要結合發展碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術。CCS（碳捕獲與封存）技術是穩定大氣溫室氣體濃度的減緩行動組合中的一種選擇方案。CCUS技術是CCS技術新的發展趨勢，即把生產過程中排放的二氧化碳進行提純，繼而投入到新的生產過程中，可以循環再利用，而不是簡單地封存。

綜上，電力部門深度脫碳和非電力部門深度電氣化長期來看一定程度抑制煤炭需求，需結合發展碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術，從節能、減排、植樹造林、增加非化石能源的供給量、研發利用儲能技術等多方向實現碳達峰及碳中和目標。

（2）中短期來看，煤炭定位為基礎能源：碳中和背景下我國煤炭行業在2021~2030年的能源定位仍為基礎能源，消費整體趨勢預計進入平臺期。據《碳中和背景下我國煤炭行業的發展與轉型研究》，在我國實現碳中和的道路上，煤炭行業的能源定位將經歷基礎能源、重要能源、備用能源的三重轉變。未來十年，煤炭行業仍將作為國內的基礎能源，消費量將進入平臺期，預計在此期間煤炭整體消費有望達峰。

碳中和背景下我國煤炭行業發展形勢研判分析

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煤炭行業重點方向將由去產能轉向存量優化。節能減排、能源調結構是我國經濟高質量發展的長期目標。據統計，2017年二氧化碳排放量68.63億噸，其中70.5%來自煤炭，表明煤炭貢獻主要二氧化碳排放，深化煤炭行業供給側改革是節能減排的重要手段。2020年8月出臺《煤炭工業“十四五”高質量發展指導意見》（征求意見稿）中計劃到“十四五”末煤炭產量控制在41億噸左右，全國煤炭消費量42億噸左右，煤礦數量減少到4,000處左右；推動并購重組，組建10家億噸級企業；煤礦智能化程度90%、機械化程度75%以上，原煤入選（洗）率85%以上。

（3）煤炭分選將趨向更智能、更環保的方法：在煤炭生產加工過程中，直接從礦井中開采出來的不經任何加工處理的煤稱之為原煤，將煤和矸石進行分離是煤炭加工過程中不可缺少的一步。選煤工序能將煤炭分成不同質量、規格的產品，有利于煤炭的高效綜合利用；此外選煤過程還能去除原煤中含有的黃鐵礦等雜質，減少燃煤對大氣的污染，具有較高的環保意義。2020年，我國原煤入洗率達到74.1%，比2015年提高8.2%。

①常見的煤炭分選技術：煤矸分選的方法以分選介質來分類主要包括濕選與干選。濕法選煤又稱洗煤，主要有跳汰分選、重介質分選和浮選等濕選方法，是目前我國選煤廠常用的選煤方法。干法選煤在分選過程不使用水，一般包括人工挑選、智能光電干選、風力煤矸分選、復合式干選、空氣重介質流化、振動螺旋干法選煤等。

濕法選煤是我國選煤裝備主要依賴的技術工藝方法，但隨著我國對煤炭行業節能增效以及煤礦智能化要求的不斷提高，濕法選煤的弊端日益凸顯。從地域分布的角度來說，國內煤炭資源豐富的地區主要坐落于中西部干燥和水資源匱乏地區，因此濕法選煤在這些地區的應用會受到水資源的嚴重制約，同時也使我國煤炭的利用率與許多發達國家形成了較大差距。對于部分易泥化的煤，濕法選煤會導致額外的煤泥產生，從而導致煤的回收率下降，造成額外的損耗。從環境保護的角度，濕法選煤技術會在應用中產生大量煤泥水，煤泥水中夾雜的細粒粘土、泥砂和煤會對環境造成污染。因此，大力推行干選技術是選煤業的重大趨勢，同時，在保證提高煤炭的分選精度的條件下，干選技術也能緩解對環境的影響。

干法選煤在過往因分選精度不足，未能得到工礦業的廣泛應用，但其以設備投資較少、建設工期短、工藝簡化易管理等諸多優點，一直作為選煤方法的重要補充。目前國內主要的干法選煤技術方法包括：智能光電干選技術、復合式選技術和空氣重介質流化床技術等。

