紅外成像產(chǎn)業(yè)專題研究報告

紅外成像產(chǎn)業(yè)專題研究匯報1.紅外：探索“不可見”的世界1800年，英國天文學家威·赫謝爾在溫度計試驗中發(fā)現(xiàn)了一種“不可見光線”。初期的紅外探測器研究重要是熱探測器。1821年塞貝克發(fā)現(xiàn)了熱電效應，很快之后第一種熱電偶誕生了；1829年諾比利構(gòu)造了熱電堆；1833年梅洛尼改善了熱電堆，在此后的近半個世紀里，熱電堆一直是應用最廣的紅外探測器。1880年蘭利制作出了測輻射熱計，靈敏度比同步代的熱電堆高30倍，在隨即20年的不停改善中，其敏捷度提高了近400倍。在1873年史密斯發(fā)現(xiàn)光電導效應的幾十年后，凱斯研制出了第一種紅外光電導探測器。約20世紀30年代起，光子探測器逐漸成為紅外探測器發(fā)展的主流。1933年硫化鉛被發(fā)現(xiàn)具有光電導特性，隨即成為第一種在戰(zhàn)場上得到多種應用的實用紅外探測器。1941年，卡什曼開始關(guān)注硫化砣（Ti2S）探測器技術(shù)，隨即發(fā)現(xiàn)其他鉛鹽類半導體（PbSe和PbTe）也可以用來制作紅外探測器?，F(xiàn)代紅外探測器技術(shù)來源于第二次世界大戰(zhàn)期間。紅外光子技術(shù)與半導體材料科學及光刻技術(shù)的結(jié)合，使紅外探測器在20世紀迅速發(fā)展，非本征半導體探測器、窄禁帶化合物半導體探測器、半導體紅外探測器陣列、非制冷熱探測器等技術(shù)相繼面世。2.紅外熱像儀的原理&技術(shù)路線2.1紅外探測器品質(zhì)直接決定熱像儀成像質(zhì)量紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，又稱紅外光、紅外熱輻射，是波長介乎微波與可見光之間的電磁波。溫度高于絕對零度（-273℃）的任何物體都會不停地向四面輻射紅外譜線，紅外線能量的大小與物體表面的溫度和材料特性直接有關(guān)，溫度越高，紅外線能量就越大。按紅外窗口可分為近紅外、短波紅外、中波紅外、長波紅外、甚長波紅外、遠紅外、亞毫米波。軍民最常使用的近紅外（NIR，0.76~1.1μm）、中波紅外（MWIR，3-6μm）、長波紅外（LWIR，6~15μm）。紅外熱像儀的工作原理。紅外熱像儀通過探測目的物體的紅外輻射，然后通過光電轉(zhuǎn)換、電信號處理及數(shù)字圖像處理等手段，將目的物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像。（匯報來源：未來智庫）簡樸來說，紅外圖像轉(zhuǎn)換成可見圖像分三步進行，第一步是運用對紅外輻射敏感的紅外探測器把紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷蹼娦盘?，該信號的大小可以反應出紅外輻射的強弱；第二步是運用后續(xù)電路將微弱的電信號進行放大和處理，從而清晰地采集到目的物體溫度分布狀況；第三步是通過圖像處理軟件對上述放大后的電信號進行處理，得到電子視頻信號，電視顯像系統(tǒng)將反應目的紅外輻射分布的電子視頻信號在屏幕上顯示出來，得到可見圖像。紅外熱像儀的關(guān)鍵部件是用來探測、識別和感知紅外輻射的紅外探測器，探測器性能直接決定了最終形成的可見圖像的清晰度和敏捷度。2.2紅外探測器的分類根據(jù)工作原理可將紅外探測器重要分為光子探測器、熱探測器。根據(jù)探測器的工作溫度可以將其分為制冷型和非制冷型，其技術(shù)差異來源于探測原理的不一樣。熱探測器材料吸取紅外輻射后產(chǎn)生溫升，通過測量其物理性質(zhì)的變化就可以測量出它吸取的能量或功率。光子探測器吸取光子后，探測器材料的電子狀態(tài)會發(fā)生變化，產(chǎn)生光電效應，通過測量光電效應的大小可以測定被吸取的光子數(shù)。