7.1 食品冷链物流发展现状

7.1.1 食品冷链物流的特点

冷链物流是指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程，包括低温加工、低温贮存、低温运输配送及低温销售四个环节，具有复杂性、协调性、高成本、信息化复杂等特点。冷链物流是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立，以冷冻工艺学为基础，以制冷技术为手段，在低温条件下的物流过程。冷链物流主要环节如图7.1所示。

由于冷链是以保证冷藏冷冻类物品品质为目的，以保持低温环境为核心要求的供应链系统，所以它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂，建设投资更大，并且冷藏冷冻类食品的时效性要求冷链各环节具有很高的组织协调性。

图7.1 冷链物流主要环节

食品冷链是指易腐食品从产地收购或捕捞之后，在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、直到消费者手中，其各个环节始终处于产品所必需的低温环境下，以保证食品质量安全，减少损耗，防止污染的特殊供应链系统。随着社会经济的发展和社会生活节奏的加快，人们对冷冻食品的需求越来越大，对产品质量和新鲜度的要求也越来越高。为了保证食品高度新鲜、营养和安全，食品冷链物流应运而生，食品冷链物流流程如图7.2所示，全程需要温度控制。食品冷链物流组成及应用如表7.1所示。

冷链物流适用的食品范围不仅包括初级农产品（蔬菜、肉、禽、蛋、水产品、花卉产品等）、加工食品（速冻食品、肉、禽、水产品等包装熟食，冰淇淋和奶制品，快餐原料等），还包括特殊商品（保健品、药品等）。冷链食品分类从加工的温度来分，包括冷藏、冷冻、速冻食品；从加工程度分为生鲜农产品（粮谷、薯、豆类；果蔬、花卉；畜禽肉、水产品）和调制加工食品等；从社会消费角度可分为：宅食食品、餐饮厨房食品、团膳食品、交通旅游食品等；从产品种类分为：面米制品、肉制品、蛋奶制品、水产制品、果蔬制品、冷饮、菜肴、配餐食品等。

表7.1 食品冷链物流组成及应用

7.1.2 冷链市场规模持续增长

我国冷链物流产业在物流产业中的占比情况如图7.3所示，可见其占比逐年增加。根据智研数据中心对我国2016-2020年冷链物流产业市场盈利的预测分析，我国冷链物流产业的毛利率也在逐年上升，我国冷链物流产业不仅从“量”上稳步增加，从“质”上也呈现快速增长的态势，如图7.4所示。2018年的第二届全国冷链运营大会对我国冷链物流阶段进行了判断和总结：我国冷链物流现处于“四期”，即由点向链的连接期；由低向高提升期；由线向面扩展期；由虚向实的转变期。

数据来源：前瞻产业研究院

图7.3 冷链物流产业在物流产业中的占比情况（单位：%）

数据来源：智研数据中心

图7.4 2016-2020年中国冷链物流产业市场盈利预测分析

2012-2018年我国冷链物流市场规模增长趋势如图7.5所示，2012年我国冷链物流市场规模已破千亿元，2016年我国冷链物流市场规模达到1800亿元，同比增长20%。到了2017我国冷链物流市场规模增长至2260亿元。至2017年我国冷链物流市场规模达到了2660亿元，同比增长13.33%，2018年则达到了3036亿元人民币，比上年增长486亿元人民币,同比增幅19%，同时2018年中国冷链物流需求总量达到1.8亿吨，比上年增长3300万吨，同比增长22.1%。2019年，从市场规模和需求量来看，中国冷链物流市场依旧处于“高速增长、供不应求”的局面。前瞻产业研究院整理数据后预测， 2019年中国冷链物流市场规模将突破4000亿元，2020年中国冷链物流市场规模将突破6000亿元，并预测在2023年中国冷链物流市场规模将增长至突破9000亿元，达到了9160亿元，2019-2023年均复合增长率约为22.27%，这些数据说明我国冷链物流行业的巨大潜在价值空间，2019-2023年我国冷链物流市场规模预测如图7.6所示。

数据来源：前瞻产业研究院

图7.5  2012-2018年中国冷链物流市场规模（单位：亿元）

数据来源：前瞻产业研究院

图7.6 2019-2023年我国冷链物流市场规模统计情况及预测（单位：亿元）

基于冷链物流发展的良好态势，虽然2018年中美贸易战对食品进出口业务带来冲击，但我国的食品类冷链物流市场仍旧保持快速增长。随着我国冷链物流行业水平的不断提高，行业标准的不断完善，行业毛利率还将缓慢增长。千亿级市场规模下，多方企业开展合作，加入食品冷链物流的建设中，其中具有代表行的企业有阿里巴巴、京东、顺丰等。

驯鹿冷链并入阿里巴巴的冷链物流后，阿里巴巴集团旗下驯鹿冷链与中和澳亚（天津）实业有限公司进行战略合作，中和澳亚现有的冷链物流体系将并入菜鸟的整体冷链物流体系中。驯鹿冷链计划在中国建立60个大中型专业生鲜冷链仓库，布局100条生鲜冷链运输干线、1000条运输支线及冷链短驳。

京东物流与中国国际货运航空开始了一项全球冷链物流体系建设合作。从2018年12月开始，京东物流已经接连推出了冷链运输服务“京东卡班”、B2B核心产品 “冷链城配”以及首个平台化产品冷链整车。2019年4月，京东物流还正式对外发布京东云冷链计划；7月12日，京东物流首次对外开放冷链仓、冷链分拣中心。按照规划，2019年年底，京东冷链仓计划增加至48个。

