国内目前已有近300辆无人驾驶卡车进入港口，港口无人驾驶正在实现从技术研发到商用落地里程碑式的发展。
伴随无人驾驶技术的成熟，港口建设逐步从“自动化”迈向“无人化”。尤其是在港口集装箱水平运输作业环节，智能设备不断升级，不仅可以覆盖高昂的人力成本，还能大幅提高作业效率的无人驾驶集卡被更多地应用起来。业内人士预测，港口无人驾驶2022年将迎来爆发式增长。面对数千亿蓝海市场，中外无人港口发展现状如何？产品落地的竞争优势在哪？头部企业的发展规划是怎样的？新战略无人驾驶产业研究所采访了留德校友联合会执行主席、斯年智驾合伙人汪楚皓，西井科技无人驾驶创始人孙作雷博士以及三一海洋重工相关负责人，主要从中外港口无人驾驶发展现状、全球各地区产业环境优劣势、智慧港口未来升级方向三大方面进行分析。
港口集装箱的装卸过程通常会涉及三个作业环节：货物通过岸桥设备，在码头面进行装卸船；货物通过水平运输设备，在码头面和堆场之间运输；货物通过场桥设备，在堆场进行装卸箱。
对于码头运营商而言，最大的痛点来自水平运输，主要是人力成本过高和人力资源供不应求带来的压力。针对这一环节，目前港口主要有三种自动化解决方案 ：AGV（Automated Guided Vehicle）、集装箱跨运车和无人驾驶集卡。
AGV
ART
集装箱跨运车
无人驾驶集卡
其中，AGV作为最早应用起来、也是目前全球集装箱港口市占率最高的自动化设备，在传统加埋磁钉导航作业的产品基础上，还创新发展出了ART（Artificial Intelligence Robot of Transportation）、IGV（Intelligent Guided Vehicle）等柔性化、智能化程度更高的车辆。欧洲最早建成自动化集装箱码头是港口AGV应用的代表自动化集装箱码头首先出现在劳动力成本昂贵和熟练劳动力匮乏的欧洲。1993年，世界上第一个集装箱自动化码头在荷兰鹿特丹港ETC Delta Sealand投产，集装箱从岸到场堆的水平运输采用了AGV沿固定圆形路线运行，这是AGV首次应用在港口作业。由于AGV以固定路线行驶，路线长、不灵活，会产生堵塞、堆场前沿占用面积大等弊端问题，鹿特丹港在总结Delta Sealand自动化码头建设和使用经验的基础上，于1997年建成Delta Dedicated（DDE）自动化集装箱码头，2000年建成Dedicated Wes（DDW）自动化运转集装箱码头。鹿特丹港在2008年投入运营的Euromax码头代表了第三代集装箱自动化码头，堆场内每个箱区设有1条AGV通道，在相互交叉的情况下，AGV不仅可以直行，而且可以转弯、环行，还可在轨道式龙门起重机的门腿间进行装卸作业。尝到自动化的甜头后，欧洲、北美、亚洲、大洋洲陆续掀起热潮，在英国伦敦港、日本川崎港、新加坡港、德国汉堡港、比利时安特卫普港、西班牙阿尔赫西拉斯港等港口建成全自动化或半自动化码头，其中世界上最先投产运营的一批自动化集装箱码头主要分布在欧洲。
欧洲是AGV的发源地，也是港口AGV的流行地。据留德校友联合会执行主席、斯年智驾合伙人汪楚皓介绍，AGV技术发展至今已经很成熟了，目前欧洲港口使用最多的还是AGV，其次是跨运车。但因为码头用的重载AGV技术要求更苛刻，且需要在运行区域铺设数万枚磁钉，对港口地基的土建基础要求非常高，导致后期面临运营维护成本高、升级改造难等问题。如世界首个自动化码头——鹿特丹港现在就深受困扰。相比欧洲从20世纪90年代就开始发展自动化港口，日本、美国、新加坡、韩国等也紧随其后取得成绩，中国起步较晚，但发展势头强劲。2012年10月，中远太平洋、振华重工、厦门海沧投资集团达成合作，宣布全球首个第四代全自动化码头装卸系统将落户厦门远海码头（一期）。