一般狀況下，制冷型紅外探測器屬于光子型，非制冷型紅外探測器在探測原理上屬于熱式。2.2.1制冷探測器：性能好但成本高，多軍用制冷型紅外探測器的工作溫度一般在80K～200K。低溫可以減少熱激發(fā)產(chǎn)生的載流子，暗電流較小，從而減少探測器的噪聲；制冷在一定程度上也可減少禁帶寬度，從而加大截止波長。制冷紅外探測器的常用材料有碲鎘汞（MCT）、量子阱（QWIP）、銻化銦（InSb）、二類超晶格（T2SL）四種。制冷型紅外探測器敏捷度較高，探測距離遠，但由于其價格昂貴、體積大、功耗大、構(gòu)造復雜、且制冷器的壽命僅有約10000h等缺陷，應用場所受限，更多地運用在軍事領域，如夜視偵查、精確制導和目的瞄準等。2.2.2非制冷探測器：性價比高，民品市場廣闊非制冷探測器可深入分為熱釋電式、熱電堆、微測輻射熱計等。其中微測輻射熱計是一種熱敏電阻型傳感器，在紅外輻射照射到傳感器后，傳感器溫度升高，熱敏薄膜的阻值變化，其NETD重要受限于熱敏材料的1/f噪聲。微測輻射熱計型探測器是目前技術(shù)最成熟、市場擁有率最高的主流非制冷紅外焦平面探測器。目前市場上大部分紅外探測器都是焦平面陣列，其特點是由M×N個熱敏單元（即像元）排成陣列，用來接受紅外輻射。微測熱輻射探測器的每個熱敏單元重要由CMOS讀出電路及MEMS傳感器兩部分構(gòu)成，上層的MEMS傳感器一般使用氧化釩或非晶硅等熱敏材料制成，用于吸取紅外輻射能量并將溫度變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，CMOS讀出電路將微小的電阻變化以電信號的方式輸出。CMOS讀出電路和MEMS傳感器為多層構(gòu)造，精密復雜，其設計和生產(chǎn)過程難度很高，是紅外探測器的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。紅外探測器的設計、生產(chǎn)及研發(fā)波及到材料、集成電路設計、制冷和封裝等多種學科，技術(shù)難度很大，目前全球僅有美國、法國、以色列、中國等少數(shù)國家可以掌握非制冷紅外探測器關(guān)鍵技術(shù)。由于非制冷紅外探測器像元的加熱和冷卻是一種較慢的過程，其敏捷度與響應度特性還不能與制冷型紅外探測器相比。但成本低、構(gòu)造緊湊、壽命較長等優(yōu)勢有助于其應用的推廣，非制冷探測器在工業(yè)生產(chǎn)、監(jiān)控安防、醫(yī)療衛(wèi)生等領域需求較大。2.3氧化釩是非制冷紅外探測器主流技術(shù)熱敏材料的選用對于微測輻射熱計的敏捷度（NETD）有非常大的影響，優(yōu)選具有高溫度電阻系數(shù)（TCR）和低1/f噪聲的材料，同步還要考慮到所選材料與讀出電路的集成工藝與否以便高效。非晶硅（α-Si）和氧化釩（VOx）則是非制冷型紅外探測器的兩大主流敏感材料。非晶硅技術(shù)源自美國TI企業(yè)和法國CEA-Leti試驗室，其工藝與原則硅完全兼容，制備過程相對簡樸，TCR與氧化釩相稱。但由于非晶硅是無定型構(gòu)造，展現(xiàn)的1/f噪聲比氧化釩要高，因此NETD一般不如氧化釩材料。氧化釩技術(shù)源自于美國Honeywell研究中心，是目前國際主流的非制冷紅外成像技術(shù)，具有較高的TCR（室溫環(huán)境下約為2%/K~3%/K），市占率75%左右。2.4發(fā)展趨勢：高性能滿足高端需求，高性價比下沉民品市場2.4.1小像元、大面陣：提高探測性能，豐富使用場景紅外焦平面陣列像元由光敏區(qū)（面）和非光敏區(qū)構(gòu)成，這兩部分合在一起成為一種探測單元，簡稱像元。減小像元間距是紅外探測器發(fā)展的趨勢。小像元可以使探測器小型化，在像元數(shù)一定的狀況下，探測器變得越緊湊，需要的功率越少。