氣體傳感器的環(huán)境監(jiān)測成為環(huán)保的迫切需求

氣體傳感器廣泛應用于工業(yè)、生活的各個領域，如石油、化工、鋼鐵、冶金、礦山、環(huán)保、市政、醫(yī)療、食品等諸多領域。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，氣體傳感器在新興的智能家居、可穿戴設備、智能移動終端等領域的應用突飛猛進，大幅擴展了應用空間，需求量也發(fā)生數(shù)量級的改變。

氣體傳感器品類多樣應用廣泛

目前應用的氣體傳感器中，以半導體、電化學、催化燃燒、紅外四大門類為主，其工作原理各異，功能特性各有優(yōu)勢。

半導體氣體傳感器適用面廣，簡單易用，在家用燃氣檢測、智能家電等領域大量應用，是目前氣體傳感器中應用最為廣泛的品種；

電化學氣體傳感器非常適合低濃度毒性氣體檢測，以及氧氣和酒精等無毒氣體的檢測，目前主要應用在各種工業(yè)領域以及道路交通安全檢測領域；

催化燃燒式氣體傳感器適用于可燃氣體檢測，主要在煤礦領域檢測瓦斯使用；

紅外氣體傳感器適用于檢測甲烷、二氧化碳等氣體，在目前的實際應用中以二氧化碳產品應用居多、范圍更廣，主要應用在暖通空調與室內空氣質量監(jiān)控、工業(yè)過程及安全防護監(jiān)控、農業(yè)及畜牧業(yè)生產過程監(jiān)控等領域。

氣體傳感器的環(huán)境監(jiān)測成為環(huán)保的迫切需求

環(huán)保需求日益迫切，加之傳感器技術本身的不斷發(fā)展，正推動環(huán)境監(jiān)測有望成為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）垂直領域中率先落地的亮點應用之一。氣體傳感器、水環(huán)境檢測傳感器、土壤污染檢測傳感器等成為建立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的“三大基石”，越來越為社會各界及國家的重視。

“三大基石”之一的氣體傳感器除了在環(huán)境監(jiān)測的其他領域，例如工業(yè)、家居、醫(yī)療、樓宇等也創(chuàng)造了更多機會。據(jù)Yole Développement預測， 2021年氣體傳感器市場將囊括9.2億美元的市場價值，未來5年間的年復合增長率為7.3%，其中環(huán)境監(jiān)測更是在所有應用領域中位列第三。

圖1：Yole Développement關于2014-2021年氣體傳感器市場營收預測

MEMS氣體傳感器在消費應用領域的增長更為迅速

根據(jù) Yole Développement’的分析，氣體傳感器很可能是下一個集成在智能手機或可穿戴設備的最佳選擇。消費應用正在推動新的氣體傳感器發(fā)展，以減少成本、功耗和尺寸，尤其是采用MEMS技術的解決方案。氣體傳感器在消費應用的市場規(guī)模應該會從2015年的1200萬美元增加2021年的9500萬美元。如果大規(guī)模在新型技術上使用，那么還將會有6000萬美元的增長。2015年至2020 年，其復合增長率超33%。這一段時間氣體傳感器增長率有望成為歷史上最高。所有這些跡象表明：氣體傳感器的市場開始了。

市場研究機構Yole Developpement最新報告指出，2015年氣體傳感器(Gas Sensor)在消費性電子應用市場的出貨量僅約一百三十萬顆，然而在未來智慧型手機與穿戴式裝置大量采用下，可望于2018年突破一億顆大關，并在2021年躍增至三億五千萬顆。

氣體傳感器微型化、智能化和多功能化的發(fā)展趨勢

和其它傳感器一樣，氣體傳感器發(fā)展的趨勢也是微型化、智能化和多功能化。納米、薄膜技術等新材料制備技術的成功應用為氣體傳感器實現(xiàn)新功能提供了條件。利用MEMS技術幫助實現(xiàn)傳感器尺寸小型化，進而研究多氣體傳感器的集成以實現(xiàn)多功能化。而氣體傳感器與數(shù)字電路的集成則將成為實現(xiàn)智能化的必然途徑。小型化智能化的氣體傳感器將成為激活市場的新亮點。

國際巨頭順應這一趨勢，Bosch已經推出了小型化高集成度的氣體傳感器產品BME280， 它是一款集氣體傳感器、氣壓傳感器、濕度傳感器和溫度傳感器于一體的環(huán)境傳感器。

博世4合1環(huán)境傳感器：BME280

BME280的氣體傳感器可以檢測到涂料、辦公設備、清潔用品和家具等物品中含有的揮發(fā)性有機化合物（VOC）；氣壓傳感器能夠以±1m的精度來測量高度，可用于室內的樓層檢測。

