Industry Report

中国燃气表发展史

从机械计量到智能物联的技术演进之路

汇报人 PRESENTER

日期 DATE

2025.12.29

CONTENTS 目录

01

行业发展历程概览

从1815年世界第一台煤气表诞生到中国燃气表工业起步,再到智能化时代的全面开启。

02

产品技术演进

从机械膜式表到智能IC卡表,再到物联网表和超声波表的全面升级。

03

标准体系与政策文件

国家标准与国际接轨,政策法规推动行业规范化发展。

04

市场现状与未来展望

百亿市场规模,智能化率持续提升,新技术不断涌现。

01

Chapter 01

行业发展历程概览

1815 年世界第一台煤气表诞生到中国燃气表工业起步,再到智能化时代的全面开启。

全球燃气表发展起源 THE ORIGIN

Origin

1815: 世界第一台煤气表诞生

Antique Gas Meter
  • 发明者:英国工程师塞缪尔·克莱格和塞缪尔·科思莱兄弟。
  • 技术描述:水封的旋转鼓轮式煤气表,用于煤气厂输送煤气用量的计量。
  • 意义:标志着燃气计量技术的开端,为后续发展奠基。
Evolution

1833: 膜式燃气表发明

Membrane Meter
  • 发明者:詹姆斯·博格达斯。
  • 技术描述:膜式结构(油浸丝绢膜片)。
  • 优点:计量准确、结构简单、成本低廉,成为民用主流。
  • 中国起步:20世纪50年代开始生产,工业起步。

中国燃气表发展四大阶段 FOUR STAGES

Stage 1

IC卡燃气表

预付费模式,解决入户抄表难问题。

Stage 2

远传智能表

有线/无线传输,实现远程数据采集。

Stage 3

物联网智能表

NB-IoT技术,实时交互与大数据管理。

Stage 4

超声波燃气表

全电子计量,高精度,无机械磨损。

智能化发展三大历程 THREE STAGES OF INTELLIGENCE

1991-1999

起步阶段:IC卡表

主题:IC卡燃气表诞生与初步应用

  • 1993:先锋电子率先在中国研制出IC卡智能燃气表计量器。
  • 1997:完成首款IC卡智能燃气表批量生产,郑州安然开始大批量推广。
  • 1999:自主研发IC卡智能燃气表网络收费系统。

技术特点:解决人工抄表难题,实现预付费功能。

2000-2011

探索阶段:远传表

主题:远传燃气表发展与产品多样化

  • 2000:先锋电子研发CPU卡智能燃气表、一体化智能燃气表。
  • 03-06:郑州安然推出基于移动公网的抄表系统、无线远传抄表系统。
  • 07-10:新天科技推出无线自动路由抄表系统、GIS智慧能源系统。

技术特点:远传技术发展,实现远程抄表和数据传输。

2012-Present

发展阶段:物联网

主题:物联网燃气表普及与智能化升级

  • 2013:金卡智能推出中国首款物联网智能燃气表系统。
  • 2017:NB-IoT技术规模应用,金卡在雄安新区部署智慧燃气解决方案。
  • 2024:智能化率超70%,物联网表成为市场主流,超声波表快速发展。

技术特点:物联网技术赋能,实现远程控制、实时预警、阶梯计价。

02

Chapter 02

产品技术演进

从机械膜式表到智能IC卡表,再到物联网表和超声波表的全面升级。

燃气表产品类型对比 PRODUCT COMPARISON

传统燃气表 (膜式)

  • 技术原理:机械式膜片计量,机械计数器字轮显示。
  • 功能特点:仅计量,需人工抄表,无法远程传输。
  • 适用场景:老旧小区、燃气使用量小的场所。
  • 价格区间:基表成本约 70-80 元,零售价 100-150 元。

智能燃气表

  • 技术原理:机械计量+电子模块 / 超声波计量,支持多种通信。
  • 功能特点:远程抄表、预付费、实时监测、异常报警。
  • 适用场景:新建小区、智慧城市、工商业用户。
  • 价格区间:民用 200-500 元,工商业数千至万元。

运营效率

远程抄表替代人工
降低 50%+ 运营成本

安全保障

实时监测、异常报警
支持远程关阀

用户体验

线上缴费、用量查询
便捷服务

数据智能

大数据分析、预测维护
精细化管理

计量溯源:为什么需要高精度? WHY HIGH PRECISION

贸易结算

燃气作为一种流体商品,其体积受温度、压力影响巨大。

精确计量是公平交易的基础,确保买卖双方的利益不受损害,避免因计量误差导致的经济纠纷。

安全管理

通过流量监测发现异常(如微小泄漏),保障用户端安全。

高精度燃气表能够检测到极低流量(如燃气灶长明火或细微管道破裂),及时发出警报,防止事故发生。

供销差 (UFG)

