促进我国铁路冷藏车发展的思考
2016-12-15刘映安韩金刚
陆 强,刘映安,韩金刚
(中车眉山车辆有限公司 产品开发部,四川 眉山 620032)
促进我国铁路冷藏车发展的思考
陆 强,刘映安,韩金刚
(中车眉山车辆有限公司 产品开发部,四川 眉山 620032)
为了挖掘铁路冷藏运输潜力,适应冷藏运输市场需求,扩大铁路冷藏运输市场份额,亟需加快我国铁路新型冷藏车的研制。在阐述国内外冷藏运输发展现状的基础上,分析公路、铁路冷藏车发展现状,提出我国铁路新型冷藏车研发应该向快速、低自重、大容积、先进可靠的制冷系统、智能监控及控制、节能环保、模块化方向发展,探讨我国铁路新型冷藏车研发的实现途径。
铁路;冷藏车;发展方向;途径
随着我国居民生活水平的不断提高,对食品质量安全要求也越来越高。近年来鲜活农产品产量和需求量逐年增长,冷藏运输需求不断增加。鲜活农产品的特性是生命周期短,质量取决于运输时间、运输环境。如果运输时间长、运输环境差,不仅会影响鲜活农产品质量,还会影响销售价格和销售量。现有铁路冷藏车主要采用 20 世纪 80 年代的产品,车型老旧、技术落后已经不能满足人们对冷藏运输时间及环境的要求,使铁路冷藏运输市场份额减少。因此,面对日益增长的冷藏运输需求,应积极分析铁路冷藏车的发展方向,加快研发适应铁路冷藏运输发展的新型冷藏车。
1 冷藏运输发展现状分析
1.1 国外冷藏运输发展现状分析
国外冷藏运输经历了不同的发展阶段,各种运输方式中冷藏运输的发展程度也有所不同。第二次世界大战以前,铁路在冷藏运输中占重要地位;20 世纪60 年代,冷藏保温汽车和冷藏船舶发展较快;70 年代以后,冷藏集装箱在海运及多式联运中开始得到迅速发展。各国在冷藏运输发展上选择了不同的路径。欧洲各国冷链物流建立有稳定完整的供应链,鲜活货物生产后能及时预冷,而且严格执行全程冷链物流理念。由于欧盟各国铁路间运距较短,致使铁路冷藏运输的发展空间有限,在冷藏运输方式选择上,明显呈现出公路冷藏运输取代铁路冷藏运输的趋势。在美国,各铁路公司通过联合快运列车及多式联运技术的运用,使美国铁路能够提供更符合市场需求的冷藏运
输产品,在中长途冷藏货物的运输中占有较大比重。同时,铁路冷藏运输装备的质量也不断提高,新型冷藏运输装备的高科技含量增加、性能增强,冷藏运输车型向着现代化、大型化方向发展。在俄罗斯,铁路冷藏运输随着经济结构的调整经历了从成组式机械保温车到单节机械保温车的发展历程,目前成组机械保温车占保温车总数的 33%,单节机械保温车占 67%,短途冷藏运输采用公路运输量超过80%,而在中、长途冷藏运输中,75% 采用铁路运输[1]。
1.2 我国冷藏运输发展现状分析
在 20 世纪 80 年代至 90 年代,铁路发挥了批量化的优势,承担了 90% 的冷藏货物运输。20 世纪 90 年代后期,随着我国高速公路网络的兴起和发展,公路冷藏运输迅速抢占冷藏运输市场。截至目前,公路运输在冷藏运输市场的占有率已经超过 93%,成为运用最广泛的冷藏运输方式,而铁路冷藏货运量从 1997年的 1 056 万 t 降至 2014 年的 40 万 t。1997—2014 年铁路冷藏货物运量如表 1 所示[2]。目前,我国冷藏运输市场需求向着多品种、少批量、高品质的方向发展,而且对运输时效和冷藏环境要求逐步提高,对铁路冷藏运输提出更高的要求。
表1 1997—2014年铁路冷藏货物运量表
2 我国冷藏车发展现状分析
2.1 公路冷藏车发展现状分析
(1)公路冷藏车数量连年增加。自 20 世纪 90 年代后期,公路运输迅速发展,大量冷藏货源流向公路。2000—2007 年,我国公路冷藏车年需求量在 4 000辆左右;2008 年,公路冷藏车年销量接近 5 000 辆;2014 年,冷藏车增长势头强劲,销量达到 17 000辆,较 2008 年年均增长约 22%。目前,我国公路冷藏运输车辆保有量约 5.4 万辆,约占我国货运汽车总量的 0.42%[3]。
(2)公路冷藏车普及率低。尽管我国冷藏车保有量不断增长,但公路冷藏车普及率仍然较低。据统计,由于我国物流装备落后、缺少冷藏设备,在储运等环节损失率高达 25%~30%。在蔬菜水果运输市场,车主大多选择敞篷货车、半挂车运输,而冷藏车主要用于运输肉禽类等容易腐败变质的货物,这类产品的批发量远不如常温蔬果运输量大,而且多通过速冻食品企业自己的冷藏运输车队进行运输,购买冷藏车开展冷藏运输的散户很少。冷藏车价格高和日常使用维护费用高也是导致冷藏车普及率低的主要原因。