該傳感器還可通過開關窗戶或通過控制空氣流量來監(jiān)控和管理室內的空氣質量；監(jiān)控個人健康狀態(tài)并提供改善個人健康狀況方面的建議；監(jiān)控家居自動化和環(huán)境；以及獲取定制化的天氣預報

雖然該產品配備了四種傳感器，但外形尺寸僅有3 mm × 3 mm × 0.93 mm。BME280兼具I2C和SPI通訊接口。配有三種功率模式和過采樣率，這將便于設計人員輕松地將BME280應用于不同應用程序。

氣體傳感器的主流廠商

氣體傳感器生產企業(yè)主要集中在日本，歐洲和美國。氣體傳感器相關企業(yè)有英國城市技術公司（母公司為Honeywell）、日本Figaro、英國Alphasense、 Dynament煒盛科技等。

Honeywell子公司英國城市技術公司以電化學起家，同時涉足紅外和催化類氣體傳感器，其產品既包括O2、CO2、NO、NO2等較為常見氣體傳感器，也包括氰化氫，氯氣，聯(lián)氨等工業(yè)用氣的傳感器。城市技術每年生產超過一百五十萬個傳感器，產品類別超過200種，生產的傳感器能夠檢測20種不同氣體。

Figaro氣體傳感器產品技術主要有半導體型（MOS）,電化學以及催化燃燒型氣體傳感器，廣泛用于工業(yè)，汽車，室內空氣檢測以及科學測量等領域。除傳統(tǒng)技術外，F(xiàn)igaro還推出了結合了MEMS技術的金屬氧化物類型的室內空氣質量傳感器TGS8100。該傳感器是目前業(yè)界最小面積最低功耗的室內空氣傳感器，可用于空調，空氣凈化機以及排氣扇等設備。

Figaro結合MEMS技術的氣體傳感器TGS8100

Alphasense是位于英國的氣體傳感器公司，主要產品是氧氣、有毒氣體和易燃氣體傳感器。該公司的傳感器技術涵蓋了電化學，催化，光學和半導體四大種類。

國內方面，主要的氣體傳感器企業(yè)有煒盛科技、天津費加羅（中日合資）、718所、重慶煤科院和山西騰星等。其中，煒盛科技是目前國內唯一能生產半導體類、催化燃燒類、電化學類和紅外光學類等四大類氣體傳感器的企業(yè)。為國內氣體傳感器絕對龍頭，占據(jù)60-70%銷售量。檢測氣體種類覆蓋絕大多數(shù)可燃氣體（甲烷、丙烷、氫氣等）和多數(shù)毒性氣體（一氧化碳、硫化氫、苯等），廣泛應用于工業(yè)、礦業(yè)、航空航天、民用、商業(yè)等領域。

氣體傳感器生產廠家

1、ALPHASENSE(阿爾法)

總部：英國

主要產品領域：工業(yè)氣體檢測，環(huán)境監(jiān)控等

官網(wǎng)：www.alpha-sense.com

2、AMPHENOL(安費諾)（收購通用）

總部：美國

主要產品領域：嵌入式測試解決方案

官網(wǎng)：www.amphenol-sensors.com

3、AMS(APPLIED SENSOR)

總部：奧地利

主要產品領域：高性能模擬IC和傳感器

官網(wǎng)：www.appliedsensor.com

4、BASELINE-MOCON

總部：美國

主要產品領域：氣敏元件，監(jiān)控設備生產研發(fā)

官網(wǎng)：www.baseline-mocon.com

5、CAMBRIDGE CMOS SENSORS

總部：劍橋

主要產品領域：超低功耗微型化氣體傳感器

官網(wǎng)：www.ccmoss.com

6、CITY TECHNOLOGY(城市技術(霍尼韋爾))

總部：英國

主要產品領域：工業(yè)安全系統(tǒng)以及民用探測

官網(wǎng)：www.citytech.com.cn

7、CLAIRAIR

總部：英國

主要產品領域：非色散紅外NDIR氣體傳感器

官網(wǎng)：www.clairair.co.uk

8、Cubic Optoelectronics（四方光電）

總部：武漢

主要產品領域：氣體傳感技術，氣體分析儀器

官網(wǎng)：www.gassensor.com.cn

9、DOVELET(戴維萊)

總部：深圳

主要產品領域：半導體氣體傳感器

官網(wǎng)：www.szdovelet.com

10、DYNAMENT

總部：英國

主要產品領域：非色散紅外原理微型傳感器

官網(wǎng)：www.dynament.com

11、ELT SENSOR

總部：韓國

主要產品領域：NDIR傳感器，空氣質量監(jiān)測

官網(wǎng)：www.eltsensor.co.kr

12、FIGARO(費加羅技研)