顺丰和美国物流巨头夏晖宣布成立冷链物流合资公司，并与深圳前海粤十信息技术有限公司进行战略合作，双方计划开展供应链管理平台与冷链物流平台的数据无缝对接项目合作，为传统冷链物流市场加持“互联网+”思维，为冷链仓储管理系统及B2B电子商务平台做好物流配送服务衔接。

另外，逐渐有多种食品冷链物流模式创新出现，包括智能生鲜店、无人生鲜体验店（货柜）、智能农贸市场等。如盒马鲜生、超级物种、7F等，首农集团旗下首农电商宣布推出宅配服务“首农HELO宅鲜配”，中粮我买网上线宅配平台“顶英生活”，用会员制模式进军生鲜电商。生鲜电商本来生活已经开通了有机蔬菜和牛奶的宅配业务。此外还有“冷链共同配送”、“生鲜电商+冷链宅配”、“中央厨房+食材冷链配送”等。

7.1.3 政策支持不断深化

根据商务部、国标委联合印发的《关于开展农产品冷链流通标准化示范工作的通知》要求，我国在2017年确定了31个试点城市和286家试点企业参与农产品冷链流通标准化示范。各试点城市和试点企业积极探索，在农产品冷链流通基础设施建设、标准化、信息化、集约化以及构建全程农产品冷链流通链条等6个方面形成了17条可复制推广的经验和模式。《商贸物流发展“十三五”规划》等文件的出台为冷链运输行业奠定了“十三五”的政策基础。

2018年商务部、中国物流与采购联合会等8部门出台《关于开展供应链创新与应用试点的通知》、国务院办公厅印发《推进运输结构调整三年行动计划》和《关于推进奶业振兴保障乳品质量安全的意见》，推动冷链物流产业发展。中物联冷链委新申报《食品冷链物流温度控制要求》等两项国家标准，开展《生鲜宅配作业规范》、《冷库能效设施评估指标》等四项标准制订，此外还参与了《冷链货物空陆联运通用要求》、《食品冷链卫生规范》等多项标准的制修订工作。以上这些标准的出台实施，将会助力我国冷链物流标准化水平更上一个台阶。根据《中国冷链物流标准目录手册(2018)》，我国已颁布的现行冷链物流国家标准、行业标准和地方标准共计230余项。与食品冷链物流相关的主要政策条例如表7.2所示。

2019年7月，由国家食品安全风险评估中心、中物联冷链委等牵头起草的《食品安全国家标准食品冷链物流卫生规范》强制性国家标准公开向社会公开征求。《食品安全国家标准 食品冷链物流卫生规范》是《国家卫生计生委办公厅关于印发2017年度食品安全国家标准立项计划的通知》计划之一，由国家食品安全风险评估中心、中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会、中国商业联合会、中国肉类协会共同参与起草。本标准规定了食品在冷链物流过程中的设施设备、交接、运输配送、储存、人员和管理制度、产品追溯及召回等方面的基本要求和管理准则，适用于产品出厂后到销售前需要温度控制的各类食品的物流过程。

表7.2 食品冷链物流相关的主要政策条例

7.1.4 食品冷链物流设备

(1) 冷库

冷库是制冷设备的一种，指用人工手段，创造与室外温度或湿度不同的环境，也是对食品、液体、化工、医药、疫苗、科学试验等物品的恒温恒湿贮藏设备。各类冷库定义及特点如表7.3所示。

表7.3 各冷库定义及其特点

近几年来，我国冷库建设发展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主产区以及大中城市郊区的蔬菜基地，如上海、江浙以及湖北、河南等地，重要的运输港口的冷库需求量也比较大。农业产业化发展，加快了农产品深加工，食品精加工及冷冻冷藏迅猛发展，同时对冷库吨位、规模和形式的要求越来越高。随着科学技术的进步和制冷行业的发展，在食品生产加工储藏中逐渐采用新的冷库模式，以全新的建筑理念既标准化、模块化、工厂化等替代了原有冷库类建筑的建造模式及运营方式。

根据中物联冷链委的统计，2018年全国冷库总量为6238万吨（折合1.3亿立方米），位居世界第三，新增库容488万吨，同比增长10.3%。值得一提的是，从冷库新增的区域来看，武汉、杭州、福州、济南、重庆、大连等城市增幅明显，反映出二三线城市消费的快速崛起。

据中物联冷链委、链库不完全统计，2018上半年全国冷库需求超过160万平米，同比增长14.9%。主要集中在北上广深，以及福建、天津、浙江、江苏、山东、重庆、河南等地。2018上半年全国冷库可出租面积超过330万平米，同比增长12.1%。主要集中在北上广深，及湖北、山东、江苏、辽宁、山东等地。

当前，冷库供需区域重叠度很高，但仍存在诸多问题。比如①有些城市供需两旺，但供需无法有效匹配；②有些省市冷库相对过剩。主要原因在于①高标库少，很多冷库硬件差无法满足高端客户需求；②资质证照不全，客户在选择时有后顾之忧；③地理位置偏，交通不便，辐射半径小，造成物流成本高。

(2) 冷藏车

冷藏车是指用来维持冷冻或保鲜的货物温度的封闭式厢式运输车，是装有制冷机组的制冷装置和聚氨酯隔热厢的冷藏专用运输汽车。作为全程冷链的主力军，冷藏车提供全程温控确保运输货物的安全，同时降低运输过程中的腐损率。

作为冷链运输环节最重要的交通工具，冷藏车产销量逐年增加。根据前瞻产业研究院的数据整理与预测，如图7.7所示，我国冷藏车产量从2012年的0.86万辆增加到2017年的3.38万辆。预计2019年我国冷藏车产量将达到6.77万辆，2022年中国冷藏车产量将突破10万辆。并预测在2023年中国冷藏车产量将增长至14万辆左右，2019-2023年均复合增长率约为26.36%。

