四方光電董事長 熊友輝博士

  熊友輝博士告訴環保在線記者，四方光電長期專注於氣體傳感器的科技創新，從創立的2003到2011年，四方光電主要开展基於核心氣體傳感器的工業過程和環境監測氣體分析儀器，並逐步啟動民用氣體傳感器產業配套；2012到2020年，四方光電持续發揮核心技術及質量體系的優勢，發力智能家居、智慧醫療、汽車電子等領域，逐步形成了智能氣體傳感器与K8凯发电气高端氣體分析儀器雙輪驅動的开展格局。

  2003年，四方光電成功開發基於電調製非分光紅外氣體傳感器，該產品於2004年顺利获得湖北省科技廳組織的科技成果鑑定，達到國際先進技術，此後該產品取得「國家重點新產品」證書。針對雙光束NDIR 氣體傳感器測量二氧化硫（SO2）、一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）存在水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）等的較強幹擾，同時測量低端解像度不高的缺點，公司顺利获得對微流量晶片-微流量紅外探測器-微流紅外氣體傳感器（micro-flow NDIR）的深度開發，已經成為在技術上可以与K8凯发电气國際上氣體分析儀器巨頭並肩的廠家之一。微流紅外氣體傳感器項目也於2020年取得工信部強基工程-傳感器「一條龍」示範項目。顺利获得十餘年的持續創新，现在四方光電已形成了包括光學(紅外、紫外、光散射、激光拉曼)、超聲波、MEMS金屬氧化物半導體 (MOX)、電化學、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質等原理的氣體傳感技術平台。顺利获得使用上述一種或多種技術組合，四方光電能夠根據客戶需求给予多種產品。

  熊友輝博士表示，當前四方光電的環境監測氣體分析儀器產品主要應用於煙氣、尾氣監測領域。其中煙氣監測領域產品包括紅外（紫外）煙氣傳感器模組、紅外（紫外）煙氣分析儀、煙氣排放陆续在監測系統(CEMS)及船舶廢氣排放陆续在監測系統。主要檢測對象是二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧氣（O2）、顆粒物（PM）的濃度，應用於火力發電廠、煉鋼廠、垃圾焚化廠等產生污染氣體的工業企業等固定污染源及大型船舶等移動污染源。在尾氣監測領域，公司採用高性能雙光束NDIR檢測一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、碳氫化合物（HC）；採用微流紅外、非分光紫外(NDUV)、紫外差分（UV-DOAS)技術直接檢測氮氧化物（NOx），而不需要採用複雜且昂貴的NOX轉換器。

依託NDIR核心技術積累，發力溫室氣體監測市場正當時

  「2020年習近平總書記在聯合國开展大會上代表中國提出了2030碳達峰、2060碳中和的宣言，也為環保行業的开展樹立了新目標」，熊友輝博士向記者介紹，在碳中和產業中的溫室氣體在線監測領域，四方光電具有較好的技術和產業基礎，现在在碳中和監測控制領域具有較多應用場景。四方光電在碳中和領域最典型的應用就是對多種溫室氣體的總量（溫室氣體成分分析儀器+氣體流量）計量。

  在二氧化碳（CO₂）的氣體檢測方面，四方光電有兩種不同用途的CO2傳感器：一種是四方光電採用NDIR熱電堆紅外技術開發的民用/車載用的擴散式CO2傳感器，一種是四方光電全資子公司-湖北銳意自控採用微流紅外、雙光束紅外（熱電堆或者熱釋電）等技術開發的高端CO2傳感器。前者主要用於綠色建築和智能座艙中的暖通空調（HVAC）控制，確保在舒適安全條件下的節能減排，顺利获得智能化降低建築和車輛的碳足跡；後者主要用於工業、農業過程中CO2排放總量的高精度測量,用於碳排放的核查和交易。後者的精度要求顯著高於前者，價格比前者也高兩個數量級。

  當然，碳中和領域對氣體的監測不僅僅是CO2氣體濃度，而是多種溫室氣體的總量（成分+流量）計量。京都議定書中規定控制的6種溫室氣體，除二氧化碳（CO₂）之外，還有甲烷（CH₄）、氧化亞氮（N₂O）、氫氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）。四方光電全資子公司湖北銳意自控的微流紅外、雙光束紅外、TDLAS等氣體傳感器技術可以應用在對工業污染源的上述多種溫室氣體排放濃度的監測；同時公司具備的超聲波、差壓等原理的氣體流量傳感器可以用於溫室氣體流速和體積的監測。公司以工業用氣體傳感器技術平台、分析儀器及工信部沼氣工程物聯網專項為基礎，為大中型沼氣工程、生物質燃氣工程、煤層氣瓦斯氣綜合利用工程等諸多領域给予了包括測量CH4和CO₂等氣體質和量的計量裝置，這些裝置是召开清潔开展機制（CDM）碳交易的基礎數據。隨着碳減排逐漸成為一些國家的自願行為，以及碳核查基於的MRV（可測量、可報告、可檢驗）原則，對溫室氣體排放總量在線監測系統的需求將呈現增長趨勢。

