本期話題：

00:30揭開氣體傳感器的奧秘：技術背后的原理與挑戰

01:44以MEMS傳感器為基礎，構建IDM產業體系

03:28布局新興賽道，打造多領域創新產品

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揭開氣體傳感器的奧秘：技術背后的原理與挑戰

幻實（主播）：
歡迎大家關注芯片揭秘，我是主播幻實，今天我邀請到了一家專門做氣體傳感器的公司——蘇州慧聞納米科技有限公司（以下簡稱：慧聞納米）?，F在坐在我旁邊的是來自慧聞納米的營銷總監厲坤龍。

慧聞納米營銷總監 厲坤龍 做客芯片揭秘

厲坤龍（嘉賓）：
曹老師好，大家好。

幻實（主播）：
先從您做的氣體傳感器開始。請問它是一個什么樣的原理以及做這種產品的難點在哪里？

厲坤龍（嘉賓）：
氣體傳感器分很多種原理。市面上比較常見的有半導體原理、電化學原理、催化原理、光學的原理，種類比較多。我們慧聞納米也是行業里為數不多的掌握這幾種原理的一家公司。傳感器的難點在于前期投入比較大，產出比較慢，技術門檻又比較高。

SMT系列氣體傳感器圖示（圖源：慧聞納米）

幻實（主播）：
氣體傳感器的技術門檻高的原因是什么？

厲坤龍（嘉賓）：
測氣體的傳感器一般分兩種，一種是化學類的，一種是物理類的。物理類的相對來說簡單一些；化學類的原理在于通過氣體在敏感材料表面發生化學反應來產生電信號，而在發生化學反應的過程中，空氣中的各種氣體和環境中的溫濕度等會對氣體傳感器造成一定的影響，難點在于如何控制這種影響，且還要把傳感器精度做高、壽命做長、體積做小，還要方便進行產業化。

以MEMS傳感器為基礎，構建IDM產業體系

幻實（主播）：
聽起來控制環境變量是一個動態的過程。我看到慧聞納米的傳感技術涉及到五感中的觸覺和嗅覺，請問你們為什么會選擇這樣的領域去開發產品？那是什么樣的契機？

厲坤龍（嘉賓）：
我們公司的孫教授是曾在美國NASA任職的海歸博士，他基于納米材料多年領域的研發經驗做了MEMS半導體氣體傳感器。在這之后，我們發現柔性壓力觸覺傳感器的市場逐步在擴大，于是以此為契機，我們基于納米材料的底層技術做了柔性壓力的傳感器。因為這類傳感器的底層技術有一些相通的地方，基于這些技術我們也開發出來了柔性壓電的傳感器，包括電化學的，催化的等這些化學材料的傳感器。

氣體檢測器模組——單芯片/雙芯片/多芯片（圖源：慧聞納米）

幻實（主播）：
聽起來就是更高端的、更貴的產品了?？磥砟銈兊膱F隊不僅是更擅長產品設計，還對工藝端很了解。那是不是也是基于這個原因，你們敢于靠自己去做一條產品線？

厲坤龍（嘉賓）：
沒錯，傳感器是一個高投入、產出慢的行業，基于這個行業特性，我們認為還是要堅持長期的投入。如果只是依靠外部生產加工，我們掌握不了核心的工藝，所以我們從芯片的設計做起，在這個基礎上根據客戶的需求開發出不同的傳感器種類，形成我們較大的一個優勢。