数据来源：前瞻产业研究院

图7.7 2019-2023年中国冷藏车产量（单位：万辆）

我国冷藏车市场发展存在两种特点：①冷藏车市场集中度高。2018年我国冷藏车生产企业前6名的市场占有率在90%以上，其中，中国重汽、东风汽车和一汽解放等3家占据70%以上，福田汽车、陕汽集团、上汽依维柯红岩等紧随其后；②冷藏车行业垄断程度高2018年行业的龙头北汽福田占据34.7%的市场份额，超出总市场份额的1/3，排名前三的企业占总产量的63.1%，超过了一半行业产量，排名前十的企业总产量已达到整个行业产量的77%。

(3) 冷藏箱

冷藏箱根据质地不同分为塑料、布料、泡沫、金属材质、木制等各种冷藏箱。现市面上冷藏箱的主要材料为高密度牛津布，是一种环保性面料，具有密度高、保冷性极强、轻便、质地不软不硬、无毒的特性，被称为环境专用材料。并且，冷藏箱可根据客户需求进行设计制作，以充分满足客户要求，闭合封面附加橡胶密拉链，配合冰袋使用，保冷效果超过美国同行业标准。冷藏箱产品的组成包括冷藏运输的冷藏箱、高效蓄冷冰排、高效蓄冷冰袋、温湿度记录仪（GSP设备），产品具有密封性、环保性、保冷保温性、耐热耐冷性、耐用性、多功能性。在标准方面，2007年中国农业部发布的《兽用运输冷藏箱（包）》，是国内唯一一个相关行业标准。

7.2 各国冷链物流发展现状

经过多年快速发展，我国冷链物流行业具有了一定规模，但同欧美发达国家相比仍存在明显差距。在世界冷链物流的发展过程中，美国、加拿大、德国、荷兰和日本等国处于世界领先地位，这些国家根据本国农业的特点和需求不同开展农产品冷链物流体系建设，取得了不错的成绩。虽然我国冷链物流问题突出，但这恰恰说明了我国冷链物流产业不论是在“质”上，还是在“量”上，都有巨大的提升空间，借鉴国外发达国家优秀的发展经验，结合国内实际情况，能够少走弯路、有效发展。发达国家冷链物流发展现状如图7.4所示。

表7.4 发达国家冷链物流发展现状

7.3 食品冷链物流相关技术

食品冷链物流具有其特殊性，比如生鲜易腐农产品（蔬菜、水果、肉类、水产品等）需要在生产、储藏、运输、销售等流通环节中低温保存，最大限度地保持食品原有的新鲜度、色泽、风味及营养，并且除了在途安全外，还需要建立一套严格的安全追溯机制，即一旦发现问题，可以通过可溯源性信息的支持，对问题食品追查到底，保障食品安全。食品冷链物流属于技术密集型行业，涉及的技术领域非常广泛，现代物流技术、冷链标准和认证技术、冷链保鲜技术、节能技术、智慧物流技术，都是食品冷链物流的重要支撑技术，如图7.8所示。

图7.8链物流技术金字塔模型

7.3.1 冷链信息化技术

(1) 无线射频识别技术

无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种利用无线射频方式在阅读器和发射机（标签）之间进行非接触数据传输以读取数据的自动识别技术。其基本原理是电磁理论，标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理，具有读取快捷方便、识别速度快、数据容量大、使用寿命长等优点。

使用RFID技术结合网络、信息系统进行数据的采集和通信，其目的在于提高信息的采集、传递的效率，对食品有效地进行标识，把分散的信息集成起来，从而达到追溯的要求。以商品猪肉供应链为例，为了实现全程的跟踪和监控，追溯体系需要在商品猪肉供应链的各关键节点，包括生猪养殖场、市境道口、屠宰场、批发市场，设置控制点，使用RFID标签记录追溯所需的信息。

(2) 定位跟踪

定位跟踪主要依赖于GPS和GIS技术。全球卫星定位系统（Global Positioning System, GPS）指利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航，为地球上的GPS接收器提供空间和时间信息的系统，具有高精度、实时、全天候等特点，在冷链物流中应用于车辆定位与监控。

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）又称“地学信息系统”，指在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，在冷链物流中应用于路线选择与规划问题。

由于冷链产品必须低温存储和运输，如果在运输中一旦发生车辆抛锚、冷冻系统瘫痪等事故，都会大大影响冷链产品的质量，因此将GPS和GIS技术应用到冷链物流中，通过网络实现资源共享，对货物运输过程中的车辆的运行路线、车货的实时运行位置、人员的安全情况、车辆的运行情况以及车厢内的温度进行监控，实时准确的掌握，便于车辆的指挥调度，一旦发生突发事故，迅速做出决策。

(3) 条码技术

条码技术是最为成熟、成本相对较低的物流信息技术，为冷链物流追溯提供了可行性。一维条码系统一般包括编码技术、光传感技术、条码印刷技术和计算机识别应用技术。一维条码技术属于自动识别范畴，能够准确地将信息识别、编译、最终输入到计算机进行数据处理。其特点是识别速度快，准确率大大提高，制作相对简单，与之配套使用的阅读器、打印和印刷设备也相对成熟。在冷链各环节中，针对不同食品，可采用不干胶、PVC条码绑带标签或防盗扣等标签，实现流通阶段个体识别，仓储时采用手持条码读取设备辅助作业；在超市POS则进一步发挥了条码标签的作用，特殊条码标签在售出后可回收，大大地降低了成本。因此，一维条码技术是开发冷链物流可追溯系统中最为经济实用的技术。但是，一维技术的信息容量较小，码制占据的面积较大，低温、潮湿、多霜等复杂环境对标签要求较高，追溯信息标识到追溯单元上的自动化成本较高，同时受识别设备的影响，其实时性也不是很强。

