政策东风至煤矿智能化加速推进.pdf

国海证券研究所 请务必阅读正文后免责条款部分 2021 年 10 月 22 日 行业 研究 评级：推荐 (维持 ) 研究所 证券分析师： 任春阳 S0350517100002 021-68930177 政策东风至， 煤矿智能化加速推进 计算机行业深度研究 最近一年走势 相对沪深 300 表现 表现 1M 3M 12M 计算机 -0.4% -7.9% -15.7% 沪深 300 1.5% -4.2% 2.8% 相关报告 智能制造 +国产化，国产工业软件的时代机遇（推 荐） *计算机 *宝幼琛 2020-11-23 云化、智能化、国产化，驱动 IT 产业高景气（推 荐） *计算机 *任春阳，宝幼琛 2020-11-23 财政电子票据大幕拉开，百亿市场全面启动（推 荐） *计算机 *宝幼琛 2020-07-05 科技创新周期开启，关注高景气行业（推荐） * 计算机 *宝幼琛 2020-06-28 国产基础软硬件，重构中国 IT 产业生态（推荐） *计算机 *宝幼琛 2020-06-12 投资要点： 煤矿智能化是发展 趋势。 煤炭资源是我国最主要的基础性能源之一， 煤矿的智能化建设直接关系到国民经济的发展。 我国煤炭开采经历 了从人工炮采、机械化、自动化、数字化的历史性转变， 在科技进 步提供技术支撑、煤炭企业安全生产、人工成本提升且招工难的大 背景下，煤矿智能化是发展趋势。 天时地利人和，煤矿智能化迎来发展良机 。 截止 2020 年底，全国 煤矿仅建成智能化采煤工作面 494 个，对于全国 4700 余座存量煤 矿来说， 渗透率极低 ， 尚处于 初级 阶段。 我们认为行业面临 ： 1） 天 时 ： 2020 年 2 月， 八部门联合印发的关于加快煤矿智能化发展的 指导 意见，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 ，拉开了行业发展的序幕，国家及各省市密集出 台政策，行业东风已至 ； 2） 地利 ： 近几年 5G、大数据、人工智能 等 的快速发展 提供了技术支持， 华为等企业积极赋能煤矿智能化建 设，联合发布智慧矿山解决方案、成立煤炭军团、发布 鸿蒙矿山操 作系统 矿鸿等 ， 推动行业发展 ； 3） 人和 ： 在煤炭供给侧改革 以及 碳中和背景下 ， 煤炭价格攀升 ， 煤炭企业盈利水平提升 ， 有望增加 资本开支 ， 加大智能化投入 。 煤矿智能化 加速落地，市场空间 3100 亿元。 我国 智能化采煤工作面 从 2015 年 的 3 个增加到 2019/2020 年的 275/494 个，预计 2022 年底将达到 1000 个，行业加速落地。 我们假设到 2025 年 ， 全国煤 炭智能化的渗透率达到 50%， 如果平均一座煤矿的智能化改造费用 2.06 亿元计算 ， 到 2025 年我国煤矿智能化的市场空间将高达 3100 亿元。 如果未来推广到非煤矿山等领域，则市场空间更大。 行业评级及投资策略 我国煤矿智能化是发展趋势，在国家政策、 技术进步、企业积极参与的大背景下，行业迎来天时地利人和，面 临前所未有的发展机遇，产业有望加速落地。我们看好煤矿智能化 的发展前景，给予行业 推荐评级。建议 2 条投资主线： 1）机械业务： 智能化改造会带来大量设备更新需求，同时传统机械企业有望凭借 现有硬件产品拓展软件业务，为客户提供综合解决方案，且具备客 户资源优势。推荐天地科技、电光科技； 2）软件业务：提供煤矿智 能化软件业务的公司，建议重点关注龙软科技、北路智控（ 暂 未上 -0.2109 -0.1264 -0.0418 0.0427 0.1272 0.2118 计算机 沪深 300 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2 重点关注公司及盈利预测 重点公司 股票 2021-10-21 EPS PE 投资 代码 名称 股价 2020 2021E 2022E 2020 2021E 2022E 评级 688078.SH 龙软科技 61.98 0.72 1.05 1.62 38.17 59 38 600582.SH 天地科技 4.69 0.33 0.43 0.49 9.33 11 10 002730.SZ 电光科技 9.92 0.17 55.18 资料来源： Wind 资讯，国海证券研究所（注： 龙软科技、天地科技 盈利预测取自万得一致预期 ，电光科技无报告，没有盈利预测 ） 市）、梅安森。 重点关注个股 建议重点关注天地科技、龙软科技、电光科技和北路 智控（暂未上市）。 