【中國(guó)安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】 2016年對(duì)微測(cè)輻射熱計(jì)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是個(gè)好年景，得益于充滿活力的商用市場(chǎng)和持續(xù)增長(zhǎng)的軍事應(yīng)用，當(dāng)年出貨了90萬(wàn)臺(tái)非制冷紅外成像儀。熱成像、監(jiān)控、個(gè)人視覺系統(tǒng)和消防等多種商業(yè)應(yīng)用推動(dòng)了該市場(chǎng)的增長(zhǎng)。到了2022年，預(yù)計(jì)出貨量可達(dá)170萬(wàn)臺(tái)。
廣泛的應(yīng)用為非制冷紅外成像市場(chǎng)帶來(lái)了成功和增長(zhǎng)
非制冷紅外成像儀的應(yīng)用日益廣泛
過(guò)去十年中，非制冷紅外成像市場(chǎng)一直主要由國(guó)防應(yīng)用推動(dòng)，隨后商業(yè)應(yīng)用逐漸興起?，F(xiàn)在，非制冷紅外成像市場(chǎng)的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)主要源自熱成像、監(jiān)控、個(gè)人視覺系統(tǒng)(PVS)和安防市場(chǎng)。不過(guò)，該技術(shù)的高成本限制了微測(cè)輻射熱計(jì)在利基市場(chǎng)和中等規(guī)模應(yīng)用中的發(fā)展。
但是，這種狀況正在發(fā)生改變。隨著晶圓級(jí)光學(xué)元件(WLO)、晶圓級(jí)封裝(WLP)和硅透鏡等新制造工藝的引入，其制造成本正在逐步降低，再加上公眾對(duì)紅外視覺應(yīng)用認(rèn)識(shí)的提高，正為非制冷紅外成像開啟新的篇章。一個(gè)有力的佐證便是2016年成功商業(yè)化的*集成FLIR紅外視覺功能的智能手機(jī)——CAT S60。
2016年對(duì)微測(cè)輻射熱計(jì)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是個(gè)好年景，得益于充滿活力的商用市場(chǎng)和持續(xù)增長(zhǎng)的軍事應(yīng)用，當(dāng)年出貨了90萬(wàn)臺(tái)非制冷紅外成像儀。熱成像、監(jiān)控、個(gè)人視覺系統(tǒng)和消防等多種商業(yè)應(yīng)用推動(dòng)了該市場(chǎng)的增長(zhǎng)。到了2022年，預(yù)計(jì)出貨量可達(dá)170萬(wàn)臺(tái)。
目前為止，無(wú)論是在產(chǎn)值或出貨量方面，熱成像應(yīng)用仍是主要的商用市場(chǎng)。至2022年，預(yù)計(jì)每年將出貨50萬(wàn)臺(tái)熱成像裝置。隨著熱像儀產(chǎn)品的價(jià)格持續(xù)下跌，一些新產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)低于1000美元，預(yù)計(jì)其銷售額將持續(xù)增長(zhǎng)。
監(jiān)控應(yīng)用是另一個(gè)引人關(guān)注的市場(chǎng)。直到近，熱成像儀還主要應(yīng)用于重要區(qū)域和政府基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控。隨著熱成像儀價(jià)格的走低，新的市政和商業(yè)應(yīng)用開始興起，包括交通、泊車、電站和光伏規(guī)劃等。預(yù)計(jì)這塊市場(chǎng)在2017~2022年期間的增長(zhǎng)率可達(dá)17%，出貨量到2022年可增長(zhǎng)至30萬(wàn)臺(tái)。
