无线红外线探测器(没光也能看的“火眼金睛”——红外探测器)

Posted 2023-05-28

篇首语：花门楼前见秋草，岂能贫贱相看老。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了无线红外线探测器(没光也能看的“火眼金睛”——红外探测器)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

无线红外线探测器(没光也能看的“火眼金睛”——红外探测器)

红外探测器

红外探测器（上）

在这次全球新冠疫情发生之前，许多人对红外测温是比较陌生的，而疫情当下，红外测温却成为了公共区域疫情防控的“头号功臣”。这种画面很多在在地铁、车站、商场等公共场所都见过，这是在检测区域内人的体温，挑出发烧的个体。红外测温主要运用技术就是红外热成像，就是红外线，只要高于绝对零度（-273℃）的物体，都会向外辐射红外线，因此自然界中的万物，无时无刻地都在向外辐射这种不可见的红外线，我们的身体同样也会发射红外线。本期企业放大镜就来聊聊红外探测器。

红外探测器可探测物体发射的红外辐射信号，使得在无可见光或有障碍物遮挡的条件下识别目标成为可能。红外探测器诞生之初被用于军用领域，随着成本的不断下降在民用领域的应用越来越广泛。民用红外探测器最早得到广泛应用的是对成本容忍度较高电力监测领域，后来由于规模生产、封装方式改变带来的价格下降，在安防监控、户外、工业监测、无人驾驶等领域快速渗透。

红外探测器在电力领域应用

在与生活息息相关的电力领域，使用红外产品可实现重点监测区域划分和温度异常诊断功能，支持在线发热缺陷分析，异常点位、区域发现与定位。并具备自动巡检、自动报警、远程控制、手动测温、趋势分析、报表管理等功能。实现电力设备安全运行状态的先知先觉，保证关键电力设备的正常运行。

据中国光学光电子行业协会报道：十四五规划明确提出要加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，智能化意味着全天候、无人化，红外热成像设备作为智慧电网及其基础设施的重要组成部分，首创证券认为，在未来五年，红外热成像设备在智能电网建设的带动下仍有旺盛的需求。

红外探测器在安防监控领域的应用

在视频监控领域，由于存在昼夜交替以及恶劣天气的影响，在一定程度上限制了可见光监控设备的正常发挥，而红外热成像监控产品正好弥补了这一缺失，特别适合高安全级别区域的入侵防范。需要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥、犯罪追踪等需求，而且还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面对图像监控的需求。

在自动驾驶领域，车辆一般配有红外、可见光、激光雷达等多种传感器，红外热像仪可以在可见光、激光雷达或雷达探测系统软件出现数据冗余而提供单独的数据信息。

还有在火灾或者其他灾害救援中，红外热像仪可以不受烟雾干扰，接收到被困人员发出的红外线，准确定位被困人员，提高营救成功率。

红外探测器在工业监测领域的应用

以及，在工业监测领域，红外成像几乎可以用于所有工业制造和控制活动。如转动机械设备，包括马达、马达碳刷、轴承、联轴器等，电子产品的 PCB 板热分析、电子组件热传导测试、壳散热测试、电路设计等，焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉等的加工和热处理工艺。

据中国光学光电子行业协会报道数据显示，2020 年我国的机器视觉市场规模约为113 亿元，到 2026 年将达到 316 亿元，年复合增速为 18.7%。随着工业监测领域机器视觉市场的不断扩大，红外热像仪作为机器视觉系统的重要组成部分，未来市场需求随之提升。下期企业放大镜咱们聊聊红外行业的发展趋势和竞争格局，下期再会。

红外探测器（中）

朋友们大家好，上期和大家一起了解了红外探测的应用领域和市场规模，今天企业放大镜继续和大家聊聊国内红外行业的发展和竞争格局。

红外热成像技术应用的发展始于美国，掌握最先进红外热成像技术的是美国、法国、以色列和日本等国家，长期以来，我国仅能从法国进口少量工业级低端红外热成像产品，因此，国产化与自主可控是行业发展的基本趋势。

2015 年，我国明确把红外探测器列为国产化重点对象，并出台了一系列相关政策进行扶持。经过多年的发展，我国在探测器领域实现了关键技术的自主可控，具备了材料、MEMS传感器芯片、CMOS读出电路、制冷机、杜瓦封装、整机制备的全产业链生产能力。

在应用中，探测器的“小型化”和“轻量化”不仅能使其胜任更多应用场景，也意味着系统将具有更高的集成度、更低的功耗，有利于系统向模块化、多功能发展。

当前，业内红外探测器较多采用金属封装、陶瓷封装技术。这两种封装方式是将晶圆切割为单个芯片后进行单芯封装，随着晶圆级封装、3D封装的逐步成熟，部分业内企业已实现先整体封装后进行切割的封装工艺。

晶圆级封装能够大幅度减小探测器的封装体积，满足热成像模组小型化、轻量化的需求。更重要的是晶圆级封装能够大大提高规模效应和生产效率，有效降低封装成本，由此也带来探测器成本大幅下降，这有利于大范围拓展红外探测产品的应用领域。

