氣體監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作方案

氣體監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作方案

面向基礎(chǔ)前沿，遵循科學(xué)規(guī)律，進(jìn)一步加大對好奇心驅(qū)動基礎(chǔ)研究的支持力度，引導(dǎo)科學(xué)家將學(xué)術(shù)興趣與國家目標(biāo)相結(jié)合，鼓勵科學(xué)家面向重大科學(xué)研究方向，勇于攻克最前沿的科學(xué)難題，提出更多原創(chuàng)理論，作出更多原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)。切實(shí)加大對非共識、變革性創(chuàng)新研究的支持力度，鼓勵質(zhì)疑傳統(tǒng)、挑戰(zhàn)權(quán)威，重視可能重塑重要科學(xué)或工程概念、催生新范式或新學(xué)科新領(lǐng)域的研究。我國氣體監(jiān)測儀器儀表行發(fā)展特點(diǎn)（一）氣體監(jiān)測儀器行業(yè)準(zhǔn)入門檻提高，產(chǎn)業(yè)整合加速近年來，隨著《中華人民共和國消防法》《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》的修訂，國家明確安全生產(chǎn)工作以人民為中心，落實(shí)安全生產(chǎn)管理責(zé)任到各企業(yè)單位及負(fù)責(zé)人。安全監(jiān)測產(chǎn)品作為安全管理的重要技術(shù)手段，得到監(jiān)管部門和客戶的高度信賴及認(rèn)可。對于氣體監(jiān)測儀器儀表已經(jīng)從是否具備檢測設(shè)備的數(shù)量性要求，提升至準(zhǔn)確、有效地反映監(jiān)測和預(yù)警效果的質(zhì)量性要求，這一轉(zhuǎn)變導(dǎo)致行業(yè)門檻升高，缺乏技術(shù)和專業(yè)性的企業(yè)獲取訂單的能力下降，行業(yè)集中度有所提升。此外，隨著氣體監(jiān)測儀器儀表產(chǎn)品與智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合已成為行業(yè)發(fā)展趨勢，客戶的需求從單點(diǎn)報(bào)警功能逐步提升至系統(tǒng)化全面預(yù)警監(jiān)測，尤其是大型優(yōu)質(zhì)客戶需要構(gòu)建體系化的安全監(jiān)測遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，對生產(chǎn)企業(yè)跨領(lǐng)域復(fù)合型人才儲備、技術(shù)積累等均有較高的要求，小規(guī)模的企業(yè)較難滿足，因此產(chǎn)品單一、技術(shù)儲備較少的小企業(yè)將逐步被淘汰出市場。（二）氣體監(jiān)測儀器行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在向多層次方向發(fā)展氣體監(jiān)測儀器儀表按檢測原理包括催化燃燒式、半導(dǎo)體式、熱導(dǎo)式、紅外線吸收式、電化學(xué)式等類型。隨著氣體檢測產(chǎn)品應(yīng)用場景逐漸深化，半導(dǎo)體式和催化燃燒式的氣體檢測儀器將憑借價(jià)格優(yōu)勢占據(jù)低端市場。電化學(xué)傳感器和檢測儀器具備體積小、功耗低、線性范圍寬、重復(fù)性好等特點(diǎn)，在低濃度有毒氣體、有機(jī)蒸汽、酒精氣體和氧氣的高精度監(jiān)測領(lǐng)域具有突出的綜合優(yōu)勢。紅外線吸收式的氣體檢測儀器憑借精度高、選擇性好、可靠性高、不中毒、不依賴于氧氣、環(huán)境干擾因素小、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，適用于監(jiān)測各種易燃易爆氣體。隨著下游客戶對于產(chǎn)品準(zhǔn)確性、及時(shí)性、穩(wěn)定性的要求不斷提升，電化學(xué)式和紅外線吸收式的氣體檢測儀器占據(jù)更廣泛的中高端行業(yè)市場。（三）氣體監(jiān)測儀器行業(yè)市場前景廣闊，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展經(jīng)過多年的發(fā)展，中國儀器儀表產(chǎn)業(yè)無論是技術(shù)還是種類都有了新的發(fā)展和壯大。未來儀器儀表將向微型化、多功能化、人工智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展，滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求，推動各行各業(yè)的發(fā)展。目前，固定式探測器、便攜式檢測儀、報(bào)警控制器等氣體安全監(jiān)測類儀器儀表廣泛應(yīng)用在環(huán)保、石油、化工等行業(yè)，監(jiān)測生產(chǎn)現(xiàn)場的氣體環(huán)境，防止因氣體泄漏引起爆炸、火災(zāi)、中毒等事故，保障生產(chǎn)安全。