EC Sense推氣體檢測(cè)領(lǐng)域業(yè)界首創(chuàng)智能數(shù)字傳感器，嶗應(yīng)海納自研光學(xué)氣體傳感器打破國(guó)外壟斷

2020年9月23-25日，SENSOR CHINA 2020在上海舉辦，眾多傳感器產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參加了此次展會(huì)，在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪到寧波愛(ài)氪森科技有限公司、睿感（濟(jì)南）傳感器有限公司、深圳市普晟傳感科技有限公司、青島嶗應(yīng)海納光電環(huán)保集團(tuán)有限公司，重點(diǎn)談到各家廠商的產(chǎn)品和技術(shù)特色，及目前行業(yè)較為關(guān)注的智能傳感器的發(fā)展路線等相關(guān)話題。

寧波愛(ài)氪森科技有限公司

寧波愛(ài)氪森科技有限公司是德國(guó)EC Sense在中國(guó)寧波設(shè)立的一個(gè)分公司，主要負(fù)責(zé)德國(guó)EC在整個(gè)亞太區(qū)的市場(chǎng)拓展，同時(shí)EC Sense在寧波設(shè)立了傳感器的晶圓封測(cè)工廠，主要針對(duì)對(duì)亞太區(qū)及中國(guó)區(qū)市場(chǎng)提供生產(chǎn)工藝支持。

EC Sense主要是為氣體檢測(cè)行業(yè)提供氣體傳感器的核心器件，包括傳感器件、數(shù)字化模塊、智能傳感器等整個(gè)信號(hào)鏈的解決方案，主要針對(duì)工業(yè)安全、智慧城市、醫(yī)療、電力等應(yīng)用領(lǐng)域。

圖：寧波愛(ài)氪森科技有限公司副總經(jīng)理李德虎

在接受媒體采訪的時(shí)候，愛(ài)氪森副總經(jīng)理李德虎重點(diǎn)介紹了公司新推出的一款智能數(shù)字傳感器。據(jù)他介紹，對(duì)于氣體檢測(cè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，公司新推出的這款智能數(shù)字傳感器是傳感器未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向，該產(chǎn)品能夠幫助解決傳感器信號(hào)處理，包括精確度、準(zhǔn)確度等，并且傳感器可實(shí)現(xiàn)壽命自檢以及其他性能檢測(cè)等功能，目前從全球范圍來(lái)看，在氣體檢測(cè)、氣體傳感器行業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)壽命自檢和性能檢測(cè)功能，這是行業(yè)首創(chuàng)。

李德虎分析到，這款產(chǎn)品的智能重點(diǎn)體現(xiàn)在傳感器的壽命自檢上，比如在傳統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中，傳感器裝到儀表上，在使用的過(guò)程中，我們并不知道傳感器是好是壞，更多的時(shí)候需要專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，來(lái)確定傳感器是否具備檢測(cè)功能。有了這個(gè)壽命自檢功能以后，就可以通過(guò)遠(yuǎn)程或儀表的設(shè)計(jì)，定期判斷傳感器的性能、狀態(tài)，如果已經(jīng)壞了，現(xiàn)場(chǎng)人員可以更換，如果正常，就不需要提供任何的現(xiàn)場(chǎng)售后服務(wù)。

EC Sense的傳感器產(chǎn)品應(yīng)用方向重點(diǎn)偏向于工業(yè)領(lǐng)域，李德虎對(duì)媒體表示，EC Sense在氣體檢測(cè)領(lǐng)域耕耘20多年，前15~20年產(chǎn)品都應(yīng)用在工業(yè)上，公司擁有在氣體檢測(cè)領(lǐng)域、微電路設(shè)計(jì)等領(lǐng)域非常資深的專家團(tuán)隊(duì)，并且從全球市場(chǎng)來(lái)看，工業(yè)也一直是處于比較主流的地位。

