2018年中國紅外熱成像儀行業(yè)主要應(yīng)用領(lǐng)域、行業(yè)格局及行業(yè)前景發(fā)展分析[圖]

    紅外熱像科技在軍民兩方面都有應(yīng)用，最開始起源于軍用，逐漸轉(zhuǎn)為民用。在民用中一般叫熱像儀，主要用于研發(fā)或工業(yè)檢測(cè)與設(shè)備維護(hù)中，在防火、夜視以及安防中也有廣泛應(yīng)用。

    熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量，并將能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對(duì)應(yīng)。通俗地講熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度

    一、分類

    全球僅有美國、法國、以色列、中國等少數(shù)國家掌握非制冷紅外探測(cè)器核心技術(shù)。紅外探測(cè)器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及研發(fā)涉及到材料、集成電路設(shè)計(jì)、制冷和封裝等多個(gè)學(xué)科，技術(shù)難度很大。

    紅外探測(cè)器可以分為制冷型探測(cè)器和非制冷型探測(cè)器：制冷型紅外探測(cè)器工作時(shí)需要利用制冷機(jī)將溫度制冷到零下170到200度左右，而非制冷型紅外探測(cè)器可在室溫下工作，無需低溫制冷。由于需要低溫制冷工作，制冷型紅外探測(cè)器應(yīng)用場合受限。在軍用領(lǐng)域，非制冷型紅外探測(cè)器不僅能夠取代部分制冷型應(yīng)用，還能應(yīng)用于諸多制冷型紅外探測(cè)器受限的場合，比如單兵裝備等。而在民用領(lǐng)域，非制冷型紅外探測(cè)器更是有著廣闊的應(yīng)用前景。

紅外探測(cè)器分類及特點(diǎn)分析

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    二、應(yīng)用領(lǐng)域

    紅外熱成像儀最早運(yùn)用在軍事領(lǐng)域：紅外熱成像儀能在完全黑暗的環(huán)境下探測(cè)到物體，即使在有煙霧、粉塵的情況下也不需要可見光光源，因此可以全天候使用。紅外熱成像儀以被動(dòng)的方式探測(cè)物體發(fā)出的紅外輻射，比其他帶光源的主動(dòng)成像系統(tǒng)更具有隱蔽性。由于紅外熱成像具有隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別能力強(qiáng)、全天候工作等特點(diǎn)，所以被應(yīng)用于軍事偵察、監(jiān)視和制導(dǎo)等方面，在武器裝備中得到廣泛應(yīng)用。

紅外成像在軍用領(lǐng)域應(yīng)用

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    軍用紅外產(chǎn)品從上世紀(jì)70-80年代起就逐步應(yīng)用于海陸空戰(zhàn)場上，經(jīng)過多年的技術(shù)迭代及產(chǎn)品換代，目前紅外產(chǎn)品在美國、法國等發(fā)達(dá)國家軍隊(duì)的普及率較高，市場趨于穩(wěn)定。同時(shí)，西方發(fā)達(dá)國家對(duì)于紅外成像采取嚴(yán)格的技術(shù)封鎖及產(chǎn)品禁運(yùn)政策，也制約了全球軍品市場規(guī)模的大幅增長。目前全球軍用紅外市場規(guī)模約為92.5億美元，預(yù)計(jì)到2023年提升至108億美元。

2014-2018年全球軍用紅外市場規(guī)模

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    目前國際軍用紅外熱成像儀市場主要被歐美發(fā)達(dá)國家企業(yè)主導(dǎo)占據(jù)。因各國保持高度軍事敏感性，限制或禁止向國外出口，大部分市場集中在歐美地區(qū)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全球軍用紅外熱成像儀系統(tǒng)市場中，北美占50%，歐洲占18%，亞洲地區(qū)目前市場份額占12%。

2018年全球軍用紅外熱像儀區(qū)域占比

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    隨著非制冷紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展，以及新型封裝技術(shù)帶來的產(chǎn)品成本下降，紅外熱像儀在民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，電力、建筑、執(zhí)法、消防、車載等新應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。