风险提示 1）政策执行低于预期的风险； 2）煤矿智能化进度低于 预期的风险； 3）煤炭价格下行风险； 4）疫情反复的风险； 5）相 关公司业绩不 及预期的风险； 6）宏观经济下行风险。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 3 内容目录 1、 煤矿智能化是发展趋势 . 5 1.1、 科技 +安全生产 +招工难推动煤矿智能化发展 . 5 1.2、 煤矿智能化建设技术架构 . 6 2、 天时地利人和，煤矿智能化迎来发展良机 . 8 2.1、 天时：国家密集出台政策支持，各省市跟进 . 8 2.2、 地利： 5G、华为等技术和企业推动 . 11 2.3、 人和：煤炭企业盈利提升有望加大资本开支 . 12 3、 煤矿智能化加速落地，市场空间 3100 亿元 . 13 4、 行业评级及投资策略 . 14 5、 重点关注个股 . 15 5.1、 天地科技：煤机行业 龙头，智能化布局领先 . 15 5.2、 龙软科技：煤矿智能开采信息化龙头 . 15 5.3、 电光科技：防爆电器设备龙头，加码智慧矿山挖掘新蓝海 . 16 6、 风险提示 . 17 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 4 图表目录 图 1：我国煤炭消费占比呈现逐年下降趋势 . 5 图 2： 2020 年我国能源消费结构 . 5 图 3：智能化是煤炭开采的发展趋势 . 5 图 4：我国煤矿死亡人数及百万吨死亡率 . 6 图 5：煤炭开 采和选洗业从业人员数逐年下降 . 6 图 6：建设煤矿智能化技术架构 . 7 图 7：华为 “3 个 1 + N + 5”智能矿山整体架构 . 12 图 8：我国煤矿数量逐年降低 . 12 图 9：煤炭行业集中度不断提升 . 12 图 10： 秦皇岛动力煤市场价 (Q5500,山西产，元 /吨 ) . 13 图 11：煤炭开采和洗选业利润总额（亿元） . 13 图 12：全国智能化采煤工作面 . 13 表 1：井工煤矿的智能化系统基本建设内容 . 7 表 2：国家层面出台的煤矿智能化相关政策 . 9 表 3：各省市出台的煤 矿智能化相关政策 . 10 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 5 1、 煤矿智能化是发展趋势 1.1、 科技 +安全生产 +招工难推动煤矿智能化发展 煤炭是我国 重要的能源燃料之一，在保障 国家能源安全与国民经济稳定发展中发 挥着重要作用。 在能源 消费 结构中煤炭 长期以来一直 占据着重要的位置， 近些年 在转变经济增长方式以及 优先发展非化石 能源的大背景下，煤炭消费占比呈现逐 年下降趋势， 从 2010 年的 69.20%下降到 2020 年的 56.80%。在碳中和 的国家 绿色能源发展战略下，预计煤炭的消费占比会进一步下降， 考虑到我国 “富煤、 凭油、少气”的 资源禀赋以及新能源的发展状况， 我们认为 煤炭资源仍将在较长 时期内作为我国的主导型能源和基础性能源 之一。 图 1： 我国煤炭消费占比呈现逐年下降趋势 图 2： 2020 年我国能源消费结构 资料来源： wind、 国海证券研究所 资料来源： wind、 国海证券研究所 改革开放以来 ， 我国煤炭开采 经历了从人工炮采、 机械化 、自动化、 数字化 的 历 史性转变 ， 未来 智 能化 是煤炭行业的发展趋势 ， 主要变现在以下几个方面： 图 3： 智能化是煤炭开采的发展趋势 资料来源： 北路智控招股说明书、 国海证券研究所 1） 科技进步提供 技术 支持 。 5G、大数据、人工智能以及区块链等新一代信息技 术的快速发展为煤矿 智能化建设提供了技术与装备支撑。 目前已经在煤炭开采关 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 6 键技术、设备、系统平台等方面已经获得初步应用，未来深度融合是 发展 趋势； 2） 安全生产倒逼煤炭企业开展智能化建设。 近些年随着对煤炭 开采行业安全性 的重视 ，我国 煤矿死亡人数从 2010 年的 1973 人下降到 2020 年的 225 人，百 万吨死亡率也相应地从 0.564 下降到 0.058，安全形势持续改善， 但与国外发达 国家还有很大差距。 目前 受资源赋存条件、开发与利用工艺的复杂度、技术与装 备水平等因素制约， 煤炭 自动化、智能化水平仍然较低，重大安全隐患的智能监 测、预测、预警等技术相对落后，普遍存在从业人员劳动强度大、效率低、安全 生产压力大等问题， 煤矿 智能化 建设将大幅减少井下作业人员数量与劳动强度， 推动 煤矿开采体质增效 。 