2.2 铁路冷藏车发展现状分析
(1)铁路冷藏车数量连年减少。目前,我国铁路冷藏车运输的承运商为中铁特货运输有限责任公司(以下简称“中铁特货”),铁路冷藏车主要为早期的加冰保温车、机械保温车等。中铁特货于 2003 年成立,曾拥有 5 001 辆 B6型加冰保温车,2 828 辆机械保温车,各型机械保温车参数如表 2 所示。因设备老化、使用年限较长等原因,2005 年中铁特货开始逐步淘汰 B6型加冰保温车,现已全部报废。2008 年,中铁特货将 B19、B20型机械保温车淘汰后,拥有 1 910 辆机械保温车,其中 B10型 250 辆、B21型 100 辆、B22型1 000 辆、B23型 560 辆。2012 年中铁特货将 B21、B23型机械保温车全部改为代棚车使用,B10型机械保温车也逐步改为代棚车。目前,中铁特货冷藏车只有 1 000 辆 B22型机械保温车,采用固定配属方式,柳州机保段 100 辆左右,广州机保段 500 辆左右,其余归属郑州机保段。
表2 各型机械保温车参数
(2)铁路冷藏车载重不适应市场需求。现有 B22型机械保温车为 5 辆 1 组 (4 辆装货车+1 辆工作车),总载重达到 184 t。由于当前冷藏运输市场不再以大宗货源为主,而是以“小批量、多品种”的货源为主,一地一次的货源可能达不到 184 t,而铁路是按标记载重收费,在此情况下,货主转而寻找 B22型机械保温车以外的其他运输方式。例如,某市场每天只能销售几十吨货物,采用 B22型机械保温车组一次性运量达到 184 t,因而会造成货物积压、货物质量下降和货物价格下跌,影响货主的收益。因此,现行铁路冷藏车载重与冷藏运输小批量、多批次、时效性高等市场需求特点不符,致使冷藏货源纷纷转向公路运输,铁路冷藏运输市场的占有率降至不足 0.5%[4]。
(3)铁路冷藏车运输速度低。我国铁路冷藏车最高速度多为 120 km/h,基本上采用与普通货物相同的运输组织方式,受运力紧张的限制,车辆周转时间长,致使铁路冷藏货物运输速度较低,无法满足冷藏运输市场的快运需求,在很大程度上制约了铁路冷藏运输的发展。
(4)铁路冷藏车运营成本高。铁路冷藏运输的运营成本主要包括:运输付费、人工费用、车辆检修费用、制冷机组能耗、车辆折旧费用。2013年中铁特货的冷藏运输运营成本构成中运输付费、人工费用、车辆折旧费用、车辆检修费用、制冷机组能耗分别约占冷藏运输总成本的 35%、29%、13%、11%、7%。由此可见,目前铁路冷藏运输中占比最大的是运输付费和人工费用。其中,运输付费占比大主要是由于机冷车运输采用“4+1”的编组型式,无效自重太大 (车组总自重约超过总载重 30 t);人工费用大主要是指值乘人员的人工费用支出较高[5]。
3 我国铁路新型冷藏车发展方向
近年来,油价飞涨、空气污染及雾霾严重影响人们的生活,充分运用铁路冷藏运输方式成为关注的焦点,为铁路冷藏运输带来新的发展契机,铁路冷藏运输车的更新换代也是大势所趋。根据现有铁路冷藏车的运营现状、存在问题及国外普遍采用的冷藏车型分析,我国铁路冷藏运输应研发新型单节式机械冷藏车,降低冷藏运输时间,减少冷藏运营成本,提高冷藏运输服务水平。我国铁路新型冷藏车发展方向可以归纳为以下方面。
(1)快速。由于我国现有铁路冷藏车最高运行速度不超过 120 km/h,与普通货物一样平均每天运行 250 km,而公路冷藏运输平均每天运行 800 km,不能满足鲜活、易腐货物对冷藏运输速度的需求[6]。因此,铁路运输时效性严重影响着铁路冷藏运输的发展,造成我国铁路冷藏运输竞争力不足,市场份额不断下降减小。为了提高铁路冷藏运输时效性,应加快对 160 km/h 及以上最高运行速度的冷藏运输车的研制,逐步提升铁路冷藏运输时间。
