汽車已經成為大眾出行最為常用的代步工具,據統計,人們平均每天在車內生活時間約有1.3h,車內的空氣汙染是威脅人類健康的「隱形殺手」,汽車座艙是否健康、清潔和舒適,已成為居民汽車消費的新主張。而隨著汽車保有量的不斷加大,由尾氣排放的增加而導致的大氣環境汙染問題也在加劇,政府也相繼出臺新排放標準來加大管控力度。
氣體傳感器作為汽車空氣淨化系統、尾氣後處理系統的重要感知元件,對實現車艙內外氣體的實時監測監測、促進汽車節能減排意義重大,在汽車工業快速發展、汽車消費市場持續升級的帶動下,我國車用氣體傳感器迎來巨大應用市場。
四方光電股份有限公司(以下簡稱「四方光電」)自2003年成立以來便持續深耕氣體傳感器技術。公司創始人、董事長熊友輝是華中科技大學熱能工程專業博士,教授級高級工程師,國務院特殊津貼專家,在傳感器、分析儀器領域帶領隊伍持續創新,目前已經形成數十款不同的氣體傳感器和分析儀器產品,廣泛應用於國內外家電、汽車、醫療、環保、工業、能源計量等領域。四方光電氣體傳感器產品現已成功配套於以飛利浦、大金、萊克、遠大等為代表的空氣淨化器和新風系統知名品牌,以及一汽大眾、捷豹路虎、福特等為代表的汽車製造商。未來,四方光電將緊緊圍繞汽車工業快速發展對氣體傳感器不斷增長的市場需求,在空氣品質檢測領域謀求氣體傳感器技術突破,迅速搶佔市場。
車用氣體傳感器作為汽車電子控制系統的信息源,是汽車系統中的關鍵構成部件,主要包括用於車內空氣淨化系統中針對PM2.5、CO、VOC等氣體檢測的車載空氣品質氣體傳感器,以及用於機動車尾氣後處理系統中發動機O及NOx傳感器。
我國作為汽車大國,汽車使用及需求量位居全球第一,近五年我國汽車保有量以超過10%的年均複合增速快速增長,2019年已達2.6億輛,我國汽車累計產量達2552.8萬輛,可見我國車用氣體傳感器擁有廣闊的需求市場。然而車用氣體傳感器技術含量高、開發難度大,我國車用氣體傳感器發展起步較晚,產品長期依賴進口,隨著國內企業技術不斷取得突破,外資壟斷格局逐漸被打破,但是與發達國家相比,我國車用氣體傳感器在市佔率、生產規模方面仍存在較大不足,整體需求市場存在較大缺口,車用氣體傳感器擁有巨大的潛在發展空間。
在車內空氣淨化系統中,車載空氣淨化器通過搭載氣體傳感器對車艙內空氣中的汙染物進行實時監測,進而可以通過內外循環換氣、濾網過濾、負離子除塵、等離子殺菌等手段有效實現空氣淨化。近年各大汽車廠商紛紛迎合市場需求,在汽車上安裝車載淨化系統,以改善空氣品質,通過在中控屏幕實時對比顯示車艙內外的空氣品質數值,提升用戶的用車體驗感和舒適感。2020年受新冠(COVID-19)疫情影響,我國居民對汽車座艙空氣淨化除塵、殺菌消毒、異味消除的重視程度進一步大幅提升並將長期維持。受益於汽車空氣淨化系統的快速增長,作為其重要的感知元件,我國車用空氣品質氣體傳感器等產品在汽車領域的滲透率將不斷提升,產品增量空間較大,未來前景非常可觀。
四方光電從2014年立項啟動車用空氣品質傳感器的開發,目前已有PM2.5、CO2、AQS等全系列車用空氣品質檢測氣體傳感器產品線,以及負離子發生、等離子發生器、香氛系統等除塵、殺菌及改善車艙空氣舒適度的產品,形成從檢測到處理的應用閉環,為OEM主機廠帶來一站式解決方案。
在汽車尾氣後處理系統中,氣體傳感器的應用決定了汽車排放物的控制水平,為汽車尾氣處理帶來新的變革,成為汽車節能減排的重要推手。根據中國微米納米技術協會研究及中國電子報公布數據,目前在新車應用以及舊車改造應用領域,我國車用氮氧傳感器市場總體需求超過一千萬隻。隨著國Ⅵ排放標準持續實施,汽車工業對於汽車節能減排的要求日趨嚴格,每輛汽油車氧氣傳感器安裝數量皆增至2個以上,這意味著我國每年將至少需要超過2億隻氧氣傳感器,將形成超百億元的市場規模。
四方光電依託於車用空氣品質傳感器的成功開發和應用,進一步開發出汽油車氧氣和氮氧氣體傳感器,企業通過該項目獲得了工信部強基工程-「傳感器一條龍」應用示範企業。藉助自身汽車級工廠質量管理體系,自動化汽車級批量製造經驗,以及多家國內外OEM主機廠一級供應商的配套資質,將有非常大的機會打破國外品牌的壟斷,在「進口替代」上大有可為。
在新能源汽車的應用中,隨著未來汽車工業發展越發趨向於高端化、智能化,新能源汽車更是步入高速發展階段,產銷量和使用量逐年擴大,車用氣體傳感器市場需求將快速擴張,且應用場景也將隨之不斷拓展,如針對新能源汽車動力電池氣體洩漏監測的氣體傳感器將迎來重大發展機遇。
四方光電基於17年非分光紅外(NDIR)的技術積累,以及超過5年的對車用氣體傳感器的開發及應用經驗,針對以車艙內二氧化碳超標導致疲勞駕駛、製冷劑(R744)的洩露監測、和通過監測停車後二氧化碳氣體排放實現生命監護等需求,開發出一系列車規級二氧化碳氣體傳感器產品,可以成熟應用於車內新風控制、製冷劑洩漏報警、生命監護等多個應用場景。