3） 人工成本上升 +招工难促使企业加大智能化投入。 目前 煤炭企业 从业 人员老 龄化严重，部分 企业 的井下作业人员平均年龄超过 45 岁， 煤炭 企业井下恶劣 的作业环境难以吸引新一代年轻人， 导致招工越来越困难 ， 我国煤炭开采余选洗 业 人数从 2010 年的 527.19 万人下降到 2019 年的 284.68 万人，下降了 46%， 同时叠加人力成本的不断攀升将促使 煤炭 企业加大智能化投入 。 图 4： 我国煤矿死亡人数及百万吨死亡率 图 5： 煤炭开采和选洗业从业人员数 逐年 下降 资料来源： 百度、 国海证券研究所 资料来源： wind、 国海证券研究所 1.2、 煤矿 智能化 建设技术架构 智能化煤矿 是指 将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机器人、智能装备 等与现代煤炭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 ， 最终实现矿山生产的 安全提升、减员增效、节能降耗 。 智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路，采用一套标准体系、构建一张全 面感知网络、建 设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心，面向不同 业务部门实现按需服务。 煤矿智能化建设技术架构分为五层 ，即感知层、接入层、边缘层、工业互联网平 台以及综合管控平台。 其中 底层为感知执行层， 由传感器、摄像机、智能手持终 端设备、定位装置等感应生产环境 、 人员和设备等的状态 ， 感知的相关数据信息 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 7 通过接入层 （智能数据网关模块） 进入边缘层 ， 边缘层主要对时效性要求较高， 但 对算力要求不高的数据进行分析处理；感知信息通过边缘层进入智能化煤矿 工业互联网平台，该平台主要 包括技术平台、业务平台、数据中心、云计算平台、 物联网管理 平台 ， 工业互联网平台对感知信息进行数据清洗、分析、分类存储等， 并将分析结果上传至煤矿智能化综合管控平台，由综合管控平台将相关指令下发 至感知执行层，由相关设备完成操作。 图 6： 建设煤矿智能化技术架构 资料来源： 煤矿智能化建设指南（ 2021 年版） 、 国海证券研究所 根据 煤矿智能化建设指南（ 2021 年版） ， 井工煤矿的智能化系统基本建设内 容包括 12 项内容，分别是： 1） 信息基础设施 ； 2） 智能地质保障系统 ； 3） 智 能掘进系统 ； 4） 智能 采煤系统 ； 5） 智能主煤流运输系统 ； 6） 智能辅助运输系 统 ； 7） 智能通风系统 ； 8） 智能供电与供排水系统 ； 9） 智能安全监控系统 ； 10） 智能综合管控平台 ； 11） 智能化园区 ； 12） 经营管理系统 等 。 表 1： 井工煤矿的智能化系统基本建设内容 建设项目 具体内容 信息基础设施 1）网络基础设施： 包括但不限于办公区网络、生活福利区网络、工业控制网络、视频监控 网络、安全监控网络、无线网络和融 合调度通信系统； 2）建设 大数据服务中心，统一数据 采集、传输、存 储和访问接口标准。 3） 智能综合管控平台，进行多部门、多专业、多管理 层面的数据集中应用、交互共享和决策支持， 实现 井上下各系统实现“监测、控制、管理” 的一体化及智能联动控制。 智能地质保障 系统 1） 地质数据管理系统 ； 2） 高精度地质模型 ； 3） 地质大数据云平台 智能掘进系统 1） 智能超前探测系统 ； 2） 掘进设备导航和定位截割系统 ； 3） 锚杆、锚索自动化钻装系统 ； 4） 多机协同控制系统 ； 5） 装备状态监测及故障诊断系统 ； 6） 视频监测系统 ； 7） 掘进工作 面远程集控平台 智能采煤系统 1）采煤机智能截割系统； 2）液压支架自适 应支护系统； 3）刮板输送机智能运输系统； 4） 带式输送机智能运输系统； 5）顺槽监控中心 智能主煤流运 输系统 带式输送机应具备单机自动控制、多机协同联动、远程集中控制、煤量自动平衡、粉尘浓度 检测和自动喷雾降尘、运行工况检测及故障智能预警等功能。