氣體傳感器是一種可以將氣體的某些信息，例如濃度和種類，轉換為可以被操作人員、儀器儀表、計算機等利用的聲、電、光或者數字信息的裝臵，通常被安裝于監測系統探測頭內的監測系統中，用于現場采集空氣數據。氣體傳感器是氣體檢測系統的核心，對氣體檢測系統起著決定性的作用。空氣質量、污染檢測、汽車尾氣、家居甲醛等等，氣體傳感器是物聯網中應用最廣泛的傳感器之一。目前市場上絕大部分的氣體傳感器主要應用都集中在有害、有毒氣體監測，其中，氣體傳感器主要應用在石化工業中的二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、一氧化氮傳感器等都能用在檢測二氧化碳、氨氣、氯氣等有害氣體、半導體和微電子工業的有機溶劑和磷烷等劇毒氣體。民用的住房、大樓、會議室和公共娛樂場所用二氧化碳傳感器、煙霧傳感器、臭氧傳感等。

氣體檢測有兩個重要優點，一是方便，二是無損。便利性是指氣體檢測可以在時間上快速簡單地進行檢測，無損性是指氣體檢測明顯可以實現相應檢測對象的非接觸檢測。

氣體傳感器的下游應用領域眾多，主要包括智能家居、汽車電子、消費電子、可穿戴設備、醫療、工業過程、環境監測等行業，終端客戶覆蓋行業類型廣泛、種類繁雜、分散度高，終端產品的復雜性、個性化程度高。隨著互聯網與物聯網的高速發展，氣體傳感器的下游領域如智能家居、汽車電子、智慧醫療等智慧生活產業正處于高速發展期，顯現出良的發展前景。

按照技術原理的不同，氣體傳感器可以分為半導體氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、電化學氣體傳感器、光學氣體傳感器、超聲波氣體傳感器、光電離子探測氣體傳感器等。根據全球知名市場情報咨詢公司MordorIntelligence統計及預測，2018-2020年電化學氣體傳感器在全球氣體傳感器市場中份額最大，市場份額維持在52%左右；紅外技術的市場份額逐年提升，至2020年已達24.06%。

氣體傳感器是將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器。無論是車載使用，亦或是碳中和、新風系統等各領域，氣體傳感器都是必不可缺的元件。作為智慧城市、工業互聯網、物聯網+新基建的感知層基礎工程，通過對中央部委、省市各級的政策分析，可以看出國家在重點支持氣體傳感器的產業發展及規模應用，鼓勵加速中高端國產替代的進程，并且氣體傳感器下游應用也存在許多新的增長點。

氣體傳感器在大氣環保、石油化工生產開采、煤礦安全、醫學診斷等領域作用極為關鍵，應用廣泛。

在物聯網領域的驅動下，這些氣體傳感器結合各類通信技術、AI技術的技術加持，使得這些原本在石油、化工、鋼鐵、冶金、礦山、環保、市政、醫療、食品安全等領域的氣體傳感器應用面快速橫向發展。所以近些年來，我們可以看到氣體傳感器在智能家居、可穿戴設備、智能移動終端等領域的應用需求迅速增長。

根據法國市場研究公司Yole Développement預測，2021年全球氣體傳感器市場規模將達到9.2億美元。其中由于終端消費市場的增長影響，2020年的氣體傳感器實際需求將達到3.5億顆。

當然，在未來很長一段時間內，伴隨著著智慧城市、環境監測等物聯網應用領域的場景多樣化、需求增加，未來，有害有毒氣體監測的氣體傳感器依舊有很大的增長空間。

綜上，根據對于目前市場應用的觀測，我們大致將氣體傳感器市場歸結為以下6大細分市場：

消費類市場：主要集中在消費終端產品中，包括智能家居、可穿戴設備和智能手機。

環境監測市場：用于監測空氣質量和污染情況的氣體傳感器。

暖通空調市場：用于室內/車內空氣質量監測的氣體傳感器。

交通運輸市場：用于汽車尾氣測量或重型車輛發動機控制的氣體傳感器。

醫療市場：在治療護理時，用于呼吸分析的氣體傳感器，例如呼吸機。

國防和工業安全市場：在工業和國防領域，生產制造過程所產生的有害氣體監測。

采礦業物聯網

通常在煤礦開采過程中慧聰煤巖層排放出大量的有害氣體，也就是人們常說的瓦斯。瓦斯的主要成分是碳氫化合物，如一氧化碳、H2S、甲烷等。其中，甲烷（CH4）占83－89％，是煤形成過程中形成并儲存在煤層中的氣體，是煤礦中最有害的氣體。近年來，我國煤礦井下事故頻發，傷亡人數超過所有重大事故的一半。因此，煤礦井下氣體檢測非常重要。

