近年來(lái),氣體傳感器市場(chǎng)進(jìn)入新一波高速增長(zhǎng)期。據(jù)第三方研究機(jī)構(gòu)Mordor Intelligence預(yù)測(cè),受益于技術(shù)進(jìn)步的加速、政策法規(guī)的推動(dòng)以及大眾健康意識(shí)的提升,2024年全球氣體傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到15.3億美元,并有望在2029年飆升至25.2億美元,預(yù)測(cè)期年復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)10.4%。
隨著全球?qū)μ歼_(dá)峰和碳中和承諾的日益重視,以及實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)期限的迫近,對(duì)二氧化碳和甲烷等氣體的監(jiān)測(cè)需求急劇增加。政府對(duì)工作場(chǎng)所和生活空間安全性的監(jiān)管日益嚴(yán)格,進(jìn)一步拉動(dòng)了可燃和有害氣體傳感器的市場(chǎng)需求。食品安全法規(guī)的不斷完善和執(zhí)行力度的加大,極大地促進(jìn)了氣體傳感器在食品生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存中的應(yīng)用。后疫情時(shí)代維護(hù)良好室內(nèi)空氣質(zhì)量以及公眾對(duì)大氣污染對(duì)健康影響認(rèn)識(shí)的加深,這些因素共同推動(dòng)了對(duì)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的氣體傳感器的需求。
尤需關(guān)注的是,石墨烯等新材料技術(shù)的突破、無(wú)線及通信功能的顯著提升,以及集成人工智能的智能化和小型化發(fā)展,使得氣體傳感器能夠無(wú)縫集成到各類(lèi)設(shè)備和機(jī)器中,極大地拓展了其應(yīng)用邊界。這些進(jìn)步不僅增強(qiáng)了氣體傳感器的功能性和便捷性,還為其打開(kāi)了全新的市場(chǎng)機(jī)遇,從而推動(dòng)了整個(gè)氣體傳感器市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。
SENSOR CHINA 2024同期舉辦第九屆智能環(huán)境感知?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展論壇,邀請(qǐng)了來(lái)自氣體傳感器等智能環(huán)境感知產(chǎn)業(yè)鏈各方英才,從石墨烯、傳感器陣列人工嗅覺(jué)技術(shù),到工業(yè)裝備、食品安全、醫(yī)學(xué)健康、智能家居等應(yīng)用,分享真知灼見(jiàn)。歡迎聯(lián)系我們參會(huì)(會(huì)議議程、參會(huì)聯(lián)系方式見(jiàn)文末)。
石墨烯等新材料,
拓展應(yīng)用大邊界
氣體傳感器市場(chǎng)這一輪加速增長(zhǎng),極大得益于一系列技術(shù)進(jìn)步,包括石墨烯等新材料技術(shù)的突破、無(wú)線技術(shù)及通信功能的顯著提升,以及AI算法加持下的智能化和小型化發(fā)展。這些技術(shù)進(jìn)步拓展了氣體傳感器的應(yīng)用邊界,也為其創(chuàng)造了全新的市場(chǎng)機(jī)遇。
石墨烯等納米新材料技術(shù)正成為氣體傳感器市場(chǎng)新寵。從第九屆智能環(huán)境感知?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展論壇的議程中,也可見(jiàn)一斑:從高校的前沿研究到企業(yè)的落地應(yīng)用,新材料氣體傳感器均占有重要地位,正推動(dòng)智能感知技術(shù)向著更高層次發(fā)展。
在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感知能力上,傳感器已可深度助力人類(lèi)生活,但在嗅覺(jué)、味覺(jué)感知上,傳感器仍難望人類(lèi)項(xiàng)背。基于十多年智能嗅覺(jué)傳感器領(lǐng)域耕耘的豐富經(jīng)驗(yàn),浙江大學(xué)分析化學(xué)研究所副所長(zhǎng)鄔建敏教授將在論壇現(xiàn)場(chǎng)深入闡述如何通過(guò)金屬基受體超靈敏高辨識(shí)石墨烯嗅覺(jué)傳感器,無(wú)限接近記錄并數(shù)據(jù)化萬(wàn)億種氣味特征的終極目標(biāo),并結(jié)合傳感器陣列技術(shù)、多維度信號(hào)采集技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等實(shí)現(xiàn)在機(jī)器人、生命健康、公共安全等領(lǐng)域的應(yīng)用。
在產(chǎn)業(yè)落地經(jīng)驗(yàn)方面,杭州匯馨傳感副總經(jīng)理郭功劍將結(jié)合實(shí)際,深入介紹AI時(shí)代的超靈敏石墨烯嗅覺(jué)傳感器及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用。近日消息報(bào)道稱(chēng),匯馨傳感與鄔建敏教授團(tuán)隊(duì)等聯(lián)合研發(fā)的石墨烯嗅覺(jué)傳感器及超靈敏石墨烯嗅覺(jué)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)HP免標(biāo)記、快速、精準(zhǔn)、非侵入式檢測(cè)。可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)這項(xiàng)呼氣診斷技術(shù)還可以擴(kuò)展到其他疾病診斷,例如呼吸道炎癥、慢阻肺(COPD)、肺癌等,助力人類(lèi)健康生活。