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 8 智能辅助运输 系统 煤矿智能辅助运输系统应建设以车辆精确定位信息为基础，以车载智能终端为核心，辅助井 下信号灯控制系统、智能调度系统、语音调度系统和地理信息系统，实现车辆监控、指令下 达、运输任务调配、失速保护、报警管理、应急响应等功能，优化作业流程，实现辅助运输 业务信息 化全覆盖 智能通风系统 1） 通风系统感知技术 ； 2） 通风设备 ； 3） 智能通风软件系统 智能供电与供 排水系统 1） 建设基于供电系统数据、电缆监测数据、继电器保护数据 、故障监测数据和电能计量数 据的煤矿供电系统安全高效运行保障体系； 2） 建设基于压力、液位、流量、温度等监测传 感器和电动阀的智能排水系统 ； 3） 建设主供水智能控制系统，实现主供水系统设备的智能 运行 ； 4） 建设污水智能处理系统，通过监测水泵及管路的运行参数、设备状态、运行时间 等信息，实现能耗及产能分析和故障诊断； 智能安全监控 系统 1） 智能融合安全监控系 统 ； 2） 煤矿安全监测系统 ； 3） 动目标精确定位系统 ； 4） 智能电力 监控系统 ； 5） 冲击地压监测系统 ； 6） 水害预警系统 ； 7） 智能火灾监控系统 ； 8） 智能粉尘 灾害监控系统 智能综合管控 平台 1） 应用层（云平台） ； 2） 使能平台（边缘侧） ； 3） 业务子系统层（端侧） ； 4） 智能生产服 务和调度平台 ； 5） 业务综合管理系统 ； 6） 煤矿智能化综合协同控制平台 智能化园区 整合园区的消防、安防、停车、访客、会议管理、考勤、购物、餐厅等业务系统，形成全面 感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能园区管控系统。 经营管 理系统 建立统一的智能化经营管理平台，支持煤矿各业务应用的全面一体化集成，打通管理孤岛、 数据孤岛；构建“人财物一体、产运销一体、业务全面互联互通”的智能化经营管理平台， 覆盖煤矿的管理决策、财务、生产、人力、物资、机电、计划预算、安环、调度、项目管理 等领域；建设数字化决策体系，实现经营数据、生产数据、绩效数据、管理分析数据等实时 展现，为经营决策提供参考、经营管理提供依据、生产提供数据、绩效提供指导 资料来源： 煤矿智能化建设指南（ 2021 年版） 、 国海证券研究所 2、 天时地利人和，煤矿智能化 迎来发展良机 目前 ，我国煤矿智能化建设尚处初级阶段， 整体建设水平较低， 主要体现在 智能 化建设 数量少 以及智能化建设水平低， 截止 2020 年底，全国煤矿仅建成智能化 采煤工作面 494 个 ， 对于全国 4700 余座存量煤矿来说，尚处于起步阶段。我们 认为，目前煤矿智能化面临着天时地利人和，行业迎来发展良机。 2.1、 天时：国家 密集出台 政策支持 ，各省市跟进 八部委联合出台的关于加快煤矿智能化发展的指导意见 确定了煤矿智能化 的目标和任务 。 近些年国家对 煤矿智能化的指导性文件频出， 煤炭工业发展 “十 三五 ”规划 、 煤矿安全生产 “十三五 ”规划 、 关于加快煤矿 智能化发展的指导意 见等，尤其是 2020 年 2 月 25 日由发改委、 能源局 、 应急部、煤监局、工信 部、财政部、科技部、教育部 等八部门联合印发的 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 等 ，为行业发展指明了方向。主要目标分为 3 个阶段： 1） 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 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 9 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作、井下和露天煤矿 固定岗 位的无人值守与远程监控 ； 2） 到 2025 年 ， 大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化 ， 形成煤矿智能化建 设技术规范与标准体系，实现开拓设计、地质保障、采掘（剥）、运输、通风、 洗选物流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 ； 3） 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。 