氮氧化物傳感器(下文簡(jiǎn)稱(chēng)“NOX傳感器”)屬于汽車(chē)電子領(lǐng)域,是汽車(chē)尾氣處理SCR系統(tǒng)中的核心基礎(chǔ)零部件,主要用于國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ和國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中氮氧化物(NOX)含量的檢測(cè),或汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)載診斷(OBD)系統(tǒng)。
目前,市場(chǎng)上唯一商業(yè)化的NOX傳感器由德國(guó)大陸公司提供(日本NGK提供傳感器陶瓷芯片,德國(guó)大陸提供電控單元(SCU)及最終產(chǎn)品的組裝、標(biāo)定)。在我國(guó)大力支持環(huán)境保護(hù)、機(jī)動(dòng)車(chē)污染治理及機(jī)動(dòng)車(chē)國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境和政策背景下,對(duì)汽車(chē)NOX排放的限值也越來(lái)越嚴(yán)格。隨著國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,每輛車(chē)上NOX傳感器的數(shù)量將從1個(gè)增加至2個(gè),NOX傳感器的市場(chǎng)需求量將成倍增長(zhǎng)。據(jù)估算,我國(guó)每年至少需要800~1000萬(wàn)個(gè)NOX傳感器,這將是一個(gè)五十億元的市場(chǎng),產(chǎn)品市場(chǎng)容量大、前景好。為了促進(jìn)NOX傳感器的國(guó)產(chǎn)化,2018年NOX傳感器被工信部列為強(qiáng)基工程重點(diǎn)支持方向之一,足以看出國(guó)家對(duì)NOX傳感器的支持力度之大。
NOX傳感器的關(guān)鍵技術(shù)主要包括傳感器陶瓷芯片設(shè)計(jì)、陶瓷基體及電子漿料等材料的選型、多層陶瓷制備工藝(HTCC)、探頭封裝結(jié)構(gòu)及封裝工藝、電控單元(SCU)硬件電路、控制策略及軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等。
目前,我國(guó)已成為全球柴油機(jī)生產(chǎn)和使用大國(guó)。柴油機(jī)在給人們帶來(lái)生產(chǎn)、生活方便的同時(shí)也帶來(lái)了日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn),我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提升?,F(xiàn)階段我國(guó)實(shí)施國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)。2021年起,將逐漸實(shí)施國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)Ⅵ相對(duì)于國(guó)Ⅴ變化最大的是將NOX 的排放限值嚴(yán)格了67%。2018年6月,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》,計(jì)劃中明確提出,2020年底前,淘汰國(guó)Ⅲ及以下排放標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)運(yùn)中型和重型柴油貨車(chē)100萬(wàn)輛以上。并從2019年7月1日起,重點(diǎn)地區(qū)將提前實(shí)施國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn),確保柴油貨車(chē)污染排放總量明顯下降,打好柴油貨車(chē)污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)??梢钥闯觯覈?guó)正在加大力度治理機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放污染。
國(guó)Ⅴ、國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)尾氣后處理系統(tǒng)以選擇性催化還原技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“SCR”)為主。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的NOX傳感器就是SCR系統(tǒng)中的核心基礎(chǔ)零部件,主要用于國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ和國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中氮氧化物(NOX)含量的檢測(cè),或汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)載診斷(OBD)系統(tǒng)。目前,市場(chǎng)上90%的NOX傳感器由德國(guó)大陸公司提供,國(guó)內(nèi)基本采用進(jìn)口的方式。這大大增加了我國(guó)SCR系統(tǒng)的安裝成本,一定程度上影響了汽車(chē)尾氣后處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及和發(fā)展。目前我國(guó)年均柴油車(chē)總產(chǎn)量約300萬(wàn)輛,依據(jù)國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算,每年至少需要500~600萬(wàn)個(gè)NOX傳感器。同時(shí),舊車(chē)改造及售后市場(chǎng)每年至少需要300~400萬(wàn)個(gè)NOX傳感器。