1。紅外:探索“隱形”世界
1800年,英國天文學家魏明道;赫歇爾在溫度計測試中發現了“看不見的光”。早期對紅外探測器的研究主要是熱探測器。1821年,塞貝克發現了熱電效應,不久,個熱電偶誕生了;1829年,諾比利建造了熱電堆;1833年,梅洛尼改進了熱電堆,這是近半個世紀以來使用最廣泛的紅外探測器。蘭利于1880年生產了測輻射熱計,其靈敏度是同時代熱電堆的30倍。在隨后20年的不斷改進中,其靈敏度提高了近400倍
1873年,史密斯發現了光電導效應,幾十年后,基思研制出了臺紅外光電導探測器。自20世紀30年代以來,光子探測器逐漸成為紅外探測器發展的主流。1933年,硫化鉛被發現具有光電導特性,隨后成為個用于各種戰場應用的實用紅外探測器。1941年,卡什曼開始關注硫丘(ti2s)探測器技術,然后發現其他鉛鹽半導體(pbse和pbte)也可以用于制造紅外探測器
現代紅外探測器技術起源于第二次世界大戰。紅外光子技術、半導體材料科學和光刻技術的結合導致了紅外探測器在20世紀的發展。非本征半導體探測器、窄帶隙化合物半導體探測器、半導體紅外探測器陣列和非制冷加熱探測器等技術相繼推出
2。紅外熱像儀原理;技術路線
2.1紅外探測器的質量直接決定了熱像儀的成像質量
紅外線是太陽的許多不可見光線之一,也稱為紅外光和紅外熱輻射。它是一種波長介于微波和可見光之間的電磁波。任何溫度高于絕對零度(-273℃)的物體都會在周圍連續輻射紅外光譜線。紅外能量的大小直接關系到物體表面的溫度和材料特性。溫度越高,紅外能量越大
按紅外窗口可分為近紅外、短波紅外、中波紅外、長波紅外、超長波紅外、遠紅外和亞毫米波。近紅外(nir,0.76~1.1μm)、中波紅外(mwir,3~6)μm、長波紅外(lwir,6~15μm)。
紅外熱像儀的工作原理。紅外熱像儀檢測目標物體的紅外輻射,然后通過光電轉換、電信號處理和數字圖像處理將目標物體的溫度分布圖像轉換為視頻圖像。(報告來源:未來智庫)
簡而言之,紅外圖像到可見光圖像的轉換分為三個步驟。步是利用對紅外輻射敏感的紅外探測器將紅外輻射轉化為微弱的電信號,信號的大小可以反映紅外輻射的強度;第二步是利用后續電路對微弱電信號進行放大和處理,以清晰地采集目標物體的溫度分布;第三步是通過圖像處理軟件對放大后的電信號進行處理,得到電子視頻信號。電視圖像ing系統將在屏幕上顯示反映目標紅外輻射分布的電子視頻信號,以獲得可見光圖像
紅外熱像儀的核心部件是用于檢測、識別和感知紅外輻射的紅外探測器。探測器的性能直接決定了最終可見圖像的清晰度和靈敏度
2.2紅外探測器的分類
根據工作原理,紅外探測器主要可分為光子探測器和熱探測器。根據探測器的工作溫度,可分為制冷型和非制冷型。技術差異源于檢測原理的不同。熱探測器材料吸收紅外輻射后的溫升可以通過測量其物理性能的變化來測量。光子探測器吸收光子后,探測器材料的電子狀態會發生變化,產生光電效應。吸收光子的數量可以通過測量光電效應來測量。通常,制冷型紅外探測器屬于光子型,而非制冷型紅外探測器在檢測原理上屬于熱型
2.2.1制冷探測器:性能好,成本高,多軍種
制冷紅外探測器的工作溫度一般為80k~200k。低溫可以減少熱激發產生的載流子,暗電流小,從而降低探測器的噪聲;制冷還可以在一定程度上減小帶隙,從而提高截止波長。制冷紅外探測器常用的材料有四種:碲化鎘汞(mct)、量子阱(qwip)、銻化銦(insb)和ⅱ類超晶格(t2sl)
制冷紅外探測器靈敏度高,探測距離長。然而,由于其價格高、體積大、功耗高、結構復雜、使用壽命只有10000小時左右等缺點,其應用受到限制,更多應用于夜視檢測、精確制導和目標瞄準等軍事領域
2.2.2非制冷探測器:性價比高,民用產品市場廣闊
