金吉瓊，陳 超，胡佳倩，戚瑞雋，劉 鴻，鄭賽晶

1. 上海牡丹香精香料有限公司技術(shù)中心，上海市浦東新區(qū)孫橋路1067 號 201210

2. 上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，上海市楊浦區(qū)長陽路717 號 200082

3. 上海新型煙草制品研究院，上海市虹口區(qū)大連路789 號 200082

電子煙是新型煙草制品的主流產(chǎn)品，自2010年以來，其市場規(guī)模和銷量迅速擴(kuò)張［1-3］。歐睿數(shù)據(jù)顯示，2019 年，全球新型煙草制品（包括電子煙和加熱卷煙，含中國）銷售額估算為365.9 億美元，較上年同比增長20%以上。其中，電子煙銷售額相比上年增長約25%［4］。目前市場中各類電子煙產(chǎn)品的類型規(guī)格、配件性能和煙液成分及其含量各異［5-6］，國內(nèi)尚未制定相關(guān)法律法規(guī)對其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品規(guī)格、煙液配方和使用安全性等方面實施有效監(jiān)管并建立統(tǒng)一審核標(biāo)準(zhǔn)。研究人員多側(cè)重于電子煙的安全性研究，而基于國內(nèi)電子煙市場，立足于產(chǎn)品本身的屬性特征研究鮮有報道。因此，基于國內(nèi)電子煙市場中65 個市售品牌共130款電子煙產(chǎn)品信息，剖析市售電子煙的產(chǎn)品類型、機(jī)身材質(zhì)、產(chǎn)品電池、外觀規(guī)格和煙液共5 類產(chǎn)品屬性特征，從而為了解國內(nèi)電子煙市場發(fā)展動態(tài)和產(chǎn)品研發(fā)提供參考。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)樣本獲取

采用爬蟲工具獲取2019 年1 月至10 月期間，國內(nèi)電商平臺和網(wǎng)絡(luò)社交媒體平臺中涉及的65個市售品牌共計130 款電子煙的產(chǎn)品信息，包括產(chǎn)品類型、機(jī)身材質(zhì)、電池性能（電池容量和最大功率）、產(chǎn)品外觀規(guī)格（形狀、顏色、外形參數(shù)和煙倉體積）及煙液（煙液口味和1，2-丙二醇/丙三醇含量配比）共5 類產(chǎn)品屬性參數(shù)。表1 為采集的部分電子煙產(chǎn)品及其相關(guān)產(chǎn)品屬性參數(shù)數(shù)據(jù)。

表1 部分電子煙產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)Tab.1 E-cigarettes and related product parameters

1.2 數(shù)據(jù)處理

采用Python 編程語言基于數(shù)據(jù)處理庫Numpy和Pandas，圖像處理庫Matplotlib 和Seaborn 對電子煙產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理、統(tǒng)計分析及繪制圖表。

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)品類型

根據(jù)電子煙的產(chǎn)品外形、電池功率和煙液霧化量可將電子煙產(chǎn)品分為低功率型（外形體積小、霧化量低、最大輸出功率一般低于25 W）和高功率型（外形體積大、霧化量高、最大輸出功率一般高于25 W）兩類，如圖1 所示。此外，根據(jù)電子煙配置的煙彈類型，也可將電子煙產(chǎn)品分為煙油預(yù)填式和可填式兩類，其中預(yù)填式電子煙由廠商提供預(yù)先已填充煙油并封裝的煙彈，根據(jù)煙彈與煙支設(shè)備是否可更替又可將預(yù)填式電子煙分為一次性和換彈式兩類。煙油可填式電子煙需消費者手動添加煙液，產(chǎn)品使用操作相對復(fù)雜。低功率型和高功率型電子煙在調(diào)研的市售產(chǎn)品中占比及各類型電子煙配置的煙彈類型比例如圖2 所示。

由圖2 可知，調(diào)研的130 款電子煙產(chǎn)品中，高功率型和低功率型電子煙產(chǎn)品在市場中占比依次為34.1%和65.9%，表明相較于高功率產(chǎn)品，低功率電子煙的市場占有率更具優(yōu)勢，國內(nèi)市場中消費者可能以購買低功率型產(chǎn)品為主。

