紅外熱成像儀行業(yè)分析

紅外熱成像儀行業(yè)分析

紅外光是太陽光譜的一部分,最大的特點是具有光熱效應(yīng),能夠輻射熱量.任何物質(zhì),只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度）,都能輻射紅外線,紅外線能量的大小與物體表面的溫度和材料特性直接相關(guān),溫度越高,紅外線能量就越大.太陽光總輻射范圍

一、紅外熱成像儀行業(yè)工作原理

紅外探測系統(tǒng)可以將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像,其工作原理分三步進(jìn)行：1）利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映出紅外輻射的強弱；2）利用后續(xù)電路將電信號進(jìn)行放大和處理,從而清晰地采集到目標(biāo)物體溫度分布情況；3）通過圖像處理軟件對上述放大后的電信號進(jìn)行處理,得到電子視頻信號,電視顯像系統(tǒng)將反映目標(biāo)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.

從全自動紅外檢測儀的成本構(gòu)成來看,熱成像攝像機(jī)的成本占比最高,同時也是紅外檢測儀功能實現(xiàn)最重要的環(huán)節(jié),而熱成像攝像機(jī)的核心為紅外探測器.一套完整全自動紅外檢測儀的價格構(gòu)成

紅外探測器按工作原理可以分為熱探測器和光子探測器,熱探測器是利用目標(biāo)紅外輻射與探測器材料產(chǎn)生的熱效應(yīng)實現(xiàn)對目標(biāo)的探測,不需要制冷環(huán)境；光子探測器是利用紅外輻射與探測器材料相互作用產(chǎn)生的光電效應(yīng)實現(xiàn)對目標(biāo)的探測,一般需要制冷環(huán)境.光子探測器和熱探測器的特點比較-光子探測器熱探測器制冷環(huán)境需要不需要靈敏度高較低響應(yīng)時間短（us級）長（ms極）光譜響應(yīng)范圍特定波長靈敏理論上與波長分布無關(guān)D*值高低工作條件室溫或制冷一般為室溫成本高低

二、紅外熱成像儀行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

紅外熱成像儀應(yīng)用最先在軍隊中采用,隨后逐步向民用市場擴(kuò)散.軍用紅外產(chǎn)品從上世紀(jì)70-80年代起就逐步應(yīng)用于海陸空戰(zhàn)場上,從個人便攜式的單兵夜視裝備、陸地載具的固定夜視儀、飛機(jī)的夜視偵查、導(dǎo)彈的紅外追蹤到海軍艦載夜間識別,覆蓋極為廣泛,賦予軍隊全天候作戰(zhàn)能力,是軍隊武裝的重要組成.紅外探測器在軍用領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域主要特征應(yīng)用實例陸地武器應(yīng)用坦克、裝甲車等軍用車輛的夜視。功能特點提高戰(zhàn)場煙幕和夜間環(huán)境下的識別能力。實例海灣戰(zhàn)爭中多國部隊均配有各類熱成像儀，僅美軍第7團(tuán)在地面戰(zhàn)斗中使用的坦克中，至少有500輛配有熱成像儀作為夜視器材個人攜帶式武器裝備應(yīng)用反坦克個人攜帶式武器，單兵夜視裝備。功能特點反坦克個人攜帶式武器可實現(xiàn)發(fā)射后自主選擇目標(biāo)，并具有多目標(biāo)選擇、瞄準(zhǔn)點選擇等多種功能，單兵夜視裝備可讓士兵擁有全天候作戰(zhàn)能力。實例美軍在伊拉克戰(zhàn)爭中平均每個士兵擁有1.7具紅外熱成像儀產(chǎn)品。飛行武器應(yīng)用飛機(jī)和導(dǎo)彈武器功能特點用于偵查、監(jiān)視、導(dǎo)航和地面目標(biāo)攻擊等，兼具晝夜作戰(zhàn)能力和選擇目標(biāo)后的自動跟蹤功能。實例在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍的20多種固定翼飛機(jī)和直升機(jī)均裝備了先進(jìn)前視紅外目標(biāo)導(dǎo)引；其中F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰(zhàn)機(jī)中裝備了先進(jìn)前視紅外目標(biāo)指引系統(tǒng)和共享偵察吊艙。海軍艦艇應(yīng)用艦載紅外成像可分為夜間識別和射擊指揮（雷達(dá)、激光、紅外復(fù)合）兩大系統(tǒng)，用于識別、跟蹤低空導(dǎo)彈。功能特點可以自動搜索、捕獲和跟蹤目標(biāo)，并向控制臺中心計算機(jī)提供目標(biāo)方位和俯仰數(shù)據(jù)，從海面、島嶼和水平背景中將導(dǎo)彈識別出來。實例法國SMS搜索光電桅桿、美國的TISS熱成像傳感系統(tǒng)、以色列MSIS多傳感器穩(wěn)定組合系統(tǒng)、德國的MSP系統(tǒng)等均配有先進(jìn)的艦載紅外熱成像產(chǎn)品。

