氣體傳感器的市場狀況及主要廠商
日期:2025-02-19 04:00:44 來源:星空體育官方平臺
氣體傳感器大范圍的應用于工業、生活的所有的領域,如石油、化工、鋼鐵、冶金、礦山、環保、市政、醫療、食品等諸多領域。近年來,隨著網絡與物聯網的快速地發展,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,需求量也發生數量級的改變。
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;
電化學氣體傳感器很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,目前主要使用在在各種工業領域以及道路交互與通行安全檢測領域;
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,主要使用在在暖通空調與室內空氣質量監控、工業過程及安全防護監控、農業及畜牧業生產的全部過程監控等領域。
環保需求日益迫切,加之傳感器技術本身的持續不斷的發展,正推動環境監視測定有望成為物聯網(IoT)垂直領域中率先落地的亮點應用之一。氣體傳感器、水環境檢驗測試傳感器、土壤污染檢測傳感器等成為建立環境監視測定系統的“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境監視測定的其他領域,例如工業、家居、醫療、樓宇等也創造了更多機會。據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%,其中環境監視測定更是在所有應用領域中位列第三。
根據 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。所有這些跡象說明:氣體傳感器的市場開始了。
市場研究機構Yole Developpement最新報告說明,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。
和其它傳感器一樣,氣體傳感器發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新功能提供了條件。利用MEMS技術幫助實現傳感器尺寸小型化,進而研究多氣體傳感器的集成以實現多功能化。而氣體傳感器與數字電路的集成則將成為實現智能化的必然途徑。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境傳感器。
BME280的氣體傳感器能檢測到涂料、辦公設備、清潔用品和家具等物品中含有的揮發性有機物(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經過控制空氣流量來監控和管理室內的空氣質量;監控個人健康狀態并提供改善個人健康情況方面的建議;監控家居自動化和環境;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,但外觀尺寸僅有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。
氣體傳感器生產企業大多分布在在日本,歐洲和美國。氣體傳感器相關企業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,聯氨等工業用氣的傳感器。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,大范圍的使用在工業,汽車,室內空氣檢測以及科學測量等領域。除傳統技術外,Figaro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。該傳感器是目前業界最小面積最低功耗的室內空氣傳感器,可用在空調,空氣凈化機以及排氣扇等設備。
Alphasense是位于英國的氣體傳感器公司,基本的產品是氧氣、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,光學與半導體四大種類。
國內方面,主要的氣體傳感器企業有煒盛科技、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。為國內氣體傳感器絕對龍頭,占據60-70%銷售量。檢測氣體種類覆蓋絕大多數可燃氣體(甲烷、丙烷、氫氣等)和多數毒性氣體(一氧化碳、硫化氫、苯等),大范圍的應用于工業、礦業、航空航天、民用、商業等領域。
隨著物聯網的發展,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。展望氣體傳感器發展前途,日益多元的應用將創造更加龐大的市場規模。
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