非制冷探測器又可分為熱電、熱電堆、微測輻射熱計等。netf/1熱敏電阻傳感器的溫度主要受薄膜熱敏電阻傳感器輻照后的溫升限制。微測輻射熱計探測器是技術最成熟、市場占有率的主流非制冷紅外焦平面探測器
目前市場上的紅外探測器大多是焦平面陣列,其特點是m倍;n個熱單元(即像素)排列在一個陣列中以接收紅外輻射。微熱輻射探測器的每個熱單元主要由cmos讀出電路和mems傳感器組成。上層的mems傳感器通常由氧化釩或非晶硅等熱材料制成,用于吸收紅外輻射能量,并將溫度變化轉化為電阻變化。cmos讀出電路以電信號的形式輸出較小的電阻變化。cmos讀出電路和mems傳感器均為多層結構,精度高,結構復雜。它們的設計和生產過程都非常困難。它們是紅外探測器的核心步驟
紅外探測器的設計、生產和研發涉及材料、集成電路設計、制冷和包裝等多個學科,這是非常困難的。目前,世界上只有美國、法國、以色列和中國等少數國家能夠掌握非制冷紅外探測器的核心技術
由于非制冷紅外探測器像素的加熱和冷卻是一個緩慢的過程,其靈敏度和響應特性無法與制冷紅外探測器相比。但其成本低、結構緊湊、使用壽命長等優點有利于推廣應用。非致冷探測器在工業生產、監測與安全、醫療衛生等領域需求旺盛
2.3氧化釩是非制冷紅外探測器的主流技術
熱敏材料的選擇對微測輻射熱計的靈敏度有很大影響。首選具有高耐溫系數(tcr)和低1/f噪聲的材料。同時,應考慮所選材料與讀出電路之間的集成過程是否方便有效
非晶硅(α-si)和氧化釩(vox)是非制冷紅外探測器的兩種主要敏感材料。非晶硅技術來自美國ti公司和法國cealeti實驗室。其工藝與標準硅完全兼容,制備工藝相對簡單,tcr相當于氧化釩。然而,由于非晶硅具有非晶態結構,其1/f噪聲高于氧化釩,因此netd通常低于氧化釩。氧化釩技術來自美國霍尼韋爾研究中心。它是目前世界上主流的非制冷紅外成像技術。其tcr較高(室溫下約為2%/k~3%/k),約占市場的75%
2.4發展趨勢:高性能滿足高端需求,高性價比淹沒民品市場
2.4.1小像素大面積陣列:提高檢測性能,豐富使用場景
紅外焦平面陣列像素由光敏區(表面)和非光敏區組成。這兩部分組合成一個檢測單元,簡稱像素??s小像素間距是紅外探測器的發展趨勢。小像素可以使探測器小型化。當像素數確定時,探測器越緊湊,所需的功率就越小。此外,小像素可以提高系統分辨率并增加檢測距離,10μm像素間距檢測器比15μm的檢測距離大于20%
然而,由于紅外輻射衍射極限的限制,像素大小并沒有無限減小。在過去的幾十年中,紅外焦平面陣列的像素間距從50μm增加到了50μm。在美國,通過drs,冷卻hgcdte探測器的像素間距減少到了5μm在非制冷領域,瑞創微納2020年發布的8μm非制冷紅外檢測芯片是世界上最小的像素尺寸
目前,紅外探測器的面陣規模集中在640倍;512和384次;288,少數高端型號紅外探測器采用1024倍;768陣列比例。隨著探測器制造技術的進步和像素尺寸的減小,大面積陣列探測器的應用開始增多。640次;與512單元探測器相比,大面積陣列探測器更適合于觀測應用。在相同焦距下,大陣列探測器覆蓋的場景更寬,觀測細節更豐富,可以滿足某些高p性能要求
2.4.2晶圓級密封裝飾:降低成本是擴大民用產品市場的關鍵因素
紅外探測器的成本和體積是限制其應用的關鍵因素。包裝成本占整個探測器研發成本的50%以上。目前,常用的封裝技術包括正在開發的金屬封裝、陶瓷封裝、晶圓級封裝和像素級封裝
金屬封裝結構組件包括金屬外殼(管殼)、tec(確保探測器在室溫下工作的半導體冷卻器)、圓柱形吸氣劑(成本高)和紅外窗口。在包裝過程中,需要多次執行焊接、粘合、切割和排氣(需要3-7天)等工藝步驟。生產周期長,每批產品數量有限。它只適用于高端軍事應用
陶瓷包裝是目前廣泛使用的一種包裝形式。管殼是一種不含tec的廉價陶瓷基板,采用芯片或薄膜吸氣劑。包裝體積、重量和成本均低于金屬包裝
