非色散红外 (NDIR) 市场规模和份额

非色散红外 (NDIR) 市场分析

2025 年非色散红外市场规模为 7.5 亿美元，预计到 2030 年将达到 10.6 亿美元，复合年增长率为 7.16%。建筑物、车辆、工厂和医院对精确气体监测的要求不断提高，以保持资本流动稳定，而小型化则扩大了可解决的用例。北美和欧洲政府现在要求对商业房地产进行连续二氧化碳跟踪，类似的规则正在亚太地区推出，推动了对可靠、长寿命模块的需求。汽车供应商为符合欧 7 标准的车载传感器做好准备，石油和天然气运营商面临着持续的甲烷监测，这两者都依赖于红外吸收。模块到芯片的迁移降低了物料成本，为可穿戴设备、智能手机和消费者智能家居设备开辟了道路。供应链压力包括校准气体中的氦气短缺会影响近期利润，但不会改变结构性增长前景。

全球非色散红外 (NDIR) 市场趋势和见解

加强商业建筑室内空气质量监管

商业建筑业主现在面临具有法律约束力的室内空气质量阈值，需要连续的二氧化碳读数。加州的 Title 24 要求智能恒温器配备嵌入式气体传感功能，而欧洲的能源绩效指令则制定了并行规则，创建了共享的合规基线。美国国家实验室的现场试验表明，带有嵌入式 NDIR 传感器的需求响应型 HVAC 可将建筑总能耗降低高达 30%，且不会损害舒适度。^{[1]Network Thermostat，“加利福尼亚州第 24 条标准和 HVAC 要求”，networkthermostat.com} 随着新建筑规范的融合，大型设施组合对结合二氧化碳、温度和湿度数据流的多通道模块进行标准化。这一监管势头使非色散红外市场成为下一代楼宇自动化系统的默认技术。

更严格的汽车和工业排放标准

欧洲7 将车载排放监督从模拟估算转换为氮氧化物和氨的实时红外读数，迫使汽车一级供应商将坚固的微电池集成到废气后处理线中，因为美国 EPA 和欧盟甲烷框架要求进行围栏线或现场泄漏检测，因此加州空气资源委员会飞行员验证了类似的架构。坚固耐用的 NDIR 模块能够承受振动、烟尘和极端温度，同时在多年的服务间隔内保持校准。^{[2]Sensirion Connected，“EPA 关于甲烷排放的新法规，” sensirion-connected.com} 

加速暖通空调自动化和智能恒温器的普及

消费者对声控气候控制的需求与零净能耗建筑规范相结合，推动智能恒温器进入主流更换周期。对低收入住房的公用事业研究表明，带有嵌入式红外传感器的智能 HVAC 控制器可以将家庭费用减少 25-30%。^{[3]加州能源委员会，“低收入家庭的智能 HVAC 控制”energy.ca.g因此，大众市场品牌需要低于 10 美元的传感器芯片，以在四年的工作周期内保持精度。基于云的校准可减少漂移并简化车队维护，从而降低服务提供商的总拥有成本。亚太地区合同制造商扩大了表面贴装芯片的规模，降低了单位成本并扩大了全球供应。}

二氧化碳图和呼吸护理设备的增长

连续二氧化碳波形监测现已成为手术室和重症监护病房的标准护理。美敦力的 Microstream 平台通过实时评估显示减少了不良呼吸事件。随着医院将遥测扩展到重症监护之外，低功耗 NDIR 元件迁移到运输监视器和病房设备中。学术原型展示了用于家庭慢性病管理的经皮二氧化碳传感，增强了对纽扣电池供电芯片的需求。远程医疗平台将传感器输出与云算法联系起来，使临床医生能够o 在呼吸衰竭发生前进行干预。

价格侵蚀和传感器商品化

空气质量计和智能手机的大批量生产将平均售价推至 5 美元以下，侵蚀了传统供应商的利润。中国晶圆厂利用规模经济和本地化供应链来削弱欧洲或北美供应商的竞争力。因此，现有企业转向软件、校准n 即服务，以及高价值的医疗或汽车认证，其中质量溢价仍然适用。持续的成本压缩仍然是预测复合年增长率的最大负面波动。

恶劣温度/湿度下的性能漂移

现场数据证实，当传感器面临 -40 °C 至 70 °C 之间的快速波动或持续相对湿度高于 95% 时，输出误差超过 10%。光路冷凝会降低测量保真度，虽然新的涂层和补偿算法有所帮助，但室外管道、家禽舍和化工厂的维护间隔会缩短。这些限制限制了高压力环境中的采用范围，并提高了总生命周期成本。

细分分析

按产品类型：固定模块在连接传感器激增的同时稳定增长

凭借重视稳定电源和连接的楼宇自动化改造，固定/壁挂式模块在 2024 年保留了 37.34% 的份额受控制的环境条件。随着能源法规修订将二氧化碳监测范围扩大到小型商业设施，固定模块的非色散红外市场规模预计将稳步扩大。连接的传感器复合年增长率高达 7.53%，配备集成微控制器和无线堆栈，可实现远程固件更新和预测校准。便携式手持仪器为需要立即诊断的消防和环境现场工作人员提供服务，而工业过程分析仪则为炼油厂或化学反应器嵌入了多通道光学器件。

边缘计算框架现在在传感器上封装机器学习推理，从而削减云带宽并实现即时警报。 Sensirion 的物联网就绪平台将 MQTT 消息传递与安全设备管理相结合，降低了软件合作伙伴的集成成本。过程分析仪部署双光束架构，可纠正漂移和过滤器污垢，为贸易交接提供百分位数级精度

