本期看点

① 气体传感器：闻一闻，就是这个味儿

② 关于气味的市场需求：国产替代迅速增长

③ 应用于产业数字金融：实时“嗅”出风险

近来，全球多个国家相继发生森林火灾，大火绵延不断。

野火使数以万计的人流离失所，并破坏生物多样性，还会进一步加剧全球变暖。

有专家认为，我们如今生活在一种森林火灾频发的“新常态”之下。 野火一旦蔓延，将会给消防救护带来巨大挑战。那么既然火灾难以控制，在火灾蔓延前能不能监测预警呢？传统的基于摄像头和卫星的解决方案，可能需要几小时才能识别火灾，但显然我们现在迫切需要更有效的预警方案。

近日，环境物联网创新公司Dryad Networks，推出了可用于超早期野火探测的物联网网络平台Silvanet，可以在60 分钟内监测到野火。该解决方案的一个重要组成部分是气体传感器——使用一个具有高灵敏度的太阳能气体传感器网络来监测空气成分、温度、湿度和气压。

1、气体传感器：闻一闻，就是这个味儿

随着人们生活水平的提高和对环保的日益重视，对各种有毒、有害气体的探测，对大气污染、工业废气的监控，以及对食品和人居环境质量的检测都提出了更高的要求，作为感官或信号输入部分之一的气体传感器是必不可少的。

 气体传感器一般用来测量环境中某种气体或者有机挥发物的浓度，在环保监测、石油化工生产安全监管、医学诊断等领域具有重要意义。

此前，我们写过一篇有关电子鼻的文章（电子鼻：不是人鼻，胜似人鼻），电子鼻就是气体传感器的一种。 按照测量对象、技术原理和传感器的敏感材料划分，气体传感器有很多种类。

 具体来说，气体传感器的测量对象有氧气、易燃易爆气体（氢气、甲烷、乙炔等）、有毒有害气体（一氧化碳、氨气、二氧化氮等）和有机挥发物（酒精、丙酮等）。

常见的气体传感器敏感材料有金属氧化物半导体、导电聚合物、催化剂材料、固体电解质和杂化材料等。 按照技术原理，气体传感器可划分为半导体气体传感器、催化燃烧气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器、超声波气体传感器和光电离子探测气体传感器。

气体传感器从工作原理、特性分析到测量技术，从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准，衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上目前还没有统一，要对其进行严格的系统分类难度颇大。

2、关于气味的市场需求：国产替代迅速增长

20世纪60年代，世界上第一个气体检测器出现，是利用气体在电极上的氧化还原反应研制出的。 20世纪80年代，英国有专家利用气体检测器模拟生物嗅觉，研发出了气体传感器的雏形。 气体传感器的理论在20世纪70年代传入中国，80年代进入研制阶段，整个技术主要继承于德国。

近年来，随着互联网与物联网的高速发展，气体传感器在新兴的智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等领域的应用突飞猛进，大幅扩展了应用空间，需求量也发生数量级的改变。

根据GMI的报告显示，到2026年气体传感器的出货量将会达到8000万个，市场估值将超过20亿美元，同时复合增长率将保持在7%左右。

从国际视野来看，气体传感器企业主要集中在欧美和日本等地区，包括费加罗、安费诺、盛思锐、艾迈斯等企业走在前列。

同时，由于国产替代的需求日益增加，我们从国内气体传感器厂商的发展趋势分析来看，在未来很长一段时间内，国产气体传感器在市场的占比将会大幅度提升。国内代表企业包括四方光电、汉威科技、炜盛电子、慧闻纳米、攀藤科技等。

近日，四方光电和汉威科技发布了2021年上半年业绩预告，预计净利润同比增长199.83%到212.68%和10%到15%，业绩增长主要源于下游对气体传感器需求增长所致。

 上个月，汉威科技董事长在抖音直播间与消费者互动时表示，独立的知识产权和技术积累，让汉威科技的检测产品多次入围中石化采购项目，与国际传感器巨头霍尼韦尔、梅思安同台竞技。 我国气体传感器行业正逐渐向智能化、高端化方向进步，不断提升行业在国际高端市场中的影响力。

