在應用方面，目前最廣泛的是可燃性氣體氣敏元件傳感器，已普及應用于氣體泄漏檢測和監(jiān)控，從工廠企業(yè)到居民家庭，應用十分廣泛。僅以用于安全保護家用燃氣泄漏報警器為例，日本早在1980年1月開始實行安裝城市煤氣、液化石油氣報警器法規(guī)，1986年5月日本通產(chǎn)省又實施了安全器具普及促進基本方針。美國目前已有6個州立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝CO報警器。報警器種類也相當繁多，有用于一般家庭、集體住宅、飲食餐店、醫(yī)院、學校、工廠的各種氣體報警器和系統(tǒng)，有單體分離型報警器、外部報警系統(tǒng)、集中監(jiān)視系統(tǒng)、遮斷連動系統(tǒng)、防止中毒報警防護系統(tǒng)等。結(jié)構型式有袖珍型便攜式、手推式、固定式報警等；工業(yè)用固定式報警又有壁掛式、臺放式、單臺監(jiān)控式、多路巡檢式等。氣體檢測技術與計算機技術相結(jié)合，實現(xiàn)了智能化、多功能化。美國工業(yè)科學公司(ISC)一臺攜帶式氣體監(jiān)控儀可實現(xiàn)4種氣體監(jiān)測，采用了統(tǒng)一的軟件，只需要換氣體傳感器，即可實現(xiàn)對特定氣體監(jiān)測。美國國際傳感器技術(IST)公司應用一種“MegaCas"傳感器和微程序控制單元，可檢測100種以上毒性氣體和可燃性氣體，通過其“氣體檢索”功能掃描，能很快確定是哪一種氣體。

　　1、 氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向發(fā)展

　　國外氣體傳感器發(fā)展很快，一方面是由于人們安全意識增強，對環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是由于傳感器市場增長受到政府安全法規(guī)的推動。因此，國外氣體傳感器技術得到了較快發(fā)展，據(jù)有關統(tǒng)計預測，美國1996年—2002年氣體傳感器年均增長率為(27～30)％。

　　目前，氣體傳感器的發(fā)展趨勢集中表現(xiàn)為：一是提高靈敏度和工作性能，降低功耗和成本，縮小尺寸，簡化電路，與應用整機相結(jié)合，這也是氣體傳感器一直追求的目標。如日本費加羅公司推出了檢測(0.1～10)×10－6硫化氫低功耗氣體傳感器，美國IST提供了壽命達10年以上的氣體傳感器，美國FirstAlert公司推出了生物模擬型(光化反應型)低功耗CO氣體傳感器等。二是增強可靠性，實現(xiàn)元件和應用電路集成化，多功能化，發(fā)展MEMS技術，發(fā)展現(xiàn)場適用的變送器和智能型傳感器。如美國GeneralMonitors公司在傳感器中嵌入微處理器，使氣體傳感器具有控制校準和監(jiān)視故障狀況功能，實現(xiàn)了智能化；還有前已涉及的美國IST公司的具有微處理器的“MegaGas”傳感器實現(xiàn)了智能化、多功能化。

　　2、 國內(nèi)現(xiàn)狀與差距

　　氣敏元件傳感器作為新型敏感元件傳感器在國家列為重點支持發(fā)展的情況下，國內(nèi)已有一定的基礎。其現(xiàn)狀是：

(　　1)燒結(jié)型氣敏元件仍是生產(chǎn)的主流，占總量90％以上；接觸燃繞式氣敏元件已具備了生產(chǎn)基礎和能力；電化學氣體傳感器有了試制產(chǎn)品；
　　(2)在工藝方面引入了表面摻雜、表面覆膜以及制作表面催化反應層和修隔離層等工藝，使燒結(jié)型元件由廣譜性氣敏發(fā)展成選擇性氣敏；在結(jié)構方面研制了補償復合結(jié)構、組合差動結(jié)構以及集成化陣列結(jié)構；在氣敏材料方面SnO2和Fe2O3材料已用于批量生產(chǎn)氣敏元件，新研究開發(fā)的Al2O3氣敏材料、石英晶體和有機半導體等也開始用于氣敏材料；
　　(3)低功耗氣敏元件(如一氧化碳，甲烷等氣敏元件)已從產(chǎn)品研究進入中試；
(　　4)國內(nèi)氣敏元件傳感器產(chǎn)量已超過“九五”初期的400萬支。產(chǎn)量超過20萬支的主要廠家有5家，黑龍江敏感集團、太原電子廠、云南春光器材廠、天津費加羅公司(合資)、北京電子管廠(特種電器廠)，其中前四家都超過100萬支，據(jù)行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1998年全國氣敏元件總產(chǎn)量已超過600萬支。

　　總的看來，我國氣敏元件傳感器及其應用技術有了較快進展，但與國外先進水平仍有較大的差距，主要是產(chǎn)品制造技術、產(chǎn)業(yè)化及應用等方面的差距，與日本比較仍要落后10年。

