制冷系统

温控物流:完整指南

温度控制01

关键精华

  • 温控物流(TCL)冷链物流,也称为物流,是对整个供应链中需要特定温度范围的货物进行存储、保鲜和运输的专业管理。
  • 为了保持产品完整性,冷链必须从生产、储存、冷藏运输到最终交付全程保持畅通无阻。
  • 需要温控物流服务的常见产品包括药品、疫苗、冷冻食品、乳制品、海鲜和生物制品。
  • 标准温度范围包括:冷冻(-18°C 至 0°C)、冷藏/冷冻(2°C 至 8°C)、室温控制(15°C 至 25°C)和超低温(低于 -60°C)。
  • 温控物流解决方案对于食品安全、公共卫生、药品疗效和监管合规至关重要。

食物浪费是全球温控物流基础设施不足造成的诸多代价之一。

根据联合国环境规划署和联合国粮农组织关于可持续食品冷链的报告,冷链基础设施不足导致每年损失 526 亿吨食品,相当于全球产量的 12%,每年给全球经济造成 936 亿美元的损失。

对于许多易腐烂食品而言,温控物流至关重要。这对于改善食品安全、确保经济繁荣、限制碳排放和维持公众健康至关重要。

随着全球供应链的扩张,温控物流解决方案对于跨境和跨气候运输敏感货物的企业来说变得至关重要。

什么是温控物流?

温控物流(TCL)是物流领域的一个分支,专注于对需要特定温度保存且对大气条件敏感的货物进行存储、保鲜和运输。它涵盖了易腐货物物流的端到端管理——从生产和包装到冷藏运输和最终交付。

这些商品通常是肉类、海鲜、蔬菜、化妆品和药品。 

图片中工人用温度计测量温度的手 id1333159182?b=1&k=20&m=1333159182&s=170667a&w=0&h=5kAICvSihTsUPlwfEIv1o3Av20ZTNrFPggKTdjQ4NAc=

它也被称为冷链物流。 

TCL 主要围绕在低温环境下小心处理此类产品,同时在运输周期的各个阶段保持不间断的“冷链”。 

例如,收集、包装、加工、储存、冷藏仓储和冷链配送。

什么是温控供应链?

温控供应链由一系列冷藏设施和冷藏运输系统组成,旨在为易腐货物在特定温度范围内维持稳定的最佳状态。这包括对每个环节进行实时温度监控,以确保冷链的完整性。

温控货物

需要温控物流服务的最常见产品包括:

  • 水果和蔬菜
  • 冰淇淋等冷冻食品
  • 肉类 (新鲜和冷冻)
  • 海鲜水产
  • 乳制品
  • 鲜花及花卉栽培产品
  • 饮料 (葡萄酒、烈酒、精酿啤酒)
  • 化学产品
  • 药品冷链产品(疫苗、生物制剂、胰岛素)
  • 临床试验物流材料
  • 高价值的电子产品或艺术品。

温控物流为何如此重要?

大多数易腐产品需要保持恒定的低温才能适合人类食用并维持其功效。

例如,药品,特别是药物,在暴露于极热或极冷的环境中时,化学性质会变得不稳定。 

此类环境会对药物的化学性质产生负面影响,并引发不良副作用,然而大多数药物对公众健康至关重要。某些特定药物,例如疫苗、抗生素、生物制剂和血液制品,在这些环境下风险会进一步加剧。 

随着药物研发的复杂性不断提高,在温控运输物流过程中对温度进行精确标准化的需求也越来越大,以确保药物疗效和符合药品良好分销规范 (GDP)。

由于对公共卫生和安全有着如此严重的后果,温控物流解决方案通常会受到国家监管机构的严格监控,并且需要进行全面的冷链验证。

冷冻室或仓库图片id1137893273?b=1&k=20&m=1137893273&s=170667a&w=0&h=HZeuZLjH4iIiUfOmvIOUT32D7m UJ4IfQkM5u 4duO4=

