背景

如何準確、高效地對碳排放進行實時監(jiān)測，是許多企業(yè)研究的重大課題之一。在未來，對企業(yè)的污染生產、處理、排放等過程進行監(jiān)控，通過對數據實時傳輸、統計分析，判斷減污降碳協同情況，將會是一個重大課題。而這項課題的核心，就是如何使用正確的氣體傳感器和物聯網設備來記錄、監(jiān)測、管理碳排放量，降低環(huán)境污染。

氣體傳感器的應用從礦山工廠到了客廳廚房

氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的氣體檢測儀器。一般用來測量環(huán)境中某種氣體或有機揮發(fā)物的氣體濃度，如用于空氣含氧量監(jiān)測、易燃易爆氣體、有毒有害氣體的泄露檢測等安全監(jiān)管領域。

1926年，連環(huán)油船爆炸事件讓美國標油公司開始重視有毒有害氣體的現代手段預防和檢測，1927年美國人OliverW. Johnson利用可燃氣體催化燃燒的機理，發(fā)明了歷史上第一臺催化燃燒傳感器。

1968年，日本費加羅公司研發(fā)出世界上第一支實用性半導體氣體傳感器，廣泛應用于工廠和家庭的氣體泄漏報警中。直到80年代改革開放后我國才具備研制氣體傳感器的能力，大部分技術繼承于工業(yè)強國德國和日本。

氣體傳感器在大氣環(huán)保、石油化工生產開采、煤礦安全、醫(yī)學診斷等領域中的作用極為關鍵，應用廣泛。據法國咨詢公司YoleDéveloppement分析，2021年全球氣體傳感器市場規(guī)模為9.2億美元，氣體傳感器的需求在3.5億顆，而到2026年，全球氣體傳感器市場規(guī)模將翻一番達20億美元，前景非常可觀。

受新冠疫情沖擊，2020年醫(yī)療器械行業(yè)(尤其是呼吸機)對氣體傳感器的需求猛增，我國氣體傳感器行業(yè)產值一舉突破14.29億人民幣規(guī)模。據智研咨詢分析，2020年我國氣體傳感器產量為3540萬個，但市場需求量卻從2019年的2500萬飆升至4260萬，還有接近20%的市場需求未被滿足。

“國產替代，技術自有”的支持趨向明顯，在2010-2020十年間，國產自有氣體傳感器專利數從372增加到2660件，曾經屈指可數的軟件著作權也增至335件，歷經幾十年的沉淀，中國氣體傳感器行業(yè)經歷了功能材料、電子陶瓷、MEMS工藝等基礎應用科學的積累，有望迎來井噴式發(fā)展。

主要應用場景

在傳統的石油化工工業(yè)生產中，國外傳感器廠商有極高的市場占有率，國產企業(yè)常常心有余而力不足。而當前氣體傳感器在物聯網領域的應用正不斷拓寬，并有與人工智能、云平臺緊密融合的趨勢。得益于國家對環(huán)保及相關產業(yè)政策的支持，當前氣體傳感器在IoT領域主要應用在這六大場景:

1、消費類市場：主要集中在消費終端產品中，包括智能家居、可穿戴設備和智能手機;

2、環(huán)境監(jiān)測市場：用于監(jiān)測空氣質量和污染情況的氣體傳感器;

3、暖通空調市場：用于室內/車內空氣質量監(jiān)測的氣體傳感器。

4、交通運輸市場：用于汽車尾氣測量或重型車輛發(fā)動機控制的氣體傳感器。

5、醫(yī)療市場：在治療護理和急救時，用于呼吸分析的氣體傳感器，例如呼吸機、制氧機、監(jiān)護儀等。

6、國防和工業(yè)安全市場：在工業(yè)和國防領域，生產制造過程所產生的有害氣體監(jiān)測。