降低计量误差是燃气公司控制成本、降低产销差的关键。

Unaccounted-for Gas (UFG) 直接影响企业利润,提升终端计量精度能有效追溯损耗来源。

五代产品技术演进 TECHNOLOGY EVOLUTION

Gen 1

机械表时代

核心:膜式机械计量

人工抄表,机械计数器字轮显示,无电子功能。结构简单,成本低廉。

Gen 2

IC卡表时代

核心:IC卡预付费

1995年上市。实现预付费功能,解决上门抄表和收费难的问题。

Gen 3

远传表时代

核心:有线/无线远传

2000年上市。支持远程抄表和数据传输,提升了运营效率。

Gen 4

物联网时代

核心:NB-IoT通信

2013年上市。远程控制、实时预警、阶梯计价,实现大数据管理。

Gen 5

超声波时代

核心:超声波计量

2017年上市。全电子计量,无机械部件,量程宽、精度高。

计量精度持续提升 智能化功能不断增强 数据价值深度挖掘 用户体验全面优化

膜式燃气表的技术瓶颈 TECHNICAL BOTTLENECKS

机械磨损

长期运行导致连杆和阀门磨损,造成计量精度下降(通常表现为走慢)。随着使用年限增加,误差会逐渐增大。

量程比受限

典型量程比(Turndown Ratio)仅为 1:501:100,难以准确计量极小流量(如微小泄漏),导致燃气公司损失。

温压影响

纯机械结构难以自动进行温度和压力补偿,导致标准体积修正困难。在温差大的地区,体积计量偏差明显。

压力损失大

机械部件运动需要消耗气体压力,造成压力损失。在用气高峰期,可能影响终端用户的正常使用体验。

电子革命:超声波燃气表 ULTRASONIC REVOLUTION

核心原理:时差法 (Time-of-Flight)

基于流体动力学和超声波传播特性,无机械运动部件的全电子燃气表。

在流道内设置一对或多对超声波换能器 (Transducer)。顺流传播时间 tdown 短,逆流传播时间 tup 长。

v = L 2 cos θ × 1 t d o w n - 1 t u p

通过时间差 Δt 计算流速 v,进而积分得到流量 Q。其中 L 为声程,θ 为声道角。

技术优势

Ultrasonic Principle
  • 高量程比:

    可达 1:200 甚至更高,始动流量极低(可测出燃气灶长明火)。

  • 无机械磨损:

    静态计量,长期运行精度保持稳定,寿命更长。

  • 全电子修正:

    内置温度、压力传感器,可直接输出标准状态下的体积量(标况体积)。

  • 流道设计灵活:

    全通径设计,压力损失极小,不易发生异物堵塞。

03

Chapter 03

标准体系与政策文件

国家标准与国际接轨,政策法规推动行业规范化发展。

国家标准演进历程 STANDARDS EVOLUTION

GB/T 6968

1986
首次发布
1997
等效 OIML R31
2011
修改 EN 1359
2019
等同 OIML R137

OIML R137 标准

发布时间:2012年发布,全面替代R31,成为全球燃气表计量领域的权威规范。

适用范围:适用于各种测量原理的燃气表(膜式、超声波、热式等)。

认可情况:被欧盟MID指令认可。

中国采用:中国2019年版GB/T 6968等同采用该标准。

新标准发布 (2021-2023)

  • GB/T 26794-2023:涉及电子远传等辅助装置。
  • GB/T 26334-2023:燃气计量系统相关标准。
  • GB/T 39841-2021:超声波燃气表相关国家标准。

国家部委重要政策文件 KEY POLICIES

Infrastructure

十三五规划 (2016/17)

发布:国家发改委、国家能源局

天然气发展:提出2020年天然气占一次能源消费比例达到8.3-10%,气化人口4.7亿人,城镇气化率57%。

能源发展:2020年管道总里程达10.4万公里,干线输气能力超4000亿立方米/年。

Reform

市场化与环保政策

发布:13部委 / 物价局

阶梯气价 (2014):全国推行居民阶梯价格,智能表成为政策落地关键(支持调价)。

煤改气 (2016-2017):推进天然气利用意见,京津冀及周边地区重点淘汰燃煤锅炉,带动燃气表需求爆发。

Strategy

物联网+战略

国家战略性应用

NB-IoT技术:纳入国家战略,智慧城市建设加速。

影响:智能燃气表作为智慧城市重要组成部分,获得政策资金支持。推动行业从单一制造向服务型制造转型。

70%+

智能化率提升

100亿+

市场规模 (元)

Smart City

智慧城市深度融合

04

Chapter 04

市场现状与未来展望

百亿市场规模,智能化率持续提升,新技术不断涌现。

市场规模与竞争格局 MARKET LANDSCAPE

市场规模 (亿元)

40
2015
95
2023
100
2024E
119
2028E

2023 核心数据

产量4945 万台
需求量4856 万台
智能化率70%

第一梯队

上市公司
(金卡智能、威星智能、先锋电子)

第二梯队

区域性企业

第三梯队

小型企业 (占比 60%)

未来发展趋势 FUTURE TRENDS

NB-IoT 主流化

2025年占比预计超 60%,全面替代传统IC卡和2G远传表。低功耗、广覆盖优势明显。

超声波技术成熟

随着成本下降,在民用和工商业领域快速普及。无机械运动部件,量程宽、精度高。

智慧城市融合

通过大数据、云计算、AI技术,实现燃气运营的精细化管理、预测性维护和智能化决策。

国产化替代加速

国内企业在超声波传感器、计量芯片、通信模组等核心技术突破,提升产业链自主可控能力。

热值计量趋势

建立天然气能量计量计价体系,从“体积计量”向“热值计量”转变,实现更公平交易。

国际标准实施

OIML R137全面实施,推动中国技术与国际接轨,提升产品质量,增强国际竞争力。

技术驱动发展 创新引领未来

从机械到智能,从人工到物联,中国燃气表行业用30年时间走完了一段辉煌的技术演进之路。未来,随着物联网、大数据、AI的深度融合,它将成为智慧能源管理的重要节点。

200+

年发展历程

5

代产品技术迭代

100亿+

市场规模

70%+

智能化率

```