甲烷氣體無色、無嗅、無嗅，密度為0．7164千克／米，雖然無毒，但其對人體也有很大的危害，主要危害是超標會導致窒息和死亡。并且，它是易燃易爆的氣體。了解到當它與空氣混合達到一定濃度時，暴露在高溫火源下會燃燒或爆炸。按體積計算，甲烷濃度在5．3－15．0％時具有爆炸性，礦井中甲烷氣體的積聚已成為困擾煤礦安全生產的一大難題。

采礦業物聯網可以提高安全性、確保有效負載、減少運營延遲并為智能決策提供實時數據的 5 種方式。

1、 資產跟蹤、遠程診斷和預測性維護

作為資產密集型行業，采礦需要各種各樣的設備，從鉆機、挖掘機和輸送機到泵、電機和風扇，這些設備廣泛分布在地面和地下。監測和跟蹤關鍵資產參數（如壓力、振動、流量和溫度）以及發動機性能的無線物聯網傳感器，可在整個礦區實現實時遠程診斷、故障排除和資產跟蹤。結合分析模型，可以有效地計劃糾正性維護和備件采購，以防止設備停機，并幫助公司避免代價高昂的生產損失。

2、 排放和地下水位監測

地下挖掘設備和鉆孔機排放的柴油廢氣含有有毒氣體和微粒，對健康構成嚴重威脅。通過采用固定式和移動式氣體探測器以及粒子傳感器，可以有效控制排放水平和閾值限值，以維持符合安全標準的安全工作環境。

采礦作業產生的化學殘留物有可能污染地下水，并引發嚴重的環境問題。利用來自液位傳感器的數據，采礦經營者可以跟蹤礦井地下水位的實時變化，尤其是在降雨期間。 可以及時有效地抽水，防止過度流入，從而避免污染和地下洪水。

3、 爆破后監測

在礦井內進行爆破后，該地區經常充滿有毒煙霧和碎片。等待數小時以確保煙霧完全消散可能會導致代價高昂的停機時間。有了無線環境監測系統，操作員和礦工可以隨時了解某個區域是否足夠安全以恢復工作。這可以減少不必要的等待時間，從而在爆破后更快地開展工作并提高生產效率。

4、 基于可穿戴設備的事件報告和巖石螺栓監測

眾所周知，礦山是最危險的工作環境之一，爆炸、設備事故和有毒物質暴露的風險很高，確保礦工的健康和安全一直是一個巨大的挑戰。借助物聯網可穿戴設備，現在可以實時跟蹤礦工的健康狀況和工作環境（即溫度、濕度、輻射、噪音和氣體水平）。管理人員會立即收到通知，告知其工人發生疲勞、疲憊和“超負荷”事件，而礦工會在發生潛在危險時收到及時警告。類似地，監測地下礦山地震活動的傳感器可以安裝在巖石錨桿上，以有效地評估其完整性并減少坍塌的致命風險。

5、 按需通風

通風可占地下礦山能源消耗的 30-40%。通過支持按需通風系統，物聯網傳感器可用于持續監測礦井不同區域的空氣質量和氣流，以遠程調節風扇速度。傳輸來自占用傳感器的數據或來自 NFC 標簽的礦工登記數據還可以確保礦工所在工作區的通風被激活。這將顯著節約能源，從而顯著降低運營成本和環境足跡。

據法國半導體咨詢公司Yole分析，2021年全球氣體傳感器市場規模為9.2億美元，氣體傳感器的需求在3.5億顆，而到2026年，氣體傳感器在物聯網領最受關注的用途是空氣質量的監測和預報。汽車尾氣的檢測。此外，工業廢氣的監測至關重要。這些都是氣體的直接檢測。氣體的直接檢測一般適用于特定用途。這種應用在日常生活中并不常見。

氣體仍然是由各種物質或物體揮發的。氣體的準確檢測對應于揮發這種氣體的物質或物體。酒精檢測裝置廣泛應用于交通安全，是醫療單位呼吸系統和胃腸疾病的吹氣檢測裝置。這些氣體檢測儀器給物聯網帶來了更深的信息。這些都是氣體的間接檢測，氣體是檢測的媒介。

在物聯網中的氣體檢測介紹。

室內環境中甲醛的檢測是人們生活中的熱點之一。甲醛的檢測是氣體的定性和定量分析，因為甲醛會影響人的健康，所以人們關心生活環境中的甲醛。甲醛氣體檢測后，采取一定措施進行改進，甲醛檢測的目的就是這樣。

如果從物聯網的角度檢測室內環境中的甲醛。氣體傳感器的功能是為物聯網提供大量信息，一次性甲醛檢測不能滿足物聯網的信息獲取需求。建立實時室內甲醛檢測物聯網，將一次性檢測改為實時。隨著獲取信息的增加，可實現的功能也會相應增加。