　　3、 市場需求分析

　　氣敏元件、傳感器及其應用產(chǎn)品具有十分廣闊的現(xiàn)實市場和潛在的市場需求。 以4類氣敏元件傳感器為例，作簡要市場需求分析。

　　(1)可燃性氣體氣敏元件傳感器

　　這是需求量最大的一類氣敏元件傳感器，包含各種烷類和有機蒸氣類(VOC)氣體，目前大量應用于抽油煙機、泄漏報警器和空氣清新機，已形成批量生產(chǎn)規(guī)模，每年約有500萬支以上的市場。隨著在油田、礦區(qū)、化工企業(yè)及家庭等生產(chǎn)生活領域廣泛用作氣體泄漏報警，特別是用于家庭氣體泄漏報警，如液化石油氣、天燃氣及其他可燃性氣體的檢測報警等，預計在2001年—2005年將會有成倍需求。

　　(2)一氧化碳和氫氣氣敏元件傳感器

　　這兩種也是最有需求量的氣敏元件傳感器。一氧化碳氣敏元件可用于工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保、汽車、家庭等一氧化碳泄漏和不完全燃燒檢測報警；氫氣氣敏元件除工業(yè)等領域應用外也同一氧化碳氣敏元件一樣，廣泛用于家庭管道煤氣泄漏報警。由于我國管道煤氣中氫氣含量高，而氫敏元件較之一氧化碳元件價格低，靈敏度高，因此，用氫敏元件做城市管道煤氣泄漏報警更為適宜。由于管道煤氣泄漏、灶具不合格導致不完全燃燒而造成CO中毒等災害事故是十分嚴重的，每年都給我們留下慘痛的后果，僅哈爾濱市1998年11月2日一次管道煤氣泄漏事故就造成37人中毒，8人死亡。因此，安裝煤氣報警器已成為政府為保護人民生命財產(chǎn)安全而強制推動的一項措施。目前我國已有黑龍江省、山西省、哈爾濱市、青島市等發(fā)布文件。隨著城市燃氣化的擴大、政府立法和人民安全保護意識的提高，城市家庭安裝氣體報警器必將很快推廣普及，一氧化碳、氫氣敏元件傳感器的需求量將會急劇增加。美國已有7個州11個城市通過立法要求家庭安裝CO報警器。據(jù)統(tǒng)計，按一間臥室安裝一臺CO報警器計算，美國CO報警器市場應該是9400萬臺，按目前價格計算是38億美元，而且每年可新增40萬臺。早在1994年，我國城市燃氣用戶就達到2978萬戶，用氣人口10421��8萬人。我國660個城市，有液化石油氣的城市513個，同時兼有人工煤氣的城市170個，有天然氣城市55個，國家計劃到2000年城市人口平均氣化率達到60％～70％。目前大約有1��2億居民、約(3000～4000)萬戶使用燃氣，按這些燃氣用戶的40％安裝氣體報警器計算，需求量就達1200萬臺以上。而隨著城市燃氣應用的擴大，用氣人口增多，報警器需求量必將迅速增加。

　　另一個需要安裝氣體報警器的是使用燃氣熱水器特別是直排式燃氣熱水器的場所。由于燃氣熱水器使用不當或質(zhì)量變壞發(fā)生不完全燃燒，造成CO中毒現(xiàn)象時有發(fā)生，南京、上海、福洲、北京、衡陽等都有過報道。僅據(jù)來自中國消費者協(xié)會的投訴統(tǒng)計，1998年全國就有16萬人死于燃氣熱水器事故，傷4人，殘2人，比1997年上升了200％。為防止災害事故，安裝CO報警器十分重要。目前我國頒發(fā)燃氣熱水器生產(chǎn)許可證企業(yè)153家，燃氣熱水器社會擁有量已在3000萬臺以上，其中50％以上是直排式。為了安全，國家技術監(jiān)督局已發(fā)布強制性標準(GB6932－94)，要求燃氣熱水器必須有防止不安全燃燒的保護裝置。要求上述熱水器5年內(nèi)安裝完CO報警(控制)器，僅此每年就需要600萬臺。顯然，其需求量是相當大的。

　　(3)氧傳感器

　　氧傳感器應用很廣泛，在環(huán)保、醫(yī)療、冶金、交通等領域需求量很大。以汽車用氧傳感器為例，為提高汽車性能，降低排氣污染，國外已采用電子燃油噴射系統(tǒng)(EFI)代替化油器，如美國、德國和日本，EFI系統(tǒng)的裝車率已分別達100％、98％和90％。我國八五期間將EFI列入國家科委攻關計劃。經(jīng)過攻關，現(xiàn)已在切諾基、小紅旗、桑塔納等轎車上成功安裝了EFI，在一個發(fā)動機電子噴射系統(tǒng)中要使用溫度、壓力、氣體、爆震、位置等傳感器(6～8)個，其中氧氣傳感器是控制發(fā)動機點火和尾氣排放的最主要的傳感器。一套閉環(huán)控制系統(tǒng)要用(1～2)氧傳感器。目前我國尚不能生產(chǎn)汽車用氧傳感器，主要依靠進口。預計到2000年后，國內(nèi)氧傳感器配套將有大的需求，如上海汽車電子有限公司，EFI系統(tǒng)年產(chǎn)能力為120萬套，全部配套傳感器就要240萬支。我國1998年汽車生產(chǎn)超過10萬輛的有上海大眾、一汽、天汽、東風、長安、柳州五菱等六家企業(yè)。按此估計，僅用于汽車的氧傳感器，我國年需量也要在500萬支以上。