隨著安全管理的升級，氣體安全監(jiān)測逐漸由單一的產(chǎn)品向城市智慧管廊安全監(jiān)測、城市生命線工程、工業(yè)智慧安全綜合監(jiān)管等領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，氣體安全監(jiān)測儀器也由選配設(shè)備變?yōu)楸貍湓O(shè)備，且對設(shè)備性能和功能要求不斷提高，氣體安全檢測儀器的市場需求將得到進(jìn)一步增長。發(fā)展支撐商業(yè)模式創(chuàng)新的現(xiàn)代服務(wù)技術(shù)面向互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的平臺經(jīng)濟(jì)、眾包經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)客經(jīng)濟(jì)、跨界經(jīng)濟(jì)、分享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，以新一代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，加強(qiáng)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)技術(shù)集成和商業(yè)模式創(chuàng)新，提高現(xiàn)代服務(wù)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展水平。圍繞生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)共性需求，重點(diǎn)推進(jìn)電子商務(wù)、現(xiàn)代物流、系統(tǒng)外包等發(fā)展，增強(qiáng)服務(wù)能力，提升服務(wù)效率，提高服務(wù)附加值。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、虛擬化條件下服務(wù)技術(shù)研發(fā)與集成應(yīng)用，加強(qiáng)文化產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。大力開展服務(wù)模式創(chuàng)新，重點(diǎn)發(fā)展數(shù)字文化、數(shù)字醫(yī)療與健康、數(shù)字生活、教育與培訓(xùn)等新興服務(wù)業(yè)。圍繞企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需求，加快推進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)、文化創(chuàng)意和相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升我國重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。組織實(shí)施國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程面向基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和重大全球性問題，結(jié)合我國發(fā)展戰(zhàn)略需要、現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)和優(yōu)勢特色，積極參與國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，長遠(yuǎn)規(guī)劃，擇機(jī)布局，重點(diǎn)在數(shù)理天文、生命科學(xué)、地球環(huán)境科學(xué)、能源以及綜合交叉等我國已相對具備優(yōu)勢的領(lǐng)域，研究提出未來5至10年我國可能組織發(fā)起的國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程。調(diào)動國際資源和力量，在前期充分研究基礎(chǔ)上，力爭發(fā)起和組織若干新的國際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程，為世界科學(xué)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。深入實(shí)施國家科技重大專項(xiàng)按照聚焦目標(biāo)、突出重點(diǎn)、加快推進(jìn)的要求，加快實(shí)施已部署的國家科技重大專項(xiàng)，推動專項(xiàng)成果應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，提升專項(xiàng)實(shí)施成效，確保實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)目標(biāo)。