2022年气体传感器行业研究报告.docx

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1、2022年气体传感器行业研究报告1、传感器概况1. 1物联网架构划分物联网可以分为四个层级，包括感知层、传输层、平台层和应用层。感知层是物联网的最底层,其主要功能是收集数据，通过芯片、蜂窝模组/终端和感知设备等工具从物理世界中采集信息。传输层是物联网的管道，主要负责传输数据，将感知层采集和识别的信息进一步传输到平台层。平台层负责处理数据，在物联网体系中起承上启下作用，主要将来自感知层的数据进行汇总、处理和分析，主要包括PaaS平台、AI平台等。应用层是物联网的最顶层，主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题，包括消费驱动应用、产业驱动应用和政策驱动应用。目前，物联网已实际应用到家居、公共

2、服务、农业、物流、服务、工业、医疗等领域，各个细分场景都具备巨大的发展潜力。物联网应用行业及应用场景：一是智慧物流，如仓库储存、运输检测和智能快递柜。二是智能交通，如智能公交车、共享单车和骑车联网等。三是智能安防，如门禁系统、监控系统和报警系统等。四是智慧能源，如智能水表、智能电表、智能燃气表、智慧路灯等。五是智能医疗，如医疗可穿戴和数字化医院等。六是智慧建筑，如用电照明、消防检测和楼宇控制等。七是智能制造，如工厂数字化和智能化改造等。八是智能家居，如单品连接、物物联网、平台集成等。九是智能零售，如自动售货机、无人便利店等。十是智慧农业，如农业生产全过程的信息感知、精准管理和智能控制等。物联网

3、组成架构图应用层产业驱动应用政策驱动应用处理数据消费驱动应用AI平台硬件象体软件平台其他能力平台传检数据传输层无线”校以通信蜂禽操蛆/终瑞感知设备1.2传感器赋能感知层实现信息采集感知层主要参与者是传感器厂商、芯片厂商和终端及模块生产商，产品主要包括传感器、系统级芯片、传感器芯片和通信模组等底层元器件；网络层的参与者是通信服务提供商，提供通信网络，其中通信网络可以分为蜂窝通信网络和非蜂窝网络；平台层的参与者是各式的平台服务提供商，所提供的产品与服务可以分为物联网云平台和操作系统，完成对数据、信息进行存储和分析；应用层包括智能硬件和应用服务，智能硬件根据面对的对象不同可以分为2C和2B,应用服务

4、则可根据应用场景不同进行细分。物联网产业链主要环节、核心技术及价值分布传感器/芯片生产商10%15%终端及模块生产商20%25%通信服务提供商5%-10%平台服务提供商20%垂直行业应用解决方案30%-40%传感器物理传摩需化学传球as生物传触器通信模组钱宛两信模组/NB loT/cMTC通信网络/2/3/4/5G/ NB lol/eMTC/SIMM物联网平台智能硬件（智能控制器）“2C： 51制.智能家田等/ 28：表计、监捽类/RF1D/ _绰码/传感类湿筋（如:撰像头. 去等）非等常网络/WiFi模用芯片/Ziebce/ loRd/Sigfox/ Wifi/次+操作系统及软件开发应用服务

5、,冬埃级芯片/通信芯片：赛带芯片/传感曙芯片/射频芯片定位芯片.钳能索国、4以网.智憩城市、利明制答空衣业有整停金.阮程抄袈.阮程医疗一感知层网络层平台层应用层传感器是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，传感器一般包含传感单元、计算单元和接口单元。传感单元负责信号采集；计算单元则根据嵌入式软件算法，对传感单元输入的电信号进行处理，以输出具有物理意义的测量信息；最后通过接口单元与其他装置进行通信。此外，根据具体应用场景的不同需要，传感器还集成其他零部件，不断延伸传统传感器的功能。将从敏感元件给出的信号转俣成电量把转换元件输出的电量信号转换为例于处羽的电信号传感器主要结构概

6、况交接感受被测变量图传感器主要结构概况传感器比拟五官，处理自然界各类模拟信号。如光敏传感器比拟视觉、声敏传感器比拟听觉、气敏传感器比拟嗅觉、化学传感器比拟味觉、压力、温敏、流体传感器比拟触觉等。传感器有多种分类标准，按被测量类型可分为压力、温度、气体、湿度传感器等，按工作原理可分为光电、压电、电容、热电传感器等，按输出信号形式可分为模拟式、数字式传感器。1.4政策推动国产传感器发展利好政策加持发展，国产替代强势发力。传感器作为我国“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。气体传感器是传感器领域的重要组成部分，在工业节能、环境监测、智慧家居、医疗健康

7、等各方面都有广泛应用。国家在大气污染治理、工业转型升级、物联网及人工智能、健康中国行动等多方面鼓励性政策的推出，为公司发展营造了良好的市场环境。传感器行业相关主要政策梳理时间政策主要内容2016.5关于发布2016年工业强基工程实施方案指南的通知到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业，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。2016.8十三五国家科技创新规模鼓励发展包括微电子和光电子技术在内的新一

8、代信息技术，重点加强新型传感器的研发。2017.11智能传感器产业三年行动指南(2017-2019年)补齐设计、制造关键环节短板，推进智能传感器向中高端升级；重点行业领域开展智能传感器应用示范；建设智能传感器创新中心2020.10工业互联网+安全生产行动计划(2021-2023年)建设快速感知能力，分行业制定安全风险感知方案，围绕设备、仓储、物流等方面，开发和部署专业智能传感器、测量仪器及边缘计算设备2021.3十四五规划纲要聚焦高端芯片、操作系统、人工智能关键算法、传感器等关键领域，加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破与迭代应用。1.5传感器组为仪器的重要部件，三要素共建传感器研发