二维条码技术具有信息容量大、编码来源广泛、加密程度高等特点，随着成本的降低，将更好的弥补一维技术的不足。近年来二维码的应用越来越普及，手机内置的解码软件可以让更多的消费者了解、使用基于二维码所提供的服务。消费者通过手机实时读取冷藏食品二维标签的信息，获取各环节追溯信息，在预置二维条码软件的手机普及的不久将来，将会非常有效的解决条码识读设备携带不便、信息量小、时效性差等冷链物流追溯问题。

(4) 传感技术

传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、建造、测试、应用及评价改进等活动。利用传感技术可以感知周围环境或者特殊物质，比如湿度、温度、光线、特殊气体、振动与冲击量、人体感知、食品中的微生物含量等等，然后把模拟信号转化成数字信号，给中央处理器处理。可以看出，传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。它利用被识别（或诊断）对象与特征信息间的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。

在冷链各环节安装若干传感器，传感器将采集数据通过无线方式发送至网关；网关连接到互联网，对于仓库等固定场所，可使用以太网方式连接互联网。而对于流通环节中各移动设备，可使用GPRS网关，通过GSM网络连接到互联网，该网关还具备GPS功能，可将移动设备的位置等信息发送至互联网中的数据服务器，方便定位与食品状态判断；用户通过监控平台可实现对冷链食品的实时监控，实现对整个冷链物流过程的监管。

7.3.2 冷链节能技术

(1)制冷系统节能

制冷系统是冷链物流的核心，在该环节的节能降耗直接关系到整个物流链的效率、产品的品质和成本。关于制冷系统的节能方式主要包含压缩机的使用、变频技术和换热器。

压缩机的使用。在预处理过程中，食品的热负荷从大到小变化很大，而且压缩机在部分负荷运行的时候比满负荷运行时的效率低。因此，使用多台小功率的压缩机代替一台大功率的压缩机，随着热负荷的减小，逐渐减少压缩机运行台数。

变频技术。变速压缩机比定速压缩机节能20%~30%。而在大的制冷系统预处理系统中，一般采用两级压缩中间冷却或者经济器来提高整个系统的效率。

换热器（包括蒸发器、冷凝器和风机盘管）。其主要节能措施是材料的选择、换热面积的增加和传热性能的改善。材料的选择考虑传热性能和成本问题。增加换热面积的方法有增加迎面换热面积、增加管排数、增加翅片密度以及增加冷凝器的过冷度。改善传热性能的方法包括改进翅片设计、改进管路设计以及对翅片表面进行特殊处理等。

(2) 合理运行与维护

蒸发器内油膜0.1 mm，将使蒸发温度下降2.6 ℃，耗电增加11%。如蒸发温度下降1 ℃，则制冷量减少6%，耗电增加4.4%；冷凝器内结水垢1.6 mm，将使冷凝温度上升2.8 ℃，耗电增加9.7%；冷凝器中若存油膜0.1 mm，将使冷凝温度升高1 ℃，制冷量减少1.4%，耗电增加2.9%；当制冷系统中混有不凝性气体，将使耗电增加18%，制冷量下降8%；蒸发器外表面结霜后，由于霜层热阻很大，使传热效果恶化，导致蒸发温度下降，会直接影响到系统的制冷效果，耗电增加。这就要求要求管理人员需要定期对蒸发器进行除霜工作。目前已发明的除霜方法有热电融霜、热气融霜、水冲霜、反向循环除霜、空气融霜等。

(3) 冷库节能

冷库的热负荷主要包括通过冷库的维护结构传入冷库的热量、存放货物本身热量、开门和通风换气所带入冷库的热量以及设备运行产生的热量。冷库的节能除了上述的制冷系统本身节能外，还应该从以下几方面考虑：

一是隔热材料的选择。冷库通过保温层传入的热量占总热负荷的20%~36%，选择合适的隔热材料可有效减少外界热量进入冷库，隔热材料隔热、隔湿特性，保温层最佳经济厚度、新型绝缘隔热材料是研究热点。二是空气幕。为防止外界热湿气体渗入冷库，减少库内冷负荷，通常在冷库门处设立空气幕。合理控制射流速度、喷口宽度、喷射角度以及热压，有利于提高空气幕密封效率。三是液化天然气冷能的应用。液化天然气在供给用户之前，在气化站进行气化过程释放大量冷能，把其利用到冷库，不仅可获得良好的收益，而且还能实现节能降耗。

7.3.3 冷链保鲜与包装技术

冷冻保鲜贯穿冷链物流所有环节，使生鲜食品在生产、贮运、销售，最终到消费者的各个环节都保持在规定的温度中，如表7.5所示，以保持食品的新鲜性。冷冻保鲜在控温上不仅需要体现在末端的配送环节，也要体现在仓储运输环节，从打包到分拣、运输、配送等各项环节中，都要确保食品全程都在冷链中毫无间断，对冷冻保鲜的技术要求极高。