(2)低自重、大容积。欧洲、美国铁路冷藏车均朝着高科技、高性能、大型化的方向发展,冷藏车大型化降低冷藏运输单位成本具有显著作用。铁路冷藏车尺寸发展经历了从 50 英尺到 64 英尺,最新的单节机冷藏车长度已经达到 72 英尺 (其容量和 4 辆卡车相当)。例如,2012 年爱荷华太平洋集团 (Iowa Pacific) 订购了 100 辆 64 英尺的冷藏车,2013 年联合太平洋铁路公司 (Union Pacific) 购买了 225 辆 72 英尺的冷藏车[7]。我国冷藏运输需求量大,对大容积铁路冷藏车有一定需求,现有铁路冷藏车自重高、容积小,不能适应需求,需要更新换代新型冷藏运输装备,采用新技术、新材料、新工艺,最大限度降低车辆自重,增大车辆容积,以实现铁路大型冷藏车低成本运作。
(3)先进可靠的制冷系统。制冷系统作为冷藏运输装备的“心脏”,对其内部温度的控制起着决定作用。目前,我国市场上占有率较高的制冷系统有美国开利、大冷王、济南中集考格尔、河南冰熊等。因此,选择或研制先进、成熟、可靠的制冷系统,实现冷藏运输过程中的质量控制问题,是新型冷藏车研发中重要的一步。
(4)智能监控及控制。例如,加拿大物流企业 (Thomson Group) 拥有可实现自动控温与记录、强制供电器驱动、卫星监控的冷藏车,可以同时运输3种不同温度要求的货物;美国冷藏运输公司(Cryo-Trans) 的铁路冷藏货物运输车配备有双向 GPS (Global
Positioning System) 系统,可以实现精确定位冷藏车位置,远程控制冷藏车的温度。我国冷藏运输装备研发应以先进的电子信息控制技术作为支撑,向全程温度智能监控及控制方向发展,如采用射频识别技术、无线通信技术、GPS 技术及温度传感技术等,实现实时监控及控制,以保障货物的生鲜度和质量。智能监控及控制技术实施后,能够减少甚至取消押运人员,大大降低冷藏运输的成本,增强铁路冷藏运输的市场竞争力。
(5)节能环保。冷藏运输属于高能耗行业,各国研发人员都以研究和开发节能环保型冷藏运输装备作为其研发的重要目标之一。首先,可以采用高性能、轻质的隔热材料来改进现有冷藏车的隔热性能,降低冷藏运输装备内的热负荷,减少制冷系统能耗,延长冷藏和保温时间。其次,选择能效比高的制冷机组并配套先进的自动控制技术,以此来降低制冷系统耗能是一种趋势。此外,制冷剂的选择也越来越多地考虑环保因素,从制冷装置采用的 R12 型和 R22 型制冷剂发展演变到 R134a 型和 R404a 型制冷剂,再到液态 CO2气化制冷技术和液氮喷淋技术等[8]。
(6)模块化。德国德骚工厂曾经大批量生产的冷藏车,因其保温层采用预制方式和采用机械化自动组装,不仅减少内层焊接作业工序,还省去了防腐工序。夹层结构冷藏车和传统结构冷藏车用材相比,塑料增加了 0.9 t,轻金属增加了 0.75 t,但钢材的消耗减少了 5.25 t。新型冷藏运输装备的制冷系统、控制系统、监控系统、动力系统等应采用模块化设计,使车辆运用检修方便,提高铁路鲜活货物冷藏运输的效率。
4 铁路新型冷藏车的实现途径
我国铁路新型冷藏车的实现途径可以从自主研发、联合开发、技术引进 3 个方面进行考虑。
(1)自主研发。我国低温冷藏车起步晚,由于受到社会经济发展的制约,相关技术发展缓慢。目前我国铁路各货车制造厂已具备研发生产各种类型铁路货车 (敞车、棚车、平车、罐车等) 的能力,冷藏车研发涉及很少,主要是因为自主研发铁路冷藏车须解决冷藏车热计算、制冷系统风道布置、智能监控技术、隔热装置技术、冷藏车密封技术、冷藏车流体模拟计算等问题,而这些问题技术要求高,技术储备不足,而且自主研发周期长、投资大、风险高,致使一般货车制造企业不敢轻易投入开发。
(2)联合开发。新型冷藏运输车涉及很多传统货车研发制造中没有涉猎的领域,联合开发是一种快速取得突破的战略,这种战略可以实现相互协作、优势互补,有效解决各铁路货车制造企业由于资源和能力不足所产生的很多问题。近年我国公路冷藏车发展方兴未艾,可以尝试与冷藏汽车制造厂及相关高校合作,充分发挥冷藏汽车制造厂的工程运用经验,合理利用高校扎实的理论基础,通过转换思维,将现有资源进行整合并移植到铁路新型冷藏车的研发工作中。集合各自的优势力量联合开发、制造铁路新型冷藏车,有助于铁路新型冷藏车快速取得突破性进展。
(3)技术引进。国外冷藏运输设备技术相对成熟,已经有大量性能卓越、运行可靠的冷藏车投入实际运营,美国、日本、德国等发达国家在该项技术方面代表世界先进水平,如美国新型单节机械保温车的制造水平居世界领先水平,不仅车型新、容积大、制冷性能好,而且采用铝合金、塑料、玻璃钢、新型隔热材料等新材料及新的制造工艺,降低自重,增加载重,还采用 GPS 卫星定位及无线远程遥测等高新技术对货物进行全过程监控等。因此,我国铁路新型冷藏车的实现途径可以考虑引进国外先进冷藏运输装备技术,经过消化吸收后转化成为适应我国的铁路新型冷藏车。由于技术引进可能会遭遇技术壁垒问题,还可能在大量利用国外技术资源的同时,出现国内企业的创新能力并没有相应提高,致使在某些关键技术上对外依存度过高的问题。