同時，圖2 內(nèi)圈數(shù)據(jù)表明，高功率產(chǎn)品主要配以換彈式和填充式兩類煙彈。由于高功率電子煙電池功率較高，耗油量較快，因此多數(shù)產(chǎn)品以消費者手動注油方式添加煙液。低功率產(chǎn)品的煙彈配置相對靈活，但市場中以換彈式低功率產(chǎn)品為主。基于調(diào)研結(jié)果可知，以煙彈類型分類市售電子煙產(chǎn)品，主要為一次性、填充式和換彈式3 類產(chǎn)品，對應(yīng)市場份額分別為12.2%、50.4%和37.4%。

2.2 機(jī)身材質(zhì)

國內(nèi)130款電子煙產(chǎn)品中，廠商標(biāo)識的機(jī)身材質(zhì)可分為樹脂和金屬兩類，分別為ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PC（Polycarbonate，聚碳酸酯）、PCTG（glycol-modified Polycyclohexylenedimethylene terephthalate copolymer，對苯二甲酸乙二醇-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯共聚物）、樹脂（未標(biāo)注具體樹脂材質(zhì)）、不銹鋼合金、鋅合金、鋁合金、鎂鋁合金、銅鋅合金、鎳合金、合金碳纖維以及合金（未標(biāo)注具體合金材質(zhì)）共12種材質(zhì)。各類機(jī)身材料在電子煙產(chǎn)品中使用頻次見圖3。使用不同機(jī)身材質(zhì)的高低功率型電子煙產(chǎn)品數(shù)量統(tǒng)計見圖4。

由圖3 可知，樹脂和金屬類機(jī)身材質(zhì)產(chǎn)品在市場中占比分別為50.76%和49.24%。其中，ABS 和PC 兩類高分子聚合材料是使用最廣泛的樹脂原料，占市場產(chǎn)品總數(shù)的35.3%，而不銹鋼、鋅和鋁合金是金屬類機(jī)身材質(zhì)的主要原材料。相比于金屬材料，樹脂類原材料加工成本和原料成本相對較低，材料密度低、易加工塑形，成型產(chǎn)品輕便易攜帶，該類產(chǎn)品質(zhì)量范圍集中于30 ～150 g。而金屬類材料機(jī)械強(qiáng)度高、密度大且化學(xué)反應(yīng)活性低，成型產(chǎn)品質(zhì)量范圍集中于60 ～320 g，但產(chǎn)品耐油、耐腐蝕、耐高溫、安全性高。

基于機(jī)身材料的物化屬性特征，不同產(chǎn)品類型電子煙對機(jī)身材質(zhì)的選擇具有明顯導(dǎo)向性。由圖4 可知，樹脂和金屬兩類材料在高功率型電子煙機(jī)身材質(zhì)中占比分別為12.2%和87.8%，表明在該類型電子煙的產(chǎn)品設(shè)計過程中，考慮其煙彈儲液量多、電池功率高和煙液霧化量大等因素，更傾向于選擇物化性能及可靠性更具優(yōu)勢的金屬材料為機(jī)身材質(zhì)。而低功率型電子煙為突出產(chǎn)品輕便、易攜帶性及外觀設(shè)計新穎等特點，樹脂和金屬類材料分別占比67.5%和32.5%，多數(shù)產(chǎn)品選擇加工性更強(qiáng)且更輕質(zhì)的樹脂類材料為主體機(jī)身材質(zhì)。

2.3 電池電量和功率

電子煙電池是產(chǎn)品重要部件之一，電池最大輸出功率與電池容量也是電子煙產(chǎn)品的重要參數(shù)。電池最大輸出功率越大，電熱絲加熱煙液可達(dá)到的最高溫度越高，煙液霧化效率也隨之提升；電池容量越大，電子煙連續(xù)抽吸的口數(shù)越多。因此，電池容量和工作輸出功率將直接影響消費者抽吸電子煙的感官刺激性和產(chǎn)品的煙堿釋放量［7-8］。市售75 款電子煙電池電量及工作功率如圖5 所示。

