EC Sense推气体检测领域业界首创智能数字传感器，崂应海纳自研光学气体传感器打破国外垄断

2020年9月23-25日，SENSOR CHINA 2020在上海举办，众多传感器产业链企业参加了此次展会，在展会现场，电子发烧友网采访到宁波爱氪森科技有限公司、睿感（济南）传感器有限公司、深圳市普晟传感科技有限公司、青岛崂应海纳光电环保集团有限公司，重点谈到各家厂商的产品和技术特色，及目前行业较为关注的智能传感器的发展路线等相关话题。

宁波爱氪森科技有限公司

宁波爱氪森科技有限公司是德国EC Sense在中国宁波设立的一个分公司，主要负责德国EC在整个亚太区的市场拓展，同时EC Sense在宁波设立了传感器的晶圆封测工厂，主要针对对亚太区及中国区市场提供生产工艺支持。

EC Sense主要是为气体检测行业提供气体传感器的核心器件，包括传感器件、数字化模块、智能传感器等整个信号链的解决方案，主要针对工业安全、智慧城市、医疗、电力等应用领域。

图：宁波爱氪森科技有限公司副总经理李德虎

在接受媒体采访的时候，爱氪森副总经理李德虎重点介绍了公司新推出的一款智能数字传感器。据他介绍，对于气体检测领域来说，公司新推出的这款智能数字传感器是传感器未来的一个发展方向，该产品能够帮助解决传感器信号处理，包括精确度、准确度等，并且传感器可实现寿命自检以及其他性能检测等功能，目前从全球范围来看，在气体检测、气体传感器行业，能够实现寿命自检和性能检测功能，这是行业首创。

李德虎分析到，这款产品的智能重点体现在传感器的寿命自检上，比如在传统的工业应用中，传感器装到仪表上，在使用的过程中，我们并不知道传感器是好是坏，更多的时候需要专业人员到现场测试，来确定传感器是否具备检测功能。有了这个寿命自检功能以后，就可以通过远程或仪表的设计，定期判断传感器的性能、状态，如果已经坏了，现场人员可以更换，如果正常，就不需要提供任何的现场售后服务。

EC Sense的传感器产品应用方向重点偏向于工业领域，李德虎对媒体表示，EC Sense在气体检测领域耕耘20多年，前15~20年产品都应用在工业上，公司拥有在气体检测领域、微电路设计等领域非常资深的专家团队，并且从全球市场来看，工业也一直是处于比较主流的地位。

不过除了工业领域，EC Sense的产品也广泛应用于医疗健康、家居室内的空气品质监测，以及消费电子，包括可穿戴等应用领域。据李德虎介绍，EC Sense的产品特点在于体积非常小，功耗非常低，寿命很长等，比如EC Sense用于在民用市场的产品，寿命基本超过十年。

疫情之后，市场复苏，李德虎认为智慧城市领域将会气体传感器带来较大的市场机会。他谈到，因为智慧城市涵盖的方面比较多，包括城市基础设施建设、地下管网、市政，以及城市周边的插件污染、安全等，所以在智慧城市这个大环境下，未来对气体传感器的需求量会有比较大的增长。

睿感（济南）传感器有限公司

睿感于2019年成立，是一家独立运营的合资公司。其中智路资本占股51%，amsAG（艾迈斯半导体，英文简称：ams）占股49%。ScioSense总部位于荷兰埃因霍温和中国济南，同时在德国斯图加特、意大利的Pisa都有研发中心，上海有技术支持应用团队。

公司的产品是继承于ams的几条产品线——空气温湿度传感器，还有气压计，超声的水表、气表，传感器接口，包括一些无线产品等。睿感市场营销副总裁邓川对媒体表示，我们的目标是扎根中国，结合中国的本土的人才，培养中国的本土人才，然后给中国的客户定制本土化的一些产品需求，提供一些解决方案，最终达到自主可控。目标是在未来的3~5年，打造成遥遥领先的传感器公司，在全球具有影响力的本土MEMS公司。