不過(guò)除了工業(yè)領(lǐng)域，EC Sense的產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康、家居室內(nèi)的空氣品質(zhì)監(jiān)測(cè)，以及消費(fèi)電子，包括可穿戴等應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)李德虎介紹，EC Sense的產(chǎn)品特點(diǎn)在于體積非常小，功耗非常低，壽命很長(zhǎng)等，比如EC Sense用于在民用市場(chǎng)的產(chǎn)品，壽命基本超過(guò)十年。

疫情之后，市場(chǎng)復(fù)蘇，李德虎認(rèn)為智慧城市領(lǐng)域?qū)?huì)氣體傳感器帶來(lái)較大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。他談到，因?yàn)橹腔鄢鞘泻w的方面比較多，包括城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地下管網(wǎng)、市政，以及城市周邊的插件污染、安全等，所以在智慧城市這個(gè)大環(huán)境下，未來(lái)對(duì)氣體傳感器的需求量會(huì)有比較大的增長(zhǎng)。

睿感（濟(jì)南）傳感器有限公司

睿感于2019年成立，是一家獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的合資公司。其中智路資本占股51%，amsAG（艾邁斯半導(dǎo)體，英文簡(jiǎn)稱：ams）占股49%。ScioSense總部位于荷蘭埃因霍溫和中國(guó)濟(jì)南，同時(shí)在德國(guó)斯圖加特、意大利的Pisa都有研發(fā)中心，上海有技術(shù)支持應(yīng)用團(tuán)隊(duì)。

公司的產(chǎn)品是繼承于ams的幾條產(chǎn)品線——空氣溫濕度傳感器，還有氣壓計(jì)，超聲的水表、氣表，傳感器接口，包括一些無(wú)線產(chǎn)品等。睿感市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁鄧川對(duì)媒體表示，我們的目標(biāo)是扎根中國(guó)，結(jié)合中國(guó)的本土的人才，培養(yǎng)中國(guó)的本土人才，然后給中國(guó)的客戶定制本土化的一些產(chǎn)品需求，提供一些解決方案，最終達(dá)到自主可控。目標(biāo)是在未來(lái)的3~5年，打造成遙遙領(lǐng)先的傳感器公司，在全球具有影響力的本土MEMS公司。

圖：睿感（濟(jì)南）傳感器有限公司市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁鄧川軍

鄧川軍介紹了幾款產(chǎn)品，一款是氣體傳感器ENS160，應(yīng)用于空氣凈化器、智能樓宇、智能家居，最主要是檢測(cè)一氧化碳，有機(jī)揮發(fā)物，判斷空氣質(zhì)量好還是不好。比如在堵車的時(shí)候，前面有尾氣排放，空調(diào)開(kāi)放狀態(tài)，傳感器可以判斷汽車?yán)锟諝庵械趸衔锸遣皇浅瑯?biāo)？如果超標(biāo)，便可以關(guān)閉進(jìn)氣系統(tǒng)，外面的污染空氣就不會(huì)進(jìn)來(lái)。再比如樓宇的辦公室里，如果二氧化碳、一氧化碳或甲烷、甲醛濃度過(guò)高，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清新空氣。

還有一款是壓力傳感氣壓計(jì)ENS220，可以用在手表、汽車導(dǎo)航、無(wú)人機(jī)里，鄧川軍介紹到，不管你是在高架下面開(kāi)車還是上閘道，都可以用氣壓計(jì)判斷，這款產(chǎn)品的特色是單芯片。一般的傳感器由MEMS單元和ASIC單元共同組成，我們是在CMOS基礎(chǔ)上，應(yīng)用單芯片實(shí)現(xiàn)全功能，就是MEMS單元和ASIC單元全部在CMOS里，這樣可以做到保證精度的情況下，尺寸（1.2mm*0.9mm）也可以非常小，因而非常有競(jìng)爭(zhēng)力，這是業(yè)界能夠量產(chǎn)的唯一的單芯片技術(shù)。