此外,海鲜、乳制品和冷冻肉类等产品的生产商也明白,在整个销售周期内将产品保持在设定的温度下对于维持冷链完整性至关重要。

虽然有些易腐产品能够承受温度波动,但有些产品即使温度出现最轻微的偏差(称为温度波动),也会变得不安全。

农民和制造商知道,这样的偏差可能会使他们的顾客面临食物中毒或食源性疾病的风险。 

此外,如果没有温控物流服务,农产品贸易将仅限于有限的地理区域。 

然而,TCL和现代冷链管理基础设施使农民能够将他们的产品销售到更远的地方,甚至跨越各大洲,从而有助于稳定世界各地依赖农业的家庭的收入。

医药温控运输

截至 2026 年,对温度敏感型生物制药运输的需求有所增加,这主要是由于 COVID-19 大流行的出现以及生物制剂和基因疗法的增长。

药品冷链运输侧重于确保药品安全运输的物流活动。这意味着要遵守高标准的药品生产质量管理规范 (GDP) 合规要求和安保措施,以防止药品掺假和被盗。

这些活动主要围绕交付日期管理和使用温度数据记录器和物联网冷链传感器进行最佳温度控制展开,因为这关系到患者的生命和制药公司的声誉。

一般而言,虽然药品温控物流的成本相对于产品价值而言较低,但如果没有适当的冷链可视性和温度偏差管理,冷链供应中可能会出现很多问题。

IQVIA 的行业分析表明,高达 20% 的温度敏感型药品在运输过程中因冷链管理不善而受损或变质——这凸显了对可靠的温控物流解决方案的迫切需求。

因此,在全球范围内运输药品可能是一项高风险操作,需要强大的温控物流解决方案。

然而,通过选择合适的合作伙伴进行敏感药品的温控运输,可以减轻这些风险——该合作伙伴应具备成熟的冷链合规性和实时温度监控能力。

冷链物流如何运作:需要考虑的因素

尽管存在许多未经证实的假设,但冷链管理并非始于运输。对温度敏感的产品在其整个生命周期中都需要保持一致的特定温度范围——这被称为端到端冷链管理。

供应链中任何环节的温度大幅上升或下降都可能给货物带来灾难。此外,温度链断裂反过来又会对最终用户产生负面影响,尤其是对于人类摄入的产品。

这意味着温控物流应确保货物在所有环节都保持温度恒定。这包括从热包装、精心选择运输路线,到货物运输的时间把控和冷链可视性管理,直至最终通过最后一公里冷链配送将货物送达客户手中。

为实现最佳冷链完整性,根据行业不同,需要考虑一些特定的冷链因素。例如:

  • 温度误差范围
  • 产品温湿度范围
  • 可接受的风险水平
  • 产品完整性的风险
  • 备用温度控制的可用性
  • 如何控制温度
  • 气流及其对温度的影响
  • 温度记录和数据跟踪 

温控物流类型

冷藏车

这种温控运输物流类别指的是安装了恒温控制货舱的传统车辆,以便在运输过程中保持所需的温度范围。

这种冷藏运输车辆通常是小型货车和卡车,配备电子控制系统,以保持货物的最佳温度。 

虽然有些小型车辆依靠发动机来驱动制冷装置,但大多数大型车辆都配备了独立供电的装置,并且电力备用系统确保冷链的完整性不间断。

为了安全运输对温度敏感的货物,这些车辆通常配备一系列独特的功能。 

例如,双蒸发器用于保持精确的冷藏温度,温度数据记录器和温度监控设备用于保持一致的记录日志,远程温度监控和GPS 温度跟踪功能,以及用于实时警报的物联网冷链传感器。

主动运输系统

主动式运输系统主要应用于温控空运物流和海运。这些系统主要由内部电池或外部电源供电,因此非常适合长期运输和国际冷藏运输。

主动式系统可实现精确的温度控制,对于严格遵守 GDP 的药品冷链要求至关重要。

被动运输系统

被动式运输系统无需人工或外部干预,因为它们能够利用热包装解决方案在设定的时间内保持恒定的温度。

这些系统利用隔热运输容器、相变材料(PCM)、干冰运输或凝胶包来维持温度,而无需主动制冷。

然而,经过这段设定的时间后,它们就会失效。这类系统更适合短途运输和对时间要求严格的冷链运输,以最大限度地减少温度波动或误差。

另请阅读我们关于“海上冷藏集装箱温度范围”的文章。

空运与海运温控物流

几年前,对于保质期极短或需要温控运输的产品而言,海运并不被认为是一种可行的选择。温控空运物流则更受欢迎,因为即使出现延误,空运飞机也可以在一天甚至几小时内重新安排航线。

对于大多数新型生物制药和基因疗法而言,通过空运和快递冷链运输方式运送对温度敏感的药品风险也显著降低。尤其是在紧急情况下,例如新冠疫苗接种高峰期,疫苗过期问题成为一项重大威胁,需要超冷链运输能力。

然而,温控空运物流的成本远高于海运。这意味着单个产品的总成本可能会成倍增加,这对于终端用户来说可能难以接受,对于大批量货物运输而言也缺乏经济可行性。

随着技术的进步和高端海上冷藏集装箱的发展,通过适当的冷链管理系统,现在可以安全地通过海运运输温度敏感产品。

采用 Thermo King 技术增强的新一代产品,如我们的ICEWAVE 8 英尺海上冷藏集装箱(2.5 米)和ICESTORM 10 英尺海上冷藏集装箱(3 米),包含微处理器控制器和强大的处理能力,可精确控制制冷循环,确保远洋运输过程中冷链的完整性。

涉及的主要流程有哪些?