指导意见 之后，国家各部委有紧密出台了相关政策： 2020 年 4 月 ，国务院安委会 印发 了全国安全生产专项 整治三年行动计划， 在 煤矿安全整治部分 提出要 加快推进 机械化、 自动化 、信息化、智能化建设 ， 灾害 严重矿井采掘工作面基本实现智能化 ， 力争采掘智能化工作面达到 1000 个以上 , 建设一批智能化矿井 。 2020 年 11 月，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 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 6 月 国家能源局 、 国家矿山安全监察局印发煤矿智能化建设指南（ 2021 年版） 为 建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿 提供了指南。 表 2： 国家层面出台的煤矿智能化相关政策 时间 政策内容 2021 .6 国家能源局、国家矿山安全监察局印发煤矿智能化建设指南（ 2021 年版） ，指导规范智能化煤矿建设。 2020.11.25 国家能源局、原国家煤监局印发 关于开展首批智能化示范煤矿建设的通知 ，确定 71 处煤矿为国家首批智 能化示范建设煤矿。 2020 .4.1 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， 提出要加快推进机械化、自动化、信息化、 智 能化建设，力争 2022 年底采掘智能化工作面达到 1000 个以上 ,建设一批智能化矿井。 2020.2.25 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。 2017.6.7 国家安全监管总局、国家煤矿安监局印发煤矿安全生产“十三五”规划，提出推进煤矿机械化自动化、信 息化、智能化改造。优化煤矿采掘部署和生产系统。小型矿井加快机械化改造，实现采掘机械化；大中型矿 井推进通风、提升、运输等系统自动化改造，无人工作面、无人值守等；发展大型高效集约化矿井和大型露 天煤矿，提 升煤矿综合机械化和自动化水平。 2016.12 国家发改委、国家能源局印发 煤炭工业发展“十三五”规划，目标是到 2020 年煤矿信息化、智能化建设 取得新进展，建成一批先进高效的智慧煤矿 2016 .4.7 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。 资料来源： 政府网站、 北路智控招股说明书、 国海证券研究所 在国家 顶层设计逐步完善后， 全国各地方政府尤其是煤炭大省开始出台本省的煤 炭智能化发展的政策文件。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 10 表 3： 各省市出台的煤矿智能化相关政策 省份 时间 颁布政策及主要内容 河北 2020 年 6 月 四部门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。 山西 2020 年 5 月 制定山西省煤矿 智能化建设实施意见，提出到 2021 年，建成 3 座智能化示范煤矿、 30 个智能化 示范综采工作面；到 2022 年，建成 10 座智能化示范煤矿、 50 个智能化示范综采工作面 ；到 2025 年， 120 万吨 /年及以上煤矿、灾害严重煤矿及其他具备条件煤矿基本实现智能化；到 2030 年，各 类煤矿基本实现智能化，全省建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。 内蒙古 2020 年 6 月 九部门日前联合发布的 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；到 2025 年， 117 处井工矿实现全部固定岗 位机器人作业， 38 处露天矿实现智能连 续运输。重点对 75 处安全风险较大煤矿、 109 处核定产能 300 万吨 /年及以上的大型煤矿实施智能 化改造；到 2035 年，全面建成以智能煤矿为支撑的煤炭工业体系，实现各类煤矿智能化。 安徽 2020 年 6 月 省发展改革委、省能源局等 9 家单位近日联合印发关于加快煤矿智能化发展的实施意见，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。 山东 2020 年 12 月 13 部门联合发布关于加 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，智能化开采 产量达到 65%以上；到 2022 年，生产能力 90 万吨 /年以上煤矿实现智能化开采。