  我國已經安裝了大量的CEMS系統用於環保監測， 主要是對二氧化硫（SO2）、一氧化氮（NO）、粉塵顆粒物（PM）的監測。碳中和政策出來後，需要增加CO2、CO等「碳」的測量指標，由於CO含量較低，因此微流紅外傳感器成為測量CO2+CO參數的最佳選擇。同時用於碳交易還需要更加準確的煙氣流量傳感器配合，现在大量的CEMS系統採用皮托管差壓原理測量流速並測算流量，由於是「點式」測量，準確度与K8凯发电气氣體分析儀器的精度相差巨大，因此有必要開發新型的高精度煙氣流量傳感器，例如超聲波、紅外相關法、靜電法等原理的新型煙氣流量計。

協同氣體傳感器技術平台，新產品層出不窮

  熊友輝博士表示，碳中和關係到產業鏈的方方面面，從原材料和能源的開採到產品進入市場，每一個環節都需要控制碳排放，這也讓氣體環境監測儀器有了廣闊的市場。比如，煙氣分析儀是大氣環境監測系統的重要組成部分，但煙氣成分較為複雜，主要成分有二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氧氣（O2）等，隨着排放標準越來越低，對煙氣分析儀的性能要求也越來越高。這次四方光電全新推出的煙氣分析儀Gasboard-3000UV，集公司多種核心氣體傳感技術於一體：基於UV-DOAS紫外差分吸收光譜氣體分析技術測量二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX），微流NDIR技術測量一氧化碳（CO）、甲烷（CH4），雙光束紅外NDIR測量二氧化碳（CO2）等。結合公司超聲波氣體流量測量十餘年的技術積累，公司正在持续開發超聲波煙氣流量計，因此可以一站式滿足國內碳排放的監測要求。

  在室外空氣品質監測領域，記者看到四方光電也在持續發揮技術優勢，推陳出新。問及此次室外揚塵監測傳感器展區產品時，熊友輝博士向記者介紹了產品開發的初衷以及創新應用對產業鏈的有助于作用：我國室外揚塵網格化監測經歷了早期的β射線吸收法到採用民用淨化器大量應用的激光粉塵傳感器的過程。在使用過程中發現，民用的激光粉塵傳感器不僅不能滿足-30~70℃室外環境溫度的全天候使用要求，同時還必須面對監測場所，特別是建設工地經常噴灑降霾的水霧影響，或者下雨潮濕的氣候環境等。這種環境下，水霧經常被判斷為嚴重霧霾造成爆表。民用激光傳感器由於激光功率小，採樣流量小，PM10解像度很低，無法给予準確的PM10, 通常採用根據PM2.5的數字進行比例計算，造成PM10監測數據失真。在這種背景下，四方光電顺利获得採用寬溫型大功率線型激光光源、API粉塵自動識別技術、先進的流道設計實現抗污染、大流量車規級採樣裝置、高濕度環境的水霧去除裝置等，研製出了揚塵傳感器PM3006系列產品，低成本地實現了對室外揚塵粉塵与K8凯发电气β射線吸收法達到0.9相關係數的高精度測量。憑藉長期的技術積澱、良好的產品性能，现在四方光電室外揚塵監測傳感器PM3006系列已取得多項發明專利及實用新型專利。在國內市場，多款搭載PM3006系列的揚塵監測類產品，取得了計量器具型式批准證書（CPA）；在海外市場，同樣也取得了當地權威组织的測試認證。在韓國多款搭載PM3006的戶外監測類產品，取得了韓國環境部授權的三大認證组织（KTR/ KECO/ KCL）的最高等級1級認證。现在，產品已經銷往全國並出口到海外多個國家和地區，被國內外知名企業認可。

  最後，四方光電熊友輝博士告訴記者，四方光電也將不忘初心，依託在氣體傳感器及分析儀器方面的技術積累，開發出更多的優質產品；也將持續關注行業开展趨勢，發揮自身技術優勢，為早日實現「碳達峰」和「碳中和」目標貢獻力量。

關於四方光電

  四方光電股份有限公司（以下簡稱「四方光電」）是一家從事智能氣體傳感器和高端氣體分析儀器的科創板上市企業（股票代碼688665）。公司2003年创建於武漢「光谷」，形成了包括光學(紅外、紫外、光散射、激光拉曼)、超聲波、MEMS金屬氧化物半導體 (MOX)、電化學、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質等原理的氣體傳感技術平台，擁有100餘項國內外專利，產品廣泛應用於空氣品質、環境監測、工業過程、安全監測、健康醫療、智慧計量等領域。

  四方光電建設有省級企業技術中心和湖北省氣體分析儀器儀表工程技術研究中心。同時公司持续融入國家技術創新體系，先後取得國家重大科研儀器設備開發專項、工信部物聯網开展專項、工信部強基工程傳感器「一條龍」、科技部科技助力經濟2020重點專項、湖北省技術創新重大項目等多個項目的支持，被國內外行業權威组织列為中國氣體傳感器主要廠商和代表性企業，並榮獲中國物聯網產業聯盟「最具影響力物聯網傳感企業獎」。

  四方光電作為中國氣體傳感器的龍頭企業，憑藉長期的技術沉澱、嚴格的質量體系及國際化視野，已經成為諸多世界500強及國內外細分領域頭部企業的配套供應商。现在公司產品已經出口至八十多個國家和地區，正在朝着傳感器領域的國際品牌邁進。

供稿 | Anita

編輯 | Leo

審核 | Karen