民用領(lǐng)域同樣應(yīng)用廣泛,通過熱成像適用于工業(yè)制造中的預(yù)防維護(hù)、制程控制,可以將設(shè)備故障以圖像的形式表現(xiàn)出來；城市交通、商場、社區(qū)、家庭的安防監(jiān)控,可以在夜間識別進(jìn)出車輛與人員；在汽車上可輔助駕駛系統(tǒng)識別行駛車輛和環(huán)境人員；醫(yī)療系統(tǒng)中可幫助檢測人體體溫進(jìn)行防疫.未來隨著工業(yè)智造、智慧城市、智慧家居、智能汽車、智能防疫在技術(shù)和設(shè)備上的不斷演進(jìn),民用紅外熱成像儀的應(yīng)用滲透率將持續(xù)提升.紅外探測器在民用領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用實例預(yù)防維護(hù)用于觀測機(jī)械及電氣設(shè)備的運作狀態(tài)，將設(shè)備故障以溫度圖像的形式表現(xiàn)出來，根據(jù)測得的溫度與歷史或標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比，可以在設(shè)備高溫?fù)p毀前找到危險源，提前進(jìn)行檢修，從而提高設(shè)備生產(chǎn)能力、降低維修成本、縮短停工檢修時間。制程控制在生產(chǎn)的前期環(huán)節(jié)檢測出生產(chǎn)的產(chǎn)品是否合格以有效保證質(zhì)量和控制成本，可用于幾乎所有的工業(yè)制造過程控制，尤其是煙霧環(huán)境下生產(chǎn)過程的監(jiān)控、溫度分布、溫度均衡性測量。建筑檢測用于檢測節(jié)能、不良絕緣、電氣故障、滲水、管道輸送、蟲蝕、霉菌等。研發(fā)通過觀測熱分布狀況圖像處理產(chǎn)品自熱問題，已在微電子產(chǎn)品、手機(jī)、筆記本電腦、電信設(shè)備、家用電器、汽車零件、飛機(jī)引擎等的研發(fā)過程中均有應(yīng)用。醫(yī)療檢疫通過觀測受病體或病變組織的熱分布及溫度差異情況，在群體中區(qū)分病體或?qū)Σ∽兘M織進(jìn)行檢查。醫(yī)用熱像技術(shù)從1957年探測乳腺癌發(fā)展到目前用于幾十種疾病的診斷，已成為淺表腫瘤、血管疾病、皮膚病等方面比較有效的檢查工具。在2003年的SARS疫情及之后的禽流感、甲型H1N1流感疫情防治中，紅外熱像儀的應(yīng)用對及時發(fā)現(xiàn)病體、避免疫情蔓延起到了至關(guān)重要的作用。安防監(jiān)控廣泛應(yīng)用于商場、銀行、工廠及大型公共場所的安全防范，尤其是夜間防范。2008年汶川大地震中，公司紅外熱像儀被應(yīng)用于唐家山堰塞湖的24小時視頻安全監(jiān)控。警用執(zhí)法通過機(jī)載、手持等紅外熱像儀，警務(wù)等執(zhí)法人員可以在夜間或隱蔽的條件下成功實施搜索、觀察、追蹤、定位以及提供即時情境。搜索救援在地震、火災(zāi)、交通事故、飛機(jī)事故、海難等各種事故用于消防等救援部門對現(xiàn)場遇險及遇難人員的搜索救援。邊防和海防巡護(hù)在邊防、海防巡護(hù)中用于遏制走私、偷渡活動。輔助駕駛及導(dǎo)航安裝于車、船等交通工具上，通過顯示紅外熱像，為駕駛員提供前方路況的輔助觀測信息，在夜間或雨霧天氣幫助識別行人、動物或者其他潛在的障礙物，對各類車輛駕駛?cè)藛T視覺增強有明顯作用，也可以為游輪和商船等海洋船運導(dǎo)航提前發(fā)現(xiàn)冰山、暗礁等隱蔽危險。車載熱成像儀未來將是非常巨大的民用市場。新市場食品配送、獸醫(yī)、汽車保養(yǎng)、飛機(jī)檢測、船舶檢測等。