此外小像元能提高系統(tǒng)辨別率，增長探測距離，10μm像元間距探測器比15μm的探測距離遠20%以上。但由于紅外輻射衍射極限的限制，像元尺寸并不是無限縮小的。在過去的幾十年里，紅外焦平面陣列像元間距從50μm左右開始不停減小，美國DRS已將制冷型HgCdTe探測器的像元間距降至5μm；非制冷領域，年睿創(chuàng)微納公布的8μm非制冷紅外探測芯片是最全世界最小的像元尺寸。目前紅外探測器的面陣規(guī)模集中在640×512和384×288兩種，很少數(shù)紅外探測器高端機型采用1024×768面陣規(guī)模。伴隨探測器制造工藝的進步和像元尺寸的縮小，大面陣探測器的應用開始增多。與640×512元探測器相比，大面陣探測器更適于觀測類應用。同樣的焦距下，大面陣探測器覆蓋的場景更廣闊，觀測的細節(jié)更豐富，能滿足某些高性能規(guī)定的應用。2.4.2晶圓級封裝：降本是拓展民品市場的關(guān)鍵原因紅外探測器的成本和體積等是限制其應用的關(guān)鍵原因。封裝成本在整個探測器研發(fā)成本中占比超過50%。目前常用的封裝技術(shù)包括：金屬封裝、陶瓷封裝、晶圓級封裝和研制中的像元級封裝。金屬封裝構(gòu)造組件包括金屬外殼（管殼）、TEC（半導體制冷器，保證探測器在室溫下工作）、柱狀吸氣劑（成本高）和紅外窗口等，且封裝過程中進行多次焊接、粘連、劃片和排氣（耗時3-7天）等工藝環(huán)節(jié)，生產(chǎn)周期長，每批生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量有限，只合用于高端的軍事應用。陶瓷封裝是目前使用廣泛的封裝形式。其管殼為廉價陶瓷基板，無TEC，采用片式或薄膜吸氣劑，封裝體積、重量、成本較金屬封裝均有一定程度下降。晶圓級封裝直接在晶圓上進行大多數(shù)或是所有的封測試程序后再進行切割。與陶瓷封裝相比，其集成度更高、工藝環(huán)節(jié)簡化、成本低且生產(chǎn)效率高，是非制冷紅外探測器封裝技術(shù)中最具發(fā)展前景的形式。晶圓級封裝能將封裝成本從千元量級將至百元量級，有助于深入減少產(chǎn)品價格。目前紅外探測器產(chǎn)品價格仍較高，良率仍待深入提高。我們認為伴隨晶圓封裝技術(shù)的推廣及規(guī)模效應的顯現(xiàn)將推進紅外探測器成本逐漸下降，高性價比紅外探測器產(chǎn)品能催生豐富的民品應用，帶動民品市場高速增長。3.需求端3.1軍用：全球市場穩(wěn)定提高，國內(nèi)滲透率亟待提高紅外熱成像儀最早運用在軍事領域，其最重要的應用是晝夜觀測和熱目的探測。自1956年美國AIM-9B“響尾蛇”空空導彈采用了紅外導引技術(shù)以來，軍事應用一直是紅外探測器的重要市場，如夜視觀瞄、精確制導、光電載荷、艦載識別指揮系統(tǒng)和軍用車輛輔助駕駛系統(tǒng)等。（匯報來源：未來智庫）軍用紅外產(chǎn)品方面，全球市場規(guī)模處在穩(wěn)定增長趨勢。從上世紀70-80年代起就逐漸應用于海陸空戰(zhàn)場上，紅外熱成像技術(shù)作為夜戰(zhàn)和精確打擊武器系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),紅外裝備精良與否將直接決定和影響著武器現(xiàn)代化水平。根據(jù)睿創(chuàng)微納招股書援引自MaxtechInternational及北京歐立信征詢中心預測，年全球軍用紅外市場規(guī)模將到達107.95億美元。出于紅外熱成像儀的軍事敏感性，西方發(fā)達國家對于紅外成像采用嚴格的技術(shù)封鎖及產(chǎn)品禁運政策，美國以強大的科研優(yōu)勢保持領先，在國際軍品市場占據(jù)絕對主導地位，據(jù)睿創(chuàng)微納年報，截至年，全球軍用紅外熱成像儀市場的前十大供應商中，美國廠商占據(jù)6席。