例如：該氣體檢測物聯網在房屋建設完成后即建立，該物聯網的檢測信息在裝修階段可用于分析那部分裝修會產生不良影響，甲醛的氣體濃度有明顯的升高，只能是由于所用裝修材料的揮發所致，因此可以更換更環保的材料。或甲醛濃度持續處于高位，通風后濃度仍會回到高位，說明建筑物內有甲醛揮發源，可根據甲醛濃度升高的時間和建筑物內的變化來確定甲醛揮發源。另外，建筑物內的空氣如果是比較封閉或穩定的，氣體狀況也不會發生很大變化。開窗通風會對氣體狀況產生很大的變化，那么就可以根據這種變化來判斷是否有開窗的情況，從而延伸判斷盜竊情況。

建立的實時室內甲醛檢測物聯網，如果考慮感知節點多。以一個家庭為例，同一種氣體同時檢測信息，每個節點的檢測值會有所不同，這種檢測差會在一定時間內減少。可以根據這種情況判斷氣源是臥室還是客廳。

目前，由于氣體傳感器檢測的技術限制和氣體信息與原因之間的必然相關性不足，氣體傳感器檢測的信息大多是初步借鑒性檢測。伴隨著氣體傳感器技術的進步，氣體檢測的準確性也必將提高，氣體傳感器將提供從空氣污染到室內環境，從食品安全到人類健康等各個方面的準確可靠的信息，這將再次給物聯網帶來巨大的發展。

物聯網是信息獲取、信息傳輸和信息處理的高速信息閉環系統。互聯網本身就是一個高速的信息傳輸渠道，計算機的處理速度一直是其發展的主線。隨著兩者的發展，高速信息獲取技術注定要突破，實現整個系統的速度匹配。

智能感應器是獲取物聯網信息的主要手段，氣體傳感器可以方便無損地檢測氣體，滿足氣體和氣體間接相關事物快速獲取信息的需要。氣體傳感器將為物聯網帶來更加多樣化和深層次的信息，也將為物聯網的發展提供非常重要的幫助。

全球氣體傳感器市場規模將翻一番達20億美元，前景非常可觀。

據智研咨詢分析，2020年我國氣體傳感器產量為3540萬個，但市場需求量卻從2019年的2500萬飆升至4260萬，

還有接近20%的市場需求未被滿足。由于疫情的影響，對于呼吸機和醫用設備的大量需求，使得氧氣等氣體傳感器的需求更加旺盛。2020年醫療器械行業(尤其是呼吸機)對氣體傳感器的需求猛增，我國氣體傳感器行業產值一舉突破14.29億人民幣規模。傳感器行業正走上“技術自控，國產替代

”道路，通過國產替代和核心零部件自研率提升，實現關鍵零部件自主可控，降本增效提高毛利率，并從低端的技術和元件制造邁向中高端市場，以期實現完全的國產替代。同時，在碳中和等大政策的引導下，在未來，需要對企業污染生產、處理、排放等過程進行監控，通過對數據實時傳輸、統計分析，判斷減污降碳協同的情況。而這項課題的核心，是使用正確的氣體傳感器和物聯網設備來記錄、監測、管理碳排放量，降低環境污染。我國相對成熟的是半導體及催化燃燒傳感器這兩類細分產業，國內市場份額占有率高，在國際上也頗有競爭力。同時，作為氣體傳感器在國內的龍頭企業，漢威科技旗下的煒盛科技和四方電子，在2021年深耕傳感器領域，分別新增加了18和12項專利。

從供應端來看，漢威科技有著長期穩定的上游供應商，同時以煒盛科技為主的子公司分別為其提供以銷定產的傳感器產品，其上游較為穩定。從品牌端來看，而漢威科技公司主營的傳感器業務有氣體傳感器、柔性微納傳感器等高科技行業應用較多的傳感器品類。基于其傳感器的品類，漢威科技繼續拓展產業鏈上下游，除半導體業務外還拓展智能儀表的生產以及為大型客戶提供傳感器綜合解決方案。通過對解決方案的不斷積累，進行了從產品到軟件再到整體服務的完整流程運作，在智慧安全、智慧城市、智慧環保、居家智能、公用事業中都有不同程度的應用。最后，從渠道端來看，漢威科技采取招投標的模式獲取大客戶，并為其定制解決方案與配套服務，項目周期長，涉及內容更為全面。客戶端主要涉及大型企業或者集團化大客戶。除此之外，漢威也在積極的發展SaaS化產品，如管網監測SaaS和智慧城市SaaS等等。漢威科技通過多方面業務的發展，去尋求提供從生產到集成到解決方案的一條龍服務。通過多元化的發展，開發物聯網