图：睿感（济南）传感器有限公司市场营销副总裁邓川军

邓川军介绍了几款产品，一款是气体传感器ENS160，应用于空气净化器、智能楼宇、智能家居，最主要是检测一氧化碳，有机挥发物，判断空气质量好还是不好。比如在堵车的时候，前面有尾气排放，空调开放状态，传感器可以判断汽车里空气中氮氧化合物是不是超标？如果超标，便可以关闭进气系统，外面的污染空气就不会进来。再比如楼宇的办公室里，如果二氧化碳、一氧化碳或甲烷、甲醛浓度过高，可以实现自动清新空气。

还有一款是压力传感气压计ENS220，可以用在手表、汽车导航、无人机里，邓川军介绍到，不管你是在高架下面开车还是上闸道，都可以用气压计判断，这款产品的特色是单芯片。一般的传感器由MEMS单元和ASIC单元共同组成，我们是在CMOS基础上，应用单芯片实现全功能，就是MEMS单元和ASIC单元全部在CMOS里，这样可以做到保证精度的情况下，尺寸（1.2mm*0.9mm）也可以非常小，因而非常有竞争力，这是业界能够量产的唯一的单芯片技术。

邓川军还介绍了一款超声流量传感器（TDC-GP30）产品，应用于水管、气管。据他介绍，这款产品一个电池至少保证使用7年以上，不用一直更换，性价比非常高，整个计量也很精准。以后再IOT，农村的范围广，都不需要抄表员都不用，只需要发信号下去，数据就算出来了，可以实时知道千家万户水表的应用情况，可以给制表公司提供非常精准的数据，公司在超声计表领域具有20多年的经验，全球市场基本上占到70%以上。

并且这块市场还在快速稳健增长，全球市场至少有8亿~10亿的市场空间，特别是国家推进5G新基建，表换代是一个大的需求。邓川军表示，公司会在济南建一个应用中心，方便客户水计表的认证，并且公司可以参与制定中国的水气表的标准，影响全球市场。

深圳市普晟传感科技有限公司

深圳市普晟传感科技有限公司成立于2015年，虽然成立时间不久，但是其技术团队拥有在气体传感器领域超20年的经验积累。

在此次展会上，普晟重点展示了一款是WZ-H3-N型长寿命、宽温域的甲醛检测模组，该甲醛模组是在目前国内空调净化器、新风系统等市场需求下研发出来的，当前甲醛传感器主要存在寿命短、使用温度范围窄、不抗干扰的特性，普晟推出的这款新产品可以完美解决这三个问题，目前在国内几大知名空调厂做的性能测试都非常令人满意。

图：深圳市普晟传感技术有限公司赵莉技术总监

当前行业里的甲醛传感器普遍采用液体电解质做传导介质的媒介，传感器外面通过一个多孔膜来进行扩散，这样液态的水出不去，气态的水能出去，而传感器的寿命到了，主要是由于其电解液被挥发了。普晟技术总监赵莉对媒体表示，我们这款产品在设计的时候，用的是一个汽车级的真固体电解质，与现在国家发展的氢能源汽车里面的电解质一样，本身是个固体的电解质，使用温度可以到150℃以上，另外它也不存在降解、损失等情况，再结合普晟团队专有的抗中毒型的催化剂，因此这款产品的寿命可以到6年以上。

在氢能源检测方面，赵莉谈到，氢能源是未来几年国家发展的重头戏，上至中央下至地方政府，都在紧锣密鼓出台政策，目前这个领域主要还是被日本的一家企业所垄断。氢气的检测，从制氢、运氢到用氢整个过程，都需要气体检测，为了弥补国家在这方面的技术短板，普晟做了一个检测模组，目前与市面上这个友商的性能相当。目前该产品已经进入测试阶段但是在汽车行业，因为涉及生命安全，所以推广周期会相对长一些。

目前智能传感器是众多厂商关注的焦点，赵莉表示，现在智能是大家必走的一条路线，现在我们做传感器只是做传感器，由专门做模组或设备的厂商去做寿命的判断。传感器厂商有非常多的大数据，知道传感器在各种情况下的性能、以及它的寿命判断，如何把这些数据真正用起来，服务消费者，如何切实发挥好传感器的作用，这是各个传感器厂家都会走的一条路线。

除此之外，传感器是整个物联网，包括以后智能发展的核心部件，而传感器里的核心又是它的催化剂，赵莉表示，普晟的核心技术人员都从事催化剂方面的研究，未来我们也会在这个方向上继续发展，在催化剂方面做出自己的特色。