在晶圓上執行大部分或所有密封測試程序后,直接切割晶圓級封裝。與陶瓷封裝相比,它集成度更高,工藝步驟簡化,成本低,生產效率高。它是最有前途的非制冷紅外探測器封裝技術。晶圓級封裝可將封裝成本從1000元降低到100元,有利于進一步降低產品價格
目前,紅外探測器產品價格仍然較高,產量仍需進一步提高。我們相信,隨著晶圓封裝技術的推廣和規模效應的出現,紅外探測器的成本將逐漸下降。高性價比的紅外探測器產品可以產生豐富的民用產品應用,推動民用產品市場的增長
3。需求方
3.1軍事:全球市場穩步改善,國內滲透率亟待提高
紅外熱像儀最早應用于軍事領域,其最重要的應用是晝夜觀測和熱目標檢測。自1956年美國aim-9b“響尾蛇”空空導彈采用紅外制導技術以來,紅外探測器的軍事應用一直是紅外探測器的重要市場,如夜視、精確制導、光電負載、艦載識別和指揮系統以及軍用車輛輔助驅動系統。(報告來源:未來智庫)
在軍用紅外產品方面,全球市場規模呈穩定增長趨勢。從20世紀70年代到80年代,它逐漸應用于海、陸、空戰場。紅外熱成像技術作為夜戰和精確打擊武器系統的核心技術,將直接決定和影響武器現代化水平。根據瑞創偉納招股說明書中引用的maxtechinternational和北京愛立信咨詢中心的預測,2023年全球軍用紅外市場將達到107.95億美元
由于紅外熱像儀的軍事敏感性,西方發達國家對紅外成像采取了嚴格的技術封鎖和產品禁運政策。美國以強大的科研優勢保持著領先地位,在國際軍品市場上占有絕對主導地位。根據瑞創偉納2019年度報告顯示,截至2019年,美國制造商占全球軍用紅外熱像儀市場名供應商中的6家
紅外產品在美、法、英等發達國家軍隊中有較高的知名度,市場趨于穩定。據李啟昌介紹,非制冷紅外成像技術的發展及其軍事應用,在海灣戰爭期間,美軍平均每名士兵配備1.7套紅外成像設備(tw),這可以大大提高士兵的監控、瞄準和作戰性能。自2004年以來,僅英國bae系統公司就贏得了一份價值超過10億美元的熱瞄準系統生產合同,并向陸軍交付了100000多套武器熱瞄準系統
據瑞創偉納招股說明書中引用的maxtechinternational統計,2014年全球軍用紅外熱像儀系統市場中,北美占50%,歐洲占18%,亞洲占12%。未來有巨大的市場空間。目前,中國國防支出占gdp的比例相對較低,軍用紅外熱像儀裝備相對較少
3.2土建:土建成本的降低促進了民品市場的拓展
隨著紅外成像技術的發展和成熟,各種適合民用的低成本紅外成像設備應運而生,在國民經濟的各個領域發揮著越來越重要的作用。自20世紀最后十年以來,其民用需求急劇增長,已應用于動力檢測、溫度測量、汽車輔助駕駛、戶外運動等領域
與軍用市場相比,民用紅外市場規模略小,但仍保持增長趨勢。隨著非制冷紅外熱成像技術的發展,紅外熱成像儀在民用領域得到了廣泛的應用。其民用市場保持增長,增長速度遠大于軍事領域。2020年,由于紅外熱像儀在通過熱監測遏制新型冠狀病毒方面的重要性,民用紅外市場將顯著增長。根據瑞創偉納招股說明書中引用的maxtechinternational和北京愛立信咨詢中心的數據,2023年全球民用紅外市場將達到74.65億美元
3.2.1電力檢測:最早進入民用領域,擁有率還有很大提升空間
電力行業是使用紅外熱像儀的最早和的民用領域。紅外技術可以大大提高供電設備的運行可靠性,減少設備維護時間。它是最成熟、最有效的在線功率檢測方法。紅外熱像儀應用于設備的安全維護時,可以對電力設備的狀態進行檢查和診斷,如變壓器、避雷器、電容器、斷路器、絕緣子串、變壓器、發電機、電纜和導線、隔離開關、高壓輸電線路和壓力連接管