将敏感货物保持在适当的温度下是一个非常复杂的过程,涉及多种冷链管理挑战和不确定性。 

例如,保温包装不良、产品质量问题、缺乏适当的文件、温度波动,甚至运输延误。

此外,企业必须想方设法降低成本,并在温控物流过程中妥善处理产能和不同的资源限制。 

我们先来了解一下温控物流供应链中涉及的一些主要流程吧?

运输至托运人所在地

应使用被动冷却系统和冷藏车辆来运输药品等对温度敏感的货物,以确保它们在运输途中不会受到损害。 

一旦货物到达托运人的仓储设施,就应该使用合适的设备进行无缝过渡,以确保药品等货物的安全。 

这是因为尽量减少药物在环境温度下停留的时间非常重要,尤其是在温度波动迅速的温暖气候下。

例如,可以使用步入式冷藏设施或干冰运输解决方案来帮助保持主动式和被动式集装箱内的温度。

在仓库

运输到目的地需要温控运输物流功能,而产品在运输前存放的仓库也应该具备类似的冷藏仓储设施。

对于对温度敏感的商品,即使是一分钟的温度波动也会对产品的完整性造成重大损害。

更不用说,停电、湿度变化甚至车辆超载都会进一步加剧这些问题。为了解决这个问题,请确保仓库设施配备温度数据日志和报警系统,以便您随时了解异常情况。实时温度监控和物联网冷链传感器可以对任何偏差发出即时警报。

物理负荷 

另一个需要仔细考虑的过程是坡道处理和物理装载活动,因为货物的性质可能会出现延误。 

由于这些活动需要电源连接,请确保所有接触点都具有兼容的连接。此外,它们还应能够输出适当的功率以维持所需的温度。这对于在易受影响的转运点保持冷链的可视性至关重要。  

在途中 

货物装船后,温度控制工作就应该已经安排妥当。然而,冷藏设备的摆放位置同样重要。例如,应避免将药品或其他可能影响整体温度的货物存放在货舱门附近。

这是因为需要充足的空气流通才能使冷藏运输集装箱内的温度保持稳定。

此外,必须确保冷却设备在整个运输过程中保持运行。有时,节能模式会在未事先通知的情况下开启,冷却设备也会在休息期间关闭——这会损害冷链的完整性。

总之,在整个冷链供应中选择合适的冷藏系统时,应始终考虑并注意:

  • 温度控制 以及备用温度控制系统
  • 备用温度控制
  • 货物的温度范围和体积, 以及容量要求
  • 存储单元的布局和气流优化
  • 通过温度数据记录仪实现温度记录和数据跟踪功能
  • 实时温度监测和警报系统
  • 货物放置(避开可能发生温度变化的区域,例如舱门附近)
  • 最后一公里冷链配送要求和交接协议

不同产品的最佳温度

正如我们在本文中反复强调的那样,温控物流解决方案会影响温度敏感型货物周期的每一个阶段。

从工业或农场生产、储存和包装,到冷藏运输到仓库,再到客户设施的储存。

然而,不同类型的温控产品对温度的要求各不相同。了解这些温度范围是冷链管理的基础。例如:

产品分类

温度范围(摄氏度)

温度范围(华氏度)

超低温/低温(mRNA疫苗、某些生物制剂)

-60°C以下

低于 -76°F

冷冻肉类和海鲜

-30°C 至 -18°C

-22°F 至 -0.4°F

冷冻肉类和海鲜

-18°C至0℃,

-0.4°F至32°F

药品(疫苗、生物制剂、胰岛素)

2°C至8℃,

36°F至46°F

冷藏水果、蔬菜和乳制品

7°C至14℃,

44.6°F至57.2°F

受控室温/CRT(某些药品)

15°C至25℃,

59°F至77°F

常温新鲜农产品

14°C至24℃,

57.2°F至75.2°F

冷链物流面临的挑战

冷链运输商面临着越来越大的压力,他们需要通过妥善的冷链管理来确保对温度敏感的货物保持在最佳温度。然而,这一挑战只会随着时间的推移而变得更加复杂。

不同的挑战包括对温度敏感性、质量标准和货物数量的增加,以及不断增加和动态变化的法规和冷链监管要求,包括符合GDP规定。

服务全球市场、降低成本、制定更具战略性、解决产能和资源限制等问题变得越来越复杂——同时还要管理客户对其温度敏感货物的动态需求,并保持端到端的冷链可视性。

此外,随着普通消费者越来越关注自身健康和可持续发展,对新鲜食品和产品的需求也带来了另一个物流挑战。

随着新鲜食品供应商不断创新,通过改进最后一公里冷链配送,安全快速地将产品送到消费者手中,托运人面临着越来越大的压力,需要通过健全的冷链完整性协议来保持产品的新鲜度。

