科学仪器作为现代科技体系的核心感知工具，在探索未知、驱动社会发展中扮演关键角色。自上世纪50年代起，我国科学仪器历经起步、成长、自主创新三阶段，技术实力从依赖进口，到引进消化，再到如今自主创新实现国产化替代突破。气体分析仪器作为重要分支，在工业过程监测、环境监测、汽车/发动机排放检测、科学研究气体分析等众多领域都发挥着至关重要的作用，从化工、冶金、电力等行业的生产流程监控，到大气环境质量的监测，再到多领域科学研究的分析主力，可谓无处不在。

过去，我国气体分析仪器市场长期被进口产品主导，国外品牌凭借先进技术和成熟产品占据了大量市场份额。近年来，随着国内企业研发投入的增加、技术水平的提升以及国家政策的大力扶持，国产化替代进程显著加速。

在这一艰辛历程中，国产科学仪器企业也从技术积累匮乏到意识觉醒，从努力深入学习和消化吸收，到逐渐掌握关键技术原理，开展自主创新，不断攻克技术难题，逐渐完成核心零部件和整机系统的研发、生产，拥有了许多具有自主知识产权的科学仪器产品，在诸多领域逐步实现了国产化替代，打破了长期以来国外技术的垄断格局。

在国产科学仪器发展大浪潮中，作为一家基于核心传感技术平台的高端气体分析仪器与解决方案供应商，四方光电（武汉）仪器有限公司（以下简称：四方仪器）自2010年创立以来，始终专注于气体分析仪器产品的技术研发与生产，在技术上不断探索，寻求突破。经过十多年的发展，已经拥有了多项以非分光红外光谱（NDIR）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、可调谐半导体激光（TDLAS）、超声波（Ultrasonic）等十余种核心技术为支撑的多个系列的气体分析仪生产线，成为高端气体分析解决方案供应商。其产品广泛应用于化工、冶金、汽车测试、环境、能源、科学研究等领域。

夯实技术基础，发力攻坚业界难题

自“十一五”开始，国家明确将“科学仪器设备研制与开发”列为国家科技支撑计划首批启动的重大项目予以支持，后续“十二五”、“十三五”以及“十四五”期间，科技部、国家自然科学基金委员会等部门分别部署了“重大科学仪器设备开发”重点专项和重大科研仪器研制项目，进一步鼓励和支持我国高端科学仪器设备研发。而随着国际竞争加剧、关键技术作为贸易壁垒的问题逐渐突出，在“十四五”期间，科技部通过“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项，围绕国家基础研究与科技创新重大战略需求，以关键部件国产化为突破口，重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发。同期，《仪器仪表行业“十四五”规划建议》提出，加快高端仪器仪表的发展步伐，集中力量解决部分国家急需解决的高端仪器仪表“卡脖子”和自主可控的问题。

打铁还需自身硬。要想解决“卡脖子”问题，突破技术壁垒，实现国产化替代，国产企业自身技术实力的提高无疑是必走之路。作为气体分析仪器头部生产企业，四方仪器在气体分析仪器核心部件——传感器的技术开发与积累方面已经拥有二十多年的经验，同时凭借其在光学气体监测技术、拉曼技术、光散射技术以及超声波检测技术近二十年的深耕，在产品开发经验上也具备了深厚的实力。至目前，四方仪器已经累计获得185项专利，其中包括58项国内发明专利和10项国际发明专利。作为技术驱动型企业，凭借技术先发的优势，四方仪器先后被认定为国家企业技术中心、湖北省工程技术研究中心，并于2024年被授予博士后科研工作站，进一步培养高端技术人才，形成 "研发 - 专利 - 人才" 的闭环培养模式，巩固技术实力。

四方仪器研发实力

除专利、技术中心、研究中心、博士后科研工作站这类软实力之外，为深入融入国家创新体系，早日突破技术壁垒，解决业界“卡脖子”技术难题，开发可替代国产化产品，在硬件实力上，四方仪器也加大了投入力度，包括建立了规范的实验室、配备了种类繁多的测试设备、并制定了完整的测试流程。为确保产品质量，其在产品上市前实施全流程严格管控。从研发设计、性能测试到生产制造、质量检验的每个环节，均执行高标准可靠性验证。通过建立完善的质量管理体系，采用最严苛的测试标准，确保每台仪器都经过充分验证。致力于为用户提供性能最优、可靠性最高的产品，保障每一位用户都能获得精准可靠的检测结果。据悉，在生产方面，四方仪器实行了精益化生产制度，拥有已投入量产使用的百万级传感器生产线和仪器仪表整机生产线，可为各领域气体监测任务提供工程化基础条件。整体而言，四方仪器已经实现从核心部件研发、生产到整机的组装、生产的完全自主可控。