表7.5冷链食品的分布温度带

随着制冷设备的不断改进,冷冻保鲜技术得到了不断的发展。首先,冷藏食品的包装方式不断加以改善,由原始的整体包装和大包装逐渐转向小型化和单一化的包装形式,使食品的冷冻速度和冷冻质量得到了很大的提升。例如，常用的冷链专用保温纸箱由三明治式轻质保温板材采用纸箱制作工艺制作而成，三明治式轻质保温板材是在橡塑发泡保温板的两面敷反光聚酯铝箔而成的，具有保温性能好、轻便、包装体积小的特点，而且防水防晒防静电。其次,在冷冻方式上也实现了突破,吹风式冻结、可连续冻结和流态化冻结等方式逐渐成为食品冷藏的主要方式,不仅使食品的冻结温度更加一致,同时还在很大程度上提高了食品冻结的效率。第三,制冷装置技术也不断得到提升,采用液态氧、二氧化碳、DENBA保鲜设备对食品直接进行冷冻的装置使食品的冻结温度大幅度降低,并且冻结速度也有了很大进步。尤其是近年来新兴的环保冷酶－DENBA保鲜设备,给保鲜技术带来了新的动力。此外,伴随着冷藏技术的发展,逐渐形成了一体化的冷藏链,将食品冷冻、冷藏、运输、销售等环节有机的联系成一个整体,使冷藏食品的生产、流通和销售之间更加完整。

(1) 预冷技术

为了延长水果、蔬菜的货架期，减少其干耗和流通中的各种损耗，使消费者获得高鲜度洁净的水果、蔬菜，则必须在工厂进行一系列采收后的加工处理，如挑选、去蒂根皮叶、清洗预冷、滤水、包装等，因此预冷工艺是必不可少的。预冷是指食品从初始温度迅速降至所需要的终点温度的过程。即在冷藏运输和高温冷藏之前的冷却以及快速冻结前得快速冷却工序统称为预冷。

目前主要有空气预冷、真空预冷和水预冷三种预冷方法。空气预冷方法分为常规室内预冷、压差预冷、流化床连续预冷或隧道连续预冷，具有空气温湿度易调节、可用于各种食品冷却冷藏运输、设备造价低等优点，但也存在冷却速度慢、冷却不均匀、干耗大等缺点；真空预冷技术分为间歇式真空预冷、连续式真空预冷、喷雾式真空预冷。其利用果蔬在低压环境下水分的蒸发，快速吸收果蔬蓄存的田间热量，同时不断去除产生的水蒸气，使果蔬温度得到快速降低；水预冷分为冷水预冷和冰水预冷。各预冷方法的原理及其特点如表7.6所示。

表7.6预冷方法的原理及其特点

(2)速冻技术

食品中心温度从-1℃下降至-6℃所需的时间在30分钟以内，属于快速冻结。食品速冻一般是指运用现代冻结技术，在尽可能短的时间内，将食品温度降低到其冻结点以下的预期低温，使其所含的全部或者大部分水分随着食品内部热量的外散而形成合理地微小冰晶体。

速冻共有三个阶段：①快速冷却。使食品从初始温度迅速冷却到冰点温度。此阶段主要是避免食品质量损坏，缩短冻结时间；②壳体冻结。对于肉类、鱼类食品应冻结到-16℃，对于果蔬类颗粒状食品严格地将应该成为表层冻结，即食品冻结厚度为1-2mm；③深问冻结。食品从-16℃或-6℃冻结到-18℃或更低温度。各个速冻方法的原理及其特点如表7.7所示。

表7.7速冻方法的原理及其特点

(3) 气调包装与贴体包装

气调包装是利用复合气调保鲜气体进行冷链食品的包装，所用气调保鲜气体一般由CO2、N2、O2及少量特种气体组成。CO2能抑制大多需氧腐败细菌和霉菌的生长繁殖;O2抑制大多厌氧的腐败细菌生长繁殖;保持鲜肉色泽、维持新鲜果蔬富氧呼吸及鲜度;N2作充填气。复合气体组成配比根据食品种类、保藏要求及包装材料进行恰当选择而达到包装食品保鲜质量高、营养成分保持好、能真正达到原有性状、延缓保鲜货架期的效果。贴体包装就是采用薄膜完全贴着生鲜进行包装，形成一个类似真空的环境，以隔绝空气和细菌等。一方面能够直观地向消费者展示商品，另一方面则运用创新技术确保肉类在0-4℃的环境下新鲜保存21天。

7.3.4 冷链冷藏技术

(1) 制冷技术

制冷技术包括制冷方法，制冷的热力学基础、单级蒸气压缩制冷循环、制冷剂、载冷剂与贮冷剂、多级压缩及复叠式蒸气压缩制冷循环、应用非共沸混合制冷剂的制冷循环、溴化锂吸收式制冷、热电制冷、制冷换热器的传热学基础、冷凝器、蒸发器、节流机构、制冷装置的设计等。

(2) 蓄冷技术

蓄冷保温技术是一门关于低于环境温度热量的储存和应用技术，是制冷技术的补充和调节。低于环境温度的热量通常称作冷量。人们的生活和生产活动在许多时候要用到冷量，但是有些场合缺乏制冷设备，有些时段不能使用制冷设备就需要借助蓄冷保温技术解决用冷需要，即冷量的贮存。蓄冷保温技术有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。蓄冷技术就是在夜间电网低谷时, 由蓄冷设备将冷量储存起来, 待白天电网高峰时再将冷量释放出来满足用冷的需求, 从而实现用电负荷的合理利用。

冷链的蓄冷保温材料主要用于冷库和冷藏车等设备。岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）和聚氨酯泡沫材料（PU）使用越来越广泛。其中，聚氨酯泡沫是目前应用最广泛的隔热材料，它传热系数低、隔热性能好、强度高且工艺好。

7.3 食品冷链物流存在的问题

7.4.1 食品冷链体系仍需完善

由于政府多个部门管冷链，众多企业盲目投资，导致食品冷链领域投资不足与投资过度同时存在，冷链物流资源缺少整合。目前国内只有少数的物流供应商能够保证对整个冷藏供应链进行实时温度监控，大多数经由传统冷藏运输商转变的冷藏物流供应商只能提供冷藏运输服务，并非真正的冷冻冷藏物流服务。