2016年3月，厦门远海自动化码头正式投产运营，标志着中国建成首个全自动化集装箱码头。从厦门远海码头开始，中国正式搭上自动化码头发展快车。据新战略无人驾驶产业研究所了解、交通运输部数据显示，我国目前已建成10座自动化集装箱码头，并有7座自动化集装箱码头在建。已建和在建规模均居世界首位，其中多个智慧码头实现亚洲乃至全球首创。从实际营运情况看，我国自动化码头运行稳定，装卸效率逐步提升。2017年12月开港运行的上海港洋山四期工程是全球单体规模最大、智能化程度最高的集装箱码头，投运第一年就完成集装箱吞吐量201.36万TEU，2020年完成集装箱吞吐量420万TEU，2021年创下了自动化码头2.1万标箱的24小时昼夜作业纪录。青岛前湾自动化码头运营4年多来，多次刷新自己创造的装箱世界纪录，创造出平均作业效率36.2自然箱／小时，最高作业效率43.8自然箱／小时的世界纪录，效率远超国外同类码头。从投用产品类型看，国内自动化码头较少使用集装箱跨运车，主要是跨运车可以堆箱层数较低，且堆场利用率较低，不符合国内大多数集装箱码头建设需要。而加埋磁钉作业的传统AGV正在被兼具智能化、轻量化、模块化等特点，设备日常维护保养更便捷的ART、IGV所取代：在厦门远海码头，6辆纯电动无人驾驶运输车已从单机智能变成编队行驶，天津港于2021年交付了港口规模最大的60台ART车队。值得注意的是，近年来，除了技术路线类似无人驾驶的ART、IGV，真正具备L4级自动驾驶技术的无人驾驶集卡在港口的出镜率越来越高。另外，在总结经验的基础上，我国组织编制并发布了全球首部《自动化集装箱码头设计规范》和《自动化集装箱码头建设指南》，形成了中国标准，不仅大大提高了国内自动化码头建设水平，也为世界上其他国家贡献了“中国方案”。如以色列海法港、阿布扎比哈里发港二期、意大利首个自动化港口——瓦多港等，在自动化码头总平面布置、装卸工艺等方面均采用了我国的技术标准。其实，港口水平运输的智慧化建设，首要解决的就是内集卡司机的人力成本高和劳动力断层问题。吞吐量大的港口集卡通常需要24小时运行,每辆内集卡需要3名司机三班倒，有时还需要再增加1名司机替补。据新战略无人驾驶产业研究所了解，目前，中国港口内集卡司机成本（工资+社保）平均每年约15万-20万元,并且逐年上涨。按此标准，我国大中型集装箱码头每年用于内集卡司机的人力成本大概在22亿-40亿元，在很多港口占到了整体成本的70%。同时，港口内集卡司机需要至少A2等级以上的驾驶证,外加若干年安全驾驶经验,是技术要求较高的职业。而内集卡司机较长途运输司机收入低,加之行业竞争压力大，受外部环境影响更容易出现歇业的情况，在当前高昂的人力开销下，港口内集卡司机还处于短缺状态。这也是全球港口普遍面临的痛点。据美国卡车运输协会的数据，当前全美短缺8万名司机。因为卡车司机和卡车设备的短缺，美国无论是开启7天24小时运营，还是执行高额滞留罚款，对其港口拥堵的疏通作用都不大。西井科技是国内较早在港口推广无人驾驶卡车的自动驾驶公司，西井科技无人驾驶创始人孙作雷博士介绍，结合运营经验，目前港口每投入一辆无人驾驶卡车可减少3-4名司机，一年还可节省45-60万的人力成本，一定程度上减轻了招工压力。同时，无人驾驶电动集卡结构简单，配件购买方便，修理保养与传统卡车没太大区别，因此日常维护费用也相对较低，每车每年可省去10万左右的燃油费和车辆维护费。显然，成本是首要原因，而无人驾驶集卡能逐步取代AGV，集卡的改造与适配能力也是非常重要的因素。现阶段的汽车产业，电气化技术储备已经非常丰富，能够向行业或自动驾驶技术公司提供成熟的线控底盘电动车型。后者采购电动集卡并加装传感器，就可以实现对油门、转向、制动模块的控制。