空氣質量問題每年造成的人類死亡已經超過艾滋病和瘧疾的總和。而低成本環境監測設備的缺乏，使個人無法采取有效的措施來改善空氣質量。目前的環境監測方法成本較高且空間覆蓋率低，使其對于個人應用的實用性受到限制。

環境氣體傳感器技術已經久經市場驗證，新的制造工藝可以實現尺寸更小、功耗更低且選擇性更好的傳感器。這為環境監測產業提供了機遇，使先進的氣體傳感器能夠集成到更多低成本設備中，以及智能手機、可穿戴設備等日常消費電子產品中。未來，各種氣體檢測原理都會被用于環境中多種污染物的檢測和評估。

與此同時，氣體傳感器將在物聯網發展中扮演關鍵角色，并在智能家居和智慧城市等領域得到廣泛應用。采暖、通風和空調（HVAC）系統、空氣凈化器、智能窗戶和其他應用都將采用氣體傳感器來改善人們的生活品質。預計，智能家居和智慧城市應用的氣體傳感器市場將持續高速增長。

在本報告中，英國知名研究機構IDTechEx提供了2020年~2030年全球環境氣體傳感器市場的十年期預測。報告調研的大氣污染物包括揮發性有機化合物（VOC）、甲醛、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）以及氮氧化物（NOx）等。許多污染物在某些區域內存在的濃度相近。因此，環境氣體監測應用對于選擇性氣體傳感器的需求更大。隨著人們對霧霾的認識和關注度日益增高，環境氣體監測領域的另一個焦點將是微米級的顆粒污染物。

微機電系統（MEMS）和絲網印刷技術為氣體傳感器的小型化打開了大門，使這些微型化氣體傳感器能夠集成進入智能手機和可穿戴設備等消費電子產品。IDTechEx預計這些微型傳感器的應用將快速增長，并在我們的日常生活中快速普及。本報告重點介紹了主要新興市場應用的先進微型氣體傳感器的技術創新。

傳統氣體傳感器（上）和微型氣體傳感器（下）對比

目前市場上可用于消費類應用的氣體傳感技術主要包括金屬氧化物半導體（MOS）、電化學檢測（EC）、光電離式（PID）和紅外（IR）檢測等技術。MEMS技術使MOS氣體傳感器成功實現微型化。多家傳統氣體傳感器制造商擴大了它們的產品組合，生產基于MEMS技術的氣體傳感器，另外，還有許多新廠商進入了MEMS氣體傳感器市場。

ams、盛思銳、博世的四款微型氣體傳感器逆向對比分析

資料來源：《微型氣體傳感器對比分析-2018版》

得益于低成本、低價格和大規模制造能力，基于MEMS的MOS氣體傳感器迅速獲得消費電子市場的青睞，用于各種智能設備、新型車用氣體傳感器、呼吸分析儀等。但是，對于需要更高靈敏度和選擇性的氣體傳感應用（例如智慧城市應用等），電化學氣體傳感器通常仍是首選。例如，美國SPEC Sensors便成功利用絲網印刷技術實現了電化學氣體傳感器的小型化。

各種氣體傳感器的性能特點

本報告將這些先進氣體傳感技術與傳統方案（例如紫外吸收或濾膜動態測量系統）進行了對比分析。先進氣體傳感器為獲取環境信息提供了更好的空間覆蓋，這是傳統監測方法無法比擬的。而MEMS技術和絲網印刷技術為這些傳感器的小型化打開了大門，這是未來氣體傳感器得到廣泛應用的關鍵。

環境氣體傳感器市場主要由汽車產業主導

目前，環境氣體傳感器市場主要由汽車產業主導，汽車利用氣體傳感器來控制車廂內氣體的自動流通。未來幾年，IDTechEx預計氣體傳感器將在移動設備和空氣凈化器等多個新興市場獲得大幅增長。

氣體傳感器價值鏈主要廠商（樣刊提供部分內容展示）

近來，市場大舉投入開發具有更高選擇性和分辨率的替代設備。例如，電子鼻（eNose或人工嗅覺）便是主要的研究方向之一。這是一種具有多個傳感元件的氣體傳感器，能夠利用傳感器陣列和模式識別系統（例如人工智能神經網絡）來重現人類的嗅覺功能。新型場不對稱離子遷移譜（FAIMS）則是另一種有前景的技術，該技術利用在電場下，離子根據大小、質量和形狀所具有的不同離子遷移率，從而在氣相中實現高效的離子分離。

2020年~2030年按應用細分的環境氣體傳感器市場預測

氣體傳感技術的發展為許多新興市場打開了大門。物聯網生態系統正越來越多地應用氣體傳感器，以監測環境空氣質量，例如可穿戴設備、智慧城市、智能家居電子產品以及汽車舒適性先進應用等。其中，先進氣體傳感技術應用的另一個重要趨勢是呼吸分析儀，旨在通過檢測呼出氣體中的生物標志物來進行非侵入性診斷。對于醫療和制藥廠商來說，開發符合臨床診斷要求的新型呼吸分析儀將是未來幾年的關鍵策略之一。預計到2030年，整個環境氣體傳感器市場規模將超過38億美元。

本報告全面研究了目前市售的采用氣體傳感器監測環境的設備，包括移動設備、可穿戴設備、空氣凈化器、汽車、智慧城市以及室內空氣質量檢測等。

本報告覆蓋的氣體傳感器技術包括：

? 催化燃燒氣體傳感器

? 紅外（IR）氣體傳感器

? 金屬氧化物半導體（MOS）氣體傳感器

? 電化學（EC）氣體傳感器

? 光學顆粒物監測（OPM）氣體傳感器

? 光電離式（PID）氣體傳感器

? 場不對稱離子遷移譜（FAIMS）氣體傳感器

? 石英晶體微天平（QCM）氣體傳感器

? 小型氣相色譜（GC）氣體傳感器

本報告的市場預測基于以下主要細分市場：

? 汽車

? 空氣凈化器

? 智能移動設備

? 智能家居

? 智慧城市

? 可穿戴設備
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