冷链物流发展现状及关键技术分析

骆大伟（常州信息职业技术学院，江苏 常州 213164）

LUO Da-wei (Changzhou College of Information Technology,Changzhou 213164,China)

1 我国冷链物流发展现状

我国冷链物流业经过近几年的快速发展，在硬件设施、软件管理、法律法规、体系建设等方面取得了一定的成绩，积累了许多宝贵经验。但是在取得一定成绩的同时，更应该看到，国内的冷链物流水平与国际先进水平相比，仍然存在巨大差距，主要表现在以下方面：

（1）完整独立的食品冷链体系尚未成形成，损耗浪费惊人

目前大约90%的肉类、80%的水产品、蔬菜水果基本上还是在没有冷链保证的情况下运输销售，以蔬菜、水果为例，果蔬采摘后加工和流通设施落后，造成腐烂损失严重，物流成本提高，全国每年果品腐烂损失近1 200万吨，蔬菜腐烂损失1.3亿吨，按1元／kg计算，经济损失超过上千亿元。

（2）冷链物流的硬件设施陈旧落后，冷藏运输效率低

我国的冷冻冷藏运输行业与国际标准相差巨大。内地货运车辆约七成是敞篷式设计，只有约三成为密封式或厢式设计，而备有制冷机及保温箱的冷藏车辆连一成都不到。特别是我国的铁路冷藏运输设施非常陈旧，大多是机械式的速冻车皮，缺乏规范保温式的保鲜冷冻冷藏运输车厢，冷藏食品运量仅占总货物运量的1%。公路运输中，易腐保鲜食品的冷冻冷藏运输只占运输总量的20%，其余80%左右的禽肉、水产品、水果、蔬菜大多是用普通卡车运输。总体而言，发达国家预冷保鲜率为80%～100%、果蔬采后损失率5%，冷藏运输率80%～90%，冷藏保温汽车占货运汽车比率1%～3%，而我国分别为30%、20%～40%、10%、0.3%，在硬件设施和运输效率方面还存在较大差距。

（3）食品冷链的市场化程度很低，第三方介入很少

我国的冷链物流业尚处于初级阶段，市场规模还不大，区域特性比较强，除了外贸出口的部门以外，大部分在国内流通的生鲜易腐农产品的物流配送业务由生产商和经销商完成。我国的第三方物流企业能提供的综合性全程服务还不足总体需求的5%，而专门针对生鲜易腐农产品的物流服务更是微乎其微。缺乏有影响力的、全国性的第三方冷链物流行业领袖，服务网络和信息系统不够健全，准确性和时效性较差，冷链物流的成本和商品损耗很高，造成生鲜易腐农产品的区域性过剩，从而大大挫伤了生产商的积极性和市场的健康发展。

（4）冷链物流缺乏上下游的整体规划和整合

冷链物流的效率取决于冷链物流各节点的有效衔接。由于中国农业的产业化程度和产供销一体化水平不高，从农业的初级产品来看，虽然产销量巨大。但在初级农产品和生鲜易腐农产品供应链上，缺乏供应链上下游之间的整体规划与协调，因此在一些局部发展中存在严重失衡和无法配套的现象，整体发展规划的欠缺影响了食品冷链的资源整合以及行业的推动。

造成上述差距的主要原因包括政策法规不健全、人才缺乏、冷链物流技术落后、软硬件建设水平较低等。随着国内农副产品价格的快速上涨，汽柴油价格的不断攀升，提高农产品的流通效率，降低流通过程中的运输成本和损耗的呼声越来越高。对国内冷链物流行业来说，这是一种挑战，但这更是冷链物流行业发展的重大机遇。为推动我国冷链物流的快速、健康发展，必须多层次多角度寻求突破口。其中，政策法规和人才培养需要通过长期的投入和积累才能达到发达国家的水平，需要政府部门统筹规划。与此相比，通过加大对冷链物流技术与设备的投入和研发力度，可以快速缩短与发达国家的差距，提升全社会的冷链物流水平，对于我国节能减排和创建节约型社会起到非常积极的作用！

2 所涉及的技术领域国内外发展现状、今后发展趋势

要提升冷链物流的技术水平，需从多方面着手，如信息化、制冷技术、人才培养等，从目前情况来看，冷链物流中的一个关键问题是制冷效率低下造成的资源严重浪费，而引起这个问题的关键因素是行业的冷桥效应无法有效缓解。在冷链物流行业中，冷 （热）桥是指由于冷库的隔热结构中局部构造的不同，引起该部位隔热性能降低，成为冷量大量传递的通道，称为 “冷桥”，也称为 “热桥”。冷 （热）桥，即传递热量的桥梁。由于冷 （热）桥附近结构表面所感受的冷量大量向冷 （热）桥部位集中，因此，由冷 （热）桥造成的冷量损失大大地超过了简单地按其截面积计算所得的数值。冷 （热）桥的存在不但增加了库房的冷量损耗，而且冷 （热）桥部位成为隔热结构的薄弱环节，造成该处隔热结构温度较高的一面凝露、结霜、结冰、隔热层受潮失效，严重时还使结构层受冻损坏。具体来说，有以下几方面的危害：

一是冷 （热）桥会造成房间 （包括库房）的耗冷量增加，浪费供冷的能源，这是最直接的一点影响。

二是发生冷 （热）桥的部位，会在高温侧有凝结水产生 （如果低温侧温度过低，甚至会结霜结冰），这样会降低隔热材料的隔热性能。有时还会影响高温侧房间的使用，比如高温侧对温湿度要求比较严格的情况。