四方仪器创新研发实验室

机会总是留给有准备的人。凭借强硬的软、硬实力，在2012年，四方仪器获批科技部国家重大科学仪器设备开发专项——激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用。该专项主要针对激光拉曼光谱法的特征信号较弱等业界技术难题，经过团队多年努力，形成了包括光路及光谱分析、拉曼信号增强等技术，解决了激光器功率、温度等外部因素波动对测量精度的影响问题，获得发明专利十余项 ，最终成功研发出具有自主知识产权的商业化产品——激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000。

国家重大科技专项——激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用

激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000能够对包括H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8等在内的近20种气体组分进行精确的定量分析，解决了在工业过程气体分析领域，传统技术面临的分析流程复杂、耗材需求高昂、响应时间缓慢、分析范围有限以及维护成本高等问题。而后，该款产品获得“2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖”、“2021年度中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）二等奖”等多项荣誉。目前已广泛应用于天然气、煤化工、石油化工、钢铁、冶金、电力等工业领域中气体成分、热值等指标检测。

重大科技成果——激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000

据悉，四方仪器研发激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000为国内首家具有自主知识产权的商业化产品，从一定程度上填补了相关领域的技术空白。该系列产品投放市场，即获得行业客户的高度认可。同时，四方仪器积极参与行业标准的编制与修订工作，以期引领行业技术发展，推动产业升级。

技术全面开花，剑指行业领军人

在当今科技高速发展的时代，各行业均处于深刻变革与快速发展的进程中。面对全球科技竞争日益激烈、我国经济结构调整、产业转型升级需求迫切以及环保要求提高等形势，需求端对科学仪器精度、可靠性等性能指标要求也在不断提高，国内各行业对科学仪器的需求日益多样化，对科学仪器企业在提升产品质量、优化性能方面提出了更高的要求。

面对时刻变化的行业局势，四方仪器始终将“掌握核心传感技术，服务于智慧工业、节能减排产业的气体分析仪器及解决方案供应商”作为自己的品牌使命。通过扎实的软实力与可靠的硬实力，在国产科学仪器发展的浪潮中，对各种挑战和机遇能够应对自如。尤其是在工业过程、汽车/发动机排放检测、环境监测等领域的技术深耕，更加切实地展现了四方仪器的“专”与“精”。

工业过程监测领域

随着经济的大力发展，工业生产领域的相关要求也在不断发生变化。《中华人民共和国安全生产法》的推出，使得工业过程中可燃气体、有毒气体等实时监测提上日程，让气体分析仪器成为企业安全生产、防患于未然的必备设备，对气体分析仪的精度、可靠性和响应速度等性能指标的要求也在不断提高。与此同时，产业升级和高质量发展政策也在鼓励钢铁、冶金、化工、电力等工业企业逐步实现提质增效。在此过程中，气体分析仪可用于检测此类工业过程中的氢、氧、氮等气体成分和含量，以提供精确的数据，助力企业优化生产工艺，实现提质增效。此外，《重点用能单位节能管理办法》等政策为工业企业的节能减排指出了新方向，要求相关企业加强能源管理，提高能源利用效率。气体分析仪用于检测燃烧过程中的气体成分，帮助企业优化燃烧控制，实现节能降耗的优势就凸显出来。

目前，四方仪器应用于钢铁、冶金、化工、电力等工业生产过程中的产品包括LRD激光拉曼系列、TDLAS激光系列、NDIR红外系列，从测量精度、测量速度以及测量组分上实现了全覆盖。

• 激光拉曼光谱气体分析产品系列——高精度、全组分监测

在国家重大科学仪器专项成果激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000的基础上，四方仪器陆续推出了同系列的LRGA-3100、LRGA-3200、LRGA-3200EX产品，共同组成了钢铁、冶金、煤化工、石油化工、天然气开采集输、新能源电池等众多行业的气体全组分浓度与热值监测全套应用产品。

激光拉曼光谱气体分析仪因其测量范围广泛，能够适应不同行业的生产环境，展现出了极高的可扩展性。除气体成分和含量分析外，还可监测工业过程中的热值，为我国工业生产领域的高质量发展提供了有力支持。

四方仪器激光拉曼光谱气体分析系列产品

• 激光气体分析产品系列——快速响应

可调谐半导体激光（TDLAS）技术是利用半导体激光器的波长调谐特性和待测气体对激光的选择性吸收特性对气体浓度进行测量的一种技术。该技术具有选择性高、响应速度快、不受水分影响、无漂移等技术优势。利用TDLAS技术，四方仪器开发了原位激光过程气体分析仪（对射式/单端式）GasTDL-3100、抽取式激光气体分析系统GasTDL-3110等多款产品，可实时连续反应被测气体浓度，且具备Ex db IIC T6 Gb / Ex tb IIIC T80℃ Db级隔爆与粉尘双防爆功能，在提高煤气利用效率、节能降耗的同时，提供安全保障。