    目前全球民用紅外市場規(guī)模約為50億美元，非制冷民用紅外市場規(guī)模為29億美元，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到44億美元。

2014-2018年全球民用紅外市場規(guī)模

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    二、行業(yè)格局

    我國從事紅外成像探測(cè)器科研生產(chǎn)的單位可以分為科研院所和企業(yè)兩部分。國內(nèi)科研院所如上海技術(shù)物理研究所、中國電子科技集團(tuán)公司第十一研究所和昆明物理研究所主要從事制冷光子型焦平面探測(cè)器技術(shù)開發(fā)，并不從事非制冷紅外成像芯片技術(shù)開發(fā)。企業(yè)方面，國內(nèi)從事非制冷紅外技術(shù)產(chǎn)品研制、生產(chǎn)和經(jīng)營的單位大部分研發(fā)能力弱，品牌影響力小，許多企業(yè)是國外產(chǎn)品的代理商或系統(tǒng)集成商，近5年我國非制冷紅外焦平面探測(cè)器技術(shù)進(jìn)步較大，擁有非制冷紅外探測(cè)器自主研發(fā)生產(chǎn)能力的企業(yè)主要包括睿創(chuàng)微納、高德紅外、大立科技等。

國內(nèi)外紅外探測(cè)器行業(yè)主要企業(yè)

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    三、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

    1、技術(shù)創(chuàng)新向小像元間距、晶圓級(jí)封裝、ASIC集成等方向發(fā)展

    當(dāng)前業(yè)內(nèi)較多采用將晶圓切割為單個(gè)芯片后進(jìn)行封裝，隨著晶圓級(jí)封裝、3D封裝的逐步成熟，未來可實(shí)現(xiàn)先整體封裝后進(jìn)行切割的封裝工藝，新的封裝工藝能夠大大提高規(guī)模效應(yīng)和生產(chǎn)效率，有效降低封裝成本。近年個(gè)別廠商率先研發(fā)出采用ASIC芯片集成方式替代PCB電路板級(jí)元器件集成，顯著減小了成像模組尺寸，降低了量產(chǎn)成本。未來，隨著采用ASIC集成方式的產(chǎn)品量產(chǎn)，規(guī)?；?yīng)凸顯，更多的業(yè)內(nèi)廠商將會(huì)采用此種技術(shù)。

    2、新興民用領(lǐng)域需求快速增長

    國際市場上，新興經(jīng)濟(jì)體的快速發(fā)展，紅外熱成像儀成為民用領(lǐng)域的重要消費(fèi)市場，紅外熱成像儀可以應(yīng)用于新興經(jīng)濟(jì)體中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市管理、工業(yè)生產(chǎn)、交通管控以及資源勘探的領(lǐng)域，需求廣闊；在國內(nèi)市場上，隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整與經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長，紅外熱成像儀將在工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮更大的作用，例如應(yīng)用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的工業(yè)檢測(cè)、生產(chǎn)制造管理、電氣自動(dòng)化等領(lǐng)域，以及未來城市建設(shè)中的城市監(jiān)控、檢驗(yàn)檢疫、消防安保等領(lǐng)域。

    3、“國產(chǎn)化”成為未來趨勢(shì)

    由于非制冷焦平面探測(cè)器在軍事方面的諸多應(yīng)用，美國對(duì)中國一直實(shí)行嚴(yán)格的禁運(yùn)措施。美國廠商在中國大陸僅出售熱成像儀整機(jī)，或者在分辨率、幀頻等方面有限制條件的機(jī)芯組件。法國的探測(cè)器可以對(duì)中國出口，但實(shí)施最終用戶許可制度，并且在高端產(chǎn)品嚴(yán)格限制。國內(nèi)過去主要在高校等研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行一些材料、傳感器和讀出電路技術(shù)相關(guān)研究，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化批量供貨，“國產(chǎn)化”成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。

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