紅外產(chǎn)品在美國、法國、英國等發(fā)達國家軍隊的普及率較高，市場趨于穩(wěn)定。據(jù)《非制冷紅外成像技術(shù)發(fā)展動態(tài)及其軍事應用》李其昌著，美軍在海灣戰(zhàn)爭期間，平均每名士兵裝備了1.7套紅外成像裝臵（TWS），這些紅外成像裝臵可以大幅改善士兵監(jiān)視、瞄準和戰(zhàn)斗的性能。自年以來，僅英國BAE系統(tǒng)企業(yè)已經(jīng)獲得了價值超過10億美元的熱瞄準系統(tǒng)生產(chǎn)協(xié)議，向陸軍交付了超過10萬套武器熱瞄準系統(tǒng)。據(jù)睿創(chuàng)微納招股書援引自MaxtechInternational記錄，年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%，未來市場空間巨大。目前我國國防費占GDP比重相對較低，軍隊紅外熱像儀配置相對較少。3.2民用：成本下降推進民品市場拓展伴隨紅外成像技術(shù)的發(fā)展與成熟，多種合用于民用的低成本紅外成像設備出現(xiàn)，其在國民經(jīng)濟各個領域發(fā)揮著越來越重要的作用。20世紀最終10年以來，其民用需求急劇增長，在電力檢測、測溫、汽車輔助駕駛、戶外運動等領域均有應用。與軍用市場相比，民用紅外市場規(guī)模略小，但保持較快增長趨勢。伴隨非制冷紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展，紅外熱成像儀在民用領域得到了廣泛的應用，其民用市場保持著很快的增長速度，增長幅度要遠不小于軍用領域。在年，由于紅外熱像儀在通過發(fā)熱監(jiān)測來遏制新冠病毒上的重要性，民用紅外市場大幅增長。根據(jù)睿創(chuàng)微納招股書援引自MaxtechInternational及北京歐立信征詢中心的數(shù)據(jù)，年全球民用紅外市場規(guī)模將到達74.65億美元。3.2.1電力檢測：最早切入的民用領域，擁有率仍有較大提高空間電力行業(yè)是使用紅外熱像儀最早及數(shù)量最多的民用領域，紅外技術(shù)可以大大提高供電設備的運行可靠性，減少了設備檢修時間，是最成熟最有效的在線電力檢測措施。將紅外熱像儀運用于設備的安全檢修上，可對變壓器、避雷器、電容器、斷路器、絕緣子串、互感器、發(fā)電機、電纜和導線、隔離開關(guān)、高壓輸電線及壓接管等電力設備狀態(tài)進行檢查與故障診斷?！笆奈濉币?guī)劃中提到要加強加緊電網(wǎng)基礎設施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設。智能電網(wǎng)已是都市配電網(wǎng)規(guī)劃大勢所趨，我們認為保證電網(wǎng)安全運行將是重要考量。除老式手持工業(yè)級熱像儀外，集成了紅外攝像頭的巡檢機器人可以替代人工進行全天候巡檢，搭載紅外載荷的無人機可以在高空對人工難以到達的電力設備進行檢測。將電網(wǎng)檢測系統(tǒng)與紅外技術(shù)融合，可以實時監(jiān)控、與主輔監(jiān)控系統(tǒng)智能聯(lián)動，我們認為其有望深入替代人工運維。3.2.2工業(yè)領域：機器視覺打動工業(yè)“新視界”紅外熱成像技術(shù)可用于建筑檢測、石油化工設備檢測、采礦以及工業(yè)生產(chǎn)制造過程控制。紅外成像技術(shù)可以通過建筑物表面的溫度分布狀況，檢測不良絕緣，電氣故障，滲水，管道輸送，蟲蝕，霉菌等肉眼無法察覺的建筑缺陷；可以協(xié)助油氣企業(yè)以非接觸的方式測量油箱液位，辨別具有比熱特性的不一樣密度液體或固體之間的微小溫度變化；可以檢測從礦石中提取礦物的過程并協(xié)助機電系統(tǒng)運維。