業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，港口無(wú)人駕駛2022年將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。面對(duì)數(shù)千億藍(lán)海市場(chǎng)，中外無(wú)人港口發(fā)展現(xiàn)狀如何？產(chǎn)品落地的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在哪？頭部企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃是怎樣的？這篇文章或許可以給大家提供一些參考！
文章基于新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所調(diào)研，采訪了留德校友聯(lián)合會(huì)執(zhí)行主席、斯年智駕合伙人汪楚皓，西井科技無(wú)人駕駛創(chuàng)始人孫作雷博士以及三一海洋重工相關(guān)負(fù)責(zé)人，主要從中外港口無(wú)人駕駛發(fā)展現(xiàn)狀、全球各地區(qū)產(chǎn)業(yè)環(huán)境優(yōu)劣勢(shì)、智慧港口未來(lái)升級(jí)方向三大方面進(jìn)行分析，分上、下兩篇刊載。
發(fā)展現(xiàn)狀——中歐港口自動(dòng)化水平全球領(lǐng)先
港口集裝箱的裝卸過(guò)程通常會(huì)涉及三個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)：貨物通過(guò)岸橋設(shè)備，在碼頭面進(jìn)行裝卸船；貨物通過(guò)水平運(yùn)輸設(shè)備，在碼頭面和堆場(chǎng)之間運(yùn)輸；貨物通過(guò)場(chǎng)橋設(shè)備，在堆場(chǎng)進(jìn)行裝卸箱。
對(duì)于碼頭運(yùn)營(yíng)商而言，最大的痛點(diǎn)來(lái)自水平運(yùn)輸，主要是人力成本過(guò)高和人力資源供不應(yīng)求帶來(lái)的壓力。針對(duì)這一環(huán)節(jié)，目前港口主要有三種自動(dòng)化解決方案：AGV（Automated Guided Vehicle）、集裝箱跨運(yùn)車和無(wú)人駕駛集卡。
其中，AGV作為最早應(yīng)用起來(lái)、也是目前全球集裝箱港口市占率最高的自動(dòng)化設(shè)備，在傳統(tǒng)加埋磁釘導(dǎo)航作業(yè)的產(chǎn)品基礎(chǔ)上，還創(chuàng)新發(fā)展出了ART（Artificial Intelligence Robot of Transportation）、IGV（Intelligent Guided Vehicle）等柔性化、智能化程度更高的車輛。
歐洲最早建成自動(dòng)化集裝箱碼頭，是港口AGV應(yīng)用的代表
自動(dòng)化集裝箱碼頭首先出現(xiàn)在勞動(dòng)力成本昂貴和熟練勞動(dòng)力匱乏的歐洲。1993年，世界上第一個(gè)集裝箱自動(dòng)化碼頭在荷蘭鹿特丹港ETC Delta Sealand投產(chǎn)，集裝箱從岸到場(chǎng)堆的水平運(yùn)輸采用了AGV沿固定圓形路線運(yùn)行，這是AGV首次應(yīng)用在港口作業(yè)。
由于AGV以固定路線行駛，路線長(zhǎng)、不靈活，會(huì)產(chǎn)生堵塞、堆場(chǎng)前沿占用面積大等弊端問(wèn)題，鹿特丹港在總結(jié)Delta Sealand自動(dòng)化碼頭建設(shè)和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于1997年建成Delta Dedicated（DDE）自動(dòng)化集裝箱碼頭，2000年建成Dedicated Wes（DDW）自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)集裝箱碼頭。鹿特丹港在2008年投入運(yùn)營(yíng)的Euromax碼頭代表了第三代集裝箱自動(dòng)化碼頭，堆場(chǎng)內(nèi)每個(gè)箱區(qū)設(shè)有1條AGV通道，在相互交叉的情況下，AGV不僅可以直行，而且可以轉(zhuǎn)彎、環(huán)行，還可在軌道式龍門(mén)起重機(jī)的門(mén)腿間進(jìn)行裝卸作業(yè)。
嘗到自動(dòng)化的甜頭后，歐洲、北美、亞洲、大洋洲陸續(xù)掀起熱潮，在英國(guó)倫敦港、日本川崎港、新加坡港、德國(guó)漢堡港、比利時(shí)安特衛(wèi)普港、西班牙阿爾赫西拉斯港等港口建成全自動(dòng)化或半自動(dòng)化碼頭，其中世界上最先投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的一批自動(dòng)化集裝箱碼頭主要分布在歐洲。