(1) 冷链物流成本居高，装备缺乏竞争力且结构性不平衡

我国生鲜行业发展的主要阻碍是受到了高成本冷链运输的制约，尤其是空运冷链运输，导致收益降低，阻碍了发展的速度。冷链装备是冷链物流体系的核心组成部分，是冷链物流的基础设施，而我国冷链物流装备存在能耗高、种类少、自动化程度低、自主技术含量低、缺乏竞争力等问题。冷库设备相对老旧，大部分的储存设备功能不全，无法精准控制温度，在对接的过程中，因为设备质量差，难以满足要求。

此外，我国的冷链设备还存在分布不均的问题，主要集中在沿海地带和发达城市，中西部设备严重不足，发展相对滞后。一方面，部分农产品产地仍旧存在冷链最初一公里配套设施不足，产地预冷设施和冷库偏少、标准偏差的问题。另一方面，局部省市又存在冷库盲目过量建设，功能定位落后于市场需求，导致冷库市场供大于求或者供需无法匹配的现象。在设备的种类和功能上发展也不平衡，大型的设备建设比较多，中小型的冷库很少。

(2) 对运输环节及车辆的有效监管不足

我国运输车辆的控温性能参差不齐，公路冷藏车中企业自有车辆占比高，部分易腐食品实际使用的是未经资质认证的社会车辆或二手冷藏柜改装车辆运输，有些甚至没有制冷设备，从而为产品质量安全埋下隐患。此外，在农贸市尝交易中心等大型中转场所，配套设施和人员控温意识不足，导致产品间断性脱离温控环境。还有部分企业为减少油耗节约成本，在车辆运输过程中关闭冷机，使冷链全程仅存头尾两端，这些问题被频频曝光，但缺乏有效的监督管理机制。

(3) 冷链人才缺乏

冷链物流人才短缺严重。首先，冷链行业缺乏制定战略和运营管理方面的人才，中物联冷链委《2018冷链行业人力资源报告》显示，当前行业既有理论基础又具备实操能力的高级管理人才不足2000人。冷链物流对技术的专业要求很高，包括冷链运输设备以及冷链物流信息化体系的建设等。而据中物联教育的物流行业人员数据显示，全国每年有20万的物流专业院校毕业生，但是每年新增的物流岗位却有130万之多，尤其是冷链物流人才远远不能满足这方面岗位的需求。由此可见，专业冷链物流人才的培养速度与冷链物流业发展速度并不匹配，从而限制了冷链物流的发展进度。

(4) 诚信缺失、监管缺位问题突出

冷链行业的高速发展，也带来企业诚信缺失和监管部门缺位，造成冷链行业违约成本低、价格战、单方毁约、应收账款高、企业监管成本高、企业融资难等一系列问题。由我国发改委主导、中物联冷链委深度参与的冷链行业失信治理工作已全面启动，冷链物流行业诚信体系建设迫在眉睫，行业既要有白名单，也要有黑名单。

(5) 缺乏统一的规范化标准

规范冷链物流各环节市场主体行为的法律法规体系尚不健全，冷链物流各环节的设施、设备、温度控制和操作规范等方面缺少统一标准，导致产业发展无序，市场竞争恶劣，管理难上台阶，企业难以形成规模效益，严重阻碍冷链物流行业的综合发展。美国、德国、日本等国家在物流基础设施建设上较为成熟，标准化体系较为完善。而我国物流行业整体情况，都是以“小、散、乱”为主要特征，物流行业的标准化缺乏。此外，各地冷链的发展程度不一，差异过大，对冷库、车辆等的规范化要求差异也非常之大，难以统一规范。

7.4 食品冷链物流的发展机遇

(1) 市场机遇

随着经济的不断发展，国民生活水平的不断提高，消费者对食品的品质提出了更高的要求，对生鲜食品，尤其是肉禽、水产品、乳制品等易腐食品和反季节蔬菜水果的消费量不断上升，这为冷链物流的发展奠定了现实基础。加之我国经济的平稳增长、消费的不断升级、城镇化进程的不断加快、中产阶级数量的不对眼增多、食品安全意识的不断提高，一系列外部市场因素共同推动着冷链行业迈向新的发展阶段。

随着全球化的纵深发展和对外开放新格局的逐步形成，中国与世界经济体的联系日益加深、贸易往来日益密切，商贸物流格局的变化正在发生。加之“一带一路”政策拓宽了我国的经济贸易渠道，深化“一带一路”沿线农产品贸易也成为共同诉求，从而激发了冷链的市场发展动力。

2018年冷链物流百强企业冷链业务营业收入合计达398.24亿元，同比增长63.27%，占整个冷链物流市场13.79%；百强企业中新晋企业有26家，表现冷链行业竞争充分，市场活力强。此外，2018年我国进口食品总额将首次超过700亿美元，20年来增长16.2倍，进口食品背后冷链潜力巨大。与此同时，随着京津冀一体化、大湾区建设和海南等更多自贸区的开放，区域升级必将会在冷链基础设施建设等方面产生很多新机遇。

