气体传感器技术

寂静天花板

空气质量正成为一项重要的环境问题。污染会降低我们吸入的空气质量，进而导致身体健康问题。例如糟糕的空气会加重过敏和呼吸系统疾病，如引发哮喘。此外，某些日常活动可能会释放出有害气体，在极端情况下，类似一氧化碳的有害气体会导致死亡。因此，气体传感器吸引了越来越多厂商的兴趣。气体感测并不是一项新技术，集成气体传感器的气体探测设备已经应用于国防和工业安全，并形成了一个高度管制和成熟的市场。但是人类社会面临的空气质量问题，以及环境保护意识的不断增强，为气体传感器创造了新的应用和市场机会，包括消费类产品（如智能家居、可穿戴设备和智能手机）、建筑物和汽车（室内和车内空气质量监测）。
　　
/ e! ^) q, i- _) B7 g! E根据我们市场调研，目前气体传感器市场主要受暖通空调（HVAC）驱动增长，而未来将受消费类应用驱动增长。2014年，气体传感器市场规模为5.6亿美元，预计2021年将达到9.2亿美元，未来五年的复合年增长率为7.3%。如果气体传感器在消费类产品中广泛应用，那么2021年的市场营收上浮6500万美元也是可能的。
. C# U, ^# G2 ?( }, \　　
* 受到更好的能源管理需求驱动，气体传感器在建筑市场将实现快速增长，未来五年的复合年增长率为13.6%，2021年市场营收约为2.37亿美元。
! S. \4 l! R4 N" M1 T5 |; Y　　
) H1 X, [$ N- {& ~, b6 X4 v+ f* k* 医疗行业正需要高灵敏度哮喘检测传感器、用于呼吸控制的氧气传感器。
1 ~% A2 R: V0 n; M+ N　　
. Y" \" S' L  u& x, [4 a* 消费类应用，如智能家居、可穿戴设备和智能手机，正在推动新型MEMS气体传感器发展，以降低成本和功耗、减小尺寸。
8 G$ q8 y; ^0 U* R　　
" N9 ]6 A0 h( R& w  f' T% N* 由于人们对室外空气质量控制的渴望，环境保护市场未来五年的复合年增长率高达19%。
　　
8 A4 ?" j7 v& _) E: |* 交通运输市场主要由氧气传感器驱动发展，未来的目标是努力减少汽车排放污染。
$ X. i# n# g! a' h1 ]: J: ~6 f　　
消费类市场是非常有吸引力的，因为它可以产生很大的市场，当然这取决于用户使用情况、产品成本和技术成熟度。如今，智能手机行业已经彻底改变了传感器产业，集成了种类繁多的传感器。同样地，气体传感器也可以集成于智能手机和可穿戴设备中。
% V$ ~" j6 D& t0 c! X气体传感器技术纷繁复杂，有九种不同的方法。一般情况下，选择何种气体传感器技术取决于价格、尺寸、功耗、灵敏度和响应时间。
/ x8 h; x8 L& O0 I　　
3 v& a$ X5 c! U0 i金属氧化物半导体（MOS）技术应用较广，涵盖医疗、交通运输、暖通空调、消费类产品，并且使用寿命长（5~10年）。催化（Catalytic）和电化学（electrochemical）技术是“老”技术，且使用寿命短（5年以下），主要用于国防和工业安全。
# k1 N: _- d/ a( w: n　　
+ S( S. b1 e8 U光学技术具有最高的精确度和最长的使用寿命，但是由于成本过高和环境恶劣，并没有广泛地应用于交通运输，而是获得暖通空调的“青睐”，尤其是非色散红外传感器（NDIR）。随着集成度进一步提高，光学技术还将打开便携式工业检测系统的市场。光学技术，如NDIR、傅立叶变换红外（FTIR）、化学发光（chemiluminescence）和微色谱法（microchromatography），是很准确的，但是较为笨重和昂贵，某些情况下，功耗也较高。如果NDIR采用光电二极管和LED时，可以实现极低的功耗。
6 T& K7 D0 X8 h& j( u* A　　
) |6 B" H& e/ H  B& I5 CMEMS不是一项新的检测原理，而是一个新的制造平台，使得现有技术产品进一步小型化：
　　
) }7 Z  G! Z6 G8 {* f* 采用MOS技术的公司：Micronas、Microsens、ams、Synkera、CCS、KWJ Engineering、Figaro
　　
* e7 h0 H: z! p6 B- {* 采用IR技术的公司：CCS、eLichens
0 K0 n& K( k; a, j( L. F4 o2 a　　
* 采用色谱法的公司：Spectral Engines、APIX、EcoLogicSense

1 K/ x& h4 x2 d% ]
0 J* _9 G& q: l9 X: g' u

吴永童

气动量仪算不算