歐洲是AGV的發(fā)源地，也是港口AGV的流行地。據(jù)留德校友聯(lián)合會(huì)執(zhí)行主席、斯年智駕合伙人汪楚皓介紹，AGV技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)很成熟了，目前歐洲港口使用最多的還是AGV，其次是跨運(yùn)車。但因?yàn)榇a頭用的重載AGV技術(shù)要求更苛刻，且需要在運(yùn)行區(qū)域鋪設(shè)數(shù)萬(wàn)枚磁釘，對(duì)港口地基的土建基礎(chǔ)要求非常高，導(dǎo)致后期面臨運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高、升級(jí)改造難等問(wèn)題。如世界首個(gè)自動(dòng)化碼頭——鹿特丹港現(xiàn)在就深受困擾。
中國(guó)起步晚但發(fā)展快，自動(dòng)化碼頭作業(yè)效率遠(yuǎn)超國(guó)外
相比歐洲從20世紀(jì)90年代就開(kāi)始發(fā)展自動(dòng)化港口，日本、美國(guó)、新加坡、韓國(guó)等也緊隨其后取得成績(jī)，中國(guó)起步較晚，但發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。
2012年10月，中遠(yuǎn)太平洋、振華重工、廈門(mén)海滄投資集團(tuán)達(dá)成合作，宣布全球首個(gè)第四代全自動(dòng)化碼頭裝卸系統(tǒng)將落戶廈門(mén)遠(yuǎn)海碼頭（一期）。2016年3月，廈門(mén)遠(yuǎn)海自動(dòng)化碼頭正式投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著中國(guó)建成首個(gè)全自動(dòng)化集裝箱碼頭。
從廈門(mén)遠(yuǎn)海碼頭開(kāi)始，中國(guó)正式搭上自動(dòng)化碼頭發(fā)展快車。據(jù)新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解、交通運(yùn)輸部數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)目前已建成10座自動(dòng)化集裝箱碼頭，并有7座自動(dòng)化集裝箱碼頭在建。已建和在建規(guī)模均居世界首位，其中多個(gè)智慧碼頭實(shí)現(xiàn)亞洲乃至全球首創(chuàng)。
國(guó)內(nèi)部分自動(dòng)化碼頭建設(shè)情況（新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統(tǒng)計(jì)）
從實(shí)際營(yíng)運(yùn)情況看，我國(guó)自動(dòng)化碼頭運(yùn)行穩(wěn)定，裝卸效率逐步提升。2017年12月開(kāi)港運(yùn)行的上海港洋山四期工程是全球單體規(guī)模最大、智能化程度最高的集裝箱碼頭，投運(yùn)第一年就完成集裝箱吞吐量201.36萬(wàn)TEU，2020年完成集裝箱吞吐量420萬(wàn)TEU，2021年創(chuàng)下了自動(dòng)化碼頭2.1萬(wàn)標(biāo)箱的24小時(shí)晝夜作業(yè)紀(jì)錄。青島前灣自動(dòng)化碼頭運(yùn)營(yíng)4年多來(lái)，多次刷新自己創(chuàng)造的裝箱世界紀(jì)錄，創(chuàng)造出平均作業(yè)效率36.2自然箱／小時(shí)，最高作業(yè)效率43.8自然箱／小時(shí)的世界紀(jì)錄，效率遠(yuǎn)超國(guó)外同類碼頭。
從投用產(chǎn)品類型看，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化碼頭較少使用集裝箱跨運(yùn)車，主要是跨運(yùn)車可以堆箱層數(shù)較低，且堆場(chǎng)利用率較低，不符合國(guó)內(nèi)大多數(shù)集裝箱碼頭建設(shè)需要。而加埋磁釘作業(yè)的傳統(tǒng)AGV正在被兼具智能化、輕量化、模塊化等特點(diǎn)，設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)更便捷的ART、IGV所取代：在廈門(mén)遠(yuǎn)海碼頭，6輛純電動(dòng)無(wú)人駕駛運(yùn)輸車已從單機(jī)智能變成編隊(duì)行駛，天津港于2021年交付了港口規(guī)模最大的60臺(tái)ART車隊(duì)。
值得注意的是，近年來(lái)，除了技術(shù)路線類似無(wú)人駕駛的ART、IGV，真正具備L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)的無(wú)人駕駛集卡在港口的出鏡率越來(lái)越高。