因此,我国铁路新型冷藏的实现途径应以联合开发为主,技术引进为辅。在联合开发中应明确各自的权利与义务,发挥各自的优势,减少摩擦,以实现互利共赢。在技术引进中应强调对技术的消化吸收和再创新,改变目前很多中国企业在缺乏自主知识产权和知名品牌的条件下,只能处于技术弱势地位的现状,鼓励在技术消化吸收和再创新的基础上,创造具有自主知识产权的产品。
5 结束语
铁路冷藏运输是铁路货物运输的一个重要运输产品,也是我国冷藏运输行业的重要组成部分。在铁路货运组织改革中,铁路冷藏运输应积极适应新形势,改进冷藏运输管理模式,研发铁路新型冷藏车,提升铁路冷藏运输服务水平,发挥铁路安全、快速、高效的运输优势,满足冷藏运输市场发展需求,扩大铁路冷藏运输市场份额。
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(责任编辑 王 静)
Thoughts on Promoting Development of Chinese Railway Refrigerator Car
LU Qiang, LIU Ying-an, HAN Jin-gang
(Product Development Department, CRRC Meishan Co., Ltd., Meishan 620032, Sichuan, China)
In order to tap the potential of railway refrigeration transportation, adapt for demand of refrigeration transport market and expand market share of railway refrigeration transportation, the research of railway new-type refrigerator car in China need accelerating. Based on expounding development status of refrigeration transportation in China and foreign countries, this paper analyzes the development status of highway and railway refrigerator cars, puts forward the research objects of railway new-type refrigerator car in China should be fast speed, low light weight, large volume, advanced and reliable refrigeration system, intelligent supervision and control, energy-saving and environmental protection as well as modularization, and discusses the approaches of realizing the research of railway new-type refrigerator car in China.
Railway; Refrigerator Car; Development Direction; Approach
1004-2024(2016)02-0041-05
U295
B
10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.02.10
2016-01-04
陆强 (1984—),男,四川简阳人,硕士研究生。刘映安 (1965—),男,四川眉山人,大学本科。韩金刚 (1985—),男,四川南充人,硕士研究生。