中国神华：从智能矿山到智慧电厂的能源央企 AI 化标杆

Part 01 案例企业介绍

中国神华能源股份有限公司（China Shenhua Energy Co., Ltd.）成立于 2004 年，由神华集团有限责任公司整合旗下煤炭、铁路、港口、发电、煤化工等业务组建，2005 年在港交所上市（01088.HK），2007 年在上交所上市（601088.SH），是国家能源投资集团（国家能源集团）旗下核心 A+H 双重上市公司。公司主营业务覆盖煤炭生产、煤炭运输（铁路 + 港口）、发电（燃煤 + 新能源）、煤化工四大板块，是全球最大的煤炭上市公司、最大的煤制油生产商、最大的火力发电公司之一。

从财务表现看，中国神华 2024 年实现营业收入约 3384 亿元人民币，归母净利润 586.71 亿元，基本每股收益约 2.95 元，分红金额约 449 亿元，分红率约 76%，是 A 股市场中分红率最高的公司之一。截至 2024 年底，公司煤炭储量 144 亿吨，发电总装机容量约 4.5 万兆瓦（其中新能源装机超过 6000 兆瓦），铁路运营里程超过 2400 公里，港口吞吐能力超过 2.7 亿吨/年。

中国神华的战略主轴是”煤炭 + 运输 + 电力 + 化工”一体化产业链协同。公司把 AI 定位为”赋能安全生产、提升运营效率、推动绿色低碳”的核心引擎，2024-2025 年持续加大 AI 投入，先后在神东煤炭、塔山煤矿、哈尔乌素露天煤矿、黄骅港等多个标杆场景落地 AI 与无人化项目。

Part 02 案例介绍

一、核心 AI 场景：神东煤炭智能矿山

神东煤炭集团是中国神华的核心煤炭子公司，年产煤炭超过 2 亿吨，是全球最大的井工煤矿集群。2024 年起，神东煤炭在采煤、掘进、运输、通风、安全五大环节全面引入 AI，核心创新包括：

智能采煤工作面：基于 AI 视频识别 + 液压支架电液控制 + 采煤机自适应截割，工作面”无人操作、远程监控”。神东大柳塔煤矿、补连塔煤矿等 8 个工作面实现 100% 无人操作，单工作面日均产煤从 2.5 万吨提升至 4 万吨。
智能掘进：AI 实时识别掘进巷道地质条件，自动调整掘进机截割参数，掘进效率提升 30%。
AI 视频安全监控：井下 2 万+ 路摄像头由 AI 实时分析，自动识别人员违规、设备异常、煤壁异常等 30+ 类事件，响应时间从分钟级缩短到秒级。
AI 运输调度：带式输送机、刮板输送机由 AI 调度，单台输送机故障预警准确率达到 90%。

2024 年神东煤炭累计获批”煤炭生产作业场景视讯 AI 算法训练推理平台”等多项 AI 相关专利，并入选”2024 数智强企创新发展案例”。

二、多场景延伸：智慧电厂、智慧运输、AI 安全

（一）智慧电厂与 AI 发电

中国神华下属燃煤电厂、新能源电厂在 AI 应用上取得显著进展：

AI 燃烧优化：基于炉膛火焰 AI 视觉识别 + 工况数据，AI 自动调整锅炉燃烧参数，燃煤效率提升 1.2%，氮氧化物排放下降 15%。
AI 设备预测性维护：汽轮机、风机、磨煤机等关键设备由 AI 实时监控，提前 7-30 天预警故障，非计划停机时间下降 35%。
AI 新能源功率预测：基于气象数据 + 历史发电数据，AI 提前 72 小时预测风电、光伏出力，准确率达到 95%。
智慧电厂一体化平台：在河北三河、广东惠州等燃煤电厂试点 AI 一体化平台，单厂运营人员减少 30%。

（二）智慧运输与港口 AI

中国神华运营超过 2400 公里的自有铁路和多个港口，AI 在运输调度、装卸作业、客户服务中发挥关键作用：

AI 列车调度：神朔铁路、朔黄铁路等核心线路由 AI 智能调度，单列车平均周转时间缩短 18%。
AI 港口装卸：黄骅港、神华天津煤码头等港口应用 AI 视觉识别 + 自动化装卸设备，单船装卸时间缩短 25%。
AI 客户服务：基于大模型的智慧客服替代人工处理煤炭物流客户咨询，2024 年累计处理超过 200 万次。

