冷鏈物流發展現狀及關鍵技術分析

駱大偉（常州信息職業技術學院，江蘇 常州 213164）

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

1 我國冷鏈物流發展現狀

我國冷鏈物流業經過近幾年的快速發展，在硬件設施、軟件管理、法律法規、體系建設等方面取得了一定的成績，積累了許多寶貴經驗。但是在取得一定成績的同時，更應該看到，國內的冷鏈物流水平與國際先進水平相比，仍然存在巨大差距，主要表現在以下方面：

（1）完整獨立的食品冷鏈體系尚未成形成，損耗浪費驚人

目前大約90%的肉類、80%的水產品、蔬菜水果基本上還是在沒有冷鏈保證的情況下運輸銷售，以蔬菜、水果為例，果蔬采摘后加工和流通設施落后，造成腐爛損失嚴重，物流成本提高，全國每年果品腐爛損失近1 200萬噸，蔬菜腐爛損失1.3億噸，按1元／kg計算，經濟損失超過上千億元。

（2）冷鏈物流的硬件設施陳舊落后，冷藏運輸效率低

我國的冷凍冷藏運輸行業與國際標準相差巨大。內地貨運車輛約七成是敞篷式設計，只有約三成為密封式或廂式設計，而備有制冷機及保溫箱的冷藏車輛連一成都不到。特別是我國的鐵路冷藏運輸設施非常陳舊，大多是機械式的速凍車皮，缺乏規范保溫式的保鮮冷凍冷藏運輸車廂，冷藏食品運量僅占總貨物運量的1%。公路運輸中，易腐保鮮食品的冷凍冷藏運輸只占運輸總量的20%，其余80%左右的禽肉、水產品、水果、蔬菜大多是用普通卡車運輸。總體而言，發達國家預冷保鮮率為80%～100%、果蔬采后損失率5%，冷藏運輸率80%～90%，冷藏保溫汽車占貨運汽車比率1%～3%，而我國分別為30%、20%～40%、10%、0.3%，在硬件設施和運輸效率方面還存在較大差距。

（3）食品冷鏈的市場化程度很低，第三方介入很少

我國的冷鏈物流業尚處于初級階段，市場規模還不大，區域特性比較強，除了外貿出口的部門以外，大部分在國內流通的生鮮易腐農產品的物流配送業務由生產商和經銷商完成。我國的第三方物流企業能提供的綜合性全程服務還不足總體需求的5%，而專門針對生鮮易腐農產品的物流服務更是微乎其微。缺乏有影響力的、全國性的第三方冷鏈物流行業領袖，服務網絡和信息系統不夠健全，準確性和時效性較差，冷鏈物流的成本和商品損耗很高，造成生鮮易腐農產品的區域性過剩，從而大大挫傷了生產商的積極性和市場的健康發展。

（4）冷鏈物流缺乏上下游的整體規劃和整合

冷鏈物流的效率取決于冷鏈物流各節點的有效銜接。由于中國農業的產業化程度和產供銷一體化水平不高，從農業的初級產品來看，雖然產銷量巨大。但在初級農產品和生鮮易腐農產品供應鏈上，缺乏供應鏈上下游之間的整體規劃與協調，因此在一些局部發展中存在嚴重失衡和無法配套的現象，整體發展規劃的欠缺影響了食品冷鏈的資源整合以及行業的推動。

造成上述差距的主要原因包括政策法規不健全、人才缺乏、冷鏈物流技術落后、軟硬件建設水平較低等。隨著國內農副產品價格的快速上漲，汽柴油價格的不斷攀升，提高農產品的流通效率，降低流通過程中的運輸成本和損耗的呼聲越來越高。對國內冷鏈物流行業來說，這是一種挑戰，但這更是冷鏈物流行業發展的重大機遇。為推動我國冷鏈物流的快速、健康發展，必須多層次多角度尋求突破口。其中，政策法規和人才培養需要通過長期的投入和積累才能達到發達國家的水平，需要政府部門統籌規劃。與此相比，通過加大對冷鏈物流技術與設備的投入和研發力度，可以快速縮短與發達國家的差距，提升全社會的冷鏈物流水平，對于我國節能減排和創建節約型社會起到非常積極的作用！

2 所涉及的技術領域國內外發展現狀、今后發展趨勢

要提升冷鏈物流的技術水平，需從多方面著手，如信息化、制冷技術、人才培養等，從目前情況來看，冷鏈物流中的一個關鍵問題是制冷效率低下造成的資源嚴重浪費，而引起這個問題的關鍵因素是行業的冷橋效應無法有效緩解。在冷鏈物流行業中，冷 （熱）橋是指由于冷庫的隔熱結構中局部構造的不同，引起該部位隔熱性能降低，成為冷量大量傳遞的通道，稱為 “冷橋”，也稱為 “熱橋”。冷 （熱）橋，即傳遞熱量的橋梁。由于冷 （熱）橋附近結構表面所感受的冷量大量向冷 （熱）橋部位集中，因此，由冷 （熱）橋造成的冷量損失大大地超過了簡單地按其截面積計算所得的數值。冷 （熱）橋的存在不但增加了庫房的冷量損耗，而且冷 （熱）橋部位成為隔熱結構的薄弱環節，造成該處隔熱結構溫度較高的一面凝露、結霜、結冰、隔熱層受潮失效，嚴重時還使結構層受凍損壞。具體來說，有以下幾方面的危害：

一是冷 （熱）橋會造成房間 （包括庫房）的耗冷量增加，浪費供冷的能源，這是最直接的一點影響。

二是發生冷 （熱）橋的部位，會在高溫側有凝結水產生 （如果低溫側溫度過低，甚至會結霜結冰），這樣會降低隔熱材料的隔熱性能。有時還會影響高溫側房間的使用，比如高溫側對溫濕度要求比較嚴格的情況。