9、核心材料、硬件设计与软件算法为传感器研发核心。材料方面，新材料的研究、选取与应用是传感器公司研发重心之一，此外，传感器公司同样关注供应链的管理水平，以及核心零部件的自研或国产化率。硬件结构设计方,重点在于装配的公差尺寸配合、结构的合理性，能够使产品的性能达到更优，硬件结构设计可以通过逆向方式研发出。软件算法是传感器公司的核心，由于软件算法需要长时间的经验去优化和迭代，并与传感器硬件相适配，因此，软件算法与硬件一同成为传感器公司的核心壁垒。传感器研发三大核心要素牛算硬件结构设计图.传感器研发三大核心要素传感器、模块、分析仪组成物联网感知层。传感器是分析仪器的核心零部件，一般情况下，传感器会被组装

10、在传感器模组或控制器上，传感器模组作为核心部件进一步整合在分析仪器上，最终分析仪器再被安装放入检测系统。1.6 传感器市场规模我国传感器市场增速高于全球水平。受益于各国政策推动，全球传感器行业市场规模保持稳步提升，市场规模自2014年的1260亿美元增长至2019年的2265亿美元，年复合增长率达12.4%。我国传感器行业市场规模自2014年的982.6亿元增长至2019年的2188.8亿元，年复合增长率高达17.4%,预计2021年将以17.6%的增速增长至2951.8亿元,相关产业链有望持续获益。中国传感器市场规模中国传感片行业市场日横（亿元）增长率1.7 全球传感器格局势美日德形成三足鼎

11、立的格局。传感器作为现代信息技术的支柱之一，各国都投入大量资源予以支持。其中，美国、日本、德国的市场份额合计占到近七成，而我国直到1972年才组建成立第一批压阻传感器研制生产单位，起步较晚没有充分的技术积累，与世界领先水平存在一定差距。东亚将成为区域传感器最大市场。东亚地区有强大的供应商，预计多个制造商将把生产设施转移或扩大到东亚地区，东亚地区的销售高度依赖于电子电气和汽车行业的增长，2021-2031年的年复合增长率达7.1%。其中，中国区域2021年约占全球市场份额的15%-20%。全球传感器市场格局美国 z 29、中国：10美国H本俭国中国兑他1.8 智能传感与仪表发展趋势传感器国产替代

12、率与核心零部件自研率逐步提升。在政策和市场需求的共同驱动下，国产传感器凭借自身较高的性价比和对下游客户的快速响应，正在逐步实现国产替代。此外，传感器厂商在深入布局传感器上游供应链的同时，不断提升核心零部件的自研自产率，实现关键零部件的自主可控，并进一步降低成本，提升毛利率。智能仪器仪表向微型化、多功能化、人工智能化、网络化、虚拟化等方向发展，满足不同领域的应用需求，推动各行各业的发展。微型化：通过MEMS等工艺缩小传感器体积，将传感器应用于可穿戴领域。多功能化：集成压力、温度、湿度、流量等多种被测变量。智能化：在传感器中内置微处理器，实现数据存储、逻辑判断和功能计算等。网络化：通过有限、无线通

13、信传输，实现多个传感器之间的互联互通和实时的数据交互。1.9 传感器分类概况及相关公司传感器行业按照被测变量可简单细分为力、热、声、光、气等五个子类，此外，传感器还包括了毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达、视觉摄像头等多种传感单元。其中力学传感器主要包括力学传感和惯性传感。力学传感相关公司包括柯力传感、苏奥传感、保隆科技等；惯性传感相关公司包括博世、意法半导体、华灿光电等。热学传感器国内相关公司包括高德红外、睿创微纳、大立科技等，国外主要有Seek、BAE等。声学传感器国内相关公司有歌尔微电子、敏芯股份、瑞志科技等；国外相关公司有楼氏、英飞凌、意法半导体等。光学传感器包括CMOS图像传感器和光传

14、感器，CMOS图像传感器国内相关公司有韦尔股份、格科微等，国外相关公司有索尼、安森美等。光传感器相关公司有森霸传感和中光学等。气体传感器国内相关公司有汉威科技、四方光电、北京益杉等，国外相关公司主要有森尔、费加罗、安费诺等。2、气体传感器行业分析2.1 气体传感器类型繁多气体传感器类型多样，主要包括粉尘传感器、二氧化碳传感器、有毒气体传感器等。粉尘传感器可以检测周围空气中粉尘颗粒浓度的大小，主要有家用空气净化器，空气品质检测仪，新风系统空调，消费类电子产品等；二氧化碳传感器是用于检测二氧化碳浓度的仪器，主要有新风系统，农牧业二氧化碳监控，空气品质检测仪，车载净化器等；有毒气体传感器是用于检测一氧化碳、臭氧浓度的仪器,主要有甲醛检测仪，煤气探测器，恶臭检测仪，乙烷检测器等；其他还有运用于检测可燃气、氧气、酒精的传感器。传感器类型图示类型曲示粉尘传感器粉尘传感器可以检测周国空气中扮尘颗粒液度的大小,主要有红外线发光二极管和光电晶