紅外探測器分為制冷型光子探測器和非制冷型熱探測器兩種類型。制冷型光子探測器探測率高,但需要制冷到液氦溫度工作,價格昂貴,主要用于重要軍事領域。非制冷型熱探測器在成本、尺寸、功耗等方面具有明顯優勢,除了應用于軍事領域外,還大量應用于民用領域。
我國紅外探測器在民用領域主要應用在安防、消防、電力、建筑、醫療、戶外消費、個人視覺系統等行業,其中,電力和安防領域應用較為廣泛,消防領域未來需求潛力較大。我國紅外探測器軍用領域主要被國有企業所壟斷,隨著政策不斷變化,民營企業與國有科研單位合作,逐步進入軍用紅外探測器配套生產領域,預計2023年中國紅外探測儀市場規模同比增長13.9%。
為確保紅外探測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、多個側面綜合了解紅外探測器行業的發展態勢,以及創新前沿熱點,進而賦能紅外探測器從業者搶跑轉型賽道。
中國紅外探測器行業于20世紀50年代開始起步,早期主要應用于軍事領域。20世紀90年代以來,隨著行業技術不斷進步,紅外探測器應用范圍逐步擴大到民用領域,發展速度加快。截止目前,中國紅外探測器在民用領域主要應用在以電力和安防為主,電力、建筑、醫療、戶外消費、個人視覺系統等行業,消防領域未來需求潛力較大。
用于探測物體紅外輻射信號的電子元件被稱為紅外探測器。探測器的核心組成部分 為探測器芯片,探測器芯片由 MEMS 傳感器和 CMOS 讀出電路構成。 MEMS 傳感器用來接收物體的紅外輻射并產生響應信號,CMOS 讀出電路芯片接 收 MEMS 傳感器的響應信號,并將其處理為可被后端成像電路識別的電信號。MEMS 的材料不同,接收紅外輻射后產生的響應信號也不同。常見的 MEMS 材料有兩大類,一類是以氧化釩、非晶硅為代表的常溫工作材料,另一類是以碲鎘汞、銻化銦、二類超 晶格為代表的低溫工作材料。常溫工作材料主要利用紅外輻射的熱效應進行工作,接收 紅外輻射后材料的電阻率會改變而產生電信號。低溫工作材料依據光電效應工作,材料 接收紅外輻射后產生光生載流子而產生電信號。
紅外探測器是紅外探測領域的上游產品,紅外探測器的生產單位一般也生產機芯、 熱像儀等中游產品,另外也銷售單獨的探測器產品給中游制造商或完整武器裝備制造商。
機芯產品由紅外探測器、硬件電路(其上運行機芯軟件)、結構件構成,是實現光電 成像的核心模組。機芯中的探測器接收紅外輻射信號,將其轉換為電信號輸出。硬件電 路將探測器輸出的電信號進行處理,包括信號放大、模數轉換、圖像處理、視頻編碼等, 最終將探測器芯片提供的電信號轉換為電子視頻圖像。探測器和硬件電路通過結構件連 接在一起,實現了結構加固和探測器及硬件電路的散熱。
近年來,隨著紅外探測器市場應用領域不斷擴大,全球紅外探測器市場規模呈增長趨勢。2021年全球紅外探測器市場規模從2017年的19.9億美元增長至22.51億美元,2022年約為22.08億美元,預計2023年全球紅外探測器市場規模有望達到22.50億美元。
全球紅外探測器市場主要企業有TeledyneFLIR、Lynred、高德紅外和大立科技等,市場集中度較高,TOP5企業占據近60%的市場份額。目前,中國紅外探測器軍用領域主要被國有企業所壟斷,隨著政策不斷變化,民營企業與國有科研單位合作,逐步進入軍用紅外探測器配套生產領域。
紅外探測器行業市場機遇分析
全球市場規模處于穩定增長趨勢。從上世紀 70-80 年代起就逐 步應用于陸、海、空戰場上,紅外熱成像技術作為夜戰和精確打擊武器系統中的核心技 術,紅外裝備精良與否直接決定和影響著武器現代化水平。根據睿創微納招股說明書援 引自 Maxtech International 及北京歐立信咨詢中心預測,2023 年全球紅外市場規模將達 到 107.95 億美元。
在國家積極推進練兵備戰及武器裝備現代化建設的大背景下,未來國內軍用紅外市 場將保持快速增長。2021 年,中國的 GDP 達到美國的 70%,但國防支出(1933 億美元) 只有美國的 26%,我國國防支出占比低,提升空間較大。財政部在全國人大會議上提交 的《2022 年中央和地方預算草案報告》指出,中國 2022 年國防支出預算為 14504.5 億 元人民幣(折合成美元計算約為 2295 億美元),同比增長 7.1%。軍費支出穩定快速增長, 新裝備列裝加速,行業需求端處于快速增長的初期,給軍用紅外熱像產品的快速增長帶 來保障。
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