國(guó)內(nèi)部分自動(dòng)化碼頭無(wú)人駕駛集卡投用情況（新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統(tǒng)計(jì)）
另外，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我國(guó)組織編制并發(fā)布了全球首部《自動(dòng)化集裝箱碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范》和《自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)指南》，形成了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，不僅大大提高了國(guó)內(nèi)自動(dòng)化碼頭建設(shè)水平，也為世界上其他國(guó)家貢獻(xiàn)了“中國(guó)方案”。如以色列海法港、阿布扎比哈里發(fā)港二期、意大利首個(gè)自動(dòng)化港口——瓦多港等，在自動(dòng)化碼頭總平面布置、裝卸工藝等方面均采用了我國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
智慧港口加速跑，無(wú)人駕駛卡車是主要方向
其實(shí)，港口水平運(yùn)輸?shù)闹腔刍ㄔO(shè)，首要解決的就是內(nèi)集卡司機(jī)的人力成本高和勞動(dòng)力斷層問(wèn)題。吞吐量大的港口集卡通常需要24小時(shí)運(yùn)行,每輛內(nèi)集卡需要3名司機(jī)三班倒，有時(shí)還需要再增加1名司機(jī)替補(bǔ)。
據(jù)新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，目前，中國(guó)港口內(nèi)集卡司機(jī)成本（工資+社保）平均每年約15萬(wàn)-20萬(wàn)元,并且逐年上漲。按此標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)大中型集裝箱碼頭每年用于內(nèi)集卡司機(jī)的人力成本大概在22億-40億元，在很多港口占到了整體成本的70%。
同時(shí)，港口內(nèi)集卡司機(jī)需要至少A2等級(jí)以上的駕駛證,外加若干年安全駕駛經(jīng)驗(yàn),是技術(shù)要求較高的職業(yè)。而內(nèi)集卡司機(jī)較長(zhǎng)途運(yùn)輸司機(jī)收入低,加之行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力大，受外部環(huán)境影響更容易出現(xiàn)歇業(yè)的情況，在當(dāng)前高昂的人力開(kāi)銷下，港口內(nèi)集卡司機(jī)還處于短缺狀態(tài)。
這也是全球港口普遍面臨的痛點(diǎn)。據(jù)美國(guó)卡車運(yùn)輸協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，當(dāng)前全美短缺8萬(wàn)名司機(jī)。因?yàn)榭ㄜ囁緳C(jī)和卡車設(shè)備的短缺，美國(guó)無(wú)論是開(kāi)啟7天24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，還是執(zhí)行高額滯留罰款，對(duì)其港口擁堵的疏通作用都不大。
西井科技是國(guó)內(nèi)較早在港口推廣無(wú)人駕駛卡車的自動(dòng)駕駛公司，西井科技無(wú)人駕駛創(chuàng)始人孫作雷博士介紹，結(jié)合運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，目前港口每投入一輛無(wú)人駕駛卡車可減少3-4名司機(jī)，一年還可節(jié)省45-60萬(wàn)的人力成本，一定程度上減輕了招工壓力。同時(shí)，無(wú)人駕駛電動(dòng)集卡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配件購(gòu)買方便，修理保養(yǎng)與傳統(tǒng)卡車沒(méi)太大區(qū)別，因此日常維護(hù)費(fèi)用也相對(duì)較低，每車每年可省去10萬(wàn)左右的燃油費(fèi)和車輛維護(hù)費(fèi)。