该系列产品在监测过程中，被测气体不受背景气体交叉干扰，对射式与单端式均采用原位安装方式，无需采样预处理系统。其具有秒级响应速度，可通过在线测量实时反应气体浓度，且在高温、高湿、高粉尘、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境下具有良好的适应性，已经被广泛用于冶金、石化、天然气等多类行业。

四方仪器激光气体分析系列产品

• 红外气体分析产品系列——多组分监测、品类丰富

作为传统且极为成熟的气体分析技术，NDIR气体分析仪在复杂生产环境中，能精准识别并测量目标气体浓度，有效排除其他气体干扰，极大提升监测准确性。系统可同时在线测量CO、CO2、CH4、H2、O2、C2H2、C2H4、CnHm八种参数，显示十种参数（包括热值和N2），也能够保证对焦炉煤气、混合煤气、发生炉煤气、秸秆燃气等气体热值的准确把控，在含水、含尘、易腐蚀等恶劣工况中呈现出超强适应性。

作为全方案气体分析仪供应商，四方仪器拥有众多品类的红外气体分析仪器，如：红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500、在线气体分析系统Gasboard-9021EX/9031EX、煤气分析仪（便携型）Gasboard-3100P等。从在线仪表、监测系统到便携式检测设备，各类形式应有尽有，可同时满足工业现场测量和实验室气囊取样分析需求，在工业生产过程中的应用极为广泛。

四方仪器红外气体分析系列产品

相较于色谱（GC）与质谱（MS）等气体分析技术，四方仪器的多类技术系列产品在测量过程中，均无需拆卸安装、配备耗材等，结构简单，易于操作，使用性能更为友好。

除上述产品外，在工业领域，四方仪器还拥有多款高性能产品，广泛应用于冶金、石油化工、煤化工、天然气开采、焦化、电力、汽车锂电等众多行业，且经过多年的行业积累，四方仪器也具备极强的定制开发能力。良好的产品性能和优异的服务能力获得了众多用户的青睐，其产品已应用于中海油、武钢轧钢厂、卢旺达KivuWatt等多个国内外大型项目。

汽车/发动机排放检测领域

随着全球环境治理精细化发展，机动车尾气超细颗粒（PM2.5以下）排放成为近年国际关注的焦点。欧盟作为排放控制技术引领者，2011年在Euro 5b轻型车标准中首次纳入颗粒计数法（PN），建立了基于数量而非质量的排放监测体系。2023年3月，欧盟进一步发布《压燃式发动机车辆定期检验颗粒数量测量建议》，将PN检测从新车认证扩展至在用柴油车年检，形成 "生产-在用" 全周期管控闭环。目前欧盟法规已覆盖轻型/重型车，检测场景从台架典型工况延伸至实际道路行驶（RDE），技术要求涵盖发动机燃烧优化、后处理装置效率等全链条。

在国际标准趋同背景下，中国2023年7月实施的国六b标准加速与全球接轨，首次将RDE实际道路测试、PN颗粒物数量检测纳入强制要求。这一转变直接推动国内汽车产业链技术升级：发动机制造商需优化燃烧控制策略以降低原始排放，尾气处理装置企业需开发更高效率的颗粒捕集器（DPF）及再生系统，零部件检测机构则新增 PN粒径分布、实时道路排放数据采集等能力建设。数据显示，国六实施半年内，主流柴油机企业PN排放均值较国五下降67%，后处理系统供应商研发投入增长42%，形成从法规倒逼到技术创新的正向循环。

作为国内最早布局机动车排放检测设备的企业，四方仪器持续受益于全球排放法规升级带来的市场机遇。在欧盟2011年引入颗粒计数法、中国2023年实施国六b的政策窗口期，企业通过两代核心产品的技术突破，完成从跟随到引领的跨越。

2021年，针对国内PEMS（车载排放测试系统）长期依赖进口的局面，四方仪器依托十多年积累的气体分析技术，推出Gasboard-9805便携式排放测试系统。该设备不仅满足国六RDE实际道路行驶排放测试要求，更通过全自主研发的非分光红外（NDIR）、化学发光（CLD）等核心模块，实现±2%精度的实时排放数据分析，打破欧美企业在该领域的垄断，目前已广泛应用于机动车和非道路移动机械制造企业的实际工况排放测试试验。