随着越来越多独特的食品从世界各地采购,保持食品的完整性变得更加具有挑战性——需要复杂的温控物流解决方案,以及实时温度监控和全面的温度偏差管理。

不幸的是,食品行业并不是唯一一个供应链内的温度波动会对产品产生负面影响的行业。 

医药冷链行业通常运送对温度敏感的药物,这些药物的温度要求各不相同——从受控室温 (CRT) 产品到需要低温运输的超冷链生物制剂。

这些药物在从一个国家的一端运到另一个国家或跨越各大洲的过程中,即使是轻微的温度偏差也可能导致昂贵且可能挽救生命的药物在到达患者手中之前“失效”。

如果温度波动没有通过温度数据记录仪进行严格监控,也没有按照适当的冷链合规协议进行报告,患者可能会收到“有毒”的药物,从而对他们的治疗产生不利影响,甚至可能导致死亡。

常見問題解答

冷链物流和温控物流有什么区别?

冷链物流和温控物流经常被混用。 

然而,“冷链”传统上特指需要低温(通常低于 8°C)的产品的冷藏供应链,而“温控物流”是一个更广泛的术语,涵盖任何需要保持温度的产品,包括需要防冷防热的室温控制 (CRT) 产品。

冷链的标准温度是多少?

冷链通常指-80°C至8°C之间的温度,具体温度取决于产品要求。标准冷链类别包括:超低温/低温(低于-60°C)、深冷(-30°C至-18°C)、冷冻(-18°C至0°C)和冷藏(2°C至8°C)。疫苗和生物制品的药品冷链通常在2°C至8°C之间运行。

哪些产品需要温控物流服务?

需要温控物流服务的产品包括:药品(疫苗、生物制品、胰岛素、血液制品)、冷冻和新鲜食品(肉类、海鲜、乳制品、农产品)、饮料(葡萄酒、精酿啤酒)、花卉产品、某些化学品、临床试验材料以及艺术品等高价值物品。 

任何在特定温度范围之外会变质、腐败或失去功效的产品都需要冷链管理。

如果冷链断裂会发生什么?

冷链断裂——即产品温度超出可接受范围——可能导致:食品变质、药品疗效受损、细菌滋生导致产品不安全、产品完全损失、违反监管规定、责任问题以及对最终消费者造成潜在伤害。 

对于药品而言,冷链断裂可能导致价值数百万美元的整批货物被销毁。

冷链物流中的GDP合规性是什么?

GDP(药品良好分销规范)合规性是指确保药品在整个分销过程中保持质量和完整性的监管要求。 

世界卫生组织和欧盟等权威机构制定的GDP准则要求采取适当的温控运输物流、合格人员、书面程序、温度监测和记录、偏差管理以及定期审核。 

从事药品温控物流服务的企业必须证明其符合药品生产质量管理规范 (GDP)。

主动式冷链系统和被动式冷链系统有什么区别?

主动式冷链系统利用动力制冷(电力或电池供电)来维持温度,适用于长途温控空运物流和海运。 

被动式冷链系统依靠热包装、隔热容器和冷却剂(如干冰、凝胶包或相变材料 (PCM))而无需外部电源——非常适合短途运输或最后一公里冷链配送。

冷链物流中的实时温度监控是如何运作的?

实时温度监控利用放置在货物中的物联网冷链传感器和温度数据记录器,持续记录温度并通过蜂窝网络或卫星网络传输数据。 

这使得冷链在整个运输过程中都能被看到,温度异常发生时可以立即发出警报,利用 GPS 进行基于位置的监控,并能提供全面的文档以满足监管冷链要求和冷链合规性验证。

结语

温控物流的核心是通过全面的冷链管理,了解和组织对温度敏感货物的储存、保鲜和冷藏运输。

如前所述,这是一项至关重要的物流学科,它能最大限度地降低客户的健康风险,维持质量控制和冷链完整性,确保符合监管规定的冷链,并保护客户的声誉。

规划、组织和安全实施任何对温度敏感的产品运输,都需要通过实时温度监控来维持合适的温度和湿度。此外,可能还需要全程配备合适的设备,包括保温包装、隔热运输容器和温度数据记录仪。

请记住,不同的产品需要不同的温度范围——从 mRNA 疫苗的超冷链要求到某些药品的受控室温。

为了跟上这些多样化的需求和不断发展的温控物流解决方案,选择一家能够保证提供高端技术(例如具有成熟冷链管理能力的温控海上冷藏系统)的公司至关重要。

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。带*号的为必填项。