鄧川軍還介紹了一款超聲流量傳感器（TDC-GP30）產(chǎn)品，應(yīng)用于水管、氣管。據(jù)他介紹，這款產(chǎn)品一個(gè)電池至少保證使用7年以上，不用一直更換，性價(jià)比非常高，整個(gè)計(jì)量也很精準(zhǔn)。以后再IOT，農(nóng)村的范圍廣，都不需要抄表員都不用，只需要發(fā)信號(hào)下去，數(shù)據(jù)就算出來(lái)了，可以實(shí)時(shí)知道千家萬(wàn)戶水表的應(yīng)用情況，可以給制表公司提供非常精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，公司在超聲計(jì)表領(lǐng)域具有20多年的經(jīng)驗(yàn)，全球市場(chǎng)基本上占到70%以上。

并且這塊市場(chǎng)還在快速穩(wěn)健增長(zhǎng)，全球市場(chǎng)至少有8億~10億的市場(chǎng)空間，特別是國(guó)家推進(jìn)5G新基建，表?yè)Q代是一個(gè)大的需求。鄧川軍表示，公司會(huì)在濟(jì)南建一個(gè)應(yīng)用中心，方便客戶水計(jì)表的認(rèn)證，并且公司可以參與制定中國(guó)的水氣表的標(biāo)準(zhǔn)，影響全球市場(chǎng)。

深圳市普晟傳感科技有限公司

深圳市普晟傳感科技有限公司成立于2015年，雖然成立時(shí)間不久，但是其技術(shù)團(tuán)隊(duì)擁有在氣體傳感器領(lǐng)域超20年的經(jīng)驗(yàn)積累。

在此次展會(huì)上，普晟重點(diǎn)展示了一款是WZ-H3-N型長(zhǎng)壽命、寬溫域的甲醛檢測(cè)模組，該甲醛模組是在目前國(guó)內(nèi)空調(diào)凈化器、新風(fēng)系統(tǒng)等市場(chǎng)需求下研發(fā)出來(lái)的，當(dāng)前甲醛傳感器主要存在壽命短、使用溫度范圍窄、不抗干擾的特性，普晟推出的這款新產(chǎn)品可以完美解決這三個(gè)問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)幾大知名空調(diào)廠做的性能測(cè)試都非常令人滿意。

圖：深圳市普晟傳感技術(shù)有限公司趙莉技術(shù)總監(jiān)

當(dāng)前行業(yè)里的甲醛傳感器普遍采用液體電解質(zhì)做傳導(dǎo)介質(zhì)的媒介，傳感器外面通過(guò)一個(gè)多孔膜來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散，這樣液態(tài)的水出不去，氣態(tài)的水能出去，而傳感器的壽命到了，主要是由于其電解液被揮發(fā)了。普晟技術(shù)總監(jiān)趙莉?qū)γ襟w表示，我們這款產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的時(shí)候，用的是一個(gè)汽車級(jí)的真固體電解質(zhì)，與現(xiàn)在國(guó)家發(fā)展的氫能源汽車?yán)锩娴碾娊赓|(zhì)一樣，本身是個(gè)固體的電解質(zhì)，使用溫度可以到150℃以上，另外它也不存在降解、損失等情況，再結(jié)合普晟團(tuán)隊(duì)專有的抗中毒型的催化劑，因此這款產(chǎn)品的壽命可以到6年以上。

在氫能源檢測(cè)方面，趙莉談到，氫能源是未來(lái)幾年國(guó)家發(fā)展的重頭戲，上至中央下至地方政府，都在緊鑼密鼓出臺(tái)政策，目前這個(gè)領(lǐng)域主要還是被日本的一家企業(yè)所壟斷。氫氣的檢測(cè)，從制氫、運(yùn)氫到用氫整個(gè)過(guò)程，都需要?dú)怏w檢測(cè)，為了彌補(bǔ)國(guó)家在這方面的技術(shù)短板，普晟做了一個(gè)檢測(cè)模組，目前與市面上這個(gè)友商的性能相當(dāng)。目前該產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入測(cè)試階段但是在汽車行業(yè)，因?yàn)樯婕吧踩?，所以推廣周期會(huì)相對(duì)長(zhǎng)一些。