(2) 政策机遇

2017年，冷链物流行业被提上国务院重点工作安排，安排中明确表示要健全食用农产品和食品冷链物流建设和运行标准，提高冷链物流水平。在国家对产业政策支持推动下，国内外资本巨头纷纷进入生鲜冷链配送领域。2017年，我国中央和地方政府因势利导出台多项冷链产业政策，《关于加快发展冷链物流保障食品安全促进消费升级的建议》《关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》《商贸物流发展“十三五”规划》等政策相继推出，明确提出了冷链产业发展方向和重点任务，为冷链行业的发展提供了利好的政策环境。2018年两会代表也纷纷提议“加强冷链物流基础设施建设”、“加强对企业建设产地仓冷链专线模式的统筹引导和政策支持”、“驱使我国冷链行业向着更加规范化、专业化和高效化迈进”。2019年，中共中央政治局会议分析研究当前经济形势，部署下半年经济工作，要求紧紧围绕“巩固、增强、提升、畅通”八字方针，深化供给侧结构性改革，提升产业基础能力和产业链水平，并明确提出实施城乡冷链物流设施建设工程。伴随着这一工程的实施，未来城乡之间的冷链物流建设将迎来大发展，物流业的冷链短板将会逐步补齐，国内需求将进一步释放。同时，随着京津冀一体化、大湾区建设和海南等更多自贸区的开放，区域升级必将会在冷链基础设施建设、城市冷链配套服务等方面产生很多新机遇。

7.6 食品冷链物流未来展望

在互联网+和电商红利的双重推动下，智能化已经是冷链物流发展的战略方向。智慧物流是工业4.0重要组成部分，随着工业4.0的临近，智慧物流是大势所趋。在经济新常态和产业升级背景下，人工、土地、仓储租金成本不断上升，物流业作为“第三利润源”的战略地位凸显，智能物流技术和智能装备的优势逐渐显现。因此，未来我国冷链物流与智能物流技术、智能装备相结合的紧密程度将逐步增加。

7.6.1 新技术助力智慧冷链物流

物流行业的本质是降本增效，在人工、土地等成本只会涨不会降的前提下，唯有新技术和新装备的应用，才能驱动冷链企业做大做强，从而推动冷链物流产业的发展。在国家《物流发展中长期规划（2014-2020年）》实施推动下，国内冷链物流蓬勃发展并迅速成长为万亿级产业，而互联网物流技术的快速发展又进一步促使新产品、新业务的不断衍生。

智慧物流是指物流过程的智能化，它以信息交互为主线，使用条形码、射频识别、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术，集成自动化、信息化、人工智能技术，通过信息集成、物流全过程优化以及资源优化，使物品运输、仓储、配送、包装、装卸等环节自动化运转并实现高效率管理，可以在一定程度上自动达成特定目标而无需人工干预。。它能够有效提高企业的市场应变能力和竞争能力，为客户提供快捷、方便、准确的服务，同时降低成本，减少自然资源和社会资源的消耗。

大致而言，智慧物流体系应具备三个核心要素，分别是：智慧单元化物流技术、自动化物流装备以及智慧物流管理信息系统，以实现智能物流、智能转运设备、智能物流管理等功能，如图7.9所示。在智慧物流体系中，各类传感器技术是基础，物资的状态、地理等信息都依赖传感器技术，如使用RFID技术、激光、红外、条码检测与识别技术对物品进行分类、拣选、计数；采用全球卫星定位技术(GPS)、RFID技术、车载视频检测技术等对物品运输进行定位等。分拣信息识别技术能将提高分拣效率和准确率变为现实，进而实现自动分拣降低货损率；无人机可以打通国内干线与支线的航空物流，同时为生鲜冷链产品提供高效运输手段；基于区块链技术的食品追溯平台可打破食品供应链上各环节之间的分隔，实现各环节上传的数据实时共享，增加产品信息透明度的同时加强消费者信任；物联网在冷链仓储和运输环节的应用，真正驱动冷链产业实现了数据化实时管理，运用物联网标记最基本的冷链传输单元，实时传输冷链运输过程数据，借助专家系统实时分析响应，可以实现冷链物流的透明化管理与控制；随着物联网应用率的提升，越来越多的冷链产业运营数据得以不断丰富和积累，结合产品冷链运输标准数据库的完善，会驱动整个产业实现商业智能；比如，智能调度将发挥越来越重要的作用，传统物流仅需要考虑时间因素，冷链物流还需要考虑温度和能耗因素，将更为复杂，但是随着运算能力的提升和算法的优化，精细排程和智能调度能够大幅助力冷链产业运营过程实现效率提升、成本降低；结合仓储物流智能优化技术，将大幅拉动冷链服务质量精准控制水平的提升。此外，智能仓储、新能源汽车、大数据等技术，将在短时间内应用于冷链物流中，提升物流系统的智能化、自动化水平，推动实现智慧冷链物流。智慧冷链物流可以使以前一些不可控的因素透明化、职责化。把物流运作中复杂多样的环节有效的衔接起来，同时降低物流成本，提高了物流效率，使消费者轻松、放心购物消费。

数据来源：《工业4.0和智能物流》

图7.9智慧物流体系架构

我国经济已进入高质量发展阶段，消费者对生鲜冷链需求不断增大。生鲜冷链消费市场越来越关注“安全、新鲜可靠、便捷获取”，生鲜冷链企业的发展正经历“互联网+物流，线上+线下、虚拟+实体”的路径，而生鲜冷链物流服务能力是生鲜冷链企业开展业务的基础，整个冷链物流系统可以定位为信息流、物流和资金流的有机结合，生鲜冷链企业必须有效突破“实物流、信息流、资金流、物流”四流整合的瓶颈。这就要求生鲜冷链物流的运营模式要从传统单一“仓储+分拣+包装+配送”模式向“生产物流+流通物流+消费物流+平台生态圈”的全链条智慧物流转变，并要求生鲜冷链物流行业变革的主题，围绕“创新发展、智能融合、技术推动”来展开。生鲜冷链企业聚集化、规模化发展成为必然趋势，生鲜冷链物流技术化和数据化趋势不可逆转，如何通过产业集聚，打造公用型生鲜冷链智慧物流信息系统，建立“生产物流+流通物流+消费物流+平台生态圈”将成为未来行业内的研究热点。而构建完整的、良好的生鲜冷链服务平台技术架构是实现生鲜冷链物流智慧化的首要任务，只有这样才能使多方资源融合、多方角色协作，实现科学的生鲜智慧冷链物流体系，实现资源收益最大化。