青岛崂应海纳光电环保集团有限公司

青岛崂应海纳光电环保有限公司成立于1988年，已有32年历史，是环保行业元老级公司。上世纪80年代，国内才开始关注环保，青岛崂应海纳就开始做一些环境空气采样器之类的仪器，90年代初，该公司推出的烟囱烟气采样仪是当时最有名的产品，占据国内80%~90%的市场，在固定污染源检测方面，公司长期位居国内第一。

崂应海纳早期主要做环境监测设备，近两年开始根据市场变化拓展了光学感知和智慧大数据这方面的市场。崂应海纳总工程师王新全对媒体表示，以前环境分析仪类的仪器里用的传感器基本依赖进口，但是随着国家环保要求的提高，而进口传感器的指标跟国内的指标匹配度不太高，并且进口的价格很高，如果一直采购国外传感器，就没竞争力，因此公司从中科院引进了一个团队光学仪器开发。

经过三年时间，公司用的光学气体传感器基本全部是自己开发的，并且今年因为疫情原因，很多同行在采购同类型的光学气体传感器上出现问题，也联系到崂应海纳。经过讨论研究，公司认为这款光学传感器自己的用量还比较少，因此可以向不同行业推广，包括环保事业、石油化工、电力、能源、生命科学、医疗等领域。

这次展会也是公司的核心光学气体传感器首次对外开始推广。王新全补充到，与公司取得联系的主要是系统集成商，包括环保设备、工业控制等，他们之前采购国外的模块，今年因为疫情的原因，采购受阻，并且国家又特别提倡核心技术的国产化，因此他们开始与崂应海纳联系，并买了样机回去测试，经过几个月的测试，感觉效果比较好。

王新全谈到，一方面我们性能指标不输国外，另一方面我们的成本会低不少，而且售后服务很到位，并且在参数指标和接口方面，灵活度能更大一些。因此测试基本不会比国外差，这次展会上也有不少厂商跟公司沟通批量采购事宜。

青岛崂应海纳的优势主要是光机电软件算法。做模块虽然看着是一个模块，却涉及非常多专业，包括光学、光组学、精密机械、电子学，还有信号处理、软件设计、算法设计等，而他们团队具备这些方方面面的人员。

王新全重点向媒体介绍了一款今年新推出的光学气体分析模块产品，非分散红外氮氧化物分析模块。非分散红外氮氧化物分析模块采用非分散红外吸收原理，也就是NDIR原理，可以同时分析一氧化氮和二氧化氮，主要用于机动车尾气检测。

随着机动车尾气检测技术新标准的颁布和实施，以往采用电化学传感器检测氮氧化物的分析仪不能继续使用。按照新标准要求，必须限期更换为光学传感器，这项标准更新引发了2019年尾气分析仪市场火爆的局面。

可检测氮氧化物的光学方法包括化学发光法、紫外差分法、非分散紫外法和非分散红外法等，前三种方法应用比较成熟，但是传感器模块体积比较大，难以用于便携式分析仪，同时成本也比较高，特别是化学发光法还需要配备臭氧发生器和氮氧化物转化炉等辅助设备，给用户增加了成本压力。

非分散红外法的光学模块具有体积小、成本低的优点，但是也存在无法同时检测二氧化氮的问题，需要配备额外的氮氧化物转化炉，现有非分散红外模块无法检测二氧化氮的根本原因在于二氧化氮受水汽干扰很大。

基于上述问题，崂应研发团队开发了专门用于机动车尾气氮氧化物检测的非分散红外模块，可以同时检测一氧化氮和二氧化氮，并且增加了红外法检测水的通道，采用检测的水含量来对一氧化氮和二氧化氮之进行干扰修正，这几个功能完全集成在一个模块中，体积很小，可以非常方便的集成进在线式或便携式仪器中，这在行业内算是一个创新。

该模块由于体积小、重量轻，也非常适合于微型车载式尾气检测，满足当前对重型柴油车的实际路况行驶在线监测。根据近两年的《中国移动源环境管理年报》报告，机动车尾气已成为当前环境空气最大的污染源，国家逐年增大监管力度，重型柴油车排放是重中之重，这款非分散红外氮氧化物传感器能在机动车尾气排放监测方面发挥作用。