“十四五”規劃提出,要加強和加快電網基礎設施智能化改造和智能微電網建設。智能電網已成為城市配電網規劃的總趨勢。我們相信,確保電網的安全運行將是一個重要的考慮因素。除了傳統的手持式工業熱像儀外,該檢測機器人還具有額定紅外攝像機可替代人工24小時檢測,紅外負載無人機可檢測高空手動難以觸及的動力設備。電網檢測系統與紅外技術的集成,可以實時監控,并與主、輔監控系統智能鏈接。我們認為它有望進一步取代手動操作和維護
3.2.2工業領域:機器視覺開啟工業“新地平線”
紅外熱成像技術可應用于建筑物檢測、石化設備檢測、采礦和工業生產制造過程控制。紅外成像技術可以通過建筑物表面的溫度分布,檢測出肉眼無法檢測到的建筑物缺陷,如絕緣不良、電氣故障、滲水、管道運輸、蟲害、霉菌等;可幫助油氣公司非接觸式測量油罐液位,區分具有比熱特性的不同密度液體或固體之間的微小溫度變化;它可以檢測從礦石中提取礦物的過程,并協助機電系統的操作和維護
在制造業中,由于煙霧的阻礙,許多生產過程無法用肉眼監測。紅外熱成像系統解決方案可以測量水分和污染、材料厚度和復合材料的緊密性,并有助于在生產早期檢測生產的產品是否合格
隨著產業結構調整的深入,現代制造業轉型升級,“機器替代”是大勢所趨。紅外與機器視覺的碰撞將使紅外的工業應用更加富有想象力。機器視覺是一種為自動檢測、過程控制和機器人導航等應用提供基于圖像的自動檢測和分析的技術和方法。操作步驟包括圖像成像、自動圖像分析和提取所需信息。除可見光外,還有紅外成像、x射線成像、超聲波成像、微波成像等。隨著各種技術的不斷完善,機器視覺的應用逐漸從工業電子裝配缺陷檢測擴展到汽車制造、食品監控、紡織加工等領域。隨著aiot和5g新技術的應用,機器視覺將有更大的發展,作為圖像和溫度基礎之一的紅外探測器將面臨更大的機遇
3.2.3醫療檢測與防疫:2019冠狀病毒疾病的防護墻和紅外行業的助燃劑
2020年,2019冠狀病毒疾病對世界產生了巨大影響。我們預測,在未來幾年內,它可能會繼續影響世界,紅外溫度計是克服這一流行病的關鍵設備之一
2020年,全球對紅外熱像儀的需求急劇增加,主要是因為在機場和火車站等公共場所應用了溫度檢測和安全監測。然而,紅外在醫學診斷領域的應用不僅僅是檢查發熱癥狀。早在1913年,美國就建立了研究紅外熱成像的學術機構,并開始將其應用于臨床。疼痛性疾病,如急性和慢性肩頸痛、頸椎病和腰椎病、肌筋膜疼痛綜合征,常表現出明顯的體溫分布差異紅外熱像圖可以以圖像的形式顯示病變區域的溫度差異。與ct、x射線等結構成像設備相比,紅外熱像儀作為一種功能圖像,具有早期診斷、綠色無害、非接觸、實時診斷等優點
3.2.4狩獵和;戶外:獵人驢友的“黑眼睛”
戶外狩獵和其他戶外運動,如登山、露營、探險、攀巖和洞穴探險,都是廣受尊重的非常健康的生活方式。紅外熱成像可以在夜間無光的情況下通過溫差看到動物的熱圖像。適用于山區、草原、沙漠、水域等地形的野生動物觀察和保護,或狩獵區狩獵。在黑夜或茂密的叢林中,望遠鏡和集成紅外熱成像芯片的三防手機可以觀察周圍環境,及時發現野生動物,確保營地安全;你也可以穿上雨衣、雪衣和霧衣,讓驢友們在惡劣天氣下看到路況,避免迷路;當有人出現時,也可用于人員搜索和救援,以防人員失蹤或被困
在歐洲、美洲、非洲和其他國家,法律允許合法狩獵。2021,美國有1520萬注冊獵人,2020年歐洲約有700萬注冊獵人
過去,獵人經常使用微光夜視幫助夜間狩獵,紅外熱像儀是新一代的“黑眼”。微光夜視技術,又稱圖像增強技術,是通過夜鏡配上圖像增強管。微光夜視儀利用夜空目標反射的低亮度夜空星光、月光、大氣輝光等自然光,將其增強和放大數十萬倍,以適合肉眼夜間偵察。手持式單管微光夜視儀的價格從幾十美元到幾百美元不等
紅外熱像儀不需要依賴低照度,可以在完全黑暗的環境中使用,可以克服雨霧、植物等障礙物。它具有明顯的性能優勢,近年來銷量大幅增長。但是,價格相對較高。目前,flir和pulsar等手持紅外熱像儀的價格往往高達數百至數千美元。我們認為,為了獲得更好的狩獵體驗,獵人需要升級設備,而成本的下降可以推動紅外熱像儀穿透率的提高