持續(xù)攻克核高基（核心電子器件、高端通用芯片、基礎(chǔ)軟件）、集成電路裝備、寬帶移動通信、數(shù)控機(jī)床、油氣開發(fā)、核電、水污染治理、轉(zhuǎn)基因、新藥創(chuàng)制、傳染病防治等關(guān)鍵核心技術(shù)，著力解決制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和事關(guān)國家安全的重大科技問題；研發(fā)具有國際競爭力的重大戰(zhàn)略產(chǎn)品，建設(shè)高水平重大示范工程，發(fā)揮對民生改善和國家支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的輻射帶動作用；凝聚和培養(yǎng)一批科技人才和高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，建成一批引領(lǐng)性強(qiáng)的創(chuàng)新平臺和具有國際影響力的產(chǎn)業(yè)化基地，造就一批具有較強(qiáng)國際競爭力的創(chuàng)新型領(lǐng)軍企業(yè)，在部分領(lǐng)域形成世界領(lǐng)先的高科技產(chǎn)業(yè)。強(qiáng)化目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究面向我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的關(guān)鍵科學(xué)問題、國際科學(xué)研究發(fā)展前沿領(lǐng)域以及未來可能產(chǎn)生變革性技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ)，統(tǒng)籌優(yōu)勢科研隊(duì)伍、國家科研基地平臺和重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，超前投入、強(qiáng)化部署目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究。聚焦國家重大戰(zhàn)略任務(wù)部署基礎(chǔ)研究。面向國家重大需求、面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，針對事關(guān)國計(jì)民生、產(chǎn)業(yè)核心競爭力的重大戰(zhàn)略任務(wù)，凝練現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、人口健康、資源環(huán)境和生態(tài)保護(hù)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、節(jié)能環(huán)保和新能源、新型城鎮(zhèn)化等領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題，促進(jìn)基礎(chǔ)研究與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求緊密結(jié)合，為創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展提供源頭供給。發(fā)展深地極地關(guān)鍵核心技術(shù)圍繞深地極地探測開發(fā)的技術(shù)需求，重點(diǎn)研究深地資源勘探理論和技術(shù)裝備，開展極地環(huán)境觀測和資源開發(fā)利用。從構(gòu)造背景、深部過程、成礦規(guī)律、勘探技術(shù)和成礦信息提取等方面開展全鏈條研究，深化對成礦過程的全面理解，提高深部資源探測能力，構(gòu)建深地資源保障供應(yīng)的資源可持續(xù)發(fā)展模式。研究海冰—海洋—大氣的稠合變化機(jī)理和極區(qū)環(huán)境變化對全球的影響，重點(diǎn)研究對我國氣候和災(zāi)害性天氣的影響機(jī)理；探索和了解極區(qū)的油氣、礦產(chǎn)、漁業(yè)、航道資源并評估資源潛力和商業(yè)價(jià)值；開發(fā)耐低溫環(huán)境的儀器裝備，發(fā)展極區(qū)自動觀測網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)，形成對極區(qū)的持續(xù)觀測能力；通過在極區(qū)觀測網(wǎng)、海底資源開發(fā)、深冰芯鉆探等領(lǐng)域的國際合作，探索設(shè)立大型極區(qū)國際合作研究計(jì)劃，提高我國極地科研水平和技術(shù)保障條件。氣體傳感器行業(yè)基本情況傳感器技術(shù)與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)并稱現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一。傳感器逐漸由傳統(tǒng)型向智能型方向發(fā)展，傳感器市場也日益繁榮。氣體傳感器作為傳感器領(lǐng)域重要的分支，是一種可以將氣體的某些信息，包括濃度和種類轉(zhuǎn)換為可以被操作人員、儀器儀表、計(jì)算機(jī)等利用的聲、電、光或者數(shù)字信息的裝置，用于現(xiàn)場采集空氣數(shù)據(jù)。