3、应用于产业数字金融：实时“嗅”出风险

传感器作为通向现实世界的接口，是物联网中的关键“组成部分”，提供与压力、温度、位置、角度、时间、电流、电压等物理参数相对应的电子信号。数字经济时代下，万物互联，智能感知采集一手、客观、全面的数据，并加以分析，最终用于生产生活的各个场景，这是数字科技赋能的力量。数字赋能产业金融方面，物联感知不但可以采集数据，还可以实现对生产、流通等环境的实时监控，保证生产的安全稳定开展，正如安全性是气体传感器的核心价值一般。

目前气体传感器应用于产业数字金融场景中，呈现出四大发展趋势：

一是微型化。产业链上企业的生产、运输、存储等环境对物联传感设备提出了更高的要求，微型化成了主流趋势。利用硅基微加工技术或者多层陶瓷共烧结技术，采用厚膜薄膜混合电子技术，将传感器微型化，实现批量化制造，提高一致性和互换性，使其体积和功耗显著降低，能够应用于对低能耗和小尺寸有较高要求的领域。

二是新材料的应用。气体传感器的关键是气体敏感材料，敏感材料决定了传感器的各项性能，特别是选择性和稳定性。纳米材料、分级材料、杂化材料、新型碳材料（碳纳米管、石墨烯和石墨炔等）以及新型二维材料、金属有机框架化合物的应用，对于提高气体传感器的性能，拓宽气体传感器的应用领域有潜在的意义。

 三是智能化。智能感知，仅仅只有数据采集，渐渐已不能满足产业数字金融场景所需，单一传感器器件存在的问题可能短时间内无法解决，可以采用算法进行补偿提升，将多个相同或者不同类型气体传感器组成传感器阵列，对其信号进行加工处理，采用先进的算法，获得更多有价值的信息，然后提供给金融机构为其决策做参考。

 四是集成化。产业数字金融场景情况各异，多功能集成是市场客观需求。通过一款产品同时检测气体的包括浓度、流量、温度、湿度、压力在内的多种特性，替代以往的单功能气体传感器。

气体是人类赖以生存的重要物质，也是众多工业过程的原料以及产物。只要对气体的温度、湿度、压力、流量、浓度有检测和控制需求，相关设备及系统就需要配置气体传感器。

近年来，随着国家在大气污染治理、工业转型升级、物联网及人工智能、健康中国行动等多方面鼓励性政策的推出，为气体传感器行业发展营造了良好的市场环境，我国传感器技术水平和市场规模也有了迅速提升。产业互联网时代的到来，越来越多的企业开始意识到数据的价值，智能传感是获取数据的基础，传感技术的发展为许多新兴市场打开了大门，也为产业数字金融这个百万亿蓝海的市场创造了无限的可能。

参考文献:
  [1]智能传感专委会：《气体传感器技术研究现状与未来发展方向》
  [2]新材料在线：《2020年传感器行业研究报告》
  [3]物联传媒：《气体传感器迎来物联网高增量时期，国内企业破茧而出》
  [4]仪表网：《从企业2021年上半年财报看我国气体传感器产业发展前景》
  [5]传感器专家网：《三大发展趋势两大突破口——挖掘国产气体传感器的发展机遇》
  [6]发烧友学院：《气体传感器应用领域》
  [7]华经产业研究院：《2019年气体传感器行业现状及趋势》
  [8]IDTechEx：《2020年~2030年全球环境气体传感器市场趋势》
  [9]麦姆斯咨询：《空气污染推动气体和颗粒物传感器发展，中国厂商深入布局》
  [10]瑞萨电子：《气体传感器如何解锁空气洁净新方式？》
  [11]ADI 亚德诺半导体：《解决电化学气体传感器技术挑战，扫清我们进入普遍检测时代的障碍》
  [12]四方光电：气体传感器销售收入较去年同期增长较快
  [13]汉威科技：国内气体传感器龙头，物联网时代迎快速发展机遇