主流干選技術方法分析

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②智能光電干選技術概況：智能光電干選技術是指利用射線（X射線及γ射線）、紅外、可見光、激光及紫外線識別等光電識別技術，針對需要識別物體的不同特征建立與之相匹配的模型并進行分選的智能化裝備，是集機械、硬件、算法、軟件于一體的智能化系統。

近年來，智能光電干選裝備行業得到了迅速發展，2015年10月，國內優勢企業基于光電識別技術的TDS智能干選設備，進一步實現了智能光電干選技術的產業化實踐。TDS智能干選設備在分選精度、分選粒度、分選能力、穩定運行能力上均有了較大的突破，智能光電干選技術逐漸被行業接受認可。

③選煤裝備迎來智能更新改造的存量替代需求：2008年以來，煤炭采選業固定資產投資經歷周期性波動，在2012年達到峰值后逐步下滑，直至近兩年出現止跌企穩的跡象，2018年煤炭采選業固定資產投資額增長5.90%，2019年同比增長29.60%，煤炭采選業已進入新一輪固定資產更新當中。2020年，我國原煤入洗率達到74.1%，比2015年提高8.2%。

煤炭機械設備長期處于極端環境和高負荷工作狀態，分選裝備的使用壽命一般在8至10年。2012年，煤炭采選業的投資額為5,370.24億元，其中設備工器具投入為1,668.33億元，為過去數十年投資高峰，此后數年受能源領域供給側結構性改革，化解煤炭過剩產能風險的影響，逐年降低相關投入。2016年起，煤炭開采和洗選業固定資產投資額下降趨勢放緩，2018年固定資產投資額回升至2,804.63億元，其中設備工器具投資額回升至812.54億元。伴隨煤炭開采和洗選業市場趨于穩定，以及過往8至10年的煤炭機械設備更新改造周期到來，存量眾多的濕法選煤設備迎來更新改造的高峰期，這也給智能干選設備市場提供了分選裝備存量替代的市場空間。

（4）煤炭開采及洗選行業未來發展態勢：

①煤礦智能化是實現碳達峰、碳中和目標的必然選擇，其發展目標明確：2020年12月中央經濟工作會議確定，我國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，力爭2060年前實現碳中和，并開始制定2030年前碳達峰行動方案。為實現國家制定的碳達峰、碳中和目標，煤炭消費總量控制增速的同時煤炭消費比重將一定程度下降，但更重要的是高效用煤。提高煤炭質量、提高利用效率要求轉變傳統煤炭產業粗放的發展形勢，煤炭開采及洗選加工更加精細，智能化水平進一步提高是必然選擇。

2020年12月國務院發布《新時代的中國能源發展》白皮書，白皮書提出加快建設集約、安全、高效、清潔的煤炭工業體系；加快煤礦機械化、自動化、信息化、智能化建設，推進大型煤炭基地綠色化開采和改造，發展煤炭洗選加工。

《煤炭工業“十四五”科技創新發展指導意見（征求意見稿）》提出要重點攻關干法選煤智能化工藝技術、煤礦井下大型智能分選排矸裝備、大型智能選煤廠關鍵傳感等核心技術，加快研制千萬噸級干法分選智能化裝備，研究干濕混合流程新工藝，建立千萬噸級智能選煤廠示范工程，“十四五”的主要目標之一便是煤炭洗選裝備與煤化工裝備的智能化和可靠性水平大幅提升，關鍵零部件、核心元器件、控制系統與軟件實現自主化。對煤炭行業智能化需求的提高將促進智能裝備及智能化系統的推廣應用。

2020年3月，國家發改委等8部門聯合發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，要求加快推進煤炭行業供給側的結構性改革，推動智能化技術與煤炭產業的融合發展，提升煤礦智能化水平。

