我国气体传感器行业不同技术路线有望并行发展汉威科技占据市场龙头地位

2022-04-19 09:55

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气体传感器属于传感器产业，一般被归为化学传感器的一类，是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器，是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。按所用气敏材料及适用的传感原理不同，气体传感器可分为半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等。

根据观研报告网发布的《中国气体传感器行业现状深度研究与发展前景分析报告（2022-2029年）》显示，气体传感器基本特征是灵敏度、选择性、稳定性、抗腐蚀性等；优点是精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等，因此其应用广泛，适用于监测近乎各种易气体。

气体传感器基本特征是灵敏度、选择性、稳定性、抗腐蚀性等；优点是精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等，因此其应用广泛，适用于监测近乎各种易气体。

资料来源：观研天下整理

一、传感器市场发展现状

传感器是连接物理世界和数字世界的桥梁，指能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置，是我国“强基工程”的核心关键部件之一，是实现工业转型升级、提高产品质量和可靠性的重要组成部分。对此国家日益重视传感器，出台了一系列政策，支持传感器行业发展。

例如2013年，工业和信息化部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会组织制定了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》，提出到2025年，传感器及智能化仪器仪表产业整体水平跨入世界先进行列，产业形态实现由“生产型制造”向“服务型制造”的转变，涉及国防和重点产业安全、重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表实现自主制造和自主可控，高端产品和服务市场占有率提高到50%以上。

近几年来传感器相关政策（部分）

时间	相关部门	政策文件	主要内容
2013年12月	工业和信息化部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会	《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》	提出到2025年，传感器及智能化仪器仪表产业整体水平跨入世界先进行列，产业形态实现由“生产型制造”向“服务型制造”的转变，涉及国防和重点产业安全、重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表实现自主制造和自主可控，高端产品和服务市场占有率提高到50%以上。
2014年6月	国务院	《国家集成电路产业发展推进纲要》	着力发展集成电路设计业。围统重点领域产业链,强化集成电路设计、软件开发、系统集成、内容与服务协同创新,以设计业的快速增长带动制造业的发展。加快云计算、物联网、大数据等新兴领域核心技术研发,开发基于新业态、新应用的信息处理、传感器、新型存储等关键芯片及云操作系统等基础软件,抢占未来产业发展制高点。
2015年7月	国务院	《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》	着力突碱核心芯片、高端服务器、高端存储设备、数据库和中间件等产业薄弱环节的技术瓶颈,加快推进云操作系统、工业控制实时操作系统、智能终端操作系统的研发和应用。大力发展云计算、大数据等解决方案以及高端传感器、工控系统、人机交互等软硬件基础产品。运用互联网理念,构建以骨干企业为核心、产学研用高效整合的技术产业集群,打造国际先进、自主可控的产业体系。
2016年5月	工业和信息化部、财政部	《2016年工业强基工程实施方案指南的通知》	传感器属于工业强基工程“四基”中核心基础零部件《元器件)。重点产品、工艺“传感器一条龙”应用计划示范之列。
2017年11月	工信部	《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)》	到2019年,我国智能传感器产业取得明显突破,产业生态较为完善,涌现出一批创新能力较强、竞争优势明显的国际先进企，技术水平稳步提升,产品结构不断优化,供给能力有效提高。推进智能传感器向中高端升级;面向消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等重点行业领域:建设智能传感器创新中心。
2019年12月	工信部	《2019年工业强基重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目公示》	传感器“一条龙”应用计划瞄准机械、文物保护、流程工业、汽车、智能终端、环保等领域应用,立足光敏、磁敏、气敏、力致等主要传感器制造工艺,兼顾MEMS等技术,锁定压力传感器、气体传感器、温湿度传感器、磁阻传感器、光电传感器、通用位置传感器、声传感器、颗粒物传感器等,以产业链上下游供需能力为基础,应用为导向,针对关键环节重点基础产品、工艺,推动相关重点项目建设和技术突碱,形成上下游产业对接的“一条龙”应用示范链条,按照“以我为主,兼收并蕃”的原则,推进产学研用世界化协同创新,柔化产业链协作。
2020年2月	国家发展改革委等11部委	《智能汽车创新发展战略》	明确提出推进车载高精度传感器、车规级芯片、智能操作系统、车载智能终端、智能计算平台等产品研发与产业化,建设智能汽车关键零部件产业集群。
2021年1月	工信部	《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023) 》	( 1)到2023年,电子元器件销售总额达到21,000亿元:(2)突破一批电子元器件关键技术,行业总体创新投入进一步提升,射须滤波器、高速连接器、片式多层陶瓷电容器、光通信器件等重点产品专利布局更加完善;(3)重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵教度的教感元件,温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器,新型MENS传感器和智能传感器,被型化、智能化的电声器件;(4）把握传统汽车问电动化、智能化、网联化的新能源汽车和留能网联汽车转型的市场机遇,重点推动车规级传感器等电子元器件应用。

资料来源：观研天下整理

受益于政策利好，以及随着互联网与物联网的高速发展，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。我国传感器市场规模不断增长。而预计随着社会的不断进步，传感器这一产业在互联网力量的赋能之下日益受到重视，日后再叠加相关扶持政策的出台，传感器行业市场可期。

根据数据显示，2020年我国传感器市场规模从2016年的1419亿元增长至2189亿元；估计2021年我国传感器市场规模达2951.8亿元，到2022年这一市场规模将进一步增至3150亿元。