通過氣體傳感器將氣體信號轉(zhuǎn)換為電信號，再通過串口通信，傳至單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。氣體傳感器是氣體監(jiān)測儀器儀表及整個(gè)氣體監(jiān)測系統(tǒng)的核心，對氣體監(jiān)測系統(tǒng)起著決定性的作用，氣體傳感器的發(fā)展歷程影響著氣體監(jiān)測儀器儀表行業(yè)的發(fā)展歷程。（一）氣體傳感器行業(yè)發(fā)展階段行業(yè)起步階段主要為二十世紀(jì)二三十年代至二十世紀(jì)六七十年代，1927年奧利弗?約翰遜博士發(fā)明了第一只現(xiàn)代催化燃燒（LEL）傳感器，隨后的1928年美國硅谷的Johnson-WilliamsInstruments研制完成約翰遜-威廉姆斯儀器（或J-W儀器），該儀器成為世界上的第一個(gè)制造現(xiàn)場氣體檢測儀器；1960年第一代電化學(xué)氧氣傳感器出現(xiàn)，后被制作成便攜氧氣檢測儀器；1968年費(fèi)加羅技研的創(chuàng)始人田口尚義率先發(fā)明了半導(dǎo)體式氣體傳感器，相應(yīng)氣體檢測儀也被發(fā)明應(yīng)用。二十世紀(jì)六七十年代至二十一世紀(jì)初，行業(yè)進(jìn)入初步發(fā)展階段。1969年更多種類的有毒氣體化學(xué)傳感器出現(xiàn)并被研制成氣體檢測儀器；1981年，英國City工業(yè)化地推出氧氣和多種其他有毒氣體的電化學(xué)傳感器，從而促進(jìn)了現(xiàn)場氣體檢測儀器的大規(guī)模普及。發(fā)展至二十一世紀(jì)初，行業(yè)內(nèi)氣體監(jiān)測儀器儀表種類逐漸豐富，檢測氣體范圍也更加廣泛。二十一世紀(jì)初至今，行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。隨著集成技術(shù)、分子合成技術(shù)、微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）氣體傳感器被成功研制，傳感器逐步實(shí)現(xiàn)微型化和集成化；同時(shí)，隨著氣敏材料研究的深入和新型傳感器工藝的研制，氣體傳感器和氣體監(jiān)測儀器儀表的種類更加豐富，穩(wěn)定性和一致性水平不斷提高。在此期間，國內(nèi)企業(yè)的趨勢不斷增強(qiáng)，已實(shí)現(xiàn)中低端氣體檢測儀器的，高端傳感器及相應(yīng)儀器儀表的研制穩(wěn)步推進(jìn)。（二）氣體傳感器行業(yè)市場規(guī)模傳感器作為儀器儀表的核心器件，其性能及輸出信號的處理和終端計(jì)算能力的性能決定了儀器儀表的性能。近年來，受工業(yè)氣體檢測、環(huán)保、醫(yī)療等領(lǐng)域的智能化、數(shù)字化市場需求的持續(xù)帶動，全球傳感器市場規(guī)模保持穩(wěn)步增長。根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)，2020年，全球傳感器市場規(guī)模達(dá)到1，606．30億美元，智能傳感器市場規(guī)模達(dá)到358．1億美元，占總體規(guī)模的22．3%。我國傳感器行業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速，已實(shí)現(xiàn)從小到大、從弱到強(qiáng)的歷史性轉(zhuǎn)變。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020年中國傳感器行業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析》報(bào)告顯示，2019年我國傳感器市場規(guī)模達(dá)2，188．8億元，增速為12．70%。發(fā)展可靠高效的公共安全與社會治理技術(shù)圍繞平安中國建設(shè)，以建立健全公共安全體系為導(dǎo)向，以提高社會治理能力和水平為目的，針對公共安全共性基礎(chǔ)科學(xué)問題、國家公共安全綜合保障、社會安全監(jiān)測預(yù)警與控制、重特大生產(chǎn)安全事故防控與生產(chǎn)安全保障、國家重大基礎(chǔ)設(shè)施安全保障、城鎮(zhèn)公共安全風(fēng)險(xiǎn)防控與治理、綜合應(yīng)急技術(shù)裝備等方面開展公共安全保障關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用示范，形成主動保障型公共安全技術(shù)體系。聚焦地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、氣象災(zāi)害、水旱災(zāi)害、海洋災(zāi)害等重大自然災(zāi)害基礎(chǔ)理論問題，重點(diǎn)災(zāi)種的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和巨災(zāi)頻發(fā)與高危險(xiǎn)區(qū)域，開展重大自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)防控與綜合應(yīng)對關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)和集成應(yīng)用示范。