汽車夜視應(yīng)用，包括自動(dòng)駕駛汽車，或?qū)⒅莆y(cè)輻射熱計(jì)的市場(chǎng)增長(zhǎng)。當(dāng)前的汽車視覺系統(tǒng)采用了可見光攝像頭、LiDAR(激光雷達(dá))和雷達(dá)等多種技術(shù)，能夠提供車輛周圍的環(huán)境信息。不過(guò)，這些系統(tǒng)在某些方面都有局限性，如可見光攝像頭需要有一定的光照，才能分辨探測(cè)到的障礙物類型，是人還是動(dòng)物，或者非活體障礙物等。熱成像系統(tǒng)則能在夜間或惡劣氣候等低照度條件下，在幾公里外的距離感知、探測(cè)并識(shí)別障礙物。中國(guó)目前已經(jīng)成為汽車夜視系統(tǒng)市場(chǎng)中的重要部分，大約消耗了汽車夜視系統(tǒng)總量的25%。展望未來(lái)，中國(guó)將在該領(lǐng)域市場(chǎng)繼續(xù)*。
2016~2022年非制冷紅外攝像頭出貨量預(yù)測(cè)
消防、PVS、海事、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、智能建筑、智能家居和智慧商店等其它商業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)也正在不斷增長(zhǎng)。2016年，便攜式雙目夜視鏡、單目夜視鏡和瞄準(zhǔn)器等PVS需求獲得了顯著增長(zhǎng)。它們主要用于邊界巡邏、執(zhí)法以及日益增長(zhǎng)的消費(fèi)類戶外應(yīng)用，例如登山運(yùn)動(dòng)和狩獵等。目前，美國(guó)由于其狩獵和執(zhí)法市場(chǎng)需求，一直是該領(lǐng)域大的市場(chǎng)。
受益于熱成像儀的尺寸、重量、功耗(SWaP)以及成本的降低，商用無(wú)人機(jī)正成為新興的熱成像應(yīng)用市場(chǎng)。這個(gè)有趣的細(xì)分應(yīng)用覆蓋了現(xiàn)有的商業(yè)紅外市場(chǎng)，例如建筑物檢查、農(nóng)業(yè)、氣體成像、監(jiān)控以及管道檢查等。
除了這些市場(chǎng)，圍繞非制冷紅外成像技術(shù)還可以開發(fā)許多新的應(yīng)用，包括智能建筑節(jié)能控制、游泳池監(jiān)控以及駕駛員監(jiān)測(cè)等。樂觀地預(yù)計(jì)，如果未來(lái)紅外攝像頭能夠集成進(jìn)入智能手機(jī)，2022年，其出貨量或?qū)⑦_(dá)到1200萬(wàn)個(gè)。
兩家采用不同策略的市場(chǎng)，正面臨許多挑戰(zhàn)
非制冷紅外成像市場(chǎng)仍然由少數(shù)幾家廠商掌控。從出貨量來(lái)看，其中的兩家占據(jù)了超過(guò)75%的市場(chǎng)份額，它們便是FLIR和ULIS，它們?cè)?016年都獲得了大幅增長(zhǎng)。
相比2015年，ULIS實(shí)現(xiàn)了30%的營(yíng)收增長(zhǎng)。自公司創(chuàng)立以來(lái)，ULIS的平均年增長(zhǎng)率達(dá)到了20%。不過(guò)，F(xiàn)LIR仍是該市場(chǎng)無(wú)法撼動(dòng)的。FLIR三年來(lái)共出貨了100萬(wàn)個(gè)Lepton機(jī)芯，集成于超過(guò)20多種產(chǎn)品中。Lepton是一款為FLIR帶來(lái)巨大成功的關(guān)鍵機(jī)芯。近年來(lái)，F(xiàn)LIR開辟了一條充滿智慧的戰(zhàn)略，將非制冷紅外成像技術(shù)針對(duì)各種不同的應(yīng)用引入廣泛的產(chǎn)品中，使非制冷紅外成像技術(shù)獲得更廣泛的應(yīng)用，贏得更大的市場(chǎng)。
2016年微測(cè)輻射熱計(jì)廠商的市場(chǎng)份額
除了FLIR和ULIS，許多其它廠商也正在從紅外成像市場(chǎng)的增長(zhǎng)中獲益：
- SEEK Thermal推出了其新款高性能Reveal PRO和Compact PRO產(chǎn)品，正從消費(fèi)類產(chǎn)品向產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)軍；
- BAE Systems或Leonardo DRS等廠商正在從這輪國(guó)防市場(chǎng)增長(zhǎng)周期中獲益，可能將持續(xù)數(shù)年時(shí)間；
- 新進(jìn)廠商正帶著它們的新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，例如，TeLEDyne Dalsa在2017年推出了其*氧化釩微測(cè)輻射熱計(jì)；
