環(huán)境監(jiān)測氣體傳感器市場規(guī)模將達到9.2億美元

       自2021年政府工作報告將“扎實做好碳達峰、碳中和各項工作”列為重點工作之一以來，如何實現(xiàn)“碳中和”目標也成為了傳感器圈內(nèi)熱議的話題。碳中和第一步，確認碳排放量， 二氧化碳傳感器必不可少。

　　減碳之路，企業(yè)任重道遠

　　碳中和的定義：碳中和是指企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，然后通過植物造樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。

　　先來看下全球碳排放現(xiàn)狀，縱觀全球，發(fā)電消耗是二氧化碳最大來源。發(fā)達經(jīng)濟體(美國、歐盟)二氧化碳次要來源為交通運輸、建筑消耗，發(fā)展中經(jīng)濟體(中國、印度)次要來源主要集中于工業(yè)燃燒。

　　資料來源：世界資源研究所(WRI)

　　全球碳中和共識下，減碳之路，依然任重道遠。企業(yè)實現(xiàn)碳抵消，主要通過三種路徑。

　　★ 第一步：計算碳足跡，建立低碳體系。碳足跡計算是針對企業(yè)所有可能產(chǎn)生溫室氣體的來源，進行排放源清查與數(shù)據(jù)搜集，以了解企業(yè)溫室氣體排放源及量化所搜集的數(shù)據(jù)信息。

　　★ 第二步：減少碳排放。通過對企業(yè)排放源清查，詳細了解企業(yè)的碳排放源及量，相應(yīng)地制定一系列有效措施，從而減少因企業(yè)生產(chǎn)運營等活動中所產(chǎn)生的碳排放。

　　★ 第三步：實現(xiàn)碳中和。通過購買自愿碳減排額的方式實現(xiàn)碳排放的抵消，以自愿為基本原則。

　　作為碳減排實施的必要條件，二氧化碳碳排放監(jiān)測與核算勢在必行，未來二氧化碳傳感器市場發(fā)展可期。 二氧化碳傳感器市場的應(yīng)用及發(fā)展趨勢 二氧化碳含量是衡量空氣質(zhì)量的重要指標，當(dāng)二氧化碳濃度超過一定標準后，人們會感覺到不舒服。世衛(wèi)組織建議盡可能將室內(nèi)二氧化碳濃度保持在1000 ppm以下。

　　二氧化碳濃度含量與人體生理反應(yīng)如下：

　　350～450ppm：同一般室外環(huán)境

　　350～1000ppm：空氣清新，呼吸順暢

　　1000～2000ppm：感覺空氣渾濁，并開始覺得昏昏欲睡

　　2000～5000ppm：感覺頭痛、嗜睡、呆滯、注意力無法集中、心跳加速、輕度惡心

　　大于5000ppm：可能導(dǎo)致嚴重缺氧，造成永久性腦損傷、昏迷、甚至死亡

　　目前，在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域，二氧化碳傳感器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。二氧化碳監(jiān)測系統(tǒng)可以和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動，一旦二氧化碳濃度超標，便可以聯(lián)動相關(guān)設(shè)備進行排風(fēng)、換氣。

　　此外，二氧化碳傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域也大有作為，例如，新冠病毒治療中用到的呼吸機監(jiān)測二氧化碳含量少不了高速響應(yīng)的二氧化碳傳感器?；剂系娜紵龝a(chǎn)生大量的二氧化碳，在此領(lǐng)域需要長期監(jiān)測二氧化碳排放量。大棚種植蔬菜技術(shù)為人類帶來極大的便利，其中蔬菜需要二氧化碳濃度一般是1000ppm~1500ppm，所以塑料大棚中通常會安裝二氧化碳傳感器以確保二氧化碳濃度不足時及時報警。

　　根據(jù)原理的不同，二氧化碳傳感器主要可以分為固態(tài)電解質(zhì)式、電容式、光纖、紅外吸收等類型。紅外二氧化碳傳感器是當(dāng)前較為主流的類型。

　　而紅外二氧化碳傳感器則是通過二氧化碳對于特定波段紅外輻射的吸收作用，測得的輻射能量強弱來獲得被測氣體中二氧化碳的含量。紅外二氧化碳傳感器具有更高的精度，更好的穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)及空氣質(zhì)量檢測設(shè)備等。

　　碳中和領(lǐng)域?qū)怏w的監(jiān)測不僅僅是二氧化碳氣體濃度，還有其他溫室氣體，比如甲烷(CH?)、氧化亞氮(N?O)、氫氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。目前這類氣體傳感器工采網(wǎng)種類齊全，有需要的朋友可以訪問工采網(wǎng)咨詢。此外，碳中和目標的實現(xiàn)，需要產(chǎn)業(yè)鏈很多環(huán)節(jié)控制碳排放。由此涉及到其他種類的氣體傳感器，對著排放標準越來越高，也會對這些氣體傳感器提出更多的要求。

　　隨著大眾對健康的日益重視，空氣凈化器、新風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)等的市場需求呈現(xiàn)擴大趨勢，目前上述空氣凈化設(shè)備在我國家庭及商業(yè)樓宇中滲透率仍然較低，該領(lǐng)域有較大市場空間。且隨著新興技術(shù)的推動，氣體傳感器也出現(xiàn)了新興市場，如智能家居、可穿戴設(shè)備、智能移動終端。據(jù)市場研究公司Yole Développement預(yù)測，2021年全球氣體傳感器市場規(guī)模將達到9.2億美元，未來5年的復(fù)合年增長率為7.3%，其中環(huán)境監(jiān)測在所有應(yīng)用領(lǐng)域中位列第三。

　　氣體傳感器可劃分為半導(dǎo)體、電化學(xué)、催化燃燒、紅外四大類型。受新興市場推動，目前氣體傳感器的發(fā)展有三大方向：

　　一是微型化。利用硅基微加工技術(shù)或者多層陶瓷共燒結(jié)技術(shù)，采用厚膜薄膜混合電子技術(shù)，將傳感器微型化，實現(xiàn)批量化制造，提高一致性和互換性，使其體積和功耗顯著降低，能夠應(yīng)用于對低能耗和小尺寸有較高要求的領(lǐng)域。

　　二是新材料的應(yīng)用。氣體傳感器的關(guān)鍵是氣體敏感材料，敏感材料決定了傳感器的各項性能，特別是選擇性和穩(wěn)定性。納米材料、分級材料、雜化材料、新型碳材料(碳納米管、石墨烯和石墨炔等)以及新型二維材料、金屬有機框架化合物的應(yīng)用，對于提高氣體傳感器的性能，拓寬氣體傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域有潛在的意義。

　　三是智能化。單立傳感器器件存在的問題可能短時間內(nèi)無法解決，可以采用算法進行補償提升，將多個相同或者不同類型氣體傳感器組成傳感器陣列，對其信號進行加工處理，采用先進的算法，獲得更多有價值的信息，提高測量儀器的性能。

　　為適應(yīng)消費市場升級潮流，氣體傳感器行業(yè)將逐漸向低成本、功能化、集成化、微型化、智能化等方向發(fā)展，升級換代速度加快。