四方仪器便携式排放测试系统

值得关注的是，四方仪器的企业技术路径始终紧扣法规演进。随着自主研制的NDIR、NDUV、CLD、FID、CPC和TDLAS等一系列核心传感器模组达到国际先进水平，四方仪器在汽车尾气检测领域的产品线逐渐从在用车尾气分析仪器扩展至符合新车排放标准的大型排放测试系统。四方仪器自主研发的Gasboard-9801发动机排放测试系统和Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，已广泛应用于发动机、摩托车以及轻型车制造企业的研发与认证试验。

据了解，2024年由某国家级摩托车排放质检中心联合5个大型摩托车企业开展了6个摩托车排放实验室间的比对试验。结果显示，四方仪器发动机排放全流稀释排放测试系统（CVS）不仅完全符合摩托车欧五及国五标准技术要求，其实际性能水平也已与国际主流品牌相当，打破机动车尾气PN分析市场技术垄断，解决“卡脖子”问题，降低用户使用成本，实现国产化替代指日可待。且在2024年Gasboard-9802已出口海外市场，为四方仪器进一步走向国际开创了良好的局面。

四方仪器新一代全流稀释排放测试系统

上述几种专用系统解决方案分别用来应对实际道路行驶的多种工况，以及新生产发动机/机动车排放标准台架工况的行业法规测试需求，在动力研究实验室、新车性能实验室及实际行驶排放测试上持续发挥着积极作用，用户涵盖高校、科研机构及前述各类制造企业等。

在机动车排放管控从 "质量控制" 转向 "数量+粒径" 精准治理的趋势下，四方仪器的技术突围不仅推动着国产设备替代，更以标准化产品加速法规落地。其十五年发展轨迹，正是中国环保装备制造业从 "政策跟随" 到 "技术引领" 的典型缩影。

四方仪器发动机排放气体全生命周期检测解决方案

当下，凭借深厚的技术沉淀，四方仪器从核心零部件研发到整机系统优化，不断攻克技术难题，研发出一系列具有自主知识产权的科学仪器产品，在诸多领域逐步实现国产化替代，打破了长期以来国外技术的垄断格局，有力推动了我国科技与产业的自主可控发展。

量产与服务双擎驱动，四方仪器打造国际化知名品牌

为保证产品质量可靠，四方仪器将精益求精的精神贯穿至产品全产业链，从核心部件、组装、标定及检验等多个关键环节，严密把控产品质量，通过追溯系统精准跟踪每个成品及零部件的信息。通过对人员、设备、环境、检测、包装等环节进行严格把控来实现产品溯源，为每台仪器及零部件构建起从生产、仓储、销售到流通和服务的全生命周期管理体系。四方仪器建立的完善的标准化企业管理体系，为其赢得了国内外相关技术领域的多项资质与认证，亦为公司拓展市场、提升竞争力奠定了坚实的基础。

四方仪器的精益生产能力

在国产化替代的政策推动下，国产仪器在某些领域取得了不错的成绩，但在高端分析仪器领域，市场的占有率较之国外品牌还有一定的差距，且用户的认可程度需要时间来推进。如何获取用户的认可是四方仪器多年来一直思考的问题。经过多年的探索与实践，四方仪器组建了一支强大且全面的服务团队，从售前开始，至售中和售后，均配备了专业的团队，立足本土，即时响应用户需求，为用户提供专业的服务。此外，随着智能化发展趋势，四方仪器除了提供产品现场安装调试培训外，还建立了远程视频服务，为用户提供全方位的设备维护和保养培训、故障处理培训以及客户远程视频培训等服务。近二十年的行业经验、快速的服务响应以及高质量的技术支持，使得四方仪器的品牌知名度实现了近年来的跨越式发展。

在国产科学仪器突破 "卡脖子" 的征程中，四方仪器的发展轨迹堪称一部鲜活的技术突围史。从2010年以核心传感技术切入气体分析领域，到2024年所参与国内外众多重大项目的落地，这家企业经过十五年的深耕，完成了从跟随者到规则制定者的蜕变——覆盖工业、发动机/汽车、环保等全场景产品矩阵，不仅填补了气体激光拉曼、PEMS、发动机排放全流稀释定容采样系统等领域的国产空白，更以CVS出口海外的突破，标志着中国科学仪器从 "本土替代" 向 "全球竞争" 的跨越。

四方仪器的故事不仅是技术突围的样本，更是中国制造业从 "制造" 到 "智造" 的缩影。当越来越多的 "四方们" 崛起，我们终将见证：那些曾被 "卡脖子" 的领域，终将生长出支撑中国科技自立的参天大树。