總部：日本

主要產品領域：半導體式氣體傳感器，模塊等

官網(wǎng)：www.figaro.co.jp/

13、FIS株式會社

總部：日本

主要產品領域：半導體式氣體傳感器，模塊等

官網(wǎng)：www.fisinc.co.jp

14、Golden Scientific(高頓)

總部：日本

主要產品領域：半導體式氣體傳感器，模塊等

官網(wǎng)：www.fisinc.co.jp

15、GSS(Gas Sensing Solutions)

總部：英國

主要產品領域：領先的二氧化碳(CO2)傳感器

官網(wǎng)：www.gassensing.co.uk

16、HONEYWELL(霍尼韋爾)

總部：美國

主要產品領域：收購華瑞科學儀器

官網(wǎng)：http://sensing.honeywell.com/

17、ION SCIENCE(英國離子)

總部：英國

主要產品領域：PID/VOC傳感器探測儀器

官網(wǎng)：www.ionscience.com

18、IT Dr. Gambert GmbH

總部：德國

主要產品領域：氧傳感器

官網(wǎng)：www.it-wismar.de

19、KNC(Korea New Ceramics)

總部：韓國

主要產品領域：半導體式氣體傳感器

官網(wǎng)：www.newcera.co.kr

20、KWJ Engineering

總部：美國

主要產品領域：絲網(wǎng)印刷電化學傳感(SPEC)

官網(wǎng)：www.kwjengineering.com

21、MEMBRAPOR(盟巴玻)

總部：瑞士

主要產品領域：氣體擴散電極和電化學氣體

官網(wǎng)：www.membrapor.ch

22、MICRONAS(微開半導體)

總部：瑞士

主要產品領域：智能傳感器解決方案

官網(wǎng)：www.micronas.com

23、MOLsensor Gas Sensor

主要產品領域：半導體式氣體傳感器

官網(wǎng)：www.molsensor.com

24、MURCO GAS DETECTION

主要產品領域：Murco氣體傳感器(MGS)

官網(wǎng)：www.murcogasdetection.com

25、NEMOTO(根本特殊化學)

總部：日本

主要產品領域：半導體式氣體傳感器

官網(wǎng)：www.nemoto.co.jp

26、NENVITECH(森斯特)

總部：意大利

主要產品領域：半導體式氣體傳感器

官網(wǎng)：www.nenvitech.com

27、OST(Oriental System Tech)（眾智）

總部：臺灣

主要產品領域：NDIR氣體傳感器

官網(wǎng)：www.orisystech.com

28、PEWATRON AG

總部：瑞士

主要產品領域：氣體傳感器，傳感器模塊

官網(wǎng)：www.pewatron.com

29、SENKO

總部：韓國

主要產品領域：氣體檢測儀，氣體傳感器

官網(wǎng)：www.senko.co.kr

30、SenseAir（森爾）

總部：瑞典

主要產品領域：紅外氣體傳感器

官網(wǎng)：www.senseair.com

31、SENSIRION（盛思銳）

總部：瑞士

主要產品領域：SGPC10多像素氣體傳感器

官網(wǎng)：www.sensirion.com.cn

32、SGX Sensortech(原E2V)

總部：英國

主要產品領域：引領氣體傳感器及檢測技術

官網(wǎng)：www.sgxsensortech.com

33、SmartGas

總部：德國

主要產品領域：微型紅外氣體，SF6傳感器

官網(wǎng)：www.smart-gas.com

34、SOLIDSENS(速麗德(霍尼韋爾))

總部：德國

主要產品領域：固態(tài)電化學傳感器

官網(wǎng)：www.solidsense.de

35、Southland Sensing

總部：美國

主要產品領域：氧傳感器，分析儀

官網(wǎng)：www.sso2.com

36、SUSA TECHNOLOGY

總部：英國

主要產品領域：半導體式氣體傳感器

官網(wǎng)：www.susatech.com

37、SYNKERA

主要產品領域：SMT封裝氣體傳感器

官網(wǎng)：www.synkerainc.com

38、UST Umweltsensortechnik（優(yōu)斯特）

總部：德國

主要產品領域：氣體傳感器，溫度傳感器

官網(wǎng)：www.umweltsensortechnik.de

39、WINSEN(煒盛科技)

總部：鄭州

主要產品領域：氣體傳感器應用方案服務

官網(wǎng)：www.winsensor.com

40、SHARP（夏普）

總部：日本

主要產品領域：PM2.5粉塵傳感器

官網(wǎng)：www.sharp.cn

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，市場對傳感器的需求必然大增，但是技術性能要求也將會提高。展望氣體傳感器發(fā)展前景，日益多元的應用將創(chuàng)造更加龐大的市場規(guī)模。