且经过改造的无人集卡可以再退回到人工操作，对于一些在技术上把握不够，或者说没有太多的信心，不知道自动驾驶到底可以做成什么样子的企业来说，也能避免重资产突然报废。此外，汪楚皓表示，无人驾驶卡车对比传统AGV，除了单车投入成本更低，使用上也无需对基础设施做大的改造，同时适用老码头自动化改造和新建自动化码头。而且，随着无人驾驶技术的发展，更多潜在的应用场景不断拓展延伸，对比新型ART、IGV，无人驾驶卡车有更大的商用价值，不仅可以在港口内、港口间运输集装箱，还能进入更开放的场景，在高速公路承担干线运输，未来可打造从货轮到仓储区、物流中心的跨场景“一条龙”服务。据新战略无人驾驶产业研究所了解，国内目前已有近300辆无人驾驶卡车进入港口，港口无人驾驶正在实现从技术研发到商用落地里程碑式的发展。
行业预测，中国将领先全球实现港口无人驾驶规模化发展，最快2022年就会收获一大批无人集卡商用订单。
伴随无人驾驶技术的成熟，港口建设逐步从“自动化”迈向“无人化”。尤其是在港口集装箱水平运输作业环节，智能设备不断升级，不仅可以覆盖高昂的人力成本，还能大幅提高作业效率的无人驾驶集卡被更多地应用起来。业内人士预测，港口无人驾驶2022年将迎来爆发式增长。面对数千亿蓝海市场，中外无人港口发展现状如何？产品落地的竞争优势在哪？头部企业的发展规划是怎样的？无人港口是大势所趋，市场所需。目前，港口无人集卡已从研发测试进入小批量商用落地。对比中国、欧洲、中东、美国几大自动驾驶产业领先的国家和地区，行业预测，中国最具优势率先实现港口无人驾驶规模化发展。目前，中国港口自动化发展速度全球领先。在技术上，我国消化吸收国外经验，自主创新，已全面掌握了自动化码头设计建造、装备制造、系统集成和运营管理全链条的关键技术，在码头总体布局、装卸工艺、智能化闸口、堆场协同、北斗及“5G”技术应用等方面取得了大量创新成果。尤其是自动驾驶方面，无人驾驶技术已具备商用落地条件，无人驾驶卡车单车智能程度全球领先。加上机械重型装备制造商、传统车企、自动驾驶科创企业“三足鼎立”，为港口无人驾驶汇聚了强大的运输调度、整车制造、智能系统研发等方面的优势。在规模上，中国港口集装箱吞吐量全球第一。据新战略无人驾驶产业研究所了解，目前国内有700多个港口。从劳氏日报（Lloyds’ list) 公布的2020年全球100大集装箱港口排名看，全球100大集装箱港口排行榜上，中国港口占27席。另外，全球吞吐量前十的集装箱港口，中国港口占7席。加上2021年我国再建成多个全球领先的智慧港口，中国会有更多的港口进入排名，在全球航运拥有更多的话语权。在政策上，港口自动化、智能化升级已经成为国家战略上的需求。交通运输部《关于推进港口转型升级的指导意见》指出，要加快港口信息化应用，提高港口装备智能化水平，大力推进物联网、云计算、大数据等新一代信息技术在港口推广应用；《智能航运发展指导意见》提出，争取2025年成为全球智能航运发展创新中心，2050年形成高质量智能航运体系，为建设交通强国发挥关键作用。目前，天津、上海、山东、广东、浙江、福建等多个省市，均将智慧港口建设发展目标写进“十四五”规划。正因为中国具备技术、规模、政策等方面的发展优势，资本也乐于加注港口无人驾驶赛道。据新战略无人驾驶产业研究所不完全统计，目前在港口有无人驾驶卡车项目落地的自动驾驶创业公司，已累计融资近140亿元人民币。各大企业将融资主要用于技术研发、市场拓展、加大产品批量交付能力建设等。如果把西欧国家视作整体，欧洲的港口吞吐量总规模全球第二，仅次于中国。据新战略无人驾驶产业研究所了解，致力于国际市场的开拓和发展，汪楚皓在5年前就开始调研国外自动驾驶产业环境，尤其看重欧洲特别是德国的发展。汪楚皓认为，目前除了中国拥有最大优势能领先实现港口无人驾驶规模化应用，其次就是欧洲。