傳感器被譽為“萬物互聯之眼”,可以精確地測量出壓力、溫度、濃度等,是數據采集的源 頭。傳感器自誕生以來,大致經歷了結構型、物性型和智能型三個發展階段。 傳感器的工作原理是通過敏感元件及轉換元件把特定的被測信號,按一定規律轉換成某種 “可用信號”并輸出,以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。
傳感器是構建智能工業和智能社會大廈的基石,如同一座數百米的高樓建筑,離不開深入地下幾十米的地基。我國在“十四五”規劃綱要中明確提出,要聚焦傳感器等關鍵領域,加快推進基礎理論、基礎算法、裝備材料等研發突破與迭代應用。可以“看見”溫度的紅外產品,正快速從小眾走向大眾。而在炙手可熱的紅外熱成像市場中,中國紅外企業憑借核心技術,正在快速崛起。
為確傳感器行業數據精準性以及內容的可參考價值,我們研究團隊通過上市公司年報、廠家調研、經銷商座談、專家驗證等多渠道開展數據采集工作,并對數據進行多維度分析,以求深度剖析行業各個領域,使從業者能夠從多種維度、多個側面綜合了解傳感器行業的發展態勢,創新前沿熱點,進而賦能傳感器從業者搶跑轉型賽道。
根據紅外傳感器工作原理不同,紅外傳感器的原材料也有所不同,如光子探測器或熱探測器使用的探測元件也不同。此外,除了探測元件以外,紅外傳感器的其他元件還包括轉換元件、變換電路等。此外,如紅外MEMS傳感器等還需要芯片、IC等。
預計2025 年全球傳感器市場規模將超過3000 億美元。隨著近年來人工智能、物聯網、5G等前 沿科技的不斷發展,傳感器市場需求逐步增長。根據 Statista 數據,2022年全球傳感器市場規 模達2512.9億美元,2022-2025年CAGR預計達8.04%。 國內傳感器市場規模增速高于全球增速。根據前瞻產業研究院數據,2020年國內傳感器市場規 模達2494億人民幣,2020-2025年CAGR預計達20.0%。
紅外傳感器是用紅外線為介質的測量儀器,廣泛應用于國防、安防、航天航空、石油、化工、鋼鐵、冶金、礦山、環保、市政、醫療、食品等諸多領域。近年來,隨著互聯網與物聯網的高速發展,紅外傳感器在新興的智能家居、可穿戴設備、智能移動終端等領域的應用突飛猛進,大幅擴展了應用空間,需求量快速增長。
業績大漲、凈利暴增,“量價齊升”的景象在當時并不少見。
但也正像燁映微電子在招股書中預估的,隨著疫情防控需求整體趨于平穩、國際疫情持續蔓延的態勢相較而言得到遏制、更多競爭者的加入,后續應用于疫情防控相關的傳感器銷量及價格可能下行。結果也的確是,2021年上半年該公司主營業務收入5,396.27萬元,綜合毛利率58.04%,業績出現明顯下滑。
數據顯示,紅外的下游應用已拓展到鋼鐵冶金、石油化工等20多個大行業。在應用最成熟、滲透率最高的電力行業,紅外熱成像設備的總需求量達到約2.5萬臺,市場需求總額約20億元。目前,國內從事紅外熱成像產品研發、生產和銷售的企業已有400余家。日本三菱電機公司基于“大地2號”對地觀測衛星所應用的傳感技術,最新開發出了熱二極管紅外傳感器“MelDIR”。該傳感器探知溫度范圍為-5℃—60℃,可替代高價的紅外照相機識別熱源及監控人的行動。
傳感器下游應用廣泛。目前我國傳感器在汽車電子、工業制造、網絡通信、消費電子及醫療 電子中應用較為廣泛。其中傳感器在汽車電子領域中占比最高,2020年占比達24.2%。 機器人為傳感器未來重要應用場景。傳感器相當于機器人的手、眼、耳、鼻和神經,有助于 識別自身的運動狀態和環境狀況,控制器可以發出相應的指令,使機器人完成所需的動作。 根據檢測對象的不同,機器人用傳感器可以分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器一般 用于檢測機器人本身狀態,包括位置、速度、力傳感器等;外部傳感器一般用來檢測機器人 外部環境狀況,包括距離、觸覺、聽覺、視覺傳感器等。
隨著物聯網、“互聯網+”等新興行業的快速發展為熱釋電紅外傳感器帶來需求增長,熱釋電紅外傳感器在消防防火、人流監控、家居安防等領域均有應用。數據顯示,2019年我國熱釋電紅外傳感器市場規模將近7.5億元。隨著智慧城市、智慧安防、智慧工廠等智能化應用加深,熱釋電紅外傳感器市場規模將進一步擴大,到2021年有望突破10億元。
時至2022年,紅外傳感器在車上仍鮮有應用,主要原因在于過去紅外傳感器所傳回的圖像是給駕駛人決策使用,并沒有徹底解決駕駛安全問題。
隨著自動駕駛技術發展,紅外傳感器大規模運用的契機正在顯現。不僅僅是智能駕駛,紅外熱成像芯片已成為物聯網時代不可或缺的重要傳感器件。隨著紅外熱成像技術的突破、推廣和普及,戶外夜視、工業檢測、海關出入境檢驗檢疫、輔助醫療中的疾病檢測、日常紅外測溫、安防監控等方面,都可以看到紅外熱像設備的身影。
傳感器行業市場機遇分析
傳感器的工作原理是通過敏感元件及轉換元件把特定的被測信號,按一定規律轉換成某種“可用信號”并輸出,以滿足信息的傳輸、處理、記錄和控制等要求,并可被分為壓力、慣性、磁和光學等各種類。目前汽車電子、工業制造、網絡通訊等為傳感器主要應用下游,判斷機器人有望成為傳感器未來重要應用場景。
目前六維力傳感器處于起步階段,市場規模較小:根據高工機器人產業研究所(GGII)數據顯示,2022年中國市場六維力傳感器銷量為8360套,同比增長57.97%,機器人行業銷量達4840套。若假設六維力傳感器銷售均價為1-2萬元,則2022年中國六維力傳感器市場規模約為0.8-1.7億元。但未來隨著六維力傳感器在機器人行業的逐步放量,市場規模有望迅速增長。根據測算,預計至2030年人形機器人用力傳感器市場有望達125億元,其中六維力傳感器市場空間有望達80億元。
不過綜合而言,如今傳感器廠商的日子終究是比過去要好的。不僅是疫情防控提出廣泛需求,國產替代的呼聲、傳統產業智能化的趨勢、國家政策的積極扶持,都從不同角度促進著行業的向前發展。
紅外傳感作為其中一個重要分支,2020年不可否認地為社會作出了重要貢獻,也為自己贏得了意料之外的迅猛增長。并且在筆者認為,其實包括疫情防控領域在內,將來紅外傳感可以施展拳腳的空間更值得考察研究,這個產業并未就此“躺平”。
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