全產業鏈，無論是面對競爭或是突發事件，都有很好的抗風險能力。

與漢威采取上下游協同戰略不同，四方光電商業布局更垂直和縱深。從供應端來看，其主要根據原料的供應進行策略性備貨，內部自產的激光管和風扇都有85%和75%的自產率，而探測器更是做到了百分百自產。供應方面，其采取的模式為框架協議加訂單執行，為其提供了良好的上游保障。從品牌端來看，四方光電也在積極做出改變，但其改變更多地集中于產品方向而非產業鏈上。

從2021年財報可以看出，從生產傳感器到生產控制器，從生產環境電器到生產清潔、廚房電器、智慧樓宇、大氣環保檢測、潔凈室等以氣體傳感器為基礎的應用終端。此外，超聲波燃氣表以及高溫氣體傳感器的不斷迭代更新，也證明了其在氣體傳感器細分市場的不斷耕耘。為了擁抱碳中和，四方光電也在生產溫室氣體排放分析儀以對二氧化碳等氣體進行更為精準的監測。最后從渠道端來看，四方光電的大客戶在其銷售份額占比相對均勻，側面反映其產品良好，渠道客戶穩定，沒有過分依賴單一客戶進行銷售。此外，四方光電也在積極拓展外貿業務，其車載、燃氣、高溫氣體傳感器已經成功進入海外市場。四方光電屬于在競爭中“出拳”的企業，保持著較高對于氣體傳感器研發的投入，不斷在氣體傳感器的細分領域內深耕，打造屬于自己的護城河。①兩公司的營業額都在逐年遞增，說明氣體傳感器市場仍處于增長期；四方光電的營收增速要明顯比漢威科技快，說明其深耕的氣體傳感器業務正處于快速上升期。②無論是四方光電，還是漢威旗下的煒盛科技，其在傳感器業務上的毛利率常年保持40%左右，說明兩家公司在技術上的成熟以及工藝上的高集成度。③兩家公司常年保持著7%左右的研發投入，煒盛科技（含信陽煒盛）在2021年新增18項專利，四方光電也在2021年新增了12項專利，兩家公司都保持著很高的科研能力。④漢威科技的營收相比四方光電更多，主要是在氣體傳感器的上下游進行了不斷地拓展，從賣產品到賣基于氣體傳感器的服務，形成多元化的發展。而四方光電更加深耕于氣體傳感器的研發和應用，在市值上可以看出，其近年的發展更受資本的青睞。可以比較的方面還有很多，在此就不做過多贅述，相信看到這里的你心中已經有了一個答案。通過上面對于氣體傳感器行業的宏觀分析以及兩家龍頭企業的對比，我們可以比較清晰地看到國內氣體傳感器市場的一些發展方向與現狀，相信未來氣體傳感器還會在許多領域繼續綻放光輝。

從兩家企業的年報中，我們發現了這些氣體傳感器未來可能的方向：1、碳中和相關場景（智慧環保）應用碳排放監測業務在未來會迎來市場的爆發式增長。去年下半年，各地的碳交易所已經成立，并開始有大型企業進行碳交易。同時，像煤炭、化工等重污染企業早已提前布局，積極對工廠進行改造，添加各種氣體傳感器以記錄其碳數據。未來，在各種大型企業的帶動下，國內所有制造型企業都會面臨在工廠增加碳排放檢測裝置，而在線連續式氣體傳感器將是碳盤查環節中重要的一環。2、工業/家用環境檢測設備隨著人們對生活品質的要求不斷提升，城市化帶來的環境問題日益受到重視。空氣質量監測覆蓋室內、車內、室外等主要應用場景，室內空氣品質檢測對象不僅限于粉塵、CO2，還拓展至甲醛、VOC、氨氣、氡等，產品功能也由單一檢測對象升級為可同時檢測多種氣體的集成化產品；氣體傳感器不僅可搭載空氣凈化器、新風系統、空調等終端，還可應用于吸塵器、掃地機、油煙機等家電品類。隨著全屋智能的普及，未來氣體檢測器在智能家居中的應用勢必會越來越多。同時，工業生產中也需要進行大量的有毒氣體的監測，監測的過程中離不開優質的氣體傳感器。3、氣體傳感器在汽車中的應用車用傳感器的種類非常多，而車用氣體傳感器是其中最重要的組成部分。據不完全統計，汽車發動機所用的傳感器中，氣體傳感器數量占比超過50%，大種類達到5-6個。保守估計，我國每年需要超過2億個氧傳感器、1000萬個氮氧傳感器、500萬個顆粒物傳感器。在汽車智能化、自動化的勢頭下，車用氣體傳感器正處于飛速發展的風口。