温室气体监测市场或将迎爆发性增长，霍普斯是这样行动的

2022年极端高温天气促使人们开始更加关注“温室气体”“碳排放”等名词。随着双碳政策的逐步推进，从“十四五”生态环境监测规划、碳监测评估试点工作方案，再到碳达峰碳中和目标的提出，国家政策明确提出开展温室气体监测和评估，推进碳排放实测技术发展和信息化水平提升等内容。

习总书记讲话中提出，中国二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取到2060年前实现“碳中和”。在双碳战略下，温室气体监测将成为未来一段时期环境监测的重点，也将为整个环境监测市场带来新的增长点。

此外，从招投标网站也可以看到，各地碳/温室气体排放监测项目招标正如火如荼开展，预计温室气体监测仪需求量将大幅增长。基于此，仪器信息网特别策划《新增长点：温室气体监测》系列采访，今天我们的采访对象是南京霍普斯科技有限公司（以下简称“霍普斯公司”），探讨机遇、市场、技术、产品、销售、发展六大模块，关注双碳政策为公司带来了哪些新机遇，又伴随着哪些新挑战。

仪器信息网：当前双碳等一系列政策出台将给环境监测市场变化出了哪些新的热点机遇？我国温室气体监测发展现状与国外相关行业又有怎样的区别？

霍普斯公司：双碳各项政策的出台无疑是会给国内环保产业注入巨大动力，也必将给环境监测尤其是碳排放监测、大气温室气体监测带来巨大的市场机遇。

从国际现状来看，目前各国都在致力于减少碳排放，控制二氧化碳排放，摸清碳排放量及碳补偿。但对比国外，我国二氧化碳碳排放监测与核算尚处于起步阶段，二氧化碳监测市场刚刚起步，潜力巨大。

另一方面，温室气体监测是研究温室气体浓度变化趋势以及碳源和碳汇的构成、性质和强度等的基础。由于温室气体排放存在较大的时空变化特征，为了进行准确的排放估算，必须揭示温室气体排放的日变化、季节变化和空间变化的规律性。需要从点源、面源、区域、全球等不同空间尺度研究天地一体化高灵敏时空监测技术，监测仪器是必不可少的组成部分。

目前，许多城市背景站的温室气体的微量与痕量监测仪器设备大多采用国外技术，国产的仪器将有巨大的发展空间和市场机遇。国内温室气体监测仪器技术与应用的发展已经成为环境监测仪器的新热点，但与国外尚有较大差距。以温室气体的光谱学监测技术为例：经过近二十年的发展，我国温室气体光谱学监测技术已经取得了长足的进步，探测手段、研发投入、应用产出等都有了较大的提升，并逐渐形成了天地一体化监测体系，地基遥感探测和卫星遥感探测方面的一些研究成果也达到了国际先进水平，但是目前大气环境温室气体高精度分析仪仍需进口来补齐我国监测技术短板。

仪器信息网：目前市场上温室气体监测主要包括哪些？

霍普斯公司：温室气体监测主要包括用于：碳排放源的温室气体连续排放监测技术、大气环境的温室气体浓度监测，及陆地与海洋的生态环境系统的碳源汇监测技术。用于排放源的温室气体监测仪器要求高灵敏度和高精密度，用于大气环境温室气体浓度监测及碳源汇监测的仪器要求能实现微量及痕量气体浓度监测。

仪器信息网：当前，温室气体检测有哪些主流技术和主流品牌？其竞争格局怎么样？

霍普斯公司：从原理上来说，目前，国内外温室气体监测技术主要包括：光谱学监测技术与色谱学监测技术，以及色-质联用等监测技术。常见的温室气体光谱学检测技术主要包括非分散红外光谱技术(NDIR)、傅立叶变换光谱技术(FTIR)、差分光学吸收光谱技术(DOAS)、差分吸收激光雷达技术(DIAL)、可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)、离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)、光腔衰荡光谱技术(CRDS)、激光外差光谱技术(LHS)、空间外差光谱技术(SHS)等。