3.2.5安全監控:中國人均攝像機數量少,增長空間大
到目前為止,安全監控行業經歷了模擬監控、數字監控、網絡高清和智能監控四個發展階段。近年來,紅外熱成像技術在安防應用領域也處于越來越重要的地位。紅外熱像儀被動接收目標自身的紅外熱輻射。它可以正常工作,無論白天或晚上,不會暴露自己。在雨霧等惡劣天氣下仍能正常觀測目標。因此,紅外熱成像設備可以用來監測人員和車輛等各種目標,也可以用作火災報警設備
國外人均攝像機數量es在中國仍然很小。2017年,中國攝像機密度的北京每1000人只有59臺攝像機,相當于美國的60%,而二三線城市的攝像機數量較少。據cnbc引用的ihs報道,2021全球將有超過10億臺監控攝像機,中國將占一半。我們相信,紅外熱成像技術在安防場景中的應用能夠更好地滿足防火和防盜的需要。隨著攝像頭總數的增加,紅外在安防領域的市場空間將擴大
3.2.6消防救援:“智能消防”+家居消防
在火災應急救援中,紅外熱像儀是必不可少的。它可以幫助消防員通過煙霧監測火災,以便規劃任務、定位熱點并挽救生命。紅外熱像儀可以從火災現場的內部、外部和上方提供現場的全面視圖。這意味著不僅可以通過煙霧彌漫的房間,而且可以從多個角度探測整個火災現場,事故指揮員在指導資源分配時可以做出更好的決策。同時,紅外熱像儀還可以清晰地顯示熱源,這是搜救行動的重要工具。(報告來源:未來智庫)
目前,消防監督部門人手不足,傳統工作方法與新形勢新任務的矛盾日益突出。我國消防工作面臨著前所未有的挑戰,提高消防安全智能化管理水平刻不容緩。智能消防是利用物聯網、大數據等新一代信息技術,完善消防基礎設施,優化消防工作機制,實現準確的消防防控、高效的消防救援和智能化作業。據鄭州金特來官方網站介紹,2020年中國智能消防市場規模將達到40億元。紅外熱像儀能防止“未燃”,在消防中發揮關鍵作用,未來有廣闊的市場空間
另一方面,國內一些城市已出臺相關政策,鼓勵中小場所(包括家庭)安裝和使用獨立的火災探測報警器。隨著居民生活水平的提高和防火意識的增強,為城市家庭開發的消防產品將得到推廣,紅外熱像儀可應用于室內消防監控。因此,家庭消防市場也是未來紅外熱像儀產品最具潛力的市場之一
3.2.7輔助駕駛:增加安全冗余,豐富駕駛場景
2019年,中國有4.35億機動車駕駛員,25.61萬人在交通事故中受傷,交通安全道路堵塞且漫長。隨著智能汽車的發展,adas(advanceddriverassistancesystem,高級駕駛輔助系統)的市場迅速增長。adas使用安裝在車輛上的各種傳感器收集數據,并結合地圖數據進行系統計算,從而提前判斷駕駛員可能面臨的危險,確保駕駛安全。車載攝像頭是adas不可或缺的傳感器之一
常見的機載adas傳感器包括光學相機、激光雷達、毫米波、紅外熱像儀、超聲波等。在某些場景中,紅外技術具有獨特的優勢。根據引用的數據2016年美國5987起行人安全事故中,75%發生在夜間環境中。夜間紅外探測器的出色性能提高了夜間駕駛的安全性。此外,據軒轅智佳官網介紹,紅外探測器的探測距離可達400米,是汽車遠光燈照射距離的1.5倍,不受煙霧、陽光、眩光等的影響
我們相信,為了保證魯棒性,未來車載ada通常不會使用單個傳感器。添加紅外熱像儀可以增加傳感器模塊的冗余度和可靠性,并為車輛在復雜環境中的安全駕駛保駕護航
除了監測外部環境外,紅外還可以用于座艙傳感系統。紅外線可用于檢查車后座是否有嬰兒或寵物,監測車內溫度和乘員狀態,防止可疑入侵