三是冷凝水或者冰霜的长期作用将导致建筑物结构受损，缩短建筑的使用寿命。

上述的影响危害很大，必须采取措施来避免或者减少上述的危害的产生。尤其在当今追求节能、高效的社会形势下，采取必要措施，显得尤为重要。

（1）国外研究现状

目前，国内外对冷桥的研究主要集中于普通建筑物，为了降低建筑物热桥部位的能耗，保证热桥部位内表面不结露，发达国家对建筑物热桥进行了多方面的分析与研究。A.Ben Larbi提出了计算二维热桥热传导的统计学模型，经过实例计算，作者发现用这种方法计算二维热桥的热传导产生的相对误差小于5%，由于任意二维热桥的模型边界条件及热物性参数都是相似的，建议将这种方法加以推广。

日本的山田雅士等人曾详细分析了湿蒸汽通过围护结构的传递过程，并指出：建筑围护结构中的热湿迁移运动以及水的气相、液相、固相之间的相互变化，如超过一定限度，就会对保温层、承重结构层，防护材料层以及表面覆盖层造成不同程度的损坏，甚至出现较大面积材料脱落，形成灾难险情。

瑞典的科学工作者对实际工程做了详细的研究，研究结果表明：在地板或其分界线上的十字形间断的建筑结构以及外墙与屋顶或地板、天花板拼接处会不可避免地产生热桥。在实践中可以利用设计特点和各种材料来改进这些结构设计，减小热桥散热。

加拿大和美国研究了一系列的实用的复合式节能墙体，例如美国的IMSI外墙保温技术体系和专威特外墙体系，加拿大的空心复合外墙体系等，这些节能体系对热桥部位都做了一些特殊处理，来降低热桥传递过程造成的能耗损失。

（2）国内研究现状

我国对热桥的研究起步晚。哈尔滨建筑大学郭骏等人用编制的计算机程序，对哈尔滨嵩山小区的建筑物的热桥节点进行了详细的计算，发现热桥对不同构造的建筑物影响不同，对能耗指标和供暖负荷影响很大。在传统的砖墙建筑中，热桥的附加值只占按一维传热计算的5%左右，而在砖与岩棉的复合墙中，却达到20%以上。

哈尔滨建筑大学的其他研究人员也利用所编制的计算机程序，再次对嵩山小区建筑物的热桥节点作了计算分析，分析了建筑中可能的节点类型及各类型节点引起的附加能耗量，并以一个立管为例计算说明热桥对采暖热负荷的影响，得到了 “热桥对建筑热负荷的影响，不仅在于加大了建筑采暖热负荷，还在于改变房间的负荷比例”的结论。

哈尔滨工业大学赵立华及其博士生高岩提出模型减秩的方法，建立了适合于程序植入的热桥附加热损失模型，弥补现有计算软件在热桥能耗计算方法的缺陷，获得对建筑围护结构更加合理的能耗估计。

天津大学郁文红等人采用有限元法，对我国华北地区既有采暖居住建筑节能改造前后围护结构的热桥进行了分析。得到了如下结论：既有建筑节能改造内保温方式的热桥传热是外保温的2倍，并指出在墙体节能改造中优先采用外保温。

通过对国内外的研究现状分析发现，对热桥效益的研究，大多集中于普通建筑物的热桥能耗的计算等问题，对要求更为特殊的冷库热桥问题研究比较少，对通过设备和材料降低热桥能耗损失的研究更少。

（3）技术发展趋势

目前，冷库库房的隔热构造大多采用内隔热的施工方法，在构造上必然存在许多冷桥。为了防止热量的传递影响库房温度的稳定性和防止建筑结构的损坏，在设计、施工和使用时，必须注意尽可能减少冷桥的数量和面积。若因建筑结构形式或其它方面的原因有不可避免的冷桥，必须采取各种措施进行处理，减少冷桥的影响，如使用保温材料进行包裹等。

在冷库建设中，目前冷桥现象比较突出的是库门冷桥，它是指冷库门部位地坪因门过道冷桥常造成门脚结冰。冻结物冷藏间的门最好能开在低温穿堂内，使经过冻结的食品通过低温穿堂入库，可以减少库内的冷耗和保证库温的稳定，但低温穿堂需要保温和装有制冷设备，造价比较高，故目前比较多的是作常温穿堂。直接开向常温穿堂的冷藏门应装风幕，减少库内外冷热空气的交换。为了避免常温穿堂内出现潮湿和滴水现象，可以开窗，接受阳光照射、提高穿堂内表面的温度 （略高于空气露点温度），同时还需对冷库门的上下左右进行防冷桥处理，库外常温穿堂的结构可以与主库结构分开，也可以合并，但合并时必须作好防冻处理。

另外，同一层内，当相邻两库房温差在5℃以上时，为了避免形成冷桥，隔热内墙的隔热层应和隔热外墙、楼地面的隔热层相连接。间隔墙顶部应在库温较高的一侧顶板底距离间隔墙面1.2m的范围内做隔热带。

从技术发展趋势上来看，一是在建筑物的建设规划时就应该对冷 （热）桥问题进行考虑，从结构上减少冷 （热）桥现象；二是从保温材料的研究开发上考虑，开发出能更加适用于冷库等设施的保温材料；三是从库门结构的角度来考虑减少冷 （热）桥现象造成的能量损耗。

[1]何静.我国食品冷链物流发展现状及对策研究[J].商场现代化，2006(13):115-116.

[2]毋庆刚.我国冷链物流发展现状与对策研究[J].中国流通经济，2011(2):24-25.

[3]韩宇红.发展我国冷链物流的对策研究[J].农产品加工学刊，2006(6):29-32.

[4]叶海燕.我国农产品冷链现状分析及优化研究[J].商品储运与养护，2007(3):38-42.