在温室气体高灵敏探测技术方面，以美国Picarro、ABB为代表的气体分析仪公司，开发了高性能的CRDS、OA-ICOS气体检测仪，目前在国内大气背景站、高原科考及其他温室气体高精度测量需求领域占据了市场；温室气体总量及垂直廓线探测方面，德国Bruker超高分辨FTIR地基遥感是TCCON等组织全球碳排放观测的主要技术方案；德国航空航天中心利用星载DIAL实现了三种主要温室气体的高精度遥感探测；LHS地基/星载温室气体探测是NASA发展部署中的技术方案，相关产品的工程化和应用水平处于国际领先地位；在温室气体区域分布航测和排放源遥测评估方面，德国不莱梅大学开展了基于SCIAMACHY卫星和机载WFMDOAS的算法及系统集成研究。

对比国内，目前国内在温室气体监测技术研究方面也开展了大量的工作，一些产品仪器也实现了产业化推广，包括原位点式TDLAS温室气体监测仪、开放光路长光程TDLAS温室气体测量仪、机载高灵敏CRDS温室气体分析仪、原位点式高精度OA-ICOS温室气体分析仪和温室气体SHS卫星监测载荷等，代表性研究单位包括中国科学院安徽光机所、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学、国防科技大学、山西大学、南京信息工程大学等，部分民营仪器公司也参与其中。

国内在线监测仪器行业在碳排放源的温室气体连续排放监测（CEMS）技术方面已经比较成熟，已经有多家产品参与生态环境部的碳监测试点的技术应用。在大气环境温室气体浓度监测及碳源汇监测的仪器技术方面，国内的研究院所已经有许多研究成果，而国产仪器在技术研究开发方面大多刚刚起步。

在激光光谱与傅里叶变换红外光谱的技术应用方面，由于在环境空气质量监测有较好的技术基础，用于温室气体监测的国产FTIR技术相对比较成熟。

国产仪器在温室气体的微量与痕量监测技术方面，如腔衰荡光谱（CRDS）及离轴积分腔输出光谱监测（OA-ICOS）尚处于技术开发阶段，与国外有较大差距。尤其是测量精度、环境适应性和长期稳定性等技术指标方面差距颇大。

总结来说，目前的竞争格局在碳排放源的温室气体连续排放监测（CEMS）方面，主要是国内多家企业的品牌竞争。在大气环境温室气体浓度监测及碳源汇监测技术方面，主要是国外主流品牌的竞争，国产仪器尚处于技术发展阶段，在未来将会与国外品牌形成竞争。

仪器信息网：从具体的技术角度，贵公司的温室气体监测仪采用什么技术？克服了哪些难题？与市场上同类品牌相比有什么优势？

霍普斯公司：本公司在温室气体监测技术方面主要基于光谱学在线监测技术以及基于色谱学的在线气相色谱监测技术。

本公司已经开发了温室气体在线气相色谱仪，采用多检测器技术及预浓缩处理技术，可以实现温室气体的微量与痕量监测，这个领域已形成系列产品，包括防爆型在线色谱仪的技术应用。

基于光谱学在线监测领域，本公司已经开发了基于NDIR、FTIR、QCL 和OA-ICOS的温室气体在线监测技术。在碳排放源监测方面，已开发了烟气排放温室气体连续监测系统。针对小范围的区域温室气体排放监测，采用NDIR、FTIR、QCL技术并配合长光程吸收气室技术，能实现百分比到ppm级的精确测量。其中NDIR技术，采用IFC和GFC技术，通过交叉矩阵方法消除气体间的相互干扰，在一台表中实现多组分同时测量；FTIR技术，采用国产化干涉仪，结合在线浓度反演算法，实现多组分无干扰测量和高动态范围的气体检测；QCL技术，采用中红外激光器加长光程测量池技术，光谱分辨率能达到0.001cm-1，可实现气体无干扰测量，光源模块化设计，让分析仪能同时检测1-12种组分，结合在线浓度反演算法，可实现长期稳定运行，极大的减少现场维护成本，实现不间断测量。基于QCL中红外光谱技术开发，本公司已经取得初步技术成果，相关产品在温室气体监测方面已得到初步应用，如用于生物质燃烧的温室气体多组分在线监测。

正在开发的离轴积分腔输出光谱OA-ICOS技术，有效光程可到10km，可实现对近红外到中红外波段的气体高精度检测。目前，国内基于TDL+QCL的离轴积分腔输出光谱OA-ICOS技术开发尚处于研究阶段，本公司在TDL+QCL中红外光谱技术应用，特别是用于温室气体多组分监测方面，在国内具有一定的优势。