紅外探測器可用于生命特征檢測系統,以保護幼兒的生命安全。當車外溫度只有21℃左右時,車內溫度可能達到46℃,將兒童留在車內可能會引發事故和悲劇。據noheatstroke統計,從1998年到2020年,美國有883名兒童死于汽車中暑,其中53%是因為兒童被遺忘在汽車中,26%是因為兒童進入無人看管的車輛。根據瑞電光學系統的官方網站,歐洲新車評估和測試組織(euroncap)宣布,從2022年起,將獎勵提供兒童狀態檢測作為標準功能的汽車制造商
4。供給側:打破技術封鎖,中國企業崛起
4.1國外廠商:起步早,技術領先
紅外成像行業具有較高的資質壁壘和技術壁壘。它是一個集光學、集成電路設計、傳感器設計、mems技術、計算機和物理于一體的技術密集型產業。在國際民用市場上,flir是美國最具競爭力的公司。根據高德紅外官方網站引自yole的數據,2020年flir在全球民用紅外探測器市場份額中。此外,還有法國ulis、seek、美國drs、英國baesystems、美國l-3、美國fluke等
4.1.1flir:深耕技術拓展市場
flir系統公司成立于1978年,是紅外熱像儀設計、制造和銷售領域的全球領導者,是全球、最完整的紅外熱像儀供應商。其產品范圍包括紅外熱像儀、航空相機和機械檢測系統。我們認為,它不單獨銷售焦平面探測器,而是以運動或整機系統的形式銷售。2020年,flir將其業務整合為兩個部門:國防服務部和工業部。2020年,flir的總收入為19.24億美元,其中和國防服務部門貢獻了7.68億美元(同比增長3.44%),工業企業貢獻了11.56億美元(同比增長5.86%),2020年flir占市場的35%
flir通過并購和合作,深度培育技術,拓展市場。公司成立之初,就致力于開發高性能、低成本的機載紅外th熱成像系統。20世紀80年代末,該公司開始開發商用手持設備和實驗室測量設備。20世紀末的幾次重要收購為flir的發展提供了重要的技術和基礎設施。1990年,flir從休斯飛機公司收購了熱成像部門,1998年和1999年分別從瑞典和美國收購了agema和inframetrics。agema和inframetrics代表了60多年的主要紅外熱像儀開發和熱像應用專業知識。在并購合作的幫助下,flir積極開拓市場,探索完善無人機、戶外、海上、安防、車輛等產業布局
flir技術和市場份額多年來一直處于領先地位。目前,flir產生的非制冷焦平面探測器像素中心距為17μm,主要為12μm;陣列規模包括336倍;256、640次;512、1280次;1024等;李靜等介紹了非制冷紅外焦平面探測器的研究進展和趨勢,flir在封裝形式上既有陶瓷外殼封裝,也有晶圓級封裝;netd指數約為40mk;熱響應時間約為10~15ms
2021年5月,teledyne以82億美元完成了對flir的收購。teledyne總部位于加利福尼亞州,主要產品有儀器、數字成像產品和軟件、航空航天和國防電子以及工程系統。teledyne執行董事長robertmehrabian在flir官網上表示,雖然兩家公司的核心技術是傳感器,但它們的技術和產品重疊程度較低,預計通過合作將為股東提供更好的回報
4.1.2林里德(ulis):市場份額繼續下降
2019年,ulis與sofradir合并成為lynred。lynred擁有35年的設計和制造經驗,在制冷和非制冷領域有著深入的研究,涵蓋了從swir到vlwir的整個紅外光譜。產品廣泛應用于國防、工業、消防、汽車輔助駕駛等領域,其中約85%的產品出口
lynred的非制冷紅外焦平面探測器源自cealeti實驗室的非晶硅微測輻射熱計技術,正朝著小像素尺寸和大陣列規模的方向發展。公司產品規模由2000年的320倍變為2000年的320倍;240@45μm(凈直徑
4.1.3seek:雷神和nxp的發展
2012年,兩位在軍事專業熱成像行業擁有40多年經驗的專家成立了seek。借助雷神公司和恩智浦,seek發展迅速,2016年的發貨量位居世界第三。根據seek的官方網站,2020年seek的市場份額約為8%
