国产大型矿山动力装备取得突破

中国首台300吨级矿用12M55发动机完成18000小时高强度可靠运行验收。 黄翔/供图

证券时报记者 黄翔

在国家能源装备自主可控的进程中，大型矿山动力设备一直被外资垄断。作为露天矿山开采的“心脏”，300吨级超大吨位矿卡动力设备长期由海外品牌主导，不仅采购与维保成本高企，还影响能源产业链数据安全与供应链稳定。如今，这一格局正被打破。

日前，潍柴自主研发的中国首台300吨级矿用12M55发动机，在国能准能集团黑岱沟露天煤矿完成18000小时高强度可靠运行验收，通过了行业权威专家组全维度的评审。这是我国首台通过长周期极端工况验证的超大吨位矿卡动力，历经多年技术攻关，实现了从“样品”到“商品”的跨越，标志着国产大型矿山动力装备迈入全球第一梯队，为国家能源装备自主可控筑牢根基。

国产大型矿山动力

迈向成熟

在国能准能集团黑岱沟露天煤矿，无人驾驶矿卡穿梭于矿坑之间，自动完成装卸、运输、避让等全流程作业。

随着大型露天矿山24小时不间断运转成为常态，其对核心动力系统的可靠性、稳定性与响应精度提出更高要求。“矿山露天开采场景具备重载、高强度连续作业等特征，是检验重型发动机可靠性的终极考场。”潍柴动力相关负责人介绍。

证券时报记者在现场看到，重型矿卡犹如庞然巨物一般，一个车轮直径比一个成年人还高出不少，其自身重量达到200余吨，载重能力更可达300吨以上，一台进口大型矿卡价格动辄数千万元。驱动这样的钢铁巨兽，对发动机的性能要求极为严苛。18000小时连续稳定运行，按矿卡日均作业15小时测算，相当于无故障运转超1200天，这是此前国产发动机从未触及的水平。

技术成熟的背后，是长达十余年的深耕与迭代。潍柴动力相关负责人向记者介绍，作为国内首款300吨级矿卡动力总成，12M55发动机专属ECU电控系统可随时进行优化及定制化标定，超高压共轨闭环控制系统可实现燃油系统精准控制。同时，在验证过程中不断对副车架减震、消音器结构、机体、动力总成轴系校核、油底壳结构等方面进行优化，使得燃油经济性及NVH（噪声、振动与声振粗糙度）等多项核心性能指标超越进口品牌。

实战数据是检验产品成熟度的最好证明。截至目前，12M55系列矿用发动机已实现在全球600余台矿卡上搭载运行。同时，超过2000台潍柴大型矿卡发动机在海外市场实现批量稳定运行，产品成熟度与商业化能力达到国际先进水平。

清华大学教授帅石金表示，潍柴300吨级矿卡动力各项性能与技术指标全部达标，18000小时不仅是运行时长的突破，更是国产矿山动力从“样品”到“产品”、从“产品”到“商品”的标志，完成了国产大型矿卡动力从技术研发到市场验证的关键一跃，彻底结束了国产动力无法胜任超大吨位矿卡长期作业的历史。

打破海外品牌主导格局

长期以来，全球大型矿山高端动力市场被少数海外品牌垄断，100吨级以上矿卡发动机几乎完全依赖进口，自主品牌市场占比趋近于零。

“进口设备不仅采购价格高昂，维保周期长、服务响应慢、配件价格居高不下，更关键的是，核心技术、运行数据、控制算法均由海外掌控，给国家能源产业安全带来潜在风险。”潍柴动力相关负责人介绍。

当前，海外品牌也加速在中国进行“本土化”生产制造，但其核心研发、电控底层代码、关键技术标准仍掌握在国外，国内仅承担组装生产环节。

潍柴实现的全链条自主可控，涵盖三大核心维度：一是研发与生产全自主，从平台设计到制造工艺均由国内团队完成；二是供应链自主，关键零部件实现国产化配套；三是运行数据、传输分析全留存国内，从根源上保障矿山数据安全。

随着潍柴产品可靠性验证落地，海外品牌主导的市场格局开始松动。当前国内130吨级以上的矿卡年更新需求稳定，存量矿卡进入换装周期，一台大型矿卡使用寿命约20年，其间需更换2—3次发动机，国产替代拥有广阔的市场空间。据介绍，目前潍柴已与国能准能等大型矿企达成合作，多款产品在矿区实地作业，2026年有望进一步实现规模化推广。

行业数据显示，我国是全球露天煤矿开采量第一大国，大型矿山装备更新换代与国产替代的需求迫切。潍柴作为首个实现超大吨位矿卡动力批量运行的中国品牌，正快速填补国内高端配套空白，推动矿山动力市场从“外资独大”向“中外竞争、国产崛起”转变。

国产替代加速产业升级

18000小时运行里程碑的达成，成为我国矿山装备行业加速升级、实现高质量发展的重要催化剂。长期受制于外资垄断的矿山高端动力领域，正借助国产化替代浪潮，从设备更新、效率提升、产业链重构到低碳转型，开启全维度产业升级。

“矿山行业是能源保供的核心环节，装备自主化水平直接决定行业供应链安全与运营效益。”中国工程机械工业协会相关专家表示，过去大型矿卡动力依赖进口，不仅让矿山企业背负高昂成本，更在维保、数据、技术迭代上受制于人，成为行业升级的最大掣肘。国产动力完成长周期验证，意味着矿山核心装备终于摆脱外部约束，行业升级有了坚实的硬件支撑。

目前国内大型矿卡存量设备逐步进入动力系统替换周期，国产矿山动力已形成多系列适配方案，可与国内外主流整车机型匹配，为存量设备替换提供了可行路径。

针对存量矿卡换装需求，潍柴已完成100吨—400吨全系列矿卡发动机方案，与国内外主流整车品牌实现匹配，可快速推进存量设备中国品牌动力替换。

产业链协同升级，是此次国产化突破带给矿山行业的深层价值。高端矿山动力涉及增压系统、高压共轨、电控系统等数十项关键零部件，此前均由海外供应商垄断。随着国产动力规模化落地，本土配套企业迎来技术突破与产能释放机遇，从核心部件到整机制造、从研发设计到检测认证，一条自主可控的矿山装备产业链加速成型。

更具长远意义的是，国产替代正推动矿山装备行业标准体系重构。“长期以来，全球矿山动力标准由海外企业主导，国产设备在国际市场面临标准壁垒。”中国工程机械工业协会相关专家表示，如今，国产动力通过极端工况实战验证，形成了一套符合中国矿山场景的技术规范与验证体系，行业正以此为基础，推动建立矿山动力“中国标准”，逐步提升在全球矿山装备领域的话语权，让中国矿山装备产业逐步迈向全球价值链中高端。