氣體傳感器技術(shù)和市場(chǎng)分析--顛覆性技術(shù)和新興應(yīng)用將使氣體傳感器市場(chǎng)一路飆升！

　　氣體傳感器的大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用一觸即發(fā)

　　空氣正成為一項(xiàng)重要的環(huán)境問(wèn)題,。污染會(huì)降低我們吸入的空氣，進(jìn)而導(dǎo)致身體健康問(wèn)題,。例如糟糕的空氣會(huì)加重過(guò)敏和呼吸系統(tǒng),，如引發(fā)哮喘。此外,，某些日?；顒?dòng)可能會(huì)釋放出有害氣體，在情況下,，類似一氧化碳的有害氣體會(huì)導(dǎo)致死亡,。因此，氣體傳感器吸引了越來(lái)越多廠商的興趣,。氣體感測(cè)并不是一項(xiàng),，集成氣體傳感器的氣體探測(cè)設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)防和工業(yè)，并形成了一個(gè)高度管制和成熟的市場(chǎng),。但是人類社會(huì)面臨的空氣問(wèn)題,，以及環(huán)境意識(shí)的不斷加強(qiáng)，為氣體傳感器創(chuàng)造了新的應(yīng)用和市場(chǎng)機(jī)會(huì),，包括消費(fèi)類產(chǎn)品（如家居,、可穿戴設(shè)備和手機(jī)）、建筑物和汽車(chē)（室內(nèi)和車(chē)內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)）,。

　　根據(jù)我們市場(chǎng)調(diào)研,，目前氣體傳感器市場(chǎng)主要受暖通空調(diào)（HVAC）驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)，而未來(lái)將受消費(fèi)類應(yīng)用驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng),。2014年,，氣體傳感器市場(chǎng)規(guī)模為5.6億美元，預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到9.2億美元,，未來(lái)五年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.3%,。如果氣體傳感器在消費(fèi)類產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用，那么2021年的市場(chǎng)營(yíng)收上浮6500萬(wàn)美元也是可能的,。

2014-2021年氣體傳感器市場(chǎng)營(yíng)收預(yù)測(cè)

　　本報(bào)告指出有多種因素驅(qū)動(dòng)氣體傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)：

　　* 受到很好的能源管理需求驅(qū)動(dòng),，氣體傳感器在建筑市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，未來(lái)五年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為13.6%,，2021年市場(chǎng)營(yíng)收約為2.37億美元,。

　　* 行業(yè)正需要高靈敏度哮喘檢測(cè)傳感器、用于呼吸控制的氧氣傳感器,。

　　* 消費(fèi)類應(yīng)用,，如家居,、可穿戴設(shè)備和手機(jī)，正在推動(dòng)新型MEMS氣體傳感器發(fā)展,，以降低成本和功耗,、減小尺寸。

　　* 由于人們對(duì)室外空氣控制的渴望,，環(huán)境市場(chǎng)未來(lái)五年的復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)19%,。

　　* 交通運(yùn)輸市場(chǎng)主要由氧氣傳感器驅(qū)動(dòng)發(fā)展，未來(lái)的目標(biāo)是努力減少汽車(chē)排放污染,。

　　消費(fèi)類市場(chǎng)是非常有吸引力的,，因?yàn)樗梢援a(chǎn)生很大的市場(chǎng)，當(dāng)然這取決于用戶使用情況,、產(chǎn)品成本和技術(shù)成熟度,。如今，手機(jī)行業(yè)已經(jīng)*改變了傳感器產(chǎn)業(yè),，集成了種類繁多的傳感器,。同樣地，氣體傳感器也可以集成于手機(jī)和可穿戴設(shè)備中,。例如深圳市卡卓無(wú)線信息技術(shù)有限公司（K-Free）手機(jī)設(shè)計(jì)方案采用了Cambridge CMOS Sensors（簡(jiǎn)稱CCS）的全數(shù)字架構(gòu)MEMS氣體傳感器CCS811,。該傳感器可以感測(cè)揮發(fā)性化合物（volatile organic compounds，VOC）,，如家具產(chǎn)生的甲醛,，甚還能作為*檢測(cè)酒駕的呼吸測(cè)試器。

　　本報(bào)告假設(shè)了氣體傳感器在消費(fèi)類應(yīng)用中可能出現(xiàn)的三種情形：

　　* 現(xiàn)實(shí)情形（Realistic scenario）：未來(lái)幾年,，手機(jī)集成氣體傳感器的“步伐”緩慢,，二線和三線手機(jī)廠商使用氣體傳感器。

　　* 樂(lè)觀情形（Optimistic scenario）：2016年,，某些主流手機(jī)集成了氣體傳感器,，并在未來(lái)五年日益普及。該情形取決于技術(shù)成熟度和成本,。

　　* “過(guò)山車(chē)”情形（“Rollercoaster” scenario）：2016年,，某些主流手機(jī)集成了氣體傳感器,，但是一年后,，由于沒(méi)有明確的用戶需求，氣體傳感器又被剔除,。例如三星Galaxy S3集成了濕度傳感器,，但一年之后發(fā)布的Galaxy S4卻剔除了濕度傳感器。

