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

石

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

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。

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 1:50 或 1:100,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

```