幻實（主播）：
這條產品線是國內首條嗎？現在在哪個地區布置？它目前的狀態是對外代工還是你們自用？

厲坤龍（嘉賓）：
是的，目前產品線在蘇州納米城投入，以自用為主。維持這樣一條產品線比較奢侈，但是我們認為這個產業有長期發展的潛力，因此我們也敢于大膽地投入。

布局新興賽道，打造多領域創新產品

幻實（主播）：
能不能給我們講講這些產品在哪些行業哪些場景下得到了應用？

厲坤龍（嘉賓）：
氣體傳感器應用種類比較廣泛，比如新裝修的房子需要測甲醛和測空氣質量，我們就可以通過甲醛傳感器和VOC傳感器來監測環境狀況，依此判斷房子能否入住。再者，比如第一天晚上喝了酒，很多人無法判斷第二天是否能開車，那么我們用這種酒精傳感器可以判斷是否屬于酒駕。還有比較常見的一些應用場景，比如家居環境下廚房的燃氣泄漏風險，可能家中的老人經常做飯，但可能意識不到氣體泄漏的發生，所以可以借助傳感器降低燃氣泄漏導致爆炸的風險。除此之外，包括一些工業場合和其他的一些消費類，應用領域很廣泛。

VOC傳感器：是一種用于檢測和監測 揮發性有機化合物的專用傳感器。VOC 是指在常溫下容易揮發并進入空氣的有機化合物，如甲醛、苯、甲苯、乙醇、丙酮等，通常存在于涂料、清潔劑、家具、建筑材料和工業排放中。

BSP1000鋰離子電池箱復合型火災預警裝置（圖源：慧聞納米）

幻實（主播）：
需要做監測的都有可能使用到這個場景。但是這種情況下會出現各種各樣需求的客戶，針對這些群體你們是如何管理這么多市場應用方向的？

厲坤龍（嘉賓）：
我們篩選了一些比較經典的行業，例如一些消費類的，像檢測類產品、儲能。同時，我們也會選擇一些行業應用比較大，同時對技術要求有一定門檻的優質特色行業，可以避免跟同行去做惡性的價格競爭。

幻實（主播）：
目前來說，您覺得你們的產品在投放市場上遇到的競爭和挑戰大不大？

厲坤龍（嘉賓）：
這兩年國內的傳感器行業也是在迅猛地發展。我們的產品線比較多，可能在某些產品線上，比如傳統的半導體、甲醛、一氧化碳等這些領域競爭會比較激烈一些。但是在比較新興的行業，比如說儲能、牙刷、壓力開關等，這些應用領域競爭沒有那么激烈。此外，由于公司有很多產品是自主研發，產品迭代較快，我們的競爭優勢就更明顯。

幻實（主播）：

看起來你們對自己的產品的競爭能力非常有信心。那么你們在未來3-5年會有什么新的布局嗎？

厲坤龍（嘉賓）：

針對這些競爭環境以及傳感器行業產出慢、投入大的特性，我們走一步看三步，一直在做新的布局。在未來新興行業的賽道中，我們開發了長壽命的氫氣和一氧化碳傳感器用于比較火熱的儲能領域氣體監測。傳統的氫氣或者一氧化碳傳感器壽命大概只有2-3年或者3-5年，但我們能把這個傳感器壽命延長到10年，這樣的話就減輕了業主的后顧之憂。

還有一個方向是在汽車領域。比如我們在停車的時候，可以通過新能源汽車上安裝的傳感器來判斷前車的汽車尾氣有沒有進入到我們的車內，通過傳感器來自動開啟汽車的內循環或者外循環。第二個例子，車內有人抽完煙后，我們要判斷車內危害健康的氣體含量是不是過高，也需要借助氣體傳感器。還有關于二氧化碳傳感器的應用，例如有些司機把小孩遺忘在車內，此時可以通過二氧化碳的生命遺留監測來判斷這個車內現在的載人情況。

芯片揭秘 主播幻實（左） 對話

慧聞納米營銷總監 厲坤龍 （右）

幻實（主播）：

這是一個很實用的功能。目前是否有車型已經安裝了這種的二氧化碳監測？

厲坤龍（嘉賓）：
是的，少部分的車型已經增加了這種檢測功能。除了汽車賽道，還有一個賽道在醫療領域。我們針對有優勢的MEMS傳感器的陣列開發了可以檢測胃病的醫療設備的儀器。它可以感知人類呼出的氣體，通過我們的傳感器陣列來判斷胃部有沒有疾病發生。比如說胃癌的篩查方面，目前是使用碳13碳14等幽門螺旋桿菌的標識物的方法，而我們的產品會比這種傳統方式更方便，只需要呼氣后等待結果。目前這種產品進入到了臨床檢驗階段，識別準確率能到99.5%左右。