建成智能化采煤工 作面 100 个以上，超过全国规划目标的 1/10。智能化开采产量达到 75%以上；到 2025 年，全省煤 矿完成智能化改造。智能化开采产量达到 90%以上。 河南 2019 年 9 月 河南省人民政府办公厅发布关于印发河南省煤矿智能化建设实施方案的通知，到 2021 年年底，生产 能 力 60 万吨 /年及以上煤矿基本完成智能化建设，采煤工作面回采工效达到 70 吨 /工以上。生产能力 60 万吨 /年以下煤矿淘汰炮采工艺，全面实现机械化生产，采煤工作面回采工效达到 50 吨 /工以上。 全省煤矿井下作业人数大幅减少，生产工效大幅提升，生产系统显著优化，安全生产水平全面提升。 贵州 2021 年 1 月 省人民政府关于强化煤矿瓦斯防治攻坚进一步加强煤矿安全生产工作的意见提出，到 2022 年底， 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 ;推 动 60万吨 /年及以上生产煤矿采掘工作 面智能化改造，力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 ;大型煤矿基本建成智能煤矿 . 云南 2020 年 11 月 云南省发展和改革委员会、云南省能源局等多个部门共同研究制定了云南省加快煤矿智能化发展 实施意见，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 。 宁夏 2020 年 8 月 多部门联合印发煤矿智能化发展实施方案提出，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，全区各类煤矿基本实现智能化。 吉林 2020 年 7 月 关于印发 关于加快煤矿智能化发展的指导意见 ： 力争到 2021 年底，以吉煤集团所属煤矿为重 点，建成 23 个全省智能化示范煤矿；到 2025 年底，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化 ； 到 2035 年底，全省各类煤矿基本实现智能化，基本完整形成配套的智能化生产、管理体系，智能化 开采煤炭产量达到 70%以上。 黑龙江 2021 年 1 月 印发黑龙江省加 快煤矿智能化发展的实施意见，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。对地质条件复杂、难以实现 全过程、全时态智能化的煤矿，也应因地制宜，积极推进局部生产系统智能化； 2035 年各类煤矿基 本实现智能化。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 11 新疆 2021 年 2 月 印发新疆维吾尔自治区煤矿智能化建设实施方案，到 2022 年底，力争建成 15 个以上智能化示范 煤矿 。 陕西 2021 年 4 月 制定 陕西省煤矿智能化建设指南（试行），陕西煤业股份有限公司管理的 36 对矿井整体建成了业 务集成、数据共享、智能分析的管控一体化的安全生产信息共享平台。 资料来源： 中国煤炭行业知识服务平台 、 国海证券研究所 国家和地方政府密集出台煤矿智能化的相关政策，对目标和具体任务做了部署， 煤矿智能化的政策东风已至， 行业迎来快速发展期。 2.2、 地利： 5G、 华为 等技术和企业推动 近些年 5G、大数据、 人工智能 、 物联网 、云计算 等新一代信息技术的快速发展 为煤矿 智能化建设提供了技术 支持 。 1） 5G 技术：智能化煤矿要安装大量智能设备， 传输 的 数据种类多 且 数量大， 以太网和 4G 架构下， 高 延时 且 不可控 ， 使服务质量无法得到保障 。 5G 大带宽 、 广连接 、 低时延的特性 为海量 的 数据的高速传输、大规模设备连接、 不同设备之 间的 实时互联 等提供了可能 。 典型应用 ： 基于 5G 的井下高精度定位与应用服务 系统，支持井下车辆管理、采掘精准推进等应用， 解决 移动装备的实时控制和管 理。 2）大数据： 矿井 下 会产生海量的数据， 大数据技术可以分析这些数据的规律， 实现井下海量 的 视频数据的智能分析 ，为安全生产和管理提供依据。 3）人工智能： 煤矿要向 无人化、自主化、智能化发展， 人工智能将 起到无可替 代 的作用 ， 一方面 摄像头、 车辆等 不断向 智能化 发展 ， 另一方面 人工智能 还对海 量 的 数据进行 深度 自我 学习 ，并指导安全生产和管理。 