圖:匯馨傳感新一代人工嗅覺(jué)傳感平臺(tái)
技術(shù)上,氣體傳感器還受益于無(wú)線技術(shù)和通信功能的進(jìn)步,極大地提高了其在難以到達(dá)或不適宜布線的環(huán)境中的適用性,得以更加方便地集成到各類(lèi)設(shè)備和系統(tǒng)中。這種無(wú)線及通信技術(shù)的提升有助于氣體傳感器更好地服務(wù)于智能家居、智慧城市、智能工業(yè)等場(chǎng)景,提高了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。
除此之外,結(jié)合MEMS、AI技術(shù)的應(yīng)用,氣體傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、智能化,降低成本、提高集成度,并讓氣體傳感器從簡(jiǎn)單的“功能實(shí)現(xiàn)”階段邁向了“性能提升”乃至“智能識(shí)別”的發(fā)展階段。
正如蘇州大學(xué)納米學(xué)院孫旭輝教授將在論壇現(xiàn)場(chǎng)所介紹的,利用MEMS氣體傳感器陣列與AI算法構(gòu)建的人工嗅覺(jué)平臺(tái),可以模擬生物嗅覺(jué)中的嗅覺(jué)感受器和嗅覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜氣體混合物的智能識(shí)別。這種技術(shù)不僅可以提高氣體傳感器的準(zhǔn)確性,還能通過(guò)學(xué)習(xí)和模式識(shí)別功能來(lái)區(qū)分相似的氣體成分,這對(duì)于食品安全監(jiān)測(cè)和環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)估尤為重要。
碳排放等法規(guī)監(jiān)管, 設(shè)立碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)并積極推進(jìn),是包括中國(guó)在內(nèi)的各國(guó)對(duì)國(guó)際社會(huì)的莊重承諾和負(fù)責(zé)表現(xiàn)。全球氣候危機(jī)的緊迫性要求各國(guó)采取果斷行動(dòng),減少溫室氣體排放,直接推動(dòng)二氧化碳和甲烷等溫室氣體傳感器的需求增長(zhǎng)。 以中國(guó)為例,《氣候變化應(yīng)對(duì)法》明確了碳排放監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵制度,要求企業(yè)必須通過(guò)技術(shù)手段如氣體傳感器實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō),氣體傳感器可以監(jiān)測(cè)大氣中的二氧化碳、甲烷等溫室氣體的濃度,幫助了解當(dāng)前環(huán)境的碳排放情況并采取相應(yīng)措施;在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中的有害氣體濃度,確保生產(chǎn)安全并減少環(huán)境污染;在建筑行業(yè)中幫助監(jiān)測(cè)建筑物的能源效率和室內(nèi)空氣質(zhì)量,減少能源消耗;在交通運(yùn)輸領(lǐng)域監(jiān)測(cè)車(chē)輛尾氣排放,支持更清潔的交通解決方案等。 再比如,歐盟近期通過(guò)一項(xiàng)關(guān)于追蹤和減少歐盟國(guó)家甲烷排放的新法規(guī),對(duì)歐盟各國(guó)能源領(lǐng)域監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核實(shí)甲烷排放提出了更為嚴(yán)格的要求。甲烷是天然氣的主要成分,也是僅次于二氧化碳的全球第二大溫室氣體。石油和天然氣等能源公司必須在源頭監(jiān)測(cè)甲烷排放形成監(jiān)測(cè)報(bào)告,并接受獨(dú)立認(rèn)證機(jī)構(gòu)的檢查;還必須負(fù)責(zé)檢測(cè)和修復(fù)甲烷泄漏等。同時(shí),歐盟進(jìn)口能源產(chǎn)生的甲烷排放也將被全球監(jiān)測(cè)工具追蹤。 江蘇世麥格、森爾氣體、盛密科技的一線大咖將分別在本屆論壇上,結(jié)合具體的客戶案例,與到場(chǎng)觀眾敞開(kāi)聊聊致力于地球環(huán)境保護(hù)的氣體傳感方案,以及氣體傳感技術(shù)如何助力工業(yè)生產(chǎn),以助力客戶滿足越來(lái)越嚴(yán)格的政策法規(guī)要求。 值得一提的還有Nevada Nano,一家擁有突破性MEMS技術(shù)的傳感器企業(yè)。該公司采用分子特性光譜儀(MPS?)氣體探測(cè)技術(shù)的單個(gè)傳感器,可同時(shí)探測(cè)鋰離子電池故障早期的多種可燃?xì)怏w(包括氫氣、甲烷、丙烷、丁烷等十余種常見(jiàn)可燃?xì)怏w),以避免災(zāi)難性的熱失控故障。該創(chuàng)新產(chǎn)品將于SENSOR CHINA 2024上完成中國(guó)市場(chǎng)首次正式亮相,值得業(yè)內(nèi)期待。 食品安全與大健康世代的新機(jī)遇
引領(lǐng)環(huán)保時(shí)代新增長(zhǎng)