- 許多中國(guó)廠商正在開發(fā)它們自己的微測(cè)輻射熱計(jì)。盡管目前它們的產(chǎn)量還不大，但是，中國(guó)本土市場(chǎng)擁有很大的增長(zhǎng)潛力；
- 另一方面，博世(Bosch)等廠商在MEMS和紅外業(yè)務(wù)領(lǐng)域有較長(zhǎng)歷史的廠商，正在轉(zhuǎn)型改變策略。
對(duì)于智能家居、智能建筑等那些需要32 x 32像素以下小型陣列的市場(chǎng)，微測(cè)輻射熱計(jì)在成本方面缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此，熱電堆和熱釋電紅外傳感器供應(yīng)商在這些細(xì)分市場(chǎng)獲得了增長(zhǎng)機(jī)遇。這些獲益的廠商包括推出人數(shù)統(tǒng)計(jì)和探測(cè)應(yīng)用的Excelitas、Heinmann Sensors、Omron、Melexis、Panasonic，以及推出低分辨率熱成像應(yīng)用的Fluke-Irisys。
非制冷紅外供應(yīng)鏈中的每一環(huán)都充滿機(jī)遇
非制冷紅外成像市場(chǎng)中的許多供應(yīng)商在獲利的同時(shí)，那些代工廠也同樣受惠。如今，大部分主要的美國(guó)微測(cè)輻射熱計(jì)廠商已經(jīng)將生產(chǎn)轉(zhuǎn)移至大型集成電路代工廠，它們的8英寸產(chǎn)線制造成本更低，靈活性更高。通過(guò)與代工廠合作，微測(cè)輻射熱計(jì)廠商可以從代工廠先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)和設(shè)備獲利。這是微測(cè)輻射熱計(jì)逐漸成為主流半導(dǎo)體器件的重要一步，恰如CMOS圖像傳感器和MEMS麥克風(fēng)。
鏡頭是非制冷紅外攝像頭的關(guān)鍵元件之一。因此，在軍事或監(jiān)控等應(yīng)用的紅外攝像頭核心成本中，光學(xué)元件占據(jù)了相當(dāng)一部分比例。在低端市場(chǎng)的紅外攝像頭中通常采用一到兩組透鏡，而攝像頭往往需要多至5組透鏡，因此大幅提高了產(chǎn)品價(jià)格。未來(lái)，光學(xué)元件供應(yīng)商將在供應(yīng)鏈中扮演更重要的角色。Germanium(鍺)一直是攝像頭鏡頭中的紅外透射材料。但是，近年來(lái)，在熱成像、消防、汽車、監(jiān)控和智能手機(jī)等一些低光學(xué)性能、短距離、價(jià)格敏感的應(yīng)用中，鍺正面臨被硫系玻璃取代的趨勢(shì)。更經(jīng)濟(jì)的紅外鏡頭現(xiàn)在可以利用微機(jī)械加工的硅透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如FLIR在其FLIR ONE中采用的鏡頭。
非制冷紅外攝像頭的生態(tài)系統(tǒng)
光學(xué)模塊和電子元件是紅外攝像頭機(jī)芯尺寸大的部件，未來(lái)在尺寸上將逐漸減小。傳統(tǒng)的電子元器件通常安裝在體積較大的PCB板上。但是，采用ASIC芯片堆疊在PCB上，則可以大幅減小整體尺寸，恰如FLIR的Lepton機(jī)芯。隨著TSV(硅通孔)技術(shù)用于ASIC和微測(cè)輻射熱計(jì)的互聯(lián)，將實(shí)現(xiàn)器件的進(jìn)一步3D集成。TSV技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于讀出IC(ROIC)和傳感器的互聯(lián)。利用智能手機(jī)強(qiáng)大的處理能力，或能進(jìn)一步減少紅外機(jī)芯中電子元件的數(shù)量。
至2022年，預(yù)計(jì)非制冷紅外攝像頭生態(tài)系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到16億美元(不包括銷售利潤(rùn))。
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