《指導意見》明確定義了煤礦智能化發展的3個階段性目標：即到2021年，建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦，初步形成煤礦開拓設計、地質保障、生產、安全等主要環節的信息化傳輸、自動化運行技術體系，基本實現掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監控。到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現智能化，形成煤礦智能化建設技術規范與標準體系，實現開拓設計、地質保障、采掘（剝）、運輸、通風、洗選物流等系統的智能化決策和自動化協同運行，井下重點崗位機器人作業，露天煤礦實現智能連續作業和無人化運輸。到2035年，各類煤礦基本實現智能化，構建多產業鏈、多系統集成的煤礦智能化系統，建成智能感知、智能決策、自動執行的煤礦智能化體系。

②煤礦智能化的內涵：煤礦智能化是指煤礦開拓設計、地測、采掘、運通、洗選、安全保障、生產管理等主要系統具有自感知、自學習、自決策與自執行的基本能力。煤礦智能化發展的目標是建設智慧煤礦，其總體架構包括8大智慧系統：

（A）地下精準定位導航系統；

（B）隨掘隨采精準探測地質信息系統；

（C）智能快速掘進和采準系統，礦井通風、供排水、主副運智能系統；

（D）工作面智能開采系統；

（E）危險源智能預警與災害防控系統；

（F）礦井全工位設備設施健康智能管理系統；

（G）煤礦地面分選運銷與生態建設智能系統；

（H）煤礦物聯網綜合智能管理系統。

③選煤智能化是建設智慧煤礦的重要途徑之一，煤礦地面分選運銷與生態建設智能系統是該環節智能化的載體：選煤工業是典型的流程制造業，經過數十年的發展，我國已成為世界上規模最大的選煤流程工業大國之一。當下我國選煤工業的生產運營與技術水平已經無法滿足新時期經濟高質量發展的要求，智能化程度相對較低。選煤智能工廠是在傳統選煤自動化基礎上，利用物聯網、人工智能等技術，引入精細化管理理念，實現基礎工業企業的信息化管理及生產過程的智能化控制，從而提高管理效率、減少人工干預、降低生產成本、優化產品結構、增加企業經濟效益，最終構建成高效、節能、綠色、環保的智能化選煤廠。

④智能干法選煤技術的發展趨勢：

A、井下“采選充填”一體化：

井下選煤技術具有良好的社會經濟效益，未來井下排矸應用場景也是煤炭未

來拓展方向。開展井下選煤，實現矸石直接井下充填，有助于避免大量矸石升井造成的能耗，而且減少環境污染，節約地面矸石處理費用，降低選煤廠的設備負荷和磨損，矸石充填能置換出大量“三下”壓煤，使煤炭資源回收率最大化，具有較好的經濟效益；井下選煤還可以減少地表矸石堆積占用土地，降低矸石堆放造成的污染和安全隱患，減少地表沉陷對地面建筑和生態環境的危害。

井下選煤發展的重要性日益凸顯，智能干選設備未來在井下場景的應用也將進一步推廣，針對井下環境特點，研究適合井下狹小空間、適應井下惡劣工況的高安全性、高可靠性智能干選設備。智能干選技術推動煤礦井下“采選充”一體化模式的推廣。

B、智能干選設備與智能系統的對接：煤礦智能化和選煤廠智能化趨勢對分選裝備提出了更高的數字化、信息化需求，智能干選設備除了要滿足在分選核心算法及處理能力的智能化要求外，還需要能夠與整個選煤工廠智能系統進行對接，實現智能干選設備與其他智能模板相協調，提升智能工廠運行效率。智能干選設備基于本身的智能化數字化屬性，更易接入智能工廠系統平臺，未來智能干選設備將與大系統平臺深入融合，實現整個工廠運行層面的智能化數字化。

3、礦物采選的綠色、智能化趨勢：

（1）礦物采選概況：礦產資源是指由地質作用形成的，具有利用價值的，呈固態、液態、氣態的自然資源。目前我國已探明的礦產共有153種，其中能源礦產有8種，金屬礦產有54種，非金屬礦產有88種，水氣礦產3種。