運(yùn)用現(xiàn)代科技改進(jìn)社會治理方法和手段，開展社會治理公共服務(wù)平臺多系統(tǒng)和多平臺信息集成共享、政策仿真建模和分析技術(shù)研究，開展社會基礎(chǔ)信息、信用信息等數(shù)據(jù)共享交換關(guān)鍵技術(shù)和綜合應(yīng)用技術(shù)研究。力爭到2020年，形成較為完備、可靠、高效的公共安全與社會治理技術(shù)體系，為經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)穩(wěn)定安全發(fā)展提供科技保障。氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)未來發(fā)展趨勢（一）氣體監(jiān)測設(shè)備向智能化、復(fù)合化方向發(fā)展近幾年，我國的微電子、計(jì)算機(jī)、精密機(jī)械、高密封、特種加工、集成、薄膜、網(wǎng)絡(luò)、納米、激光、超導(dǎo)、生物等高新技術(shù)高速發(fā)展。在技術(shù)跨越式發(fā)展的行業(yè)背景下，下游客戶向氣體監(jiān)測設(shè)備供應(yīng)商提出了更快、更準(zhǔn)、更穩(wěn)的要求，如速度更快、靈敏度更高、穩(wěn)定性更好、樣品量更少、檢測微損甚至無損、遙感遙控距離更遠(yuǎn)、使用更方便、成本更低廉、無污染等，氣體監(jiān)測設(shè)備向智能化和復(fù)合化方向發(fā)展成為行業(yè)主要趨勢之一。氣體監(jiān)測設(shè)備智能化是指在氣體傳感器中嵌入微處理器，使儀器具有自動校準(zhǔn)和故障顯示功能。在軟件設(shè)計(jì)上基于模糊理論和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對氣體種類的識別和濃度的推斷。氣體監(jiān)測設(shè)備復(fù)合化是指氣體檢測儀器致力于能進(jìn)行多參數(shù)測試，多種氣體檢測，如將不同類型的傳感器集成在一塊芯片上，可同時(shí)測試氣體的濃度、壓力、溫度和流速等，從而更全面地反映被測氣體在特定環(huán)境中所顯示的特性。（二）氣體監(jiān)測設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步融合物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后，全球信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次驅(qū)動力。當(dāng)前，信息產(chǎn)業(yè)正處于由移動互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新并與工業(yè)融合，推動了傳統(tǒng)產(chǎn)品、設(shè)備、流程和服務(wù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的進(jìn)程，加速重構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新體系。與此同時(shí)，隨著傳感器、新一代信息通信、云計(jì)算等新技術(shù)的突破，物聯(lián)網(wǎng)下游應(yīng)用熱點(diǎn)逐步成熟落地，物聯(lián)網(wǎng)迎來跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展的新階段。物聯(lián)網(wǎng)成為經(jīng)濟(jì)社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)和重要引擎，在行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，氣體監(jiān)測設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步融合。根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的《2019-2021年中國物聯(lián)網(wǎng)市場預(yù)測與展望數(shù)據(jù)》，我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模發(fā)展快速，年均增速達(dá)到20%以上。我國氣體監(jiān)測設(shè)備行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要為貿(mào)易型企業(yè)和生產(chǎn)型企業(yè)，貿(mào)易型企業(yè)主要代理國際知名品牌產(chǎn)品。由于傳感器產(chǎn)業(yè)檔次偏低、技術(shù)創(chuàng)新能力較差，國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局，因此生產(chǎn)型氣體監(jiān)測設(shè)備供應(yīng)