幻實（主播）：
因為現在的幽門螺旋桿菌檢測已經成了一個體檢的常規項目，成本較低。而這項技術是否面臨一個成本較高的問題？

厲坤龍（嘉賓）：

因為前期研發投入比較大，用到的傳感器種類比較多，目前成本比較高，但未來可能有成本下降的趨勢。除了胃病這種檢測，傳感器陣列技術還能應用到復雜環境下的氣體檢測，比如可以用傳感器陣列的方式來實現在冰箱內食物新鮮度的檢測。食物的氣體成分比較復雜，例如牛肉的不同腐爛程度會揮發出來不同的氣體，水果的腐爛、干癟等狀態產生的氣體成分也不一樣。這種通過傳感器陣列判斷出食物的腐爛程度的技術，也可以滿足家電廠家目前比較迫切的需求。

SRE1008/MRD1008S工業燃氣模組（圖源：慧聞納米）

幻實（主播）：
謝謝厲總給我們分享了這么多有意思的前瞻場景。最后，今天您做客我們芯片揭秘，有沒有什么想對外呼吁和號召的？

厲坤龍（嘉賓）：
今年展會的效果還是比較好的，而且參加的人員企業也越來越多，能看到我們國內的傳感器正在蓬勃發展。我們借助展會和同行聚到一起聊一聊，大家對未來都是充滿希望的，因為物聯網的基礎就是傳感網，這個賽道有著非常廣闊的發展前景。我們在聊的過程中也在向同行提倡，要堅持自主創新，加大我們的研發投入，把我們國產傳感器真正做成民族的傳感器，真正做成大的品牌，這個是我們希望能看到的一個局面。

物聯網覆蓋的各種領域（圖源：慧聞納米）

幻實（主播）：
厲總，我覺得我們還有非常多的事情可以去做，這個行業還有非常多的發展的空間等著。祝您的公司發展越來越好。

厲坤龍（嘉賓）：
感謝曹老師。我是慧聞納米科技有限公司厲坤龍，我在芯片揭秘等你。

氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器，可以將氣體的成分、濃度等信息轉換成可以被人員、儀器儀表、計算機等利用的信息。氣體傳感器具有靈敏度、選擇性、穩定性和抗腐蝕性等基本特征，這些特征的優劣表現基于對氣體傳感器的材料選擇，包括半導體材料、固體電解質材料、有機材料和生物材料等。氣體傳感器具有精度高、可靠性高、壽命長等顯著優點，在未來將逐步成為氣體監測市場主流。但由于正在處于起步階段，技術壁壘高，市場占有率低，規模化生產程度低，因此造價成本高，基本在上千元左右。

作為物聯網在技術領域的重要門類，氣體傳感器橫跨功能材料、電子陶瓷、光電子元器件、MEMS技術、納米技術、有機高分子等眾多基礎和應用學科，是各種信息和人工智能的橋梁。氣體傳感器在有毒、可燃、易爆、二氧化碳等氣體探測領域有著廣泛的應用，能大大提高信息采集、處理、深加工水平，提高實時預測事故的準確性，不斷消除事故隱患。因此，我國氣體傳感器產業發展迅速，逐步擴大國內外市場規模。據2023年全球和中國的氣體傳感器市場規模數據顯示，中國氣體傳感器市場規模約為15.87億人民幣，同比增長3.9%，市場規模占全球市場的36%，顯示出中國在全球氣體傳感器市場中的重要地位。未來，隨著物聯網技術的普及和需求的多元化，氣體傳感器產業應實現獨立自主創新開發，加大研發投入，打造IDM模式，走國產的傳感器全產業鏈道路。

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采訪 | 幻實 編輯 | 婉麗 審核 | 幻實

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