仪器信息网：从产品角度，贵公司在温室气体检测产品线方面是如何布局的？目前有哪些具体产品或者成果？分别处于什么阶段？

霍普斯公司：本公司在温室气体监测产品线的布局，主要是开发基于光谱学检测技术的温室气体分析仪，同时积极开发在线色谱仪技术在温室气体监测的应用。

基于光谱学的技术开发，目前本公司已实现基于NDIR红外检测技术用于温室气体CEMS测量，开发了二氧化碳自动监测系统、甲烷自动监测仪、温室气体传感网络监测仪等产品。并且在TDLAS、FTIR及QCL的在线气体监测技术已取得多项成果。

在线气相色谱仪领域也已经具备相当的竞争力，目前公司产品已经成熟用于VOCS及环境空气质量监测。已开发了基于FID/TCD/FPD/EPD等多检测器技术与应用，已实现用于VOCS及环境空气PAMS、恶臭等在线监测技术的多项成果。

此外公司致力于智慧管理平台建设，将结合温室气体排放监测的市场需要，开发碳排放计量监测系统及“监管”一体化的智能化平台，协助碳排放企业及地方政府进行碳排放管理，提升温室气体和碳排放监测能力。

以上产品技术成果，有望进一步扩大应用于温室气体的监测市场。随着国内碳排放监测市场的需求，应用光学监测和色谱监测的温室气体监测仪器新产品的投产，将成为公司新的业绩增长点。

仪器信息网：从销售角度来说，目前，贵公司温室气体监测仪有哪些典型的应用单位？预期，哪些单位会是仪器使用大户?

霍普斯公司：本公司开发的温室气体监测设备如碳排放源温室气体CEMS，样机已在火电厂试运行，市场销售处于推广阶段。其它用于温室气体监测仪目前处于样机开发阶段，试点项目正在逐步展开。

从温室气体监测的市场预测分析，国内重点行业如：火电行业、钢铁、垃圾焚烧行业等固定排放源的二氧化碳监测仪器系统将会率先开展，将为碳交易市场提供可靠的温室气体排放监测数据，将具有较大的市场前景。

在大气环境监测站的温室气体浓度及碳源汇监测方面，国家已在各大试点城市加快展开，环保局、气象局是主力采购单位，目前的市场主要是国外产品市场；加快开发国产化的高精度的温室气体分析仪，替代进口仪器，将具有很大的市场前景。

中国的温室气体监测市场大戏刚刚拉开帷幕，十四五的后三年必将呈现爆发性增长。

仪器信息网：从发展角度，贵公司将来重点关注和拓展的方向是什么？在创新方面，目前已经在开展或将开展哪些气体监测创新仪器/应用的研究？

霍普斯公司：本公司近期重点关注的方向是用于工业过程分析、大气污染与环境空气质量的在线监测技术，同时向温室气体的在线监测技术拓展。

温室气体监测是环境监测的新热点技术。双碳目标的实现将极大地促进温室气体的在线监测技术开发和市场拓展。按照国家“减污降碳协同增效”以及“安全、节能、低碳、环保”等政策的实施，预期在工业过程分析、能源优化控制方面会继续有较大的市场，在碳监测技术及温室气体监测技术方面将新兴巨大的市场，预期在新能源监测及碳捕集利用和封存的在线监测技术方面会有新的热点。

本公司目前技术开发的主要方向如下：

1、开发基于在线色谱技术的VOCs、温室气体及恶臭分析仪，如：恶臭污染成为公众投诉的焦点，对臭气污染进行在线监测、实时发布、即时预警；实现帮助相关部门量值溯源，掌握规律，有重点的实施除臭措施，将最大限度地降低气体污染事故造成的危害。目前公司正在开发基于在线色谱技术的恶臭分析仪。

2、积极创造条件，开发新的高精度温室气体分析仪，如开发基于OA-ICOS技术的高精度、高灵敏度的温室气体分析仪；以满足国内大气环境温室气体浓度及碳源汇的监测需求。同时围绕企业、园区及城市碳排放监测的需求，开展智能化的碳排放计量监测监管平台软硬件技术开发。