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    红外热成像技术,除了测温还能做什么?

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    红外热成像技术,除了测温还能做什么?

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    2020年中国红外热成像行业概览
    2020年中国红外热成像行业概览

    电子制造/半导体芯片/其他

    发布时间

    2020-10-15 00:00

    全文字数:2344字,精读时间:4分钟

    本文援引于报告《2020年中国红外热成像行业概览》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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    受新冠疫情影响,红外热成像技术逐步走入大众视野

    2019-nCoV(2019新型冠状病毒)的爆发,促使红外热像仪等体温检测相关设备的需求在短期内激增。红外热像仪可在非接触的情况下对人体进行测温,在疫情防控过程中起到重大作用。随着红外热像仪等设备在抗疫过程中的普遍应用,相关的红外热成像技术也逐步从小众领域走入大众视野。除了我们所熟知的检测体温,红外热成像技术还具备多种功能,可应用于众多领域,例如利用红外热像仪对电气设备进行检查,可有效防止火灾、停机等事故发生。

    红外热成像技术是夜视、夜战的核心技术之一

    红外热成像技术,是一种将目标物体的红外辐射,通过光电转换、电信号处理等手段,最终将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的技术。红外热成像技术可在完全无光的情况下,突破雾霾、烟尘等恶劣环境,观测数十公里乃至数百公里以外的目标,是夜视、夜战、精确打击的核心技术之一。与夜视产品相比,红外热成像产品具有作用距离远、抗干扰性良好、可全天候与全天时工作等优点,广泛应用于军民领域。

    红外探测器、机芯与红外热像仪统称为红外热成像产品。红外热像仪,又称红外成像系统或红外探测系统,是一种利用红外热成像技术探测目标物体的红外辐射,并将目标物体的温度分布图像转换成可供人眼观察的视频图像的仪器设备。

    红外热像仪基于物体发射的红外辐射进行工作

    红外热像仪通过利用红外光学系统和红外探测器接收被测物体的红外辐射,将接收的红外辐射反映至红外探测器的光敏元件上,经探测器与后续电路处理后形成热像图。红外热像仪的重要部件的作用原理如下:(1)红外光学系统:将被测物体的红外辐射集聚至红外探测器阵列的各光敏元件上,并以光谱和空间滤波方式抑制背景干扰;(2)探测器:将红外辐射转换为电信号;(3)图像处理软件:可实现非均匀性校正、坏点替换、自动调光、图像增强、测温、伪彩色编码、红外测温实时分析、图像压缩及编码处理等功能;(4)后续电路:接收探测器输出的电信号,与图像处理软件一起将其转换为视频信号输出至显示屏。

    中国红外热像仪在军用领域的应用比例仍高达60%以上

    中国红外热成像行业产业链分为三个环节:产业链上游环节主体为芯片供应商、红外探测器制造商,产业链中游环节参与者是红外热像仪的机芯与整机产品制造商,产业链下游是红外热像仪的应用领域。其中,红外探测器的成本占据红外热像仪总成本的较大份额(制冷型与非制冷型探测器成本分别约占红外热像仪整机成本的70%、30%-50%),是红外热像仪的核心部件之一。红外探测器的设计、生产及研发的技术难度高,当前全球仅美国、法国、以色列、中国等少数国家掌握非制冷红外探测器核心技术。随着高德红外等中国红外热成像相关企业具备红外焦平面制冷、非制冷探测器国产化批产能力,中国红外热成像产品的成本将逐步降低。

    受民用领域市场需求持续增加、红外热成像相关技术进步等因素推动,红外热成像行业市场规模持续增长

    在民用领域市场需求持续增加、红外热成像相关技术进步等因素驱动下,中国红外热成像行业加速发展。2015-2019年期间,中国红外热成像行业市场规模(按销售额计)从55.6亿元人民币增长至90.0亿元人民币,年复合增长率为12.8%。预计未来5年,中国红外热成像行业市场规模将保持较高水平的年复合增长率继续增长。

    中国红外热成像行业市场规模增长主要受到以下因素驱动:

    (1)民用领域市场需求持续增加:随着红外热成像相关技术的进步及其在民用市场的开拓,中国红外热像仪将应用于更多民用领域。同时,随着红外热像仪在电力、建筑、安防等市场的开拓,其在不同细分市场的应用程度将进一步加深。因此,未来中国民用红外热像仪的市场需求将持续提升;

    (2)技术进步:红外热成像技术的进步,促使红外热成像产品的制造成本持续降低。红外探测器是红外热像仪的核心部件之一,其成本占据红外热像仪整机制造成本较大份额。晶圆级、像元级等先进的红外探测器封装技术出现,极大降低红外探测器的制造成本,进而降低红外热像仪的整体成本。红外热成像产品价格降低,将更有利于其开拓市场,未来红外热成像产品需求有望进一步提升。


    中国红外热成像行业国产化程度逐步加深

    中国红外热成像行业的国产化程度逐步加深。此前中国红外热成像相关技术与其它国家存在较大差距,企业多作为美国、英国等国家的产品代理商或系统集成商,高端的探测器、机芯等核心部件主要依赖进口。近5年来,中国红外技术快速发展,高德红外、大立科技等企业已具备红外探测器的自主研发及量产制造能力,逐步掌握从探测器、机芯到整机产品的全产业链生产制造能力。此外,随着中国军民融合政策的推动,民营红外企业与军工集团合作加强,有利于红外热成像行业相关技术加速发展,部分企业的产品甚至已出口至其它国家,受其它国家青睐。在行业技术快速发展的背景下,中国红外热成像行业的国产化程度将进一步加深。

    深度见解:民用领域市场需求增加,红外热成像行业潜在发展空间广阔

    随着红外热成像相关技术的进步及其在民用领域市场的开拓,红外热像仪将应用于更多民用领域。同时,红外热像仪在电力、建筑、安防等民用市场持续拓展,其在不同细分市场的应用程度将进一步加深。例如,在电力领域,红外热像仪主要用于电气设备的在线检测和诊断,有利于提高电气设备的可靠性与有效性、降低维修成本,提高经济效益。尽管电力领域是当前中国民用红外热像仪应用最多的领域,但多用于广东、浙江、江苏等经济发达的沿海地区,且这些地区的应用也尚未饱和。随着智能电网上升为中国国家战略,电力设备检测的市场需求将持续增加,进而推动红外热成像行业市场规模的增加。

     

    此外,设备替代人工是大势所趋,也是制造业升级转型的路径,未来中国制造业中将应用更多红外热像仪等设备,有利于降低人工成本,提升工作效率。因此,中国红外热像仪在民用市场的需求将持续提升,未来行业潜在发展空间广阔。

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