三是冷凝水或者冰霜的長期作用將導致建筑物結構受損，縮短建筑的使用壽命。

上述的影響危害很大，必須采取措施來避免或者減少上述的危害的產生。尤其在當今追求節能、高效的社會形勢下，采取必要措施，顯得尤為重要。

（1）國外研究現狀

目前，國內外對冷橋的研究主要集中于普通建筑物，為了降低建筑物熱橋部位的能耗，保證熱橋部位內表面不結露，發達國家對建筑物熱橋進行了多方面的分析與研究。A.Ben Larbi提出了計算二維熱橋熱傳導的統計學模型，經過實例計算，作者發現用這種方法計算二維熱橋的熱傳導產生的相對誤差小于5%，由于任意二維熱橋的模型邊界條件及熱物性參數都是相似的，建議將這種方法加以推廣。

日本的山田雅士等人曾詳細分析了濕蒸汽通過圍護結構的傳遞過程，并指出：建筑圍護結構中的熱濕遷移運動以及水的氣相、液相、固相之間的相互變化，如超過一定限度，就會對保溫層、承重結構層，防護材料層以及表面覆蓋層造成不同程度的損壞，甚至出現較大面積材料脫落，形成災難險情。

瑞典的科學工作者對實際工程做了詳細的研究，研究結果表明：在地板或其分界線上的十字形間斷的建筑結構以及外墻與屋頂或地板、天花板拼接處會不可避免地產生熱橋。在實踐中可以利用設計特點和各種材料來改進這些結構設計，減小熱橋散熱。

加拿大和美國研究了一系列的實用的復合式節能墻體，例如美國的IMSI外墻保溫技術體系和專威特外墻體系，加拿大的空心復合外墻體系等，這些節能體系對熱橋部位都做了一些特殊處理，來降低熱橋傳遞過程造成的能耗損失。

（2）國內研究現狀

我國對熱橋的研究起步晚。哈爾濱建筑大學郭駿等人用編制的計算機程序，對哈爾濱嵩山小區的建筑物的熱橋節點進行了詳細的計算，發現熱橋對不同構造的建筑物影響不同，對能耗指標和供暖負荷影響很大。在傳統的磚墻建筑中，熱橋的附加值只占按一維傳熱計算的5%左右，而在磚與巖棉的復合墻中，卻達到20%以上。

哈爾濱建筑大學的其他研究人員也利用所編制的計算機程序，再次對嵩山小區建筑物的熱橋節點作了計算分析，分析了建筑中可能的節點類型及各類型節點引起的附加能耗量，并以一個立管為例計算說明熱橋對采暖熱負荷的影響，得到了 “熱橋對建筑熱負荷的影響，不僅在于加大了建筑采暖熱負荷，還在于改變房間的負荷比例”的結論。

哈爾濱工業大學趙立華及其博士生高巖提出模型減秩的方法，建立了適合于程序植入的熱橋附加熱損失模型，彌補現有計算軟件在熱橋能耗計算方法的缺陷，獲得對建筑圍護結構更加合理的能耗估計。

天津大學郁文紅等人采用有限元法，對我國華北地區既有采暖居住建筑節能改造前后圍護結構的熱橋進行了分析。得到了如下結論：既有建筑節能改造內保溫方式的熱橋傳熱是外保溫的2倍，并指出在墻體節能改造中優先采用外保溫。

通過對國內外的研究現狀分析發現，對熱橋效益的研究，大多集中于普通建筑物的熱橋能耗的計算等問題，對要求更為特殊的冷庫熱橋問題研究比較少，對通過設備和材料降低熱橋能耗損失的研究更少。

（3）技術發展趨勢

目前，冷庫庫房的隔熱構造大多采用內隔熱的施工方法，在構造上必然存在許多冷橋。為了防止熱量的傳遞影響庫房溫度的穩定性和防止建筑結構的損壞，在設計、施工和使用時，必須注意盡可能減少冷橋的數量和面積。若因建筑結構形式或其它方面的原因有不可避免的冷橋，必須采取各種措施進行處理，減少冷橋的影響，如使用保溫材料進行包裹等。

在冷庫建設中，目前冷橋現象比較突出的是庫門冷橋，它是指冷庫門部位地坪因門過道冷橋常造成門腳結冰。凍結物冷藏間的門最好能開在低溫穿堂內，使經過凍結的食品通過低溫穿堂入庫，可以減少庫內的冷耗和保證庫溫的穩定，但低溫穿堂需要保溫和裝有制冷設備，造價比較高，故目前比較多的是作常溫穿堂。直接開向常溫穿堂的冷藏門應裝風幕，減少庫內外冷熱空氣的交換。為了避免常溫穿堂內出現潮濕和滴水現象，可以開窗，接受陽光照射、提高穿堂內表面的溫度 （略高于空氣露點溫度），同時還需對冷庫門的上下左右進行防冷橋處理，庫外常溫穿堂的結構可以與主庫結構分開，也可以合并，但合并時必須作好防凍處理。

另外，同一層內，當相鄰兩庫房溫差在5℃以上時，為了避免形成冷橋，隔熱內墻的隔熱層應和隔熱外墻、樓地面的隔熱層相連接。間隔墻頂部應在庫溫較高的一側頂板底距離間隔墻面1.2m的范圍內做隔熱帶。

從技術發展趨勢上來看，一是在建筑物的建設規劃時就應該對冷 （熱）橋問題進行考慮，從結構上減少冷 （熱）橋現象；二是從保溫材料的研究開發上考慮，開發出能更加適用于冷庫等設施的保溫材料；三是從庫門結構的角度來考慮減少冷 （熱）橋現象造成的能量損耗。

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