汪楚皓介绍，首先，世界上前三代自动化集装箱码头都是在欧洲港口实现迭代。在中国发展起来之前，全世界自动化港口建设都是向欧洲看齐。欧洲是最早在港口应用AGV且盛行至今的地区，但受AGV地下导航系统因常年负荷磁钉老化、维护成本高的困扰，汉堡港、鹿特丹港已开始无人驾驶集卡测试。其次，欧洲是汽车工业最发达的地区，其自动驾驶汽车测试开始早、发展迅速。汪楚皓介绍，虽然欧洲自动驾驶创业公司做整车的少，大都聚焦小场景，专研模拟仿真、云控平台等核心技术，但在政策上很支持自动驾驶技术测试，德国、英国、法国都走在前列。其中，德国是自动驾驶技术进展最快的国家之一，2016年3月修订并生效了《维也纳道路交通公约》，从此具备自动驾驶本土化测试条件；2017年6月颁布了全球首个关于自动驾驶的相关法律《道路交通法修订案》，并率先开放了A9高速公路的部分路段进行自动驾驶技术测试。另外，德国还公布了全球首个针对自动驾驶的道德标准，为自动驾驶系统设计、伦理道德研究提供有力的支撑。新战略无人驾驶产业研究所获悉，在相关政策的支持下，汉堡港、大众汽车传拓集团旗下MAN（曼恩）从2018年开始联合推动了自动驾驶重型卡车测试项目——Hamburg TruckPilot。加上德国港口市场规模在欧洲居首，公路运输市场规模是英法之和，2017年德国还与法国积极推动跨境公路的自动驾驶测试工作，这些都为无人驾驶卡车跨场景、跨境运输提供了良好的政策环境和基础设施。当欧洲开始港口无人驾驶转型，德国潜力巨大。Hamburg TruckPilot——德国汉堡港开创性项目最后，欧洲规模靠前的几大港口，荷兰鹿特丹港、德国汉堡、阿姆斯特丹港，不莱梅组合港，比利时安特卫普港，法国勒阿弗尔港，英国费利克斯托港等均位于“海上丝绸之路”沿线，同中国合作日趋紧密，有利于中国企业输出智慧港口解决方案。新战略无人驾驶产业研究所了解到，斯年智驾拓展海外市场，汪楚皓也正在积极促成斯年智驾与德国汉堡港的合作。汪楚皓还表示，总体而言，欧洲具备港口无人驾驶发展的机遇，但部分地区也会面临当地工会带来的挑战。鹿特丹港原计划2021年-2023年部署77台无人驾驶车辆，2021年初就因两大工会联合罢工，无人驾驶项目被迫叫停。同时，欧洲注重低碳、绿色发展，这也是目前全球智慧港口建设大力倡导的理念和要求。中东地区连接亚非欧三大洲，扼东西半球交通要冲，连接欧亚大陆东西两端运输网，位于“一带一路”交汇点。自古以来，中国与中东地区就通过“丝绸之路”保持着密切的经贸往来。近年来，随着中国全方位外交和“一带一路”倡议的推进实施，中国与中东国家在经济、文化、科技、基础设施建设等领域签订了多项协议，双边经贸合作步伐不断加快。据新战略无人驾驶产业研究所了解，在中东地区，如阿联酋、以色列对于自动驾驶接受度很高，落地无人驾驶卡车不受太多的政策约束。特别是以色列，虽然只是一个中东小国，但自动驾驶产业高度发达，和中国、美国硅谷一样是自动驾驶创业公司高产地，诞生了800多家自动驾驶技术相关的公司。不过，这些公司大部分是聚焦自动驾驶的某一核心技术发展，专注于整车研发的相对较少。从首个港口无人驾驶项目落地来看，中东也在紧随发展趋势，推动智慧港口建设，自动驾驶产业规模为无人驾驶落地提供了一定的环境优势。回看无人驾驶技术发展历程，美国是较早进行自动驾驶产品研发和落地测试的国家。从全球范围来说，美国自动驾驶标准法规健全，走在世界先列。在国家层面，早在2013年，美国高速公路交通安全管理局就发布了对自动驾驶车辆管制政策的初步意见，并制定了自动驾驶测试相关标准，用于支持自动驾驶技术的发展和推广。美国部分州政府还自行制定允许自动驾驶汽车测试及上路的政策法案，全面推动产业发展。