（三）露天煤矿无人驾驶矿卡

中国神华旗下哈尔乌素露天煤矿、宝日希勒露天煤矿是国内最早规模化部署无人驾驶矿卡的企业：

220 吨无人矿卡：哈尔乌素露天煤矿部署 30+ 台 220 吨无人驾驶矿卡，2024 年实现完全无人自主运行，单台矿卡日均运煤量超过 5000 吨。
AI 路径规划：AI 在毫秒级为每台矿卡规划最优运输路径，多车协同避免拥堵。
安全效益：无人矿卡替代危险环境下的真人司机，工伤事故率下降 80%。

中国神华 2025 年规划把无人矿卡推广到旗下所有露天煤矿，预计 2026 年底前实现 200+ 台规模部署。

三、实施要素：组织、生态、安全

中国神华 AI 落地有三个关键要素：

组织变革：2023 年向国能数智科技开发（北京）有限公司增资 6.4 亿元，组建专门的 AI 与数智化产业平台；公司”数智化转型委员会”由总经理牵头。
生态合作：与华为、阿里云、商汤、寒武纪等头部 AI 公司合作，神东煤炭与西安交通大学、中国矿业大学等高校共建 AI 实验室。
安全优先：所有 AI 项目都以”安全生产”为前提，井下 AI 必须通过煤安认证、矿安认证等多重审批。

Part 03 案例点评

一、创新价值

中国神华的 AI 实践呈现三大创新价值。第一，”全产业链 AI 化”。从井下采煤到地面电厂、从铁路运输到港口装卸，中国神华在每个环节都深度应用 AI，是国内产业链 AI 化最完整的能源央企。第二，”无人化矿区标杆”。220 吨无人矿卡规模化部署在国际上属于领先水平，为全球露天煤矿 AI 化提供了”中国方案”。第三，”AI 赋能安全生产”。中国神华把 AI 视为”安全第一”的支撑工具而非单纯降本工具，这种价值观与能源行业的高风险属性高度契合。

二、争议挑战

中国神华 AI 转型也面临挑战。一是”AI 与就业”。煤矿、电厂高度自动化对一线员工技能要求大幅提升，部分年龄较大的员工面临转型压力。二是”AI 与煤炭主业的长期方向”。在双碳目标下，煤炭主业面临长期不确定性，AI 投入与主业战略之间需要持续平衡。三是”AI 在井下应用的极端环境可靠性”。井下高温、高湿、强振动、强电磁干扰对 AI 硬件稳定性提出极高要求，需要持续投入研发解决。

三、行业启示

中国神华的案例为传统能源行业带来三点启示。其一，”AI 是能源行业安全与效率的双重赋能”。中国神华把 AI 用于井下安全监控、设备预测性维护、危险环境无人化，不仅提升效率，更直接挽救生命、避免事故，这是 AI 在能源行业最重要的价值。其二，”全产业链 AI 化是能源央企的差异化路径”。中国神华”煤炭 + 运输 + 电力 + 化工”一体化产业链为 AI 化提供了独特场景，单一业务能源公司难以复制。其三，”无人化矿区是 AI 与 5G 协同的标杆”。220 吨无人矿卡 + 5G + AI 是矿山行业未来 5-10 年的主流方向，中国神华已经走在前列。可以预见，未来 5 年中国能源行业（特别是煤炭、油气、火电）的 AI 化将向”全产业链协同 + 安全优先”演进，中国神华的实践为整个能源行业树立了标杆。从更宏观的视角看，中国神华作为 A+H 双重上市公司，其 AI 化路径不仅代表了央企的科技转型方向，也为全球能源行业的 AI 化提供了”中国方案”——特别是无人矿卡、智能矿山、智慧电厂等场景的规模化部署，已经让中国神华走在国际同行前列。可以预见，未来 5 年中国能源央企（中石油、中石化、国家电网、国家能源集团等）的 AI 化将形成”全产业链协同 + 安全优先 + 绿色低碳”的共同路径，而中国神华的实践正是这一路径的先行者。