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研发芯片级气体检测器,因士科技想要改变传统工业气体监测

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【摘要】:
气体监测,尤其是有毒,易燃的VOCs(可挥发性有机物)气体的监测,在石油、天然气、化工等领域是关系环保和生产安全的红线。传统方式中通过人工手持气体监测仪或者安装固定式的气体检测报警器可达到监测效果,但前者费时费力且时效性差,后者成本高且实用性不尽人意。创业公司因士环保科技在研发一款高性价比的芯片级气体检测仪及一整套可实时分析安全环保监测数据的云平台,解决工业气体监测当中的环保和安全难题。  传感器

  气体监测,尤其是有毒,易燃的VOCs(可挥发性有机物)气体的监测,在石油、天然气、化工等领域是关系环保和生产安全的红线。传统方式中通过人工手持气体监测仪或者安装固定式的气体检测报警器可达到监测效果,但前者费时费力且时效性差,后者成本高且实用性不尽人意。创业公司因士环保科技在研发一款高性价比的芯片级气体检测仪及一整套可实时分析安全环保监测数据的云平台,解决工业气体监测当中的环保和安全难题。

  传感器是气体检测器的核心。自2014年开始,因士科技团队在美国就一直从事气体泄漏检测传感设备的研发,目前,因士科技已经研发了低功耗的气体传感器,价格有望比目前工业常用的VOCs气体监测传感器降低了一个数量级(相差10倍),使得工厂广泛布点自动监测在经济上成为可能。

  之所以能做到这一点,主要是通过将改性后的碳纳米气敏材料制成传感电极,使其能对特定的气体产生响应,同时由于材料本身的微纳结构特性,提高了传感器的响应速度和灵敏性。目前传感精度可以达到ppm级别,同时功耗和成本只有现有VOCs传感器的10%。同时,传感器采用MEMS加工工艺,经过测算,大规模化量产后成本可大幅降低到预估的数量级。

  除传感器之外,因士科技也希望将检测器的功耗和尺寸都降低到芯片级别,设备能通过无线自组网方式相连,最终成品的气体检测仪电池续航可以达到一年,从而降低工厂更换电池的频率,减少部署安装的人力、经济成本。

  因士科技的首席科学家汪桢博士告诉36氪, 之所以检测器功耗能有大幅度的降低,主要是一方面采用了新型的基于改性CNT(碳纳米管)材料的MEMS气体传感技术,同时另一方面检测器在芯片和软件算法上都采样了低功耗的设计思路,最终使气体检测器的尺寸和能耗降低到现有的1/10。

 

研发芯片级气体检测器,因士科技想要改变传统工业气体监测

 

  因士科技并不打算单独出售传感器及硬件设备。一般来说,相比于产业链的下游,即使是在仪器仪表行业,产业上游利润空间也都比较有限。因士科技主推的产品其实是一整套工业气体的解决方案,包括基于自研气体传感器的气体检测仪及云端的数据分析系统。其中,小尺寸的气体检测仪的产品既可以作为固定式设备,也可以做为便携式设备。

  此外,因士科技还搭建了一套针对工业气体监测领域的物联网平台GASVIEW,可以实时进行数据采集、监测、交换、处理,同时支持定制服务,比如自动生成排污报告,或者自动报警,从而降低企业运行的环境成本,消除安全隐患。

  这套方案的目标客户主要集中在石油化工等工业领域,这也是对气体监测有重要需求的行业。针对工厂,因士科技会提供工厂气体监测、污染物跟踪、环境和安全解决方案。在气体存储和运输领域,会针对运输、港口和仓库等,提供气体泄漏实时数据跟踪,以防止气体泄漏所导致的燃烧和爆炸。

  创始人李尤告诉36氪,团队去年初组建,核心成员于2016年初从美国回国,成立了因士科技。团队由浙大、复旦、卡耐基梅陇、伦敦帝国理工、莱斯大学、斯坦福等学校的硕士、博士组成,在微电子芯片、功能化纳米材料和环境等领域拥有十年以上的研发经验。

  李尤本人最早在一家世界500强化工企业,负责工厂的生产管理和环保安全,后来在美国的能源咨询公司领导气体监测方面的业务,也是最早在国内推广VOCs气体监测的公司。CTO杨建国,是复旦大学微电子学与固体电子学博士,有多年的电子电路系统集成、信号处理和数模混合大规模集成电路设计的经验与知识,曾负责开发国家863项目“信息安全SOC芯片”,国防项目“某型号导弹信标机的研究与设计”,设计了多款高性能嵌入式存储器芯片。首席科学家汪桢是美国莱斯大学博士后研究员,有十年气体污染物控制和功能化纳米材料开发经验,曾在美国创立Brahamand Technologies公司和EnsMax公司。

  选择在这个大部分人都不了解气体监测这个领域进行创业,主要是看重了可观的市场规模及增长空间。因士科技表示,在美国气体监测已经是个很成熟的万亿级市场,在中国市场的需求也一直都存在。近几年国内工业领域安全事故频发,环境污染日益严重,国家也越来越重视。去年10月,国家环保部门出台了VOC治理新政,要求进一步对挥发性有机物进行监测、控制,刺激了国内气体监测市场的崛起。

  目前,公司的第一代检测器已经完成了研发,并进行了小批量的试产,整套方案已经在江浙沪三地试点落地。明年预计会大批量投产,开始拓展客户。团队成立之初即获得了中科院下属基金、真格基金的天使轮融资,正在寻求新一轮融资,主要用于产品研发、量产及市场推广。