目前，美国已经诞生了诸多自动驾驶创业公司，其中Waymo、Aurora、Embark Trucks、Kodiak Robotics、Gatik、Ike都专注于自动驾驶卡车技术研发和提供解决方案，但这些公司的车辆都用于高速干线、长途货运、B2B城配。包括“全球自动驾驶第一股”图森未来，在中国和美国都设有办事处，只有中国港口落地了无人驾驶卡车项目。据新战略无人驾驶产业研究所了解，事实上，由于美国工会的介入，美国坚决反对港口省力、自动化设备，这导致美国大多数港口都排在世界上技术最陈旧的港口之列。在美国，联邦政府明令禁止使用提供的资金用于港口自动化建设。虽然目前美国港口的集装箱货运效率低，港口拥堵问题频繁发生，但得不到工会、政府的支持，美国要走上全自动化升级之路还很艰难。目前，港口无人驾驶主要以整车/解决方案销售或者代运营、车队服务的模式进入港口。如西井科技2021年4月正式进入阿布扎比码头首创无人驾驶商业化代运营模式，斯年智驾2021年6月在宁波大榭招商码头拿下全球首个L4级别无人驾驶商业化运营付费协议，头部企业都已经实现了从技术研发到商用落地的转化，具备造血功能。
开启新一年征程，相关企业也向新战略无人驾驶产业研究所表达了对无人港口未来升级方向的看法。三一海洋重工认为，依托当前技术，一个全自动码头应该具备自动化集装箱装卸能力、自动化任务调度能力、自动化集装箱运输能力以及基础的5G通信和远程操作及监控能力。技术成熟度、政策环境、运营模式都对港口无人驾驶的项目落地造成影响，其中影响最大的还是技术成熟度。三一表示，无人港口未来不仅是用技术取得突破，更要用技术促进发展，需要全面提高自动化的安全性、稳定性、准确性。三一目前在自动化桥吊、无人集卡、无人平板等都有布局规划，投入资源很大。其中妈湾智慧港是在原散货码头基础上进行了智慧改造，应用成功后可往其他码头进行复制，从而全面推动港口无人驾驶规模化应用。西井科技表示，无人驾驶卡车虽然是一个通用型的平台系统，但不同港口的工艺流程、场景特点不同，它还应该是一个可拓展的模块化系统，帮助客户整体提升能力。孙作雷博士认为，无人驾驶卡车从技术和设计上就应该做到，既能解决一般港口的运输需要，拥有绝大多数的共同性能，又要考虑具体的落地效果，在各个环节有自己的技术积累，能够配置多样化，快速为各种客户提供一些不同的需求。目前市面上很多无人驾驶车辆都已具备L4级自动驾驶能力，但真正实现无人驾驶作业的还是少数。自带驾驶室的无人驾驶集卡进入港口试运营，一般都配备了安全员，保留手动自动驾驶模式。但如果安全员一直在车上，等于没有拿掉司机，何谈降低用人成本？实现无人化和无人化作业是两种不同的概念。从实现一辆集卡的无人化验证，到集卡车队的无人化、常态化、规模化运行，考验的不仅是一家公司的技术能力，还有综合调度、计划排布等运营能力。只有到了这个阶段，项目才算一脚踏入了真正的深水区。不同公司之间的实力差距，会被迅速拉开。新战略无人驾驶产业研究所了解到，除了西井科技的无人驾驶集卡直接从产品设计上就做到了去驾驶室、无人驾驶与有人驾驶场内混行作业；飞步科技、斯年智驾投用在港口的无人集卡车队也进入常态化运营，并陆续宣布2022年将逐步撤下全部安全员。汪楚皓表示，国内企业又造车又运营能够快速掌握一手数据，在车子跑起来的过程中去升级产品，进行技术迭代，一定程度上也利于中国持续掌握世界领先的技术。总体而言，中国近几年的快速发展，港口无人驾驶已经实现了从“跟跑”“并跑”到“领跑”的转变。据新战略无人驾驶产业研究所不完全统计，目前我国港口已有近300台无人驾驶卡车完成了运营实测或交付商用。行业预测，无人驾驶卡车未来2-3年将迅速占领市场，最快2022年就会率先在港口收获一大批商用落地订单。中外港口无人驾驶发展现状与未来趋势脉脉
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