國產空品感測器及系統的推手

 

刊登日期:2020/12/5
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戴熒美/工研院電光所
 
全球空氣污染問題日益嚴重,衍生各種類型的健康問題,空品感測器及系統需求加溫。配合空品物聯網測點的布建需求,有助於國產感測器及系統發展,並掌握感測器選用及維護知識。工研院團隊運用工業局產業推動計畫,同時輔以政策資源,加速空品感測器及系統的國產化,藉此健全空品感測產業生態體系。
 
【內文精選】
前 言
1. 全球空品感測趨勢
根據世界衛生組織(WHO)公布的「2019年十大健康威脅」,除了慢性病、流感、登革熱、愛滋病等常見疾病,以及醫療環境、基礎衛生保健等配套環境不足外,「空氣污染與氣候變遷」已躋身2019年十大健康威脅的首位,詳見圖一。主要原因為全球有十分之九的人生活在空污環境中,每分鐘可奪走13條人命,吸入空氣中的污染物質,可能導致心、肺、大腦等重要器官損傷,每年有700萬人因空污引起相關疾病致死,如癌症、中風、心血管疾病等。但呼吸是人類生存的基本功能,這也指出空污偵測、改善與即時因應的重要性,特別是對過敏、氣喘、慢性肺阻塞等病人或亞健康民眾而言,更是日趨迫切的需求。
 
但是,室外空品監測的環境惡劣,如風吹、雨打、日曬、溫/濕度變化等,若無嚴謹的取樣及檢測程序,空品監測結果可能失真。通常會用高精度的空品量測儀器,輔以專業技工採樣及分析,相關投資動輒數百萬元,也要較大的監測空間,以致於傳統環保測站難以廣佈,社會大眾亦難掌握日常生活周遭空品狀況,更遑論採取最適當的活動方案。
 
隨著新興科技的持續進步,如物聯網(IoT)、大數據分析、演算法及人工智慧等,帶動戶外空品監測的新思維。期望改用平價的微型感測器,價格在2,500美元以下,體積小到可隨身攜帶,能夠即時監控,便可大量布建,發展多元化應用,如專業研究、個人暴露監測、補充現有監測數據、追本溯源、公民教育、特定場域等,也帶出空品物聯網的新契機,詳見圖二。
 
圖二、空品感測器發展趨勢示意圖
圖二、空品感測器發展趨勢示意圖
 
2. 全球空品感測器市場分析
根據國際市調公司Yole統計資料顯示,2017年全球空品感測器(Air Quality Sensor)市場規模為9.16億美元,預計逐年成長至2023年12.56億美元,2017~2023年均複合成長率為5.4%;其中氣體感測器(Gas Sensor)占比超過八成,微粒感測器(Particle Sensor)占比不及二成,詳見圖三。
 
圖三、全球空品感測器市場統計
圖三、全球空品感測器市場統計
 
值得注意的是,空品感測器應用相當多元,如消費性產品、暖通空調、車用進氣系統及動力系統、無塵室、環境及工業安全、國防及工業用途、醫療等,不同市場區隔的功能規格差異大,如使用壽命、體積大小、環境嚴苛程度、量測精密度或顆粒大小等,相關法規的硬性要求也可能帶動市場商機,如環保要求、工業安全等。
 
在氣體感測器部分,包括CO、CO2、O2、O3、NO2、SO2、VOC等,已廣泛應用於智慧手機、行動裝置、車輛、工廠、家用電器、專業儀器等載具。2017年全球市場規模為7.7億美元,預計循序成長至2023年10.52億美元,2017~2023年均複合成長率為5.3%。
 
細論至個別應用,產值最大為車用動力系統,2020年市場規模為…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌408期,更多資料請見下方附檔。

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