4.2國內:民營企業崛起搶占市場份額
參與紅外產業鏈的國內企業可分為三類:軍工企業、中科院下屬單位和民營企業。2020年,中國民營企業將迅速崛起,搶占市場份額。在世界名中,中國制造商占據了四個席位,即高德紅外、??低?、瑞創威納和大理科技,約占44%。在陣列尺寸、像素尺寸、netd等指標上,國內外非制冷探測器產品無明顯優勢
4.2.1高德紅外
高德紅外是一家現代化的高科技軍工企業在中國紅外探測器細分領域處于領先地位。公司業務領域涵蓋四大業務板塊:紅外焦平面探測器芯片、紅外熱成像機和以紅外熱成像為核心的集成光電系統、新型完整武器系統和傳統非致命和信息。通過對整個產業鏈的布局,我們成功構建了一個體系完整的高科技軍工集團。(報告來源:未來智庫)
紅外熱像儀和集成光電系統是主要的性能來源。2020年,該行業收入同比增長133.12%,占總收入的86.58%。2020h1子公司志干科技銷售額和利潤大幅增長,出貨量遠高于2019年
公司是中國一家同時擁有非制冷探測器技術、碲鎘汞制冷探測器技術和超晶格探測器技術的民營企業。共建成三條制冷和非制冷8英寸紅外探測器芯片生產線。20213月,公司與子公司武漢高新科技聯合研發的“百萬像素中波雙色二級超晶格制冷紅外探測器”通過科技成果鑒定,打破了少數外資企業的技術壟斷。目前,公司計劃通過非公募項目建設“晶圓級封裝紅外探測器芯片研發及產業化項目”和“新基礎設施領域紅外溫度傳感器生產擴建項目”,進一步增強公司的技術研發和創新實力
一家獲得完整wq系統整體資質的民營企業,模型產品訂單持續增長。近年來,公司在各類設備產品招標中取得了突出成績。自2021開始,公司已與客戶簽訂了9份樣板產品訂單合同,合同總金額9.16億元,較去年大幅增長,確保了公司樣板項目產品收入的持續增長。在取得整機生產資質后,公司由芯片及配套光電系統企業轉變為整機企業。擁有從底層核心設備到完整設備系統的全產業鏈批量生產能力,實現了質的突破。我們相信,未來市場空間將進一步開放
4.2.2瑞創微納
非制冷紅外電子技術起步,十年來一直專注于紅外熱成像領域。瑞創微納是一家專業從事非制冷紅外熱成像和mems傳感技術開發的集成電路芯片企業。其主要產品包括非制冷紅外熱成像mems芯片、紅外熱成像探測器、運動和光電系統,廣泛應用于軍事和民用領域。到2020年,世界上只有美國、法國、以色列、中國等國家能夠掌握非制冷紅外探測器的核心技術,公司已成功研制出世界上臺1920&;1080@8μm非制冷紅外探測器芯片填補世界空白
收入迅速增長,得益于規模經濟、降低成本和提高效率。2018年至2020年,公司營業收入為384/685/15.61億元,同比增長146.66%/78.25%/128.06%;歸屬于母公司的凈利潤分別為125/202/5.84億元,同比增長94.51%/61.44%/189.12%。其主營業務是紅外探測器、熱成像運動模塊和熱成像儀產品,并取得了較大增長。得益于規模經濟、產品技術和工藝的改進以及產品結構的改變,探測器和整機的毛利率有所提高。2020年,公司綜合毛利率達到62.81%,同比增長12.39%
海外民品市場拓展力度加大,戶外整機銷量大幅增長。目前,公司已與多家國際知名品牌達成戰略合作,為國際化戰略奠定了堅實的基礎。艾里光電室外熱成像儀產品出口到40多個國家和地區,在德國、俄羅斯等國家和地區擁有領先的市場份額。2020年,海外銷售總收入6.28億元,同比增長162.91%,其中室外熱像儀產品同比增長86.87%;2021h1海外銷售收入2.99億元,同比增長37.83%。我們預計公司海外業務未來仍將保持增長
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