目前智能傳感器是眾多廠商關(guān)注的焦點(diǎn)，趙莉表示，現(xiàn)在智能是大家必走的一條路線，現(xiàn)在我們做傳感器只是做傳感器，由專門做模組或設(shè)備的廠商去做壽命的判斷。傳感器廠商有非常多的大數(shù)據(jù)，知道傳感器在各種情況下的性能、以及它的壽命判斷，如何把這些數(shù)據(jù)真正用起來(lái)，服務(wù)消費(fèi)者，如何切實(shí)發(fā)揮好傳感器的作用，這是各個(gè)傳感器廠家都會(huì)走的一條路線。

除此之外，傳感器是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，包括以后智能發(fā)展的核心部件，而傳感器里的核心又是它的催化劑，趙莉表示，普晟的核心技術(shù)人員都從事催化劑方面的研究，未來(lái)我們也會(huì)在這個(gè)方向上繼續(xù)發(fā)展，在催化劑方面做出自己的特色。

青島嶗應(yīng)海納光電環(huán)保集團(tuán)有限公司

青島嶗應(yīng)海納光電環(huán)保有限公司成立于1988年，已有32年歷史，是環(huán)保行業(yè)元老級(jí)公司。上世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)才開(kāi)始關(guān)注環(huán)保，青島嶗應(yīng)海納就開(kāi)始做一些環(huán)境空氣采樣器之類的儀器，90年代初，該公司推出的煙囪煙氣采樣儀是當(dāng)時(shí)最有名的產(chǎn)品，占據(jù)國(guó)內(nèi)80%~90%的市場(chǎng)，在固定污染源檢測(cè)方面，公司長(zhǎng)期位居國(guó)內(nèi)第一。

嶗應(yīng)海納早期主要做環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，近兩年開(kāi)始根據(jù)市場(chǎng)變化拓展了光學(xué)感知和智慧大數(shù)據(jù)這方面的市場(chǎng)。嶗應(yīng)海納總工程師王新全對(duì)媒體表示，以前環(huán)境分析儀類的儀器里用的傳感器基本依賴進(jìn)口，但是隨著國(guó)家環(huán)保要求的提高，而進(jìn)口傳感器的指標(biāo)跟國(guó)內(nèi)的指標(biāo)匹配度不太高，并且進(jìn)口的價(jià)格很高，如果一直采購(gòu)國(guó)外傳感器，就沒(méi)競(jìng)爭(zhēng)力，因此公司從中科院引進(jìn)了一個(gè)團(tuán)隊(duì)光學(xué)儀器開(kāi)發(fā)。

經(jīng)過(guò)三年時(shí)間，公司用的光學(xué)氣體傳感器基本全部是自己開(kāi)發(fā)的，并且今年因?yàn)橐咔樵颍芏嗤性诓少?gòu)?fù)愋偷墓鈱W(xué)氣體傳感器上出現(xiàn)問(wèn)題，也聯(lián)系到嶗應(yīng)海納。經(jīng)過(guò)討論研究，公司認(rèn)為這款光學(xué)傳感器自己的用量還比較少，因此可以向不同行業(yè)推廣，包括環(huán)保事業(yè)、石油化工、電力、能源、生命科學(xué)、醫(yī)療等領(lǐng)域。

這次展會(huì)也是公司的核心光學(xué)氣體傳感器首次對(duì)外開(kāi)始推廣。王新全補(bǔ)充到，與公司取得聯(lián)系的主要是系統(tǒng)集成商，包括環(huán)保設(shè)備、工業(yè)控制等，他們之前采購(gòu)國(guó)外的模塊，今年因?yàn)橐咔榈脑?，采?gòu)受阻，并且國(guó)家又特別提倡核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，因此他們開(kāi)始與嶗應(yīng)海納聯(lián)系，并買了樣機(jī)回去測(cè)試，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的測(cè)試，感覺(jué)效果比較好。