在制造業(yè)中，由于煙霧的阻礙諸多生產(chǎn)過程無法通過肉眼監(jiān)控，紅外熱成像系統(tǒng)解決方案可測潮濕和污染、材料的厚度以及復合材料結(jié)合的緊密度，協(xié)助在生產(chǎn)的前期環(huán)節(jié)檢測出生產(chǎn)的產(chǎn)品與否合格。伴伴隨現(xiàn)代化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)構(gòu)造調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級的深入，“機器換人”是普遍趨勢，紅外與機器視覺的碰撞使紅外的工業(yè)應用將更具想象力。機器視覺是一種為自動化檢測、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(shù)和措施，運行環(huán)節(jié)包括圖像成像、圖像的自動分析和所需信息的提取。其中成像方式除可見光外，尚有紅外成像、X光成像、超聲成像、微波成像等。伴隨各類技術(shù)的不停完善，機器視覺的應用從工業(yè)電子裝配缺陷檢測，逐漸推廣到汽車制造、食品監(jiān)控、紡織加工等多種領域。AIOT、5G新技術(shù)應用加持下機器視覺將會有更大發(fā)展，紅外探測器作為圖像和溫度基礎之一將面臨更大的機會。3.2.3醫(yī)療檢測與防疫：新冠疫情的防護墻，紅外行業(yè)的助燃劑新冠疫情在年對全世界導致了巨大的沖擊，我們估計其也許會在未來幾年持續(xù)影響世界，而紅外體溫檢測儀是戰(zhàn)勝疫情的關(guān)鍵裝備之一。年全球紅外熱像儀需求的大幅增長，重要來源于機場、火車站等公共場所的體溫檢測和安全監(jiān)測應用，但紅外在醫(yī)療診斷領域的應用不只排查發(fā)熱癥狀。早在1913年美國就成立了研究紅外熱成像的學術(shù)機構(gòu)，并開始運用于臨床。疼痛性疾病如急、慢性肩頸痛，頸、腰椎病，肌筋膜疼痛綜合征等，往往在病變區(qū)域會顯示出明顯的體溫分布差異，而紅外熱像技術(shù)正可以將這溫度差異以圖像的形式展現(xiàn)出來。和CT、X光等結(jié)構(gòu)影像設備相比，作為功能影像的紅外熱像儀具有初期診斷、綠色無害、非接觸式、即時診斷等優(yōu)勢。3.2.4狩獵&戶外：獵人驢友的“黑暗之眼”戶外狩獵及其他戶外運動如登山、露營、探險、攀巖、探洞等，均是被人們廣為推崇、非常健康的生活方式。紅外熱成像在夜間不需要任何光照即可通過溫差看到動物熱像圖，適合山林、草原、荒漠、水域等多種地形的野生動物觀測和保護，或是獵區(qū)狩獵。在漆黑的夜晚或濃密的叢林中，集成了紅外熱成像芯片的望遠鏡、三防手機等，可以快速地觀測周圍環(huán)境，以便及時發(fā)現(xiàn)野獸，保證營地安全；也可以穿透雨雪霧，使驢友在惡劣天氣狀況下看清路況，以免迷路；當出現(xiàn)人員失聯(lián)或被困的狀況時，還可以用于人員的搜救。在歐美、非洲等國家，合法狩獵是被法律容許的。年美國注冊獵人共1520萬人，年歐洲注冊獵人有約700萬人。過去獵人們常用微光夜視儀協(xié)助夜間狩獵，紅外熱像儀則是新一代“黑暗之眼”。微光夜視技術(shù)又稱像增強技術(shù)，是通過帶像增強管的夜視鏡，微光夜視儀是運用夜間目的反射的低亮度的夜天光星月光大氣輝光等自然光，將其增強放大到幾十萬倍，從而到達適于肉眼夜間進行偵察。手持單筒微光夜視儀價格從幾十到幾百美元不等。紅外熱像儀不需依賴微光，能在完全黑暗的環(huán)境中使用，且能克服雨霧、植物等障礙清晰成像，性能優(yōu)勢明顯，近年來銷量明顯提高。但價格較高，目前FLIR、Pulsar等手持紅外熱像儀售價往往達幾百到幾千美元。