2.4.2 冷藏运输技术现状

目前我国每年有超过10亿t的易腐食品，但实际采用冷链运输的尚达不到1/10。从国际农产品流通产业发展的经验看，当人均GDP超过4000美元时，对冷链的需求将急剧增加，可见，目前我国已进入冷链物流的高速发展期，对冷藏运输的需求也必然会急剧增加。冷藏运输的方式包括陆地运输（铁路和公路）、水运及航空运输。近些年随着市场的发展，我国冷藏运输的多元化竞争格局已经基本形成。冷藏运输装备由于运输方式的差异也有较大不同，在发展速度和规模化程度上差异较大。

2.4.2.1 航空冷藏运输

在冷藏链中，时间是一个非常重要的因素，因此航空冷藏运输因其快捷性而在运输方式中占有重要的一席之地。虽然航空运输的运输容量小，成本高，温控效果也不尽如人意，但是其有运送速度快、运输距离远、安全性高的特点，因而用来运输附加值高、需要长距离运输或进出口的易腐货物，例如花卉、某些水产品、药品等。

目前，我国航空冷链的发展程度整体偏低，在航空冷藏运输服务设施上，我国各地都在兴建机场及其配套的冷链物流中心等。在我国的一些大型机场，例如广州白云机场拥有近2000m2的冷库，能满足年处理9000t货物的要求；而上海浦东机场四个冷库面积也达2000m2，能处理-18～10℃不同温度要求的冷冻冷藏货物。在北京、深圳、杭州、昆明等地机场都有不同大小的冷库，但在一些中小型机场，冷链服务设施则相对不足。

在腐损程度上，我国航空冷链中的温敏货物运输索赔情况较多。据统计，空中产品腐坏占比22.2%，包装损坏占比21.7%，温度、包装、产品相容性、设备等造成的损坏的占比将近一半。

因此，为了规范航空冷链物流各环节市场主体行为，2014年中国民用航空局发布了《航空货物冷链运输规范》，从设施设备、包装、货物接收、仓储、装机、运输、卸机等方面对冷链运输做了详细规定（表2-10）。航空货物冷链运输规范标准的出台，一定程度上改善了冷链空中运输与地面运输的衔接，提高了民航高端货物运输市场占有量。

随着全球经济一体化、消费结构转型、跨境电商的发展，为我国航空货运带来巨大商机，不仅促进了我国航空货运业务的增长，也刺激了航空冷链货运的消费需求。面对快速崛起的冷链物流市场，国内各大航空公司对冷链物流业务进行新的开拓，其中，中国国际货运航空公司就与京东物流合作，推出了“大闸蟹头等舱”服务，为其开辟绿色通道，缩短将近50%的运输时间。此外，在这次合作中，首次使用机坪恒温车，确保了大闸蟹的全程冷链。这一次的合作是航空冷链行业中首次解决生鲜航空货运的断链问题，全面提升了运输时效和冷链服务品质，也为其他公司提供了经验借鉴。

2.4.2.2 水路冷藏运输

水路冷藏运输方式主要分两大类，一类是温控冷藏集装箱运输，一类是冷藏船运输。冷藏集装箱所需电力由船上的发电机或者便携式发电机提供。当冷藏集装箱到达码头后，可以转移到拖车底盘上，装在底盘上的冷藏集装箱可以像拖车一样，在陆路继续运输。冷藏船的货舱为冷藏舱，常分为若干个舱室，每个舱室都是一个独立的封闭装货空间，舱壁、舱门均为气密结构，并覆盖有泡沫塑料、铝板聚合物等隔热材料，使相邻舱室互不导热，以满足不同货物对温度要求。冷藏船的制冷机组安装在专门舱室内，要求在船舶发生倾斜、摇摆、振动和高温高湿条件下仍能正常工作。随着装载自动化水平不断提高，冷藏船已越来越少，冷藏集装箱逐步占据了大部分市场。

由于水路冷藏运输装载能力大，成本低、能耗少且投资省，故适宜长途运输，但是水路冷藏运输通常需要其他货运方式的补充来完成整个运输过程。目前，我国拥有冷藏船吨位约10万t。

2.4.2.3 铁路冷藏运输

在新中国成立初期，我国已开始使用加冰冷藏车运输易腐食品，从1952年至2000年，50年间通过进口、引进国外技术、自主生产等方式，拥有各类冷藏车8000余辆；在20世纪90年代初期，铁路冷链运量达到高峰的1669万t，占全国冷链总运量的70%，为物资流通发挥了积极的作用。