由圖5 可知，市售電子煙產(chǎn)品電池容量范圍為140 ～4200 mAh，功率范圍為4.2 ～240 W，電子煙電池電量和最大輸出功率間呈較強(qiáng)正相關(guān)性，不同類型電子煙的電池性能聚類現(xiàn)象明顯，高功率產(chǎn)品電池電量及最大輸出功率顯著高于低功率產(chǎn)品，且離散度較大。高功率產(chǎn)品電池容量和最大輸出功率分布范圍為450 ～4 200 mAh 和25 ～240 W，主要采用型號為18 650（電池尺寸為φ18 mm×65 mm）和21 700（電池尺寸為21 mm×70 mm）等單體容量為1 500 ～3 100 mAh 的圓柱形能量密度較高的鋰電池；而低功率產(chǎn)品電池容量和最大輸出功率分布范圍則為140 ～950 mAh 和4.2～26 W，通常配置型號為75 400（電池尺寸為φ7.5 mm × 40 mm）和8 01 437（電池尺寸為80 mm ×14 mm×37 mm）等電池容量范圍在150 ～350 mAh的扁條形內(nèi)置式鋰電池。

2.4 產(chǎn)品外觀及規(guī)格

目前市售電子煙產(chǎn)品外形主要為扁煙式、煙支式、箱體式和鵝卵式4 種，如圖6 所示。4 種外形電子煙產(chǎn)品在國內(nèi)市場中占比分別為43.3%、23.6%、29.9%和3.1%。扁煙式、箱體式和煙支式電子煙是市場中3 類主流產(chǎn)品。其中，扁煙式電子煙市場占比最高，達(dá)43.3%，其條狀設(shè)計時尚簡潔、輕便小巧，產(chǎn)品多以煙堿鹽為煙液原料以提升消費者感官舒適度，目前已成為市場中的主導(dǎo)產(chǎn)品。箱體式電子煙由于機(jī)身體積較大、產(chǎn)品功能性較強(qiáng)及產(chǎn)品定價較高等因素，使其應(yīng)用場景和消費群體具有一定限制性和目標(biāo)性。煙支式電子煙因其外形與傳統(tǒng)卷煙相似而被消費者廣泛接受。

電子煙配置的預(yù)填式和可填式兩類煙彈所對應(yīng)的一次性、換彈式和填充式3 類電子煙，因其抽吸口數(shù)、電池功率和產(chǎn)品功能定位不同，產(chǎn)品設(shè)計的煙倉容量也呈現(xiàn)明顯差異性。由圖7 可知，所有一次性電子煙產(chǎn)品的煙倉體積均在1.0～2.0 mL之間，由于該類產(chǎn)品本身外觀形狀小巧、電池功率和煙液霧化效率偏低，因此產(chǎn)品煙液添加量較小，一般可提供約200 口抽吸量。換彈式電子煙的煙彈儲油量主要集中于1.0～3.0 mL 之間，其中，1.0～2.0 mL 和2.1～3.0 mL 的煙彈占比分別為50.0%和28.6%，產(chǎn)品抽吸口數(shù)稍高于一次性電子煙，通常約為300 口。而填充式電子煙的煙彈儲油量明顯增加，48.2%的煙倉體積介于3.1～7.0 mL之間，大體積儲油倉可滿足較高電池功率和煙液霧化效率的產(chǎn)品特性要求，從而提升抽吸感官體驗的滿足度。

130 款市售產(chǎn)品的主體配色分別為黑、藍(lán)、紅、銀灰、白、綠、粉、紫、炫彩涂鴉、金、黃、棕和橙色共有13 類，各類顏色在所調(diào)研的產(chǎn)品中的使用頻次如圖8 所示。

由圖8 可知，黑、藍(lán)、紅、銀灰和白色5 類顏色是目前市場中電子煙產(chǎn)品的主流色系。由于電子煙產(chǎn)品的目標(biāo)消費群體主要以男性為主，黑、藍(lán)和銀灰色等暗色系仍是電子煙產(chǎn)品的主要配色選擇，暗色系電子煙產(chǎn)品市場份額約為55.7%。

剖析48 款廠商提供明確規(guī)格參數(shù)（長度、寬度和高度）的產(chǎn)品特征分布，其中28 款產(chǎn)品為低功率電子煙，20 款為高功率產(chǎn)品，如圖9 所示。

由圖9 可知，低功率和高功率型產(chǎn)品高度范圍基本一致，兩類產(chǎn)品高度均集中于80 ～140 mm，中心值約為100 mm。但高功率產(chǎn)品長度和寬度均普遍高于低功率型產(chǎn)品，其長度和寬度分別集中于25 ～50 mm 和15 ～30 mm，而低功率產(chǎn)品則集中于10 ～30 mm 和5 ～20 mm，表明兩類電子煙產(chǎn)品的尺寸規(guī)格存在明顯差異。