按检测气体分类：制冷剂加速使用时，二氧化碳占主导地位

二氧化碳检测在 2024 年占据了 64.57% 的收入，反映出其作为室内空气质量指标和医疗设备代谢指标的普遍性。随着学校和办公室升级通风控制，二氧化碳模块的非色散红外市场份额仍然保持弹性。由于全球变暖潜力上限促使运营商采用密封系统，制冷剂传感的复合年增长率为 7.64%。旭化成的 R290 传感器在 94 µA 平均电流下提供 ±2.5% 的可燃下限精度，解决了分体式交流装置中长期存在的功率预算障碍。

碳氢化合物模块继续装备石油平台和管道清管系统，在这些系统中，甲烷泄漏会受到监管罚款。麻醉气体通道服务于手术室；微型药筒现在可插入便携式麻醉机中，扩大了资源匮乏的诊所的使用范围。多气体库建设集成到单芯片中，缩短了 OEM 在制冷剂或二氧化碳重点之间进行调整的工程周期。

按最终用途行业：HVAC 规则、医疗保健崛起

在指定实时 CO2 反馈回路的通风规范的推动下，HVAC 和楼宇自动化占 2024 年销售额的 39.87%。该部门的资本密集度仍然较低，但交易量较高，为供应商提供稳定的现金流支持。医疗保健应用以复合年增长率 7.31% 的速度发展，现已涵盖床边二氧化碳图、新生儿护理和家庭肺活量测定。随着付款人认可远程患者监控以缩短住院时间，医疗设备的非分散红外市场规模必将攀升。

工业安全计划采用红外节点覆盖可燃气体，取代遭受中毒的催化珠。汽车制造商部署车内空气二氧化碳传感器来触发新鲜空气进气并满足乘员的健康目标，而公交车队则改造监控系统以减轻驾驶员疲劳。农业转向到用于温室富集和牲畜棚通风的多物种阵列，研究表明，当二氧化碳、氨和甲烷保持在最佳范围内时，植物产量和动物体重增加都会提高。

按平台/外形因素：芯片推动小型化

模块级设备在 2024 年仍占主导地位，占 46.23%，因为它们平衡了易于集成与强大的光路。然而，随着 MEMS 技术的进步，在不影响信噪比的情况下缩小光学腔，芯片传感器的复合年增长率最快为 8.73%。因此，芯片级产品的非色散红外市场规模正在消费电子产品中迅速扩大。研究人员最近制造了一种比像素更小的光谱仪，但仍能解析紫外到近红外波段，这突显了完全集成芯片的发展轨迹。

PCB 安装芯片滑入可穿戴设备和智能手机中，一旦材料成本下降，就会实现大规模采用。完整的分析系统对于 PE 仍然至关重要石化产品贸易交接，附带样品调节模块、自动校准阀和嵌入式分析。供应商路线图显示，超材料滤波器取代了分立光学器件，有望降低成本和功耗，与物联网节点预算相一致。

地理分析

经过多年对工业自动化的投资和严格的排放规定，亚太地区占 2024 年收入的 32.49%。中国的水泥、钢铁和化工现代化利用红外探头进行锅炉优化和烟囱监测。台湾、韩国和中国大陆的半导体产能支持大批量传感器芯片制造，从而缩短交货时间。日本不断完善汽车尾气技术，将高温 NDIR 探头集成到汽油颗粒过滤器中。印度的智慧城市和室内空气质量计划增加了对成本优化的墙壁模块的需求。

南美洲随着巴西和阿根廷实现农业机械化并加强屠宰场排放检查，黎加的复合年增长率为 7.98%，引领增长。温室运营商部署与 NDIR 反馈相关的闭环二氧化碳浓缩，提高作物产量并获得碳信用额。智利和秘鲁的矿业州在地下竖井中安装了硬线泄漏检测网络，以降低爆炸风险。从圣保罗到波哥大的城市当局安装了空气质量信息亭，为开放数据门户提供数据，进一步提高了需求。

北美利用联邦甲烷规则来推动管道和井场监测；州建筑规范收紧了新建建筑的二氧化碳标准。欧洲根据含氟气体法规推进制冷剂逐步减少，并扩大基于占用的通风。这两个地区都面临氦气短缺，导致高精度分析仪的重新校准速度减慢，促使供应商探索氩气或氮气混合物作为校准气体。中东和非洲采用 NDIR 来满足火炬气合规性和海水淡化计划虽然预算限制影响了销量，但安全性较差。

竞争格局

非色散红外市场拥有适度的现有企业和利基挑战者。 Sensirion 将硬件与云软件捆绑在一起，可可视化 ESG 报告的排放量，从而在数据服务上脱颖而出。霍尼韦尔将红外探测器与海上运营商的分析平台配对，通过集成生命周期支持获取价值。 MSA Safety 以 2 亿美元收购 M&C TechGroup，扩大了其分析仪在能源加工领域的足迹，表明了对无机增长途径的兴趣。

战略联盟也塑造了该领域。 SICK 和 Endress+Hauser 组建了一家拥有 730 名员工的合资企业，将流量计和分析仪产品组合结合起来，旨在化学加工中的脱碳项目。 Sensirion Connected Solutions 与 Project Canary 合作共同开发连续性解决方案经过美国 EPA 规则认证的多种甲烷传感器。新进入者推动光声和激光平台，声称其灵敏度达到十亿分之一。然而，耐久性测试和认证障碍使现有企业有时间推进自己的精密产品线。

市场碎片化在消费电子产品和可穿戴健康领域打开了空白空间，这些领域的单位利润微薄，但销量却巨大。相反，高端工业和医疗垂直市场仍然对品牌敏感，提供溢价以换取监管合规性和全球支持网络。通过模块化设计和基于订阅的校准实现两端的供应商将在预测窗口期间获得份额。