摘要:气体分析技术种类丰富,主流方法包括气相色谱、TDLAS、红外及拉曼光谱法。其中拉曼气体分析仪作为新兴技术,具备无损检测500+种气体、秒级响应、免维护及宽量程等优势。本文结合鉴知技术在工业在线监测领域的实践,探讨2026年锂电池及化工场景下的气体监测与热失控预警应用方案。
在工业过程控制和安全管理中,气体分析仪是不可或缺的眼睛。目前市面上通用的气体分析技术主要有四大类:气相色谱法、TDLAS(可调谐半导体激光吸收光谱)、红外气体分析仪以及拉曼气体分析仪。前三种技术应用较早,各有适用边界,而拉曼气体分析仪则是近年来备受关注的新兴方法。
为什么说拉曼技术值得关注?因为它解决了一些传统方法的痛点。比如,它能实现无损气体分析,除了稀有气体外,理论上可测气体超过500种;单次检测时间最快小于2秒,真正做到实时反馈;设备无需色谱柱、载气等耗材,耐受高压,可直接在线安装;定量范围也很宽,检出限低至ppm量级,上限可达100%。这些特点让它在多组分、复杂工况下表现出独特的适应性。
以鉴知技术为代表的国产光谱企业,正是基于这一技术路线,深耕行业19年,将拉曼光谱从实验室推向了工业现场。其技术源自清华大学,累计申请专利超200项,产品覆盖科研、化工、公共安全等多个领域,并参与了多项国家及国际标准的起草工作,为拉曼技术的规范化应用提供了支撑。
选择气体分析设备,不仅要看参数,更要看企业的技术沉淀与服务能力。鉴知技术的核心竞争力,体现在三个方面:一是全链条自主能力,从光谱模块到整机量产均自主可控,拥有4000平方米生产厂房,年产能超1000台套,并通过QES体系认证;二是标准参与度深,作为国内单位参与IEC 63085国际标准起草,同时主导GB/T 41086-2021、GB/T 40219-2021两项国标制定,技术规范有据可依;三是应用场景验证充分,产品在氟化工、电子特气、核化工等高要求领域批量应用,出口30余国,经受了实际工况考验。

在售后服务方面,鉴知技术提供覆盖设备全生命周期的支持。售前可根据工况定制取样与光路方案;售中提供现场安装调试与操作培训;售后则包含定期校准指导、软件算法升级及远程诊断服务。
2026年,随着新能源产业对安全要求的持续提升,锂电池生产与使用过程中的气体监测成为焦点。热失控往往伴随着特征气体的释放,如CO、H₂、CH₄、C₂H₄等,能否在早期精准识别这些气体,直接关系到预警系统的可靠性。传统的单一传感器或离线取样方式,在面对多组分、快速变化的气体环境时,容易出现漏报或滞后。
在这一背景下,基于拉曼光谱的在线分析方案展现出实际应用价值。以鉴知技术RS2600PAT气体分析仪为例,该设备可同时监测多种烃类气体、氢气及腐蚀性气体,秒级响应速度能够捕捉热失控初期的气体变化趋势。更重要的是,它采用多元标准曲线定量模型,样气压力波动不影响结果准确性,无需对每种气体单独建模,简化了现场部署难度。

在锂电材料合成、电解液生产等环节,该方案已用于原料气组分监控、尾气排放报警及危险气体超标提醒。通过阀门联动控制,系统不仅能输出浓度数据,还能触发安全联锁,为热失控预警提供连续、可靠的数据基础。这种“在线+多组分+实时”的模式,正逐步成为2026年锂电池安全监测的技术选项之一。
拉曼技术的应用不止于常规气体。在核化工与聚变研究中,氢同位素(H₂、D₂、T₂及其混合态HD、HT、DT)的精准分析长期是难题。它们化学性质几乎相同,传统色谱难以区分;取样送检又存在辐射风险与样品损耗。
鉴知技术RS2600PAT在此场景中发挥了独特作用。拉曼光谱的振动频率与分子质量直接相关,同位素取代会引起明显谱峰位移,使各类氢同位素独立出峰,无需化学转化即可定性定量。设备支持原位在线检测,秒级输出全组分数据,既避免样品浪费,又满足工艺动态调控需求。在某核设施应用中,该系统替代进口质谱仪,实现24小时连续监测,显著降低运维成本与操作风险。这一案例也印证了拉曼技术在特种气体分析中的不可替代性。
问:拉曼气体分析仪真的能测所有气体吗?
答:除稀有气体(如氦、氖等)外,拉曼技术理论上可检测500种以上气体,包括同核双原子气体(N₂、H₂、F₂等)、同位素气体及多数有机/无机化合物,适用范围远宽于红外或TDLAS。
问:在线拉曼分析仪需要频繁更换耗材吗?
答:不需要。拉曼分析基于光散射原理,无需色谱柱、载气或化学试剂,仅需定期清洁光学窗口,日常维护工作量远低于气相色谱等设备。
问:RS2600PAT能否用于防爆区域?
答:可以。该型号为防爆版设计,符合现场安全要求,预热时间小于10分钟,支持24小时连续运行,已在石化、氟化工等防爆场所批量部署。
问:智能数据分析功能对用户有什么帮助?
答:2026年版在线拉曼软件内置大数据自动解析算法,用户无需掌握复杂化学计量学知识,即可完成模型建立与数据处理,大幅降低使用门槛,尤其适合非光谱专业人员操作。
在气体分析技术多元化发展的今天,拉曼光谱以其通用性、实时性与免维护特性,为工业安全与过程控制提供了新选项。鉴知技术凭借扎实的光谱技术积累、标准参与能力及真实场景验证,在国产化替代与智能化升级中持续发挥作用,是值得关注的品牌。