数据来源：观研天下整理

二、气体传感器市场发展现状

作为传感器领域的重要组成部分，气体传感器也随着传感器市场的发展而不断发展。气体传感器在工业节能、环境监测智慧家居、医疗健康等各方面都有广泛应用。近些年在下游智慧工业、智能家居、环境监测等物联网场景需求剧增下，气体传感器开始大幅度拓展应用范围。加之双碳计划的加速推进，给气体传感器带来了新一轮的增长需求。根据预测，到2027年我国气体传感器市场规模将达到45.75亿元。

不同技术路线的气体传感器有望并行发展。目前电化学气体传感器、光学气体传感器、半导体气体传感器是市场上较为主流产品。其中电化学气体传感器占比最大，为44.2%；其次为是近年来快速发展的光学气体传感器，占比为38.3%。

数据来源：观研天下整理

不同技术路线的气体传感器的优缺点也各不相同。例如电化学气体传感器优点是低功耗、高灵敏度，缺点是易受干扰、寿命较短、长期稳定性不佳；光学气体传感器优点是高精度、抗干扰、稳定性强，但缺点是出现及应用时间较晚、难度较大、价格较高，目前市场份额占比相对不高。

电化学气体传感器、光学气体传感器、半导体气体传感器对比情况

产品	概述	特点	缺点
电化学气体传感器	电化学气体传感器是通过把测量气体在电极处氧化或还原而测得电流数值，通过检测不同状态下的电流来检测气体浓度，主要可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式。	低功耗、高灵敏度	易受干扰、寿命较短、长期稳定性不佳
光学气体传感器	光学式气体传感器基于光学原理进行气体测量的传感器。非分光红外气体传感器基于朗伯比尔定律，通过探测器对某些频率红外线吸收量的测量，结合相应的算法得出气体的浓度。	高精度、抗干扰、稳定性强	出现及应用时间较晚、难度较大、价格较高，目前市场份额占比相对不高
半导体气体传感器	半导体气体传感器是利用半导体阻值改变来检验气体的传感器。半导体气体传感器按照物理性质的变化，可分为电阻型和非电阻型两种。	成本低、技术门槛低、适用面广	易受背景气体和温度干扰、对气体的选择性差、稳定性较差、功耗较高等

资料来源：观研天下整理

目前国内气体传感器行业参与者主要有汉威科技（炜盛电子）、四方光电、攀藤科技、北京益杉、深圳蓝月等。其中汉威科技（炜盛电子）是我国气体传感器行业龙头企业，并在全球市场占有一定的份额。有数据显示，2020年汉威与子公司炜盛的气体传感器在全球市占率约为4%。

汉威科技全称是汉威科技集团股份有限公司，成立于1998年9月，后于2009年10月在深交所创业板正式挂牌上市。公司主要从事传感器，智能仪器仪表，物联网综合解决方案三大业务，应用领域广泛，并凭借高水平的传感技术占据市场龙头地位。

汉威科技自1998年研发首个MQ管式半导体开始，在传感器领域深耕二十余年，产品线布局全面，传感器占全市场品类的 70%，拥有 200 多款传感器，监测300余种气体。目前，公司在北京、上海、广州、深圳、郑州、西安、重庆等三十余座城市设立子公司或服务中心。

汉威科技主要竞争优势
产业生态平台优势	公司通过自主创新与资本并购,形成了“传感器+监测终端+数据采集+GIS+云应用”的完整物联网技术平台,并构建了围绕该技术平台及应用的产业生态平台。该平台具备高度的可扩张性,将互联网、物联网技术与应用行业高度融合,真正实现智能、智慧化管理,助推传统产业升级创新。同时依托核心传感器技术，将传感技术、智能终端、通讯技术、云计算和地理信息等物联网技术紧密结合。形成了“传感器 +监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用”的系统解决方案。
资本运作优势	公司于2009年在创业板首批上市,积极运用资本手段,围绕物联网及应用展开资本运作,获得了围绕战略、基于业务技术高度协同的并购整合经验,并构建了扩展性强的生态平台。以此为基础,公司通过从资本市场募集发展资金、发行股份等多样化的并购支付手段,可以围绕物联网及应用领域展开持续外延扩张,形成产融互动的良性结果,与行业竞争对手形成了鲜明的竞争优势。
研发创新优势	公司拥有锐意创新的研发团队,具有独立的设计和开发能力,研发中心获得了“国家级企业技术中心”认证,在多项应用领域中取得了领先成果,未来经营中将继续加强研发创新能力。2021年上半年，公司围绕环境类特殊气体、红外传感器阵列、柔性传感器的方案等进行了持续研发，并围绕国产替代在传感器和智能仪表的协同创新方面进行了不断强化，特别是在部分国产替代传感器及仪表方面取得了突破进展。此外，公司在多门类技术融合、物联网平台建设以及技术产品转化等方面进行了持续投入，推动了上海、苏州研发创新平台建设，加强了人才引进。截止到目前，公司及子公司新增专利证书46项,其中发明专利15项,实用新型专利26项,外观设计5项;新增计算机软件著作权17项。
市场地位优势	公司产品大类分为气体传感器、气体检测仪器仪表及监控系统。气体传感器产品主要分为红外类、电化学类、催化类、半导体类四大类,是国内唯一一家具备四大主流气体传感器生产能力的制造商;气体检测仪器仪表大类分为工业、商用气体检测仪器仪表;监控系统已发展完成应急救援现场监测、煤矿通风、核辐射监控、安全生产管理等适用于各种类型的危化企业现场和综合安全生产管理系统。公司拥有从气体传感器-气体检测仪器仪表-监控系统的完整产业链,是国内唯一一家以传感器为主业的上市公司,已具备一定的物联网相关领域的研发和产业应用基础。