顯然，成本是首要原因，而無(wú)人駕駛集卡能逐步取代AGV，集卡的改造與適配能力也是非常重要的因素。現(xiàn)階段的汽車產(chǎn)業(yè)，電氣化技術(shù)儲(chǔ)備已經(jīng)非常豐富，能夠向行業(yè)或自動(dòng)駕駛技術(shù)公司提供成熟的線控底盤(pán)電動(dòng)車型。后者采購(gòu)電動(dòng)集卡并加裝傳感器，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油門(mén)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)模塊的控制。且經(jīng)過(guò)改造的無(wú)人集車可以再退回到人工操作，對(duì)于一些在技術(shù)上把握不夠，或者說(shuō)沒(méi)有太多的信心，不知道自動(dòng)駕駛到底可以做成什么樣子的企業(yè)來(lái)說(shuō)，也能避免重資產(chǎn)突然報(bào)廢。
此外，汪楚皓表示，無(wú)人駕駛卡車對(duì)比傳統(tǒng)AGV，除了單車投入成本更低，使用上也無(wú)需對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施做大的改造，同時(shí)適用老碼頭自動(dòng)化改造和新建自動(dòng)化碼頭。而且，隨著無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)展，更多潛在的應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展延伸，對(duì)比新型ART、IGV，無(wú)人駕駛卡車有更大的商用價(jià)值，不僅可以在港口內(nèi)、港口間運(yùn)輸集裝箱，還能進(jìn)入更開(kāi)放的場(chǎng)景，在高速公路承擔(dān)干線運(yùn)輸，未來(lái)可打造從貨輪到倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、物流中心的跨場(chǎng)景“一條龍”服務(wù)。
據(jù)新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，國(guó)內(nèi)瞄準(zhǔn)無(wú)人駕駛卡車的企業(yè)主要分為三股力量，分別是振華重工、三一海洋重工等為代表的傳統(tǒng)港口機(jī)械制造商，西井科技、斯年智駕、飛步科技、摯途科技、圖森未來(lái)、主線科技等為代表的自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)公司，還有一汽解放、上汽集團(tuán)、東風(fēng)柳汽、中國(guó)重汽、比亞迪等為代表的汽車廠商。這些企業(yè)自主研發(fā)或合作落地的自動(dòng)駕駛卡車，在2021年也取得了突破性發(fā)展：
三一海洋重工在中國(guó)首個(gè)由傳統(tǒng)散雜貨碼頭升級(jí)改造的自動(dòng)化碼頭——媽灣港——交付了18臺(tái)無(wú)人駕駛卡車；西井科技攜手和記港口，在泰國(guó)完成全球首個(gè)交付用戶自己運(yùn)營(yíng)的港口無(wú)人駕駛集卡項(xiàng)目，同時(shí)與中遠(yuǎn)海運(yùn)阿布扎比哈利法港二期碼頭全球首創(chuàng)“無(wú)人駕駛商業(yè)化代運(yùn)營(yíng)”（2020年下半年已完成簽約），目前西井科技實(shí)際運(yùn)營(yíng)的無(wú)人駕駛車輛達(dá)到了近百臺(tái)；斯年智駕拿下全球首個(gè)L4級(jí)別無(wú)人駕駛商業(yè)化運(yùn)營(yíng)付費(fèi)協(xié)議，已部署近40輛無(wú)人集卡進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)營(yíng)；飛步科技在梅山港區(qū)組建了超40臺(tái)的全球最大規(guī)模自動(dòng)駕駛集卡作業(yè)車隊(duì)，并完成寧波舟山港集團(tuán)2021年第3000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱作業(yè)；主線科技成為業(yè)界首個(gè)港口無(wú)人駕駛車輛商業(yè)交付“破百”的自動(dòng)駕駛卡車公司，并完成天津港2021年第2000萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱作業(yè)；上汽集團(tuán)無(wú)人駕駛重卡2021年轉(zhuǎn)運(yùn)集裝箱超4萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱，計(jì)劃2022年投用超30輛無(wú)人重卡；......
據(jù)新戰(zhàn)略無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，國(guó)內(nèi)目前已有近300輛無(wú)人駕駛卡車進(jìn)入港口，港口無(wú)人駕駛正在實(shí)現(xiàn)從技術(shù)研發(fā)到商用落地里程碑式的發(fā)展。