　　我們的樂(lè)觀情形預(yù)計(jì)2021年氣體傳感器市場(chǎng)的出貨量為3.5億顆,。

　　一個(gè)非常分散的市場(chǎng)

　　氣體傳感器有著廣泛的應(yīng)用,，但是每種應(yīng)用都有自己的技術(shù)要求,，如被測(cè)氣體類型、靈敏度,、選擇性,、響應(yīng)時(shí)間、壽命和功耗,。每種應(yīng)用也有自己的商業(yè)需求,，包括法規(guī)、目標(biāo)價(jià),、市場(chǎng)成熟度,、競(jìng)爭(zhēng)情況。

　　本報(bào)告采用*的方法來(lái)分析氣體傳感器的六大細(xì)分市場(chǎng)：

　　* 消費(fèi)類市場(chǎng)：氣體傳感器集成到消費(fèi)電子產(chǎn)品中,，包括家居,、可穿戴設(shè)備和手機(jī)

　　* 暖通空調(diào)市場(chǎng)：用于室內(nèi)/車(chē)內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)的氣體傳感器

　　* 交通運(yùn)輸市場(chǎng)：用于汽車(chē)尾氣測(cè)量或重型車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制的氣體傳感器

　　* 市場(chǎng)：在護(hù)理時(shí)，用于呼吸分析的氣體傳感器

　　* 國(guó)防和工業(yè)市場(chǎng)

　　* 環(huán)境市場(chǎng)：用于監(jiān)測(cè)空氣和污染情況的氣體傳感器

氣體傳感器技術(shù)和商業(yè)需求

　　氣體傳感器的技術(shù)之爭(zhēng)

　　氣體傳感器技術(shù)紛繁復(fù)雜,，有九種不同的方法,。一般情況下，選擇何種氣體傳感器技術(shù)取決于,、尺寸,、功耗、靈敏度和響應(yīng)時(shí)間,。

　　金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）技術(shù)應(yīng)用較廣,，涵蓋、交通運(yùn)輸,、暖通空調(diào),、消費(fèi)類產(chǎn)品，并且使用壽命長(zhǎng)（5~10年）,。催化（Catalytic）和電化學(xué)（electrochemical）技術(shù)是“老”技術(shù),，且使用壽命短（5年以下），主要用于國(guó)防和工業(yè),。

　　光學(xué)技術(shù)高的度和長(zhǎng)的使用壽命,，但是由于成本過(guò)高和環(huán)境惡劣，并沒(méi)有廣泛地應(yīng)用于交通運(yùn)輸,，而是獲得暖通空調(diào)的“青睞”,，尤其是非色散紅外傳感器（NDIR）。隨著集成度進(jìn)一步,，光學(xué)技術(shù)還將打開(kāi)便攜式工業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)的市場(chǎng),。光學(xué)技術(shù)，如NDIR、傅立葉變換紅外（FTIR）,、化學(xué)發(fā)光（chemiluminescence）和微色譜法（microchromatography）,，是很的，但是較為笨重和昂貴,，某些情況下,，功耗也較高。如果NDIR采用光電二極管和LED時(shí),，可以實(shí)現(xiàn)極低的功耗,。

　　MEMS不是一項(xiàng)新的檢測(cè)原理，而是一個(gè)新的制造平臺(tái),，使得現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)一步小型化：

　　* 采用MOS技術(shù)的公司：Micronas,、Microsens、ams,、Synkera,、CCS、KWJ Engineering,、Figaro

　　* 采用IR技術(shù)的公司：CCS,、eLichens

　　* 采用色譜法的公司：Spectral Engines、APIX,、EcoLogicSense

氣體傳感器技術(shù)及相關(guān)廠商分布圖（使用壽命 vs. 應(yīng)用）

　　新進(jìn)廠商期望獲得*

　　消費(fèi)類市場(chǎng)巨大的需求量是很有吸引力的,。對(duì)于此類應(yīng)用，傳感器需要良好的靈敏度,、性,、低成本、小尺寸和低功耗,。MOS技術(shù)似乎是成本和尺寸方面的選擇,，適合可穿戴設(shè)備和手機(jī)。然而,，手機(jī)中的傳感器越來(lái)越多,，功耗也變得越來(lái)越重要。因此,，傳感器還需要非常低的功耗,。此外，MOS傳感器的靈敏度也不是很好,。好消息是,，基于NDIR技術(shù)的氣體傳感器在減小尺寸方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，會(huì)挑戰(zhàn)MOS傳感器在消費(fèi)類應(yīng)用領(lǐng)域的地位,。目前,，NDIR氣體傳感器已經(jīng)在家居產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。

　　氣體傳感器的新進(jìn)廠商將帶來(lái)基于MEMS和光學(xué)集成平臺(tái)的創(chuàng)新方法,，采用無(wú)晶圓廠（Fabless）模式,，依靠代工廠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。例如,，CCS與X-Fab,、TSMC合作；Spectral Engines與VTT合作,。因此,，氣體傳感器為半導(dǎo)體和MEMS代工廠帶來(lái)新的商業(yè)機(jī)會(huì)。此外,，半導(dǎo)體委外封測(cè)代工廠（OSAT）也可以為氣體傳感器提供封裝技術(shù),。本報(bào)告中也包含一份的氣體傳感器新進(jìn)廠商名單。