晶圆级封装1280×1024非制冷红外探测器模组

当前，在晶圆级封装技术方面走在前列的是海康微影。其研制的晶圆级封装 1280×1024 非制冷红外探测器表现出了优异的制成像效果。另外，高德红外是最早开发出晶圆级封装探测器的厂家，代表产品是 12μm 640x512 非制冷探测器；还有一个处于行业领先地位的是睿创微纳，它开发了 12μm 384 ×288 晶圆级封装非制冷探测器。

近年来，行业内采用 ASIC 芯片集成方式替代传统成像模组的 FPGA方式，显著减小了成像模组尺寸，降低了成像模组功耗，降低了量产成本。首创证券认为，未来，随着采用 ASIC 集成方式的产品量产，规模化效应凸显，更多的业内厂商将会采用此种技术，ASIC 芯片集成将为未来技术发展趋势。

在《2020 年热像仪和探测器报告》中显示，在2020年全球红外热成像整机的出货量上，美国的公司FLIR（菲力尔）市场占有率为 35%，排名第一，中国的高德红外、海康威视、睿创微纳和大立科技分别排名第二、第三、第四、第七。

2020年全球红外热成像仪市场出货量TOP10

国际研究机构数据显示，2020 年，商业及公共服务领域是民用红外第一大应用领域，占比是 43.8%，主要产品为各类安防监控系统；第二大应用领域是工业，占比29.0 ，主要包括各类测温及安全监测装置；家用领域排名第三，占比 8.0，主要包括各类视频监控、智能家居中的红外控制、传感等；汽车领域占比为 3.5%，主要用于辅助驾驶。首创证券研报认为，随着自动驾驶技术的不断发展，未来红外应用空间广阔，潜力很大。下期企业放大镜我们一起聊聊国内主要红外产品供应商，再会。

红外探测器（下）

大家好，本期企业放大镜我们聊国内主要红外产品的供应商们。红外产业链可以分为上游红外探测器，中游的机芯和下游的红外整机三大部分。目前，国内参与红外产业链的企业可以分为军工企业、中科院下属单位和民营企业三大类型。

红外探测器成像效果

早期，我国大部分民营红外企业研发实力较弱，主要为国外产品的代理商或者系统集成商，竞争实力低。近年来，随着民用红外市场需求的增长以及部分民营红外企业研发实力的增强，部分民营红外企业逐步脱颖而出。比如，实现探测器国产化，突破国外技术封锁的高德红外，还有非晶硅非制冷型探测器领军企业，大立科技等等，这些企业已在国内红外产业中占据一席之地。

高德红外是国内唯一一家兼具制冷、非制冷红外探测产品的批产线的上市公司，产品覆盖上游探测器芯片制造、中游探测器机芯和热像仪及下游红外完整武器装备系统。

在红外探测器芯片领域，高德红外打造出高性能非制冷型、碲镉汞制冷型及国内唯一的Ⅱ类超晶格制冷红外核心器件批产线，实现探测器的自主可控和批量生产。

高德红外已经实现了三条国产探测器生产路线，分别是氧化钒非制冷型探测器生产线、碲镉汞制冷型探测器生产线和二类超晶格制冷型探测器生产线，在国内是独一无二的。高德红外的红外芯片产品品类丰富，产品各项性能指标达到了国际领先水平。

大立科技是传统的非晶硅路线红外产品制造商，公司的氧化钒产品已在 2021 年三季度开始对外销售，并已大批量应用在公司户外狩猎系列热像仪产品上。公司实现了国内唯一非晶硅和氧化钒双技术路线均量产，实现了在非制冷红外探测器产品定位上的高-低搭配。另外，公司的代表产品巡检机器人可以用于电网巡检和城轨巡检。其中，变电站智能巡检机器人可对室内设备全方位监测，可AR实景监测，运维人员模拟现场实景实时观测室内所有设备运行状态。轨道式智能巡检机器人实现了巡检、系统互联、信息交换与通信网络等功能。

另外，还有一家公司已在国际市场占据一席之地，它就是被誉为，非制冷领域王者的睿创微纳。欧洲市场中传统的手持红外热像仪采用的技术路线基本都为非晶硅，非晶硅在探测灵敏度、成像均匀性方面天然劣于氧化钒，而睿创微纳则是采用氧化钒路线，且技术处于国际先进水平，并且睿创微纳早期销售价格比同类产品低 5%-10%，叠加其突出的成像性能，产品推向海外市场后收获了良好的口碑。

睿创微纳的2021年年报显示，公司实现境外主营业务收入7.44 亿元，占当期主营业务收入的 42.12%，海外市场已成为公司重要的营收来源。

在红外探测领域中比较知名的公司，还有被行业内称为成像电路及光学镜头方案解决专家的富吉瑞，在红外图像处理方面具有明显优势的久之洋，以及华中数控、科盾科技以及广州飒特等。

首创证券认为，全球前十大红外热像仪供应商中中国厂商占据四席，中国厂商占据的全球市场份额超过四成，仅次于美国。在国产化替代以实现关键领域自主可控形势下，国内红外行业公司及相关配套产业将迎来较大的发展机遇。