食品安全對(duì)于維護(hù)公眾健康至關(guān)重要,尤其是在全球化的今天,食品供應(yīng)鏈跨越了國(guó)界,使得食品安全問(wèn)題更加復(fù)雜。在中國(guó),隨著人們對(duì)健康和生活質(zhì)量要求的不斷提高,“大健康”概念逐漸深入人心,食品安全更是成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在此背景下,氣體傳感器作為一項(xiàng)監(jiān)控食品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù),在保障食品安全方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織近期的數(shù)據(jù),全球每年有大約13億噸的食物在供應(yīng)鏈中流失或被浪費(fèi)掉,其中很大一部分原因就在于食品的腐敗變質(zhì)。這不僅導(dǎo)致資源的巨大浪費(fèi),也增加了食源性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)合當(dāng)前社會(huì)熱心關(guān)切以及中國(guó)政府對(duì)“大食物安全觀”的新理念,上海海洋大學(xué)朱永恒教授也將在本次論壇上結(jié)合其最新研究成果,分享氣體傳感器在食品生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)上的應(yīng)用與發(fā)展需求。
朱永恒教授的研究成果是以食源性致病菌揮發(fā)性代謝產(chǎn)物(MVOCs)為檢測(cè)新靶點(diǎn),首創(chuàng)構(gòu)建基于氣味指紋的常見(jiàn)食源性致病菌檢測(cè)新技術(shù);以及利用功能性納米材料結(jié)合QCM開(kāi)發(fā)出的甲醛氣體傳感器,可快速、敏感、可靠檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的化學(xué)危害物甲醛。該成果可以解決農(nóng)產(chǎn)品安全品質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域中重要指標(biāo)“檢測(cè)難、檢測(cè)慢、檢不準(zhǔn)”的難題,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)高水平農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)、推動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展提供重要的技術(shù)支撐。
可以預(yù)見(jiàn),隨著食品安全法規(guī)的不斷完善和監(jiān)督執(zhí)法力度的加大,氣體傳感器在食品生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存中的應(yīng)用將迎來(lái)持續(xù)的增長(zhǎng)。例如,在食品生產(chǎn)過(guò)程中,氣體傳感器被用來(lái)監(jiān)測(cè)食品加工環(huán)境中的氣體成分,以確保食品免受有害氣體的污染;在儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)則可以監(jiān)測(cè)包裝內(nèi)的氣體濃度,確保食品的新鮮度和延長(zhǎng)保質(zhì)期。這些應(yīng)用都將有助于減少食品浪費(fèi),保障消費(fèi)者的健康。
此外,氣體傳感器在智能家電中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。比如,較高端的家庭智能空調(diào)、智能汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中,通常集成了制冷劑泄漏檢測(cè)氣體傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制冷劑泄漏情況,確保越來(lái)越普遍使用的空調(diào)更加安全、智能,為用戶提供更健康、更舒適的生活環(huán)境。
技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)拓展帶動(dòng)氣體傳感器行業(yè)邁向新的快速增長(zhǎng)。在這個(gè)充滿活力的時(shí)代背景下,無(wú)論是氣體傳感器制造商還是智能環(huán)境監(jiān)測(cè)解決方案的需求方,不妨積極參與專(zhuān)業(yè)交流,以緊跟行業(yè)前沿動(dòng)態(tài)、深入了解最新技術(shù)進(jìn)展,并從同行的成功經(jīng)驗(yàn)中汲取靈感,從而提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。
在這方面,即將于2024年9月11-13日,上海跨國(guó)采購(gòu)會(huì)展中心,舉辦的傳感產(chǎn)業(yè)三大專(zhuān)業(yè)展之一SENSOR CHINA 2024將是一個(gè)不容錯(cuò)過(guò)的重要機(jī)會(huì)。尤其值得一提的是,展會(huì)同期舉辦的第九屆智能環(huán)境感知?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展論壇,匯聚來(lái)自全球的氣體傳感和智能環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)袖,共同探討石墨烯材料、傳感器陣列人工嗅覺(jué)、食品安全檢測(cè)等最前沿的技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì),分享最佳實(shí)踐案例,并為產(chǎn)業(yè)界提供一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)以促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)合作,助力參與者更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。(識(shí)別議程下方二維碼,即刻免費(fèi)預(yù)留現(xiàn)場(chǎng)席位!)
圖:SENSOR CHINA 2024氣體傳感器/模塊精品展示區(qū)部分企業(yè)名單