瞻觀前沿

研究人員開發(fā)了一種革命性的傳感器，能夠無線檢測化學戰(zhàn)劑，代表著公共安全技術的重大進步。這種創(chuàng)新設備能夠識別甲基膦酸二甲酯 (DMMP) 等物質，將監(jiān)測的效率和可靠性提升到了新的水平應對化學威脅，無需直接電源或物理連接。研究發(fā)表在《微米與納米工程》雜志上。

為了確保全球安全，迫切需要對化學戰(zhàn)劑(CWA)進行先進檢測，這導致了新型氣體傳感器的開發(fā)。該傳感器的特點是響應速度快、靈敏度高、尺寸緊湊，對于CWA的早期檢測至關重要。準確檢測和監(jiān)測化學武器對于軍事和民用的有效防御行動至關重要。由于CWA的危險性，研究通常僅限于授權實驗室，使用模擬CWA化學結構但沒有毒性作用的模擬物。

在這項研究中，研究人員利用表面聲波(SAW)技術創(chuàng)新了一種無源無線傳感器系統，該系統專門針對神經毒劑模擬物甲基膦酸二甲酯(DMMP)，從而徹底改變化學戰(zhàn)劑檢測。該傳感器工作頻率為433 MHz，在鈮酸鋰基板上使用獨特的氟醇聚硅氧烷(SXFA)涂層，增強了其在各種環(huán)境條件下的靈敏度和穩(wěn)定性。

研究團隊表示，該傳感器系統標志著CWA檢測技術的重大飛躍。其無源無線特性允許在難以進入或危險區(qū)域進行操作，確保安全和效率。該技術在軍事和民用防御領域具有巨大潛力，為早期CWA檢測提供了可靠、高效的手段。它能夠在充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境中進行無線操作，使其成為確保公共安全和防范化學威脅的寶貴工具。

圖片來源：SciTechDaily.com

技術價值觀察

從傳感器產業(yè)鏈上下游來看，上游主要包括各類傳感器制造所需原材料的供應，常規(guī)材料包括半導體材料、陶瓷材料、金屬材料以及有機化工材料等;產業(yè)鏈中游主要是各類傳感器的制造和封裝等，從傳感器種類來看，具體包括壓力傳感器、圖像傳感器、光傳感器以及溫度和濕度傳感器的生產制造;在下游應用市場，傳感器廣泛的應用于通訊電子、消費電子、工業(yè)、汽車電子、智慧農業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、安全保衛(wèi)、醫(yī)療診斷、交通運輸、智能家居、機器人技術等眾多領域。

研究人員開發(fā)出一種尖端傳感器，能夠無線檢測化學戰(zhàn)劑，徹底改變了安全措施。因此，從傳感器產業(yè)鏈上看，該技術處于產業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

——全球傳感器行業(yè)技術來源國分布：中國占比最高

目前，全球傳感器第一大技術來源國為中國，中國傳感器專利申請量占全球傳感器專利總申請量的30.86%;其次是日本，傳感器專利申請量占全球傳感器專利總申請量的21.27%。美國和德國雖然排名第三和第四，但是與排名第一的中國專利申請量差距較大。

統計說明：①按每件申請顯示一個公開文本的去重規(guī)則進行統計，并選擇公開日最新的文本計算。②按照專利優(yōu)先權國家進行統計，若無優(yōu)先權，則按照受理局國家計算。如果有多個優(yōu)先權國家，則按照最早優(yōu)先權國家計算。

——全球傳感器行業(yè)專利申請趨勢

從趨勢上看，2010-2020年，中國傳感器專利申請數量一直遙遙領先，美國和日本第二和第三名的位置比較穩(wěn)定。

韓國和德國專利申請數量在2010-2020年間都出去起鼓相當的位置，保持在第四和第五名的位置。

統計說明：①按每件申請顯示一個公開文本的去重規(guī)則進行統計，并選擇公開日最新的文本計算。②按照專利優(yōu)先權國家進行統計，若無優(yōu)先權，則按照受理局國家計算。如果有多個優(yōu)先權國家，則按照最早優(yōu)先權國家計算。

——中國傳感器行業(yè)區(qū)域專利申請分布：江蘇申請數量最多

中國方面，江蘇為中國當前申請傳感器專利數量最多的省份，累計當前傳感器專利申請數量高達17.2萬項。廣東和浙江當前申請傳感器專利數量均超過10萬項。中國當前申請省(市、自治區(qū))傳感器專利數量排名前十的省份還有北京、山東、上海、安徽、四川、湖北和河南。

——傳感器下游應用多樣

作為一種無線感應與檢測裝置，傳感器行業(yè)主要應用領域包括消費電子、工業(yè)電子、汽車電子、醫(yī)療、環(huán)境保護、航空航天等。

——2021年市場規(guī)模接近3000億元

據《2020年賽迪顧問傳感器十大園區(qū)白皮書》，2014-2019年，我國傳感器市場規(guī)模呈不斷增長趨勢，2014年行業(yè)市場規(guī)模為982.8億元，2019年增長至2188.8億元。2020年，我國傳感器市場規(guī)模提高至2494億元，同比增長約13.9%。結合我國傳感器市場規(guī)模占全球市場比例情況，以及2021年我國傳感器市場因疫情控制情況較好而增速回升等相關因素測算得到，2021年我國傳感器市場規(guī)模約為2968.0億元。

——我國傳感器區(qū)域化分布初步顯現

目前傳感器行業(yè)的企業(yè)正向著創(chuàng)新化、智能化、規(guī)模化的方向發(fā)展。據企查貓統計，截止2021年6月29日，中國相關傳感器企業(yè)共計50664家，其中廣東省共計11170家，占比達到22.05%，位列全國第一;江蘇省相關企業(yè)共計8640家，占比為17.05%;浙江省共有4486家傳感器相關企業(yè)，占比達8.85%。

從產業(yè)鏈來看，我國智能傳感器產業(yè)生態(tài)也逐漸趨于完備，設計制造，封測等重點環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)布局。這些傳感器的生產企業(yè)主要集中在長三角地區(qū)，并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。

中國傳感器技術賽道熱力圖

根據產業(yè)熱力圖顯示，與傳感器關鍵技術強關聯的城市集群主要集中在西北和華東地區(qū)，并且以陜西、江蘇省為重點發(fā)展區(qū)域，未來布局傳感器發(fā)展路徑，極大可能性在于西北和華東地區(qū)優(yōu)先導入，其中可重點關注陜西省西安市雁塔區(qū)、江蘇省無錫市新吳區(qū)、湖南省長沙市開福區(qū)所處的傳感器相關企業(yè)，以及該地方對于傳感器產業(yè)的發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

經濟學人APP資訊組

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