比如 基于 AI 视频识别技 术，识别人员姿态和钻机轨迹，智能 识别皮带异物、跑偏、堆煤、空载等异常现 象并形成告警，助力煤矿 “有人巡检，无人值守” 。 4） 物联网： 物联网技术感知煤矿“人员、机械、环境”等方面的信息， 整合矿 山子系统， 将分散、独立、单一的各个平台升级为系统、开放、多元的综合平台， 打破数据孤岛，避免重复建设， 实现人与物、物与物的全面感知、互联互动的智 能系统。 华为积极参与 赋能 煤矿智能化建设。 2020 年 7 月，华为联合 龙软科技、精英数 智 等合作伙伴发布 华为智能矿山联合解决方案 ， 该解决方案 引入了行业领先的 5G、 AI、鲲鹏云等新 ICT 技术，融合 煤炭行业内智能矿山建设丰富专业的实践 经验，形成了“ 3 个 1 + N + 5”的智能矿山整体架构，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，构建安全可控、弹 性灵活、运维高效的数字化底座；通过一平台，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。通过支撑矿 山打造各类业务应用，形成“智 能矿山五中心” ：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，进而推动矿山应用全面智能化，助力智能矿山走向集约化、 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 12 高效化。 图 7： 华为 “ 3 个 1 + N + 5”智能矿山整体架构 资料来源： 华为官网、 国海证券研究所 2021 年 1 月，华为成立 一级部门“煤矿军团”， 与 运营商 BG、企业 BG 和消费 者 BG 属于同一级别， 可见华为对煤矿智能化的重视， 煤矿军团 愿景是用 ICT 技术支撑煤矿智能化 建设 ， 提升 煤炭 行业信息化智能化水平， 然后 将煤矿行业的 智能化成果外溢到非煤矿山。 煤矿军团是华为在角逐行业数字化转型 “深水区 ”的 战略性布局，在一定程度上扮演着 “先锋队 ”的角色 。 2021 年 9 月 14 日， 国家能源集团携手华为 共同举办的“矿鸿操作系统”发布 会 上，华为正式宣布推出鸿蒙矿山操作系统 矿鸿 ， 这是矿山鸿蒙操作系统的首 次商用， 将从以下几个方面助力煤炭产业的数字化转型：一是共同打造煤矿工业 互联网、建设未来煤矿，有效解决“产业安全”问题；二是通过制定煤矿行业接 口、协议标准，有效推进行业适配；三是打磨煤矿工业物联网操 作系统，实现工 业控制体系的安全可信；四是构建煤矿工业互联网生态体系，推进数字经济和能 源经济的融合，实现煤炭行业高质量发展。 这是 是鸿蒙操作系统的应用 首次 从 To C 领域扩展到了 To B 领域， 具有里程碑式意义， 将助力煤炭行业智能化。 2.3、 人和： 煤炭 企业盈利 提升有望加大资本开支 煤炭行业集中度提升 为煤矿智能化提供基础。 近些年 随着煤炭行业 供给侧改革 ， 逐步 淘汰落后产能 ， 鼓励大型煤炭企业对中小型煤矿进行兼并重组 ，我国煤矿数 量逐年降低，从 2015 年的 10800 处 下降到 2020 年的 4700 处 ， 行业集中度不 断提升， CR5/CR10 分别从 2016 年的 27.5%/40.2%提高到 2019 年的 33.3%/46%， 随着十四五末煤矿数量控制在 4000 处 左右， 行业集中度将会进一 步提升，煤炭企业规模将会进一步扩大，这为煤炭智能化建设提供了基础。 图 8： 我国 煤矿数量逐年降低 图 9： 煤炭行业集中度不断提升 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 13 资料来源： 煤炭工业协会、 国海证券研究所 资料来源： 煤炭工业协会、 国海证券研究所 煤炭 价格持续攀升 ， 企业盈利能力提高 ， 有望加大智慧化建设投入 。 经过近几 年的供给侧改革之后， 煤炭企业的盈利水平开始逐步恢复， 2017-2020 年煤炭开 采和洗选业的利润总和 开始逐步恢复到 2013 年的水平。 2020 年四季度以来， 在碳中和的大背景下， 煤炭行业供需出现失衡， 引起 价格持续上涨， 秦皇岛动力 煤市场价由今年年初的 800 元 /吨上涨到 10 月 20 日的 2342.5 元 /吨，不断创历 史新高。 2021 年 前 8 月煤炭开采和洗选业的利润总和达到 3290.3 亿元， 已经 远超 2020 全年利润总额。