我們認為，為了更好的狩獵體驗，獵人有升級裝備的需求，而成本的下降能帶動紅外熱像儀滲透率的提高。3.2.5安防監(jiān)控：國內(nèi)人均攝像頭數(shù)較少，成長空間較大安防監(jiān)控產(chǎn)業(yè)截至目前共經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，分別為模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控、網(wǎng)絡高清和智能監(jiān)控時代。近年來，紅外熱成像技術(shù)在安防應用領域也處在越來越重要的地位。紅外熱像儀是被動接受目的自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜均可以正常工作并且不會暴露自己，在雨、霧等惡劣天氣下仍可正常觀測目的。因此采用紅外熱成像設備可對多種目的如人員、車輛進行監(jiān)控，也可以作為防火報警設備。對標國外人均攝像頭數(shù)量，國內(nèi)數(shù)量仍較少。年我國攝像頭密度最高的北京市每千人擁有攝像頭數(shù)量僅59個，僅相稱于美國的60%，而二線、三線都市的攝像頭數(shù)量更少。根據(jù)CNBC援引自IHS，年全球?qū)⒂谐^10億支監(jiān)控攝像頭，中國將占半數(shù)。我們認為，紅外熱成像技術(shù)在安防場景的應用能更好地滿足防火防盜的需求，伴隨攝像頭總量的增長，紅外在安防領域的市場空間將隨之擴大。3.2.6消防救援：“智慧消防”+家用消防在消防救援的緊急關(guān)頭，紅外熱像儀必不可少。其可有助于消防員透過煙霧監(jiān)測火勢，以便迅速計劃任務、定位熱點、挽救生命。紅外熱像儀能提供全面的場景視圖—從火災現(xiàn)場內(nèi)部、外部和上方。這意味著不只是透過煙霧彌漫的房間進行觀測，而是從多個視角檢測整個火災現(xiàn)場，事故指揮員能在指導資源配臵時作出更好決策。同步，紅外熱像儀也能清晰地可視化熱源，是搜救行動的重要工具。（匯報來源：未來智庫）目前，消防監(jiān)管部門人手不夠富余，老式工作方式與新形勢、新任務不相適應的矛盾日益凸顯，中國消防工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，亟待提高消防安全智慧化治理水平。智慧消防是運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，改善消防基礎建設，優(yōu)化消防工作機制，從而實現(xiàn)火災防控精確化、滅火救援高效化、工作運行智能化。據(jù)鄭州金特萊官網(wǎng)，年我國智慧消防市場規(guī)模將到達40億元。紅外熱像儀可防患于“未燃”，在消防中發(fā)揮關(guān)鍵作用，未來市場空間廣闊。另首先，目前國內(nèi)部分都市已出臺有關(guān)政策，鼓勵中小場所（包括家庭）安裝使用獨立式火災探測報警器。伴隨居民生活水平提高與防火意識增強，面向都市家庭開發(fā)的消防產(chǎn)品將得到推廣，而紅外熱像儀便可應用于室內(nèi)火災消防監(jiān)控，因此家庭消防市場也將是紅外熱像儀產(chǎn)品未來最具潛力市場之一。3.2.7輔助駕駛：增長安全冗余，豐富行車場景年中國機動車駕駛?cè)?.35億人，交通事故受傷人數(shù)25.61萬人，交通安全道阻且長。伴隨智能汽車的發(fā)展，ADAS（AdvancedDriverAssistanceSystem，“高級駕駛輔助系統(tǒng)”）市場迅速成長。ADAS運用安裝在車上的各式各樣傳感器搜集數(shù)據(jù)，并結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進行系記錄算，從而預先為駕駛者判斷也許發(fā)生的危險，保證行車的安全性。