7.6.2 智能制造促进冷链产业升级

智能物流装备是智能物流的基础，而智能物流装备的基础是自动化，通过集成感知传感、信息化、人工智能等技术实现智能化。自动化物流装备包括自动化仓库系统、自动化搬运与输送系统、自动化分拣与拣选系统、自动信息处理与控制系统等。代表性的产品有自动导引车、穿梭车、堆垛机、输送机、分拣机等。智能物流装备与下游行业密切相关，几乎覆盖全部工业制造领域，预计未来在冷链行业会保持较快增长。自动化立体库、输送分拣系统、物流机器人系统、自动识别与感知系统等先进的物流技术与装备将快速成长，成为市场新的推动力。

大型物流和电商企业已经逐步投资智慧物流的配套设备。2014年7月，京东推出其位于上海的首个“亚洲一号”现代化物流中心。该物流中心几乎实现无人化操作，仓库中的所有操作都是全自动的，包括收货，储存，包装和分类。2017年京东一共在全国运营14个“亚洲一号”仓库。菜鸟也在不断投资智慧物流的配套设备，2018年4月，在杭州余杭区推出全球第一个智慧快递社区系统。此智慧快递具有四个主要元素，包括人脸识别系统、智能管道、智能快递箱和控制储物柜的应用程序。其中，智能快递箱支持退货和回收，用户更可以调节智能储物柜内的温度，以储存生鲜食物。

无人机、自动驾驶汽车、无人作业小车、智能快递塔等一批智慧物流装备逐步在物流中应用。京东于2017年2月获得中国民用航空局（CAAC）的正式批准后开始在某些农村地区用无人机发送包裹；永辉旗下的超级物种也于2018年6月在广州试用无人机运送包裹。此外，一些公司已经试用自动驾驶汽车来解决最后一英里交付的问题。苏宁物流于2018年7月与百度阿波罗宣布达成战略合作伙伴关系，共同开发智慧物流。两家公司联合推出了一款名为MicroCar的无人作业小车解决方案，旨在解决最后6公里的交付问题。该自动无人作业小车将首先用于苏宁小店，为苏宁小店周边社区3公里范围内的网上购物订单提供送货服务。其他解决最后一公里交付的创新方法包括智能快递塔。菜鸟在杭州的各个社区和工业园区试行并推出了许多智能快递塔。智能快递塔高超过6米，呈正八面体形，可以存储700-800件包裹，配备自动传动系统，通过对接无人机、无人车，实现24小时全天候无人传送投递。客户只需要通过扫脸来取件。

7.6.3 逐步构建新型绿色冷链模式

在我国物流行业由大变强的过程中，快递包装循环体系、环保包装材料成本、冷链包装耗材等问题成为快递行业的可持续发展痛点，发展清洁冷链成为当务之急。2019年两会再次聚焦绿色物流，提出《制定循环包装国家标准，建成绿色包装回收体系》的建议，其中对冷链物流的绿色化发展提出新的思考。一方面，通过制定冷链耗材国家标准，推进冷链仓技术升级，加强耗材管控，运用大数据推荐更合适的包装及冷媒介质，提高冷链运输配送基础设施标准。另一方面，鼓励企业加大研发投入，研究及使用更易携带、易回收的新型冷链包装。通过提高冷链商品周转率，降低商品损耗，推进食品垃圾处理体系建立，科学处理食品垃圾，减少对环境造成的影响，这离不开政府、企业等多方的共同参与。

国内已有企业致力于为全球提供一流的冷藏运输装备和服务，打造绿色环保、安全人性、技术创新、高效低耗、性价精益的现代化冷箱。青岛中集冷链高新产业园新厂建设采用了世界冷藏集装箱科学技术的最新研究成果，以高水准为起点设计并建造了现代化生产线，在劳动强度高、作业环境差的工序优先采用自动化设备，以机械代替人工，减少用工成本。

7.6.4 协作发展冷链物流共同配送

物流企业单独建立冷链物流中心和专业冷链物流运作体系，存在投资成本高、回收期较长等一系列问题。而发展冷链物流的共同配送，可以使多家企业对冷链物流设施设备等资源进行整合，实现物流货源的优化配置，将来源于各个企业的零散货物整合成一次性运输，达到冷链物流配送的经济规模。冷链物流的共同配送是经过长期的发展和探索优化出的一种配送形式，也是美国、日本等一些发达国家采用较为广泛、影响面较大的一种先进的物流方式，它对提高物流运作效率、降低物流成本具有重要意义。运输企业的规模化可使冷藏冷冻专业车辆资源得以充分利用，装载效率明显提高，在提高物流效率的同时，也有助于降低商品的腐烂率，保证商品的质量。同时由于资源实现共享，减轻了企业对大量冷藏冷冻设施设备的投资负担和风险。从微观角度看，实现冷链物流的共同配送，能够提高冷链物流作业的效率，降低企业营运成本，可以节省大量资金、设备、土地、人力等。企业可以集中精力经营核心业务，促进企业的成长与扩散，扩大市场范围，消除有封闭性的销售网络，共建共存共享的环境。从整个社会角度来讲，实现冷链物流的共同配送可以减少社会车流总量，减少城市卸货妨碍交通的现象，改善交通运输状况；通过冷链物流集中化处理，有效提高冷链车辆的装载率，节省冷链物流处理空间和人力资源，提升冷链商业物流环境。

来源：中国食品供应链发展报告（2018-2019）