在机械冷藏车方面，早在1956年，我国就开始从联邦德国进口相关车辆，曾拥有B16、B17、B18、B19、B20、B21、B22、B23、B10等多个型号的车辆，由于大多数车辆的使用年限为三四十年，因此，现阶段的铁路机械冷藏车大多已退出市场，仍在运营及使用的冷藏车型号有B10、B22等，仅余1000余辆。之所以出现这种情况，不仅仅是因为其运输体制以及装备老化，还由于高速公路的快速发展，国家对公路运输的扶持政策、免收部分产品的过路费用等，使铁路冷链物流在运价、时效性、灵活性方面的竞争力明显下降，铁路冷链运输总量逐年下滑。

为改变铁路冷链物流低迷的局面，2016年2月《铁路冷链物流网络布局“十三五”发展规划》正式向社会公布，全面阐述了铁路方面对冷链物流运输的战略思考和定位，描述出了铁路冷链运输的发展蓝图，标志着铁路冷链运输发展进入新的时代。

通过对冷链形式的新探索，截至2017年年底，铁路货物发送量超100万t。目前，新造铁路冷藏车进展迅速，即将投产。此外，中欧班列的快速发展，开行质量的不断提升，货源品种的不断丰富，不仅有效促进了沿线各国间的经贸往来，还极大地推动了我国铁路冷链物流的发展。

冷藏集装箱可用于多种交通运输工具进行联运，可以从产地到销售点，实现“国到国”直达运输，并在一定条件下，可以当作活动式冷库使用，使用中可以整箱吊装，装卸效率高，运输费用相对较低。另外，冷藏集装箱装载容积利用率高，营运调度灵活，使用经济性强的特点，也成了铁路冷藏运输的主要方式之一。其中，中铁铁龙集装箱物流股份有限公司在铁路集装箱和多式联运方面的实践，实现了农副产品从田间到市场的冷联集装化运输，开启了冷联物流的公铁联运模式，开启了“一带一路”沿线国家冷链运输的先河。

2.4.2.4 公路冷藏运输

从20世纪50年代起，我国开始采用保温车运送易腐货物，20世纪六七十年代从苏联和东欧等国和地区采购了少量冷藏车用于国内运输。从20世纪80年代起，随着国内汽车工业的迅速发展，冷藏车制造业也逐步发展起来。20世纪80年代初，我国拥有的各类冷藏车制造厂家数不超过10家，而到20世纪末激增到70余家，但随着竞争的日趋激烈和市场的逐步开放，部分规模小、质量差的小型冷藏车制造厂逐渐被兼并、收购或淘汰出市场，到目前为止，冷藏车制造企业约有40家。

在品种上，公路冷藏运输车以货车、拖车为主，制冷方式多样，包括冰、干冰、蓄冷板、低温制冷剂系统、机械制冷等多种方式，其中机械制冷已经成为公路冷藏运输的主要制冷方式。公路冷藏运输以其机动灵活、可靠性高的特点不仅可以实现直达运输，同时可以作为其他运输方式的转运方式。在陆路运输方面，冷藏车在数量上已占据主导地位。

统计数据显示，2011—2018年我国公路冷藏及保温车保有量由32100辆增至180000辆，年均增速超28%，远超同期公路营运载货汽车拥有量增速。由于公路冷藏及保温车保有量快速增长，其占公路营运载货汽车拥有量的比重已经由2011年的0.25%上升至2018年的1.32%。具体如图2-63所示。

从区域分布来看，我国目前冷藏车保有量区域发展极不平衡，图2-64所示为2017年我国冷藏车区域增加情况，图2-65所示为2017年我国冷藏车辆增加量排名前十省市。可以看出珠三角和长三角地区是冷藏车需求最大的区域，经济较为发达、居民消费需求大、气温较高、沿海地区水产资源丰富、生鲜贸易活跃等，都促使该地区对冷藏车的需求持续高涨。由此可看出，经济发展不平衡和区域气候差异是导致我国冷藏车保有量区域发展不平衡的两大原因。

我国冷藏汽车车型以中型和轻型为主，这与在我国冷藏运输中冷藏汽车主要担负中短途冷藏运输任务有关。轻型冷藏车主要用于短途及市区配送，而中型车则为中短途冷藏运输的主要工具。重型车辆通常用来做点对点的长途运输，可以尽量地减少装卸。近些年来，VAN（厢式货车）型冷藏车逐渐增多，2017年的新增量为2600辆左右，这种车型主要用于医药冷链城市配送，受到GSP、疫苗等政策影响，管理部门对于医药冷链的管理越来越严格，药品冷藏车的增速明显提升。图2-66为2017年我国冷藏车辆增加量车型分布。