車載攝像頭是ADAS不可或缺的傳感器之一。常見車載ADAS傳感器有光學攝像頭、激光雷達、毫米波、紅外熱像儀、超聲波等。在某些場景紅外技術(shù)有獨特的優(yōu)勢。根據(jù)FLIR官網(wǎng)援引自美國GHSA（GovernorsHighwaySafetyAssociation）的數(shù)據(jù)，美國年發(fā)生的5987起行人安全事故中有75%發(fā)生在夜間環(huán)境，紅外探測器在夜間的優(yōu)良性能增長夜間行車的安全性。此外，據(jù)軒轅智駕官網(wǎng)，紅外探測器檢測距離可達400米，是汽車遠光燈照射距離的1.5倍，不受煙霧、陽光、炫光等的影響。我們認為，出于魯棒性考慮，未來車載ADAS往往不會采用單一傳感器，紅外熱像儀的加入能為傳感器模組增長冗余度及可靠性，為汽車在復雜環(huán)境中安全行駛保駕護航。除監(jiān)控外部環(huán)境外，紅外也可應用于車艙內(nèi)感測系統(tǒng)。紅外光可用于檢查汽車后座上嬰兒或?qū)櫸锏拇嬖谛?、監(jiān)測車內(nèi)溫度和乘員狀況、防止可疑入侵。紅外探測器可用于生命特性檢測系統(tǒng)，守護幼童生命安全。當車外溫度僅21℃左右時，車內(nèi)溫度也許到達46℃，將孩子遺忘在車內(nèi)也許會導致意外悲劇。據(jù)NoHeatStroke，1998年-年，美國死于車內(nèi)中暑的小朋友有883人，其中53%是因為小朋友被遺忘于車內(nèi)，26%由于小朋友進入無人看守的車輛。據(jù)瑞淀光學系統(tǒng)官網(wǎng)，歐洲新車評估測試組織（EuroNCAP）宣布年起，對將小朋友存在檢測作為原則功能提供的汽車制造商進行獎勵。4.供應端：打破技術(shù)封鎖，中國企業(yè)迅速崛起4.1國外廠家：起步較早，技術(shù)領跑紅外成像行業(yè)具有較高的資質(zhì)壁壘和技術(shù)壁壘，屬于集光學、集成電路設計、傳感器設計、MEMS工藝、計算機和物理學等多種學科為一體的技術(shù)密集型行業(yè)。國際民用市場上，競爭實力最強的為美國FLIR企業(yè)，根據(jù)高德紅外官網(wǎng)援引自Yole的數(shù)據(jù)，年美國FLIR企業(yè)位居全球民用紅外探測器市場擁有率第一。此外尚有法國ULIS、Seek、美國DRS、英國BAESystems、美國L-3、美國FLUKE等。4.1.1FLIR：深耕技術(shù)，廣拓市場全球紅外熱成像儀設計、制造及銷售領域的領導者美國菲力爾企業(yè)（FLIRSystems,Inc.）成立于1978年，是世界上規(guī)模最大、品種最齊全的紅外熱成像儀產(chǎn)品供應商。其產(chǎn)品范圍波及紅外熱像儀、航空攝像機和機械檢測系統(tǒng)等，我們認為其不單獨銷售焦平面探測器，都是以機芯或整機系統(tǒng)形式銷售。年FLIR將其業(yè)務整合為兩大部門：政府國防服務部門和工業(yè)部門。年FLIR總營收19.24億美元，其中政府和國防服務奉獻營收7.68億美元（Yoy-3.44%），工業(yè)業(yè)務奉獻營收11.56億美元（Yoy+5.86%），年FLIR市占率35%。通過并購及合作，F(xiàn)LIR深耕技術(shù)，廣拓市場。創(chuàng)立初期，企業(yè)致力于開發(fā)高性能低成本機載應用紅外熱成像系統(tǒng)，1980年代后期開始開發(fā)商業(yè)手持設備及試驗室測量設備。20世紀末的幾次重要收購為FLIR的發(fā)展提供了重要技術(shù)及基礎設施基礎。1990年FLIR從休斯飛機企業(yè)（HughesAircraftCo.）收購了熱成像部門，1998年和1999年分別收購了瑞典Agema和美國Inframetrics，Agema和Inframetrics共代表超過60年的重大紅外熱像儀發(fā)展與熱成像應用專業(yè)知識。