　　(4)毒性氣體傳感器
毒性氣體傳感器又稱為環(huán)境有毒有害氣體傳感器，主要用于檢測煙氣、尾氣、廢氣等環(huán)境污染氣體，應用最多的是定電位電解式電化學氣體傳感器。其特點是靈敏度高，選擇性好，低濃度輸出線性好，主要用于對CO、H2O、NH3、SOX、NOX、Cl2及其他化合物蒸氣，如HClHCN等有毒性氣體的檢測。目前我國尚不能生產(chǎn)這類氣體傳感器，主要依靠進口，隨著環(huán)境保護要求的提高，其需求量將迅速增加。

　　4、 發(fā)展建議

　　(1)發(fā)展思路

　　以市場為導向，以國民經(jīng)濟現(xiàn)代化需求和人民生命財產(chǎn)安全服務為目標，以新型氣敏元件傳感器開發(fā)和大量需求的氣敏元件傳感器專業(yè)化大生產(chǎn)為重點，搞好推廣普及和應用，發(fā)展和完善氣敏元件傳感器、變送器、報警器和應用裝置系統(tǒng)等氣敏綜合應用技術，組建有競爭力的企業(yè)集團，開發(fā)有自己知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，推動我國氣敏技術跨上一個新臺階。

　　(2)重點

　　1)市場需求大的可燃氣、氫氣、天然氣、液化石油氣敏感元件傳感器上規(guī)模、上檔次、上水平。
　　2)解決有市場、又有難度的一氧化碳氣敏元件低功耗工藝、厚膜工藝制造技術，形成批量化生產(chǎn)。
　　3)解決毒性氣體H2O、SOX、NOX、HCl等電化學氣體傳感器先進生產(chǎn)工藝，提高質(zhì)量水平，上檔次，占份額。
　　4)以汽車氧傳感器為重點，引進先進工藝，形成批量生產(chǎn)。
　　5)開發(fā)有機蒸氣、CO2、O3等新型氣體傳感器，以適應發(fā)展需要。

　　(3)目標

　　1)產(chǎn)業(yè)目標
　　氣敏元件傳感器十五要作到品種基本齊全，國外批量生產(chǎn)的品種做到國內(nèi)均能生產(chǎn)；產(chǎn)量達到(3500～4000)萬支；產(chǎn)值達到(5～8)億元；市場占率達到80％,其余20％進口。

　　2)科學技術目標
　　在具備條件的企業(yè)或企業(yè)集團建立技術中心，配備先進開發(fā)手段；產(chǎn)品工藝方面，重點解決厚膜、電化學和集成工藝技術，發(fā)展MEMS技術；主要產(chǎn)品質(zhì)量達到世界同期先進水平；開發(fā)具有知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品，如常溫低功耗(電池供電)氣體傳感器，新型環(huán)境氣體傳感器等。

　　5、 2015年發(fā)展設想

　　到2015年要形成氣敏元件傳感器及其應用技術配套成龍綜合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，主要品種的氣敏元件、傳感器生產(chǎn)技術水平、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)規(guī)模均達到世界先進水平；氣敏技術研究開發(fā)中心具有世界一流的研究開發(fā)手段，形成以氣體敏感元件為主體的企業(yè)集團(1～2)個，進入世界先進行列。

　　6、 加速發(fā)展敏感元器件、傳感器產(chǎn)業(yè)的政策措施

　　(1)重點規(guī)劃
　　產(chǎn)業(yè)上列為重點工程，設立專項，合理布局，形成自上而下齊抓的形勢。

　　(2)資金支持
　　投資向敏感技術傾斜，如投資規(guī)模，貼息政策，債權轉(zhuǎn)股權，投資本金，設立發(fā)展基金，扶植產(chǎn)品開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和消化吸收，加大攻關資金投入等。

　　(3)政策優(yōu)惠
　　給予政策上優(yōu)惠，如實行增值稅、所得稅低稅率政策，新產(chǎn)品免稅政策，引進的新技術、儀器、設備等減免關稅政策、使用國產(chǎn)敏感元器件產(chǎn)品的優(yōu)惠政策等。

　　(4)培養(yǎng)人材
　　從大學招生開始，加強元器件專業(yè)人材的培養(yǎng)，重點選拔元器件人員培訓，評成果、評職稱優(yōu)先，定期組織元器件人員出國考察。

　　(5)政策立法支持
　　從保護人民生命財產(chǎn)安全出發(fā)，政策立法強制推行氣體報警器。

　　(6)發(fā)展集團經(jīng)濟
　　組織聯(lián)合兼并，限制分散性生產(chǎn)，實行生產(chǎn)許可證，保證有生產(chǎn)能力和條件的企業(yè)的定點生產(chǎn)，扶持優(yōu)勢企業(yè)，發(fā)展敏感技術集團型經(jīng)濟。

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