三、紅外熱成像儀行業(yè)市場容量

市場空間上,紅外熱成像儀的軍用市場由于應(yīng)用較早、價值量較高,整體市場規(guī)模較民用領(lǐng)域大；同時存在較強的管控情況.目前紅外產(chǎn)品在美國、法國等發(fā)達(dá)國家軍隊的普及率較高,市場趨于穩(wěn)定.同時,西方發(fā)達(dá)國家對于紅外成像采取嚴(yán)格的技術(shù)封鎖及產(chǎn)品禁運政策,也制約了全球軍品市場規(guī)模的大幅增長.2023年預(yù)計軍用市場為107.95億美元,2019-2023年間年復(fù)合增長率為3.93%.軍用市場規(guī)模較大,增速減緩（單位：億美元；%）

隨著民用紅外熱像儀及激光測距儀產(chǎn)品應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,應(yīng)用程度不斷加深,未來民用市場將是紅外產(chǎn)品的新增長點.在應(yīng)用的廣度上,工業(yè)檢測、輔助駕駛、安防監(jiān)控、森林防火、地礦勘探、環(huán)境監(jiān)測以及海洋維權(quán)執(zhí)法等領(lǐng)域?qū)⒊蔀樾屡d的市場亮點.如在輔助駕駛上,紅外熱像儀輔助駕駛可不受強光眩目影響降低夜間行駛大燈對車輛駕駛員的視線干擾,或是在雨霧能見度低的情況下,通過熱成像顯示附近車輛提示駕駛員,對智能駕駛而言將具有極強補充作用.從應(yīng)用的深度看,隨著人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的逐步落地,未來紅外熱成像應(yīng)用可以從單純通過紅外顯示圖像上進(jìn)一步擴(kuò)展,利用人工智能完成從檢測到識別風(fēng)險到做出反應(yīng)等動作,實現(xiàn)應(yīng)用深度的不斷拓展.民用市場規(guī)模增速較快（單位：億美元；%）

預(yù)計2023年紅外熱成像儀的民用應(yīng)用市場規(guī)模達(dá)74.65億美元,2019-2023年間復(fù)合增長率可達(dá)10.31%,遠(yuǎn)高于軍用市場的增長.從民用市場的拆分上,成本較低、結(jié)構(gòu)相對簡單提高適用性的非制冷型的紅外熱像儀增長較快.中國全自動/手持紅外體溫檢測儀產(chǎn)量（單位：萬臺；%）

2019國內(nèi)紅外體溫檢測儀產(chǎn)值中全自動產(chǎn)品占絕對比例

從國內(nèi)市場來看,除5G和人工智能推動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智慧家居、智能駕駛等一系列智能化需求為紅外熱成像產(chǎn)品帶來的市場增長動力外,2020年初發(fā)生的外部事件也率先為紅外熱成像儀的體溫檢測應(yīng)用、醫(yī)療防疫應(yīng)用打開廣闊市場空間.中國紅外產(chǎn)品潛在市場測算應(yīng)用市場潛在需求平均單價（萬元）預(yù)計規(guī)模（億元）軍用230軍隊，10%裝備率10230消防3萬消防車，每車1臺412電力電力需求2.5萬臺820工程建設(shè)建筑企業(yè)10萬家，每家1臺220制程控制冶金、電子、食品等制造業(yè)132萬家，10%的大企業(yè)，每家1臺10132醫(yī)療防疫235個機(jī)場（8臺/個），1644個三等以上火車站（5臺/個），3.2萬家醫(yī)院（1臺/個），35,486萬m2的購物中心（3臺/10萬m2）1050合計-464

2020年預(yù)計全自動紅外體溫檢測儀產(chǎn)量達(dá)6萬臺,手持紅外體溫檢測儀達(dá)65萬臺,較2019年同比+101.34%、+116.67%,遠(yuǎn)高于前期增長速度,預(yù)計未來仍有較長時間的供給不足,疊加國家將紅外體溫檢測儀列入防疫戰(zhàn)略物資,未來預(yù)計產(chǎn)能還將持續(xù)擴(kuò)充,市場規(guī)模也將持續(xù)增大.

四、紅外熱成像儀行業(yè)企業(yè)營收情況

在國內(nèi)市場上,高德紅外和大立科技均為較早開展紅外技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用投產(chǎn)的公司,除此之外目前市場上具備一定競爭力的還有近年來發(fā)展迅猛的睿創(chuàng)微納.2016-2018年間高德紅外、大立科技、睿創(chuàng)微納紅外產(chǎn)品營收總體呈增長態(tài)勢,2018年紅外產(chǎn)品實現(xiàn)營收分別達(dá)6.20、3.94、3.80億元,同比+5.47%、+61.20%、+154.58%.國內(nèi)企業(yè)紅外產(chǎn)品營收與FLIR對比（單位：億元；億美元）

國內(nèi)企業(yè)紅外產(chǎn)品銷量（單位：萬臺）

由于紅