借助并購及合作等手段，F(xiàn)LIR積極開拓市場，探索并完善無人機、戶外、海事、安防、車載等產(chǎn)業(yè)布局。數(shù)年來，F(xiàn)LIR技術(shù)及市占率一直領先。目前，F(xiàn)LIR生產(chǎn)的非制冷焦平面探測器的像元中心距以17μm和12μm為主；陣列規(guī)模包括336×256、640×512、1280×1024等；據(jù)《非制冷紅外焦平面探測器研究進展與趨勢》李靜等著，F(xiàn)LIR在封裝形式上既有陶瓷管殼封裝，也有晶圓級封裝；NETD指標約為40mK左右；熱響應時間約為10～15ms。年5月，Teledyne以82億美元完畢對FLIR的收購。Teledyne總部位于美國加州，重要產(chǎn)品有儀器儀表、數(shù)字成像產(chǎn)品及軟件、航空航天與國防電子、工程系統(tǒng)。據(jù)FLIR官網(wǎng)，Teledyne執(zhí)行董事長RobertMehrabian稱，盡管兩家企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)都是傳感器，但其技術(shù)和產(chǎn)品重疊性低，有望通過合作為股東提供更好的回報。4.1.2Lynred（ULIS）：市場份額持續(xù)下滑年，ULIS與Sofradir企業(yè)合并成為Lynred企業(yè)。積淀了35年設計、制造經(jīng)驗的Lynred在制冷、非制冷領域均有深入研究，覆蓋SWIR到VLWIR的整個紅外光譜。其產(chǎn)品廣泛應用于國防、工業(yè)、消防安全、汽車輔助駕駛等場景，其中約85%產(chǎn)品對外出口。Lynred的非制冷紅外焦平面探測器源自CEA-Leti試驗室的非晶硅微測輻射熱計技術(shù)，并朝著小像元尺寸、大面陣規(guī)模發(fā)展。企業(yè)產(chǎn)品尺寸從年的320×240@45μm（NETD<70mK）更迭到最新的Atto1280×1024@12μm（NETD<60mK）。年3月，企業(yè)宣布將在法國政府的支持下投入280萬歐元研發(fā)下一代紅外探測器。4.1.3Seek：借力Raytheon、NXP，迅猛發(fā)展年，兩位有著40余年軍用專業(yè)級熱成像行業(yè)經(jīng)驗的專家創(chuàng)立了Seek。通過借力Raytheon和NXP，Seek發(fā)展迅猛，年出貨量已位列全球第三。根據(jù)高德紅外企業(yè)官網(wǎng)援引Yole，年Seek在全球熱像儀的市場份額分別約為8%。4.2國內(nèi)：民營企業(yè)乘勢崛起，搶占市場份額國內(nèi)參與紅外產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)可以分為軍工企業(yè)、中科院下屬單位和民營企業(yè)三大類型。年，中國民營企業(yè)迅速崛起，搶占市場份額。在全球十強中，中國廠商已占據(jù)四席，分別是高德紅外、?？低?、睿創(chuàng)微納和大立科技，合計占比約44%。從陣列規(guī)模、像元尺寸、NETD等指標來看，國內(nèi)與國外非制冷探測器產(chǎn)品已無明顯優(yōu)勢。4.2.1高德紅外高德紅外是現(xiàn)代化高科技軍工集團，在國內(nèi)的紅外探測器細分領域處在龍頭地位。企業(yè)業(yè)務領域涵蓋紅外焦平面探測器芯片、紅外熱像整機及以紅外熱成像為關(guān)鍵的綜合光電系統(tǒng)、新型完整武器系統(tǒng)和老式非致命性彈藥及信息化彈藥四大業(yè)務板塊。通過全產(chǎn)業(yè)鏈布局，成功搭建了一種體系完整的高科技軍工集團。（匯報來源：未來智庫）紅外熱成像儀及綜合光電系統(tǒng)為重要業(yè)績來源。年該板塊營收同比增長133.12%