根據礦產資源用途不同，劃分能源礦產如：煤、石油、油頁巖、天然氣、鈾等。金屬礦產包括黑色金屬礦產、有色金屬礦產、稀有金屬礦產、貴金屬礦產。其中黑色金屬礦產如鐵、錳、鉻等；有色金屬礦產如銅、鋅、鋁、鉛、鎳、鎢、鉍、鉬等；稀有金屬礦產如鈮、鉭等；貴金屬礦產如金、銀、鉑等。冶金輔助用料如溶劑用石灰巖、白云巖、硅石等。化工原料如硫鐵礦、自然硫、磷、鉀鹽等。特種類如壓電水晶、冰洲石、金剛石、光學螢石等。建材及其他類如飾面用花崗巖、建筑用花崗巖、建筑石料用石灰巖、磚瓦用頁巖、水泥配料用粘土等。水氣礦產類如地下水、地下熱水、二氧化碳氣等。

從產值分布看，能源礦產占76%，金屬礦產占12%，重要非金屬礦產占12%。從產量分布看，能源、金屬和非金屬產量分別占68%、7%和25%。

根據不同礦物的物理、化學性質而分離脈石和有用組分的過程（使礦石中的有用組分富集的過程）稱為選礦，與之相關的工藝稱為選礦工藝，常見的選礦方法有磁選、重選、浮選等。

我國是一個貧礦多，富礦少的國家，絕大部分礦石需要進行選礦。2016年11月，國土資源部發布《全國礦產資源規劃（2016-2020年）》，規劃要求堅持綠色發展強化資源節約集約循環利用，強化礦產資源節約與綜合利用，大力發展礦業領域循環經濟，加快發展綠色礦業。隨著礦物入選率要求及環保標準的不斷提高，給礦物洗選的智能化升級帶來了廣闊的發展空間。隨著我國經濟發展及社會環境的變化，我國礦業目前正處于轉型期，十四五期間生態環保、高質量發展、資源節約、技術創新將仍是改革發展的方向。

（2）礦物采選未來發展態勢：礦產資源業發展的重要趨勢之一便是提高礦產資源節約與綜合利用水平，提高礦產開采揀選的智能化水平。全國礦產資源“十三五”規劃提出對磷礦等重要礦產資源要大力發展先進采選技術、推廣節能減排綠色采選冶技術。規劃還強調提高礦產資源節約與綜合利用水平，應當采取科學的開采方法和選礦工藝，減少尾礦、矸石、廢石等礦業固體廢物的產生量和貯存量。

①礦物智能干選設備可有效提升礦物分選效率：采礦過程中混入大量廢石，選礦有助于為了提高礦物的品位。目前礦物分選通常采用破碎、磨礦、浮選的濕選方法，其缺點是在破、磨的過程中，能耗、鋼球消耗較高，浮選藥劑消耗量較大，如果能在磨礦前將大塊廢石排出，可以大大降低分選成本，同時也可以解決低品位礦石無法有效利用的窘境，因此智能干選設備進行礦石分選是提高礦石利用效率的重要途徑之一，此外，智能干選設備對已達到工業品位礦石進行預選可以拋除廢石，提高礦石的品位。

②礦物采選智能化趨勢：礦物采選行業是典型的流程工業，具有種類繁多、原料來源繁雜、工藝復雜流程長、工況環境苛刻等特點。總體看，礦物采選行業智能制造水平比較落后，難以滿足高質量發展的需要。

為進一步推進5G、工業互聯網、人工智能等新一代信息通信技術在有色金屬行業的集成創新和融合應用，在操作層面為企業開展智能制造提供頂層設計和全面引導，工業和信息化部、國家發改委、自然資源部等三部門聯合公告了《有色金屬行業智能工廠（礦山）建設指南（試行）》。為有色金屬行業智能礦山、智能冶煉工廠、智能加工工廠建設明確建設目標、建設路徑、建設內容及基礎支撐。建設的重點方向如下：一是基礎設施的數字化改造與建設；二是基于業務驅動的智能生產系統建設；三是基于服務型制造的智能服務應用建設；四是基于工業大數據的協同創新平臺建設。