王新全談到，一方面我們性能指標(biāo)不輸國(guó)外，另一方面我們的成本會(huì)低不少，而且售后服務(wù)很到位，并且在參數(shù)指標(biāo)和接口方面，靈活度能更大一些。因此測(cè)試基本不會(huì)比國(guó)外差，這次展會(huì)上也有不少?gòu)S商跟公司溝通批量采購(gòu)事宜。

青島嶗應(yīng)海納的優(yōu)勢(shì)主要是光機(jī)電軟件算法。做模塊雖然看著是一個(gè)模塊，卻涉及非常多專業(yè)，包括光學(xué)、光組學(xué)、精密機(jī)械、電子學(xué)，還有信號(hào)處理、軟件設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)等，而他們團(tuán)隊(duì)具備這些方方面面的人員。

王新全重點(diǎn)向媒體介紹了一款今年新推出的光學(xué)氣體分析模塊產(chǎn)品，非分散紅外氮氧化物分析模塊。非分散紅外氮氧化物分析模塊采用非分散紅外吸收原理，也就是NDIR原理，可以同時(shí)分析一氧化氮和二氧化氮，主要用于機(jī)動(dòng)車尾氣檢測(cè)。

隨著機(jī)動(dòng)車尾氣檢測(cè)技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施，以往采用電化學(xué)傳感器檢測(cè)氮氧化物的分析儀不能繼續(xù)使用。按照新標(biāo)準(zhǔn)要求，必須限期更換為光學(xué)傳感器，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)更新引發(fā)了2019年尾氣分析儀市場(chǎng)火爆的局面。

可檢測(cè)氮氧化物的光學(xué)方法包括化學(xué)發(fā)光法、紫外差分法、非分散紫外法和非分散紅外法等，前三種方法應(yīng)用比較成熟，但是傳感器模塊體積比較大，難以用于便攜式分析儀，同時(shí)成本也比較高，特別是化學(xué)發(fā)光法還需要配備臭氧發(fā)生器和氮氧化物轉(zhuǎn)化爐等輔助設(shè)備，給用戶增加了成本壓力。

非分散紅外法的光學(xué)模塊具有體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在無(wú)法同時(shí)檢測(cè)二氧化氮的問(wèn)題，需要配備額外的氮氧化物轉(zhuǎn)化爐，現(xiàn)有非分散紅外模塊無(wú)法檢測(cè)二氧化氮的根本原因在于二氧化氮受水汽干擾很大。

基于上述問(wèn)題，嶗應(yīng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了專門用于機(jī)動(dòng)車尾氣氮氧化物檢測(cè)的非分散紅外模塊，可以同時(shí)檢測(cè)一氧化氮和二氧化氮，并且增加了紅外法檢測(cè)水的通道，采用檢測(cè)的水含量來(lái)對(duì)一氧化氮和二氧化氮之進(jìn)行干擾修正，這幾個(gè)功能完全集成在一個(gè)模塊中，體積很小，可以非常方便的集成進(jìn)在線式或便攜式儀器中，這在行業(yè)內(nèi)算是一個(gè)創(chuàng)新。

該模塊由于體積小、重量輕，也非常適合于微型車載式尾氣檢測(cè)，滿足當(dāng)前對(duì)重型柴油車的實(shí)際路況行駛在線監(jiān)測(cè)。根據(jù)近兩年的《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)》報(bào)告，機(jī)動(dòng)車尾氣已成為當(dāng)前環(huán)境空氣最大的污染源，國(guó)家逐年增大監(jiān)管力度，重型柴油車排放是重中之重，這款非分散紅外氮氧化物傳感器能在機(jī)動(dòng)車尾氣排放監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮作用。