2.4.2.5 冷链物流箱

1.液氮低温物流箱

图2-67为液氮低温物流箱系统流程示意图。通过温度控制器设定箱体内要保持的温度，而温度感应器则把测得的实际温度传回温度控制器，当实际温度高于设定温度时，则自动打开液氮管道上的电磁阀，贮存在自增压储液罐中的低温液氮在一定压力作用下进入换热器，经过换热器中液氮气化吸热冷却的空气，通过风机进入箱内与食品对流换热，冷却或冷冻食品，实现食品低温冻藏的目的。当箱内温度降到设定温度后，控制器会自动关闭电磁阀。换热器中的低温氮气随着工作时间不断积累，压力不断升高，当压力高于设定压力时安装在换热器上的安全泄压阀会自动开启进行泄压。

理论上讲液氮低温物流箱只需要通过温度控制器就可将箱内温度控制在从-196℃到常温下任何一个所需要的低温温度，可以满足从低温到普冷温区的任何不同温度要求，可以存放果蔬、肉类、水产品、冰激凌、药品、生物制品、组织器官等。液氮低温物流箱可以将冷冻冷藏食品干耗控制在0.25%～0.5%，远低于机械制冷的2%～4%。液氮低温物流箱具有装置简单、降温速度快、运行可靠、兼有气调功能、无须电源驱动、初投资小、贮藏食品品质高等优点。液氮低温物流箱在低温产品加工过程可作中间产品暂时存放，也可以用于超市等零售流通领域，将对一些低温高档食品全程冷链完善做出贡献。随着液氮价格不断降低，液氮低温物流箱必将在范围更广的领域使用。液氮低温物流箱的实物如图2-68所示。

新型液氮低温物流箱系统，将喷嘴改为汽化器，通过风机加速箱内低温气体流动，达到温度快速降低的目的，设计温度为-18～-16℃。空载条件下，风速为1.5m/s和自然换热两种方式下箱内温度由26℃降至-60℃历时分别为50min和70min，可有效减少冷冻时间。对低温物流箱进行12h的模拟实验，开风机条件下液氮消耗23.65kg，自然换热条件下消耗22.05kg；在液氮罐压力稳定后，冷冻阶段开风机情况下液氮消耗量基本保持在0.7～0.8kg/10min，自然换热条件下基本保持在0.5～0.6kg/10min，冷藏阶段基本保持在0.1～0.3kg/10min。

金枪鱼冷冻实验中，在自然换热条件下，金枪鱼完全冷冻需360min，1.5m/s风速条件下，需280min。液氮罐容积可以满足12h的冷藏运输，风速在1.5m/s条件下液氮消耗量比自然换热条件下消耗量多1.6kg，高出6.4%（图2-69）。

2.移动式双温数显蓄冷保温箱

现有蓄冷箱箱体隔热保温材料大多采用聚氨酯泡沫塑料，厚度一般在50mm左右，蓄冷箱较为厚重，为了保持箱体内部有效容积，箱体外形尺寸需做得较大。如果采用真空绝热板[导热系数小于0.003W/（m·K）]作为保温箱的隔热保温板，保温板厚度会大幅降低，可使用更少量的蓄冷剂，提高箱体有效容积。但是真空绝热板受到外力时极易损坏，单独使用时对固定和防护也有较高要求。

移动式双温数显蓄冷保温箱采用聚氨酯与真空绝热板复合隔热结构，具有绝热性良好、重量轻、体积小等优点。箱体上设置有温度显示器，温度显示器连接有无线数显温控组件，可无线读取箱内产品中心温度和环境温度。箱体底部设置有万向滑轮，可方便移动（图2-70）。

3.可拆卸式蓄冷保温箱

目前现有物流保温箱存在空载时不能折叠、隔热效果不理想和不能标准化运输等问题。可拆卸式蓄冷保温箱体采用聚氨酯与真空绝热板复合隔热结构，保温性能更佳，箱体导热系数低于0.004W/（m·K），而同厚度聚氨酯材料为0.017W/（m·K），保温时间是同厚度聚氨酯蓄冷保温箱的2.3倍。不使用时可以折叠，节省运输空间60%，便于装载运输及仓库存放，解决现有保温箱结构空载运输空间大等问题。箱体所使用的复合板如图2-71所示，箱体实物图如图2-72所示。

通过研制新型相变蓄冷材料，并结合真空板和聚氨酯复合隔热结构，提高蓄冷保温效果。三种不同温度的相变蓄冷剂在29℃环境温度下的性能见表2-11。同等条件下，0℃蓄冷剂保温性能比市面板状蓄冷剂性能提高了80%，比市面袋装蓄冷剂性能提高了110%。研制的相变温度-10℃和-20℃的蓄冷剂满足了多种产品不同温度的市场需求。