2.5 煙液口味和成分配比

130 款調(diào)研電子煙產(chǎn)品的煙液口味共53 種，總體可分為7 類，分別為煙草系列（煙草、烤煙、雪茄、水煙、黃鶴樓、芙蓉王、玉溪、云煙、中華、蘇煙、利群、萬寶路和百樂門等國內(nèi)外傳統(tǒng)卷煙品牌口味）、薄荷系列、水果系列（包括百香果、菠蘿、草莓、橙子、蜂蜜、柑橘、漿果、黑加侖、黃瓜、藍(lán)莓、荔枝、芒果、蜜瓜、檸檬、蘋果、葡萄、青瓜、青檸、藍(lán)莓、水蜜桃、西瓜、香蕉、椰子和柚子等）、甜品系列（綠豆、奶油、巧克力、可可、堅果和棒棒糖等）、花香系列（玫瑰、茉莉和薰衣草）、茶飲系列（紅茶、紅牛、咖啡、可樂、綠茶、麥片、奶茶、抹茶、烏龍茶和汽水等）和酒類系列（紅酒、梅酒和朗姆酒等）。各類煙液口味在市場產(chǎn)品中出現(xiàn)的頻次如圖10 所示。

由圖10 可知，水果、煙草和薄荷系列煙液是市售電子煙煙液占比前三位的口味，市場中近87%的煙液產(chǎn)品包含該3 種系列口味，表明消費者對該3 類煙液具有一定購買偏好。

電子煙煙液中1,2-丙二醇、丙三醇和水混合形成的霧化劑約占比90%，煙堿一般為0 ～3%［9］。由于1,2-丙二醇和丙三醇是電子煙加熱過程中產(chǎn)生羰基類化合物的主要物質(zhì)［10-11］，且兩化合物配比是影響電子煙煙液霧化效率的主要因素之一［12］，因此，1,2-丙二醇和丙三醇是電子煙煙液中的重點關(guān)注物。市售130 款電子煙煙液中1,2-丙二醇和丙三醇比例分布如圖11 所示。由圖11 可知，電子煙煙液中1,2-丙二醇和丙三醇比例（質(zhì)量比）主要為50∶50、40∶60、30∶70 和70∶30 4 種，且48.9%電子煙煙液產(chǎn)品中1,2-丙二醇和丙三醇比例（質(zhì)量比）接近1∶1。由于1,2-丙二醇沸點溫度（188 ℃）低于丙三醇（290 ℃），且相同溫度下，丙三醇黏度遠(yuǎn)高于1,2-丙二醇和水，導(dǎo)致其在霧化芯中流動性較差，霧化能力低于1,2-丙二醇。因此，高功率電子煙產(chǎn)品煙液中丙三醇含量相對低于低功率電子煙煙液。

3 結(jié)論

通過收集國內(nèi)電商網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)社交平臺中所涉及的各類電子煙產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)，分析了國內(nèi)65 個市售電子煙品牌共130 款電子煙的產(chǎn)品類型、機(jī)身材質(zhì)、產(chǎn)品電池、外觀規(guī)格和煙液口味共5 類產(chǎn)品屬性的特征分布。結(jié)果表明：①電子煙產(chǎn)品類型可分為低功率和高功率兩類，兩類產(chǎn)品市場占比分別為65.9%和34.1%，低功率產(chǎn)品市場優(yōu)勢明顯。低功率電子煙主要配置換彈式煙彈，高功率電子煙則以配置注油式煙彈為主；②電子煙機(jī)身材料主要為金屬和樹脂兩類，樹脂材料以ABS 和PC 為主，金屬材料以不銹鋼合金為主?；趦深惒牧系奈锘匦裕煌愋碗娮訜煂C(jī)身材質(zhì)的選用有明顯導(dǎo)向性；③不同類型電子煙的電池性能和外觀規(guī)格呈明顯聚類特征；④市售電子煙產(chǎn)品主流配色以黑、藍(lán)和銀灰色等暗色系為主，約55.7%市售電子煙產(chǎn)品主色調(diào)為暗色系；⑤電子煙煙液口味主要為煙草、薄荷、水果、甜品、花香、茶飲和酒類6 種系列。近87%的煙液產(chǎn)品包含煙草、薄荷和水果3 種系列口味。48.9%的電子煙煙液中1,2-丙二醇和丙三醇配比（質(zhì)量比）接近1∶1。