煤炭企业盈利水平提高，有望增加资本开支，智能 化 建设投入有望加大。 图 10： 秦皇岛动力煤市场价 (Q5500,山西产 ，元 /吨 ) 图 11： 煤炭开采和洗选业利润总额（亿元） 资料来源： wind、 国海证券研究所 资料来源： wind、 国海证券研究所 3、 煤矿智能化加速落地，市场空间 3100 亿 元 煤矿智能化加速落地。 在政策推动 、技术进步 以及各方企业的积极 推动 下，我国 煤矿智能化取得了一定 进展 。 根据国家矿山安监 局公布数据 ： 2015 年 全国仅有 3 个智能化采煤工作面， 2019 年 达到 275 个， 2020 年达到 494 个， 呈现加速 上涨的趋势。 根据 煤矿安全专项整治三年行动实施方案 的要求： 2022 年要 力争采掘智能化工作面达到 1000 个以上 ， 预计未来 2 年煤矿智能化 将 加速落地。 图 12： 全国智能化采煤工作面 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 14 资料来源： 国家矿山安监局、 国海证券研究所 煤矿智能化 市场规模 3100 亿元。 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 分为 3 个阶段性目标： 1） 2021 年 建成多种类型 、 不同模式的智能化示范煤矿 ； 2） 到 2025 年 ， 大型煤矿和灾 害严重煤矿基本实现智能化 ； 3） 到 2035 年，各类煤矿基本实现智能化 。 截至 2020 年末，全国煤矿数量 约 为 4700 处左右， 根据 中国煤炭工业协会发布 的 2020 煤炭行业发展年度报告 其中提出 十四五 煤炭行业发展 目标 ： 十四五 末 煤矿数量控制在 4000 座 左右 。 我们假设到 2025 年，全国煤炭智能化 的渗透 率达到 50%， 也即 2000 座煤矿达到智能化水平。 2020 年我国智能化采煤工作 面仅有 494 个，到 2025 年有 1506 座煤矿需要进行智能化改造。 根据安永发布 的智慧赋能煤炭产业新万亿市场，已有生产型矿井单矿智能化改造升级费用 约在 1.49 2.63 亿元 ， 平均一座煤矿的改造费用约 2.06 亿元，则到 2025 年我 国煤矿智能化的市场空间将高达 3100 亿元。 同时 随着智能矿山信息系统产品及技术在煤炭行业的成熟应用还 可以 推广 到 非 煤矿山等领域 ， 根据应急管理部的数据， 2020 年 全国非煤矿山大体 3 万多座 ， 同样面临着智能化的需求，则市场空间更大。 4、 行业评级及投资策略 我国煤矿智能化是发展趋势，虽然目前仍处于初级阶段，在国家 政策、技术进步、 企业积极参与的大背景下，行业迎来天时地利人和，面临前所未有的发展机遇， 产业有望加速落地。 我们看好煤矿智能化的发展前景，给予行业推荐评级。 建议 2 条投资主线： 1） 机械 业务 ： 智能化改造会带来大量设备更新需求， 同时传统 机械企业有望凭借现有硬件产品拓展软件业务，为客户提供综合解决方案，且具 备客户资源优势。推荐天地科技、 电光科技； 2） 软件业务： 提供煤矿智能化软 件业务的公司，建议重点关注龙软科技、北路智控（ 暂 未上市）、梅安森。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 15 5、 重点关注个股 我们建议重点关注天地科技、龙软科技、电光科技和北路智控（ 暂 未上 市） 。 5.1、 天地科技 ： 煤机行业龙头，智能化布局 领先 煤机行业龙头 ， 具备全产业链优势 。 公司主营业务为煤机智能制造、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， 具备 煤炭行业全产 业链优势，包括勘探、设计、煤机装备、安全技术与装备、煤矿建设、煤矿运营、 生态治理、清洁能源高效利用等 。 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 ， 受益于煤机行业市占率提升 。 业绩稳步增长，盈利能力有所提升。 公司营收从 2016 年的 129.37 亿元增长到 2020 年的 205.52 亿元， 4 年增长 58.86%， 净利润也从 9.32 亿元增长到 13.64 亿元，年均复合增速 9.99%，业绩稳步增长。 伴随着下游煤炭行业景气度提升 以及煤矿智能化推进，公司 2021H1 营收 /净利润分别增长 26.60%/47.97%，业 绩有加速趋势。同时 2021H1 毛利率和净利