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響應市場需求,打造紅外感應模塊全產業生態

一、公司簡介:專注紅外感應模塊賽道,構建全產業鏈格局

1.1 公司簡介:獨一的具備完好武器系統科研和消費資質的民營企業

公司是專業從事高端紅外感應模塊產品的研發設計和消費及銷售工作的民營企業,業務涵蓋焦紅外平面探測器芯片、 紅外熱像整機及以紅外熱成像為中心的綜合光電系統、完好武器系統總體和傳統非致命性彈藥及信息化彈藥四 大業務板塊。截止目前,公司是國內獨一的具備完好武器系統科研和消費資質的民營企業,現已構建起從底 層紅外感應模塊中心器件,到綜合光電系統,再到頂層完好配備系統總體的全產業鏈科研消費規劃。

紅外的主停業務已構建起從底層紅外感應模塊中心器件,到綜合光電系統,再到頂層完好配備系統總體的全產 業鏈科研消費規劃,中心技術處于世界一流程度。

二、紅外產業:紅外成像可全天候運用,普遍應用于軍民范疇

2.1 紅外線在自然界中普遍存在,紅外探測器可捕捉紅外線信號成像

紅外線可被紅外探測儀捕捉辨認,紅外感應模塊熱成像技術能夠在完整無光的狀況下,打破霧霾、煙塵等惡劣環境 影響。是當今夜視、夜戰、準確打擊的中心技術,普遍應用在國防高科技、民用市場等范疇。

短波紅外感應模塊探測儀成像原理是應用物體反射大氣中普遍存在的月光星 光等短波紅外光線,經過捕捉這類物體反射的紅外感應模塊生成夜視圖像,更像是加強視力,多與可見光分離運用。 優點是重量輕、體積小,價錢廉價,圖像明晰,適用和維修便當,缺陷是穿透性差,易受外部光源的影響產生 過曝,作用間隔短。中、長波紅外感應模塊用于捕捉物體本身分發的中長波紅外線。在 220K 到 380K 溫度區間, 目的分發多為長波紅外,因而更合適長波紅外探測器,而隨著溫度的升高中波紅外的絕對輻射量疾速增加,有 效輻射比例大幅提升,因而更適用于中波紅外感應模塊探測。中波紅外在雨天、霧天等高濕度氣候條件下穿透性特別強, 長波紅外在沙塵條件下的穿透間隔較其他波段紅外的間隔更長。中長波紅外多用于艦載、導引頭、機載等軍事 武器。

通常狀況下,紅外探測器主要分為制冷和非制冷兩大類。根據工作原理的不同可分為光子探測器和熱輻射 探測器兩類,根據對工作環境的需求不同可分為制冷紅外探測器和非制冷紅外感應模塊。光子探測器的工作原理 是入射光子與探測器資料產生的光電效應,需求在低溫環境下停止,因而普通需求裝備制冷器;而熱探測器的 原理是經過探測器中的熱敏資料接觸目的所分發的紅外線產生的熱效應,在室溫環境下可正常工作,無需制冷, 因而普通狀況下,光子探測器屬于制冷型紅外探測器,熱探測器屬于非制冷型紅外探測器。

制冷紅外探測器性能優越,多用于軍事范疇。制冷型紅外感應模塊普遍指的是以半導體的光電效應為原理的 紅外探測器,而光電效應需求在低溫環境下停止,因而此類探測器會裝備制冷系統,制冷型紅外探測用具有靈 敏度高,響應疾速,探測間隔遠,噪聲等效溫差性能優越。

非制冷紅外探測器體積小、價錢低,多用于民用范疇。非制冷紅外探測器即無需制冷系統在常溫環境下可 正常工作的紅外感應模塊,具有重量輕,占用空間小,價錢廉價、啟動快等特性,在局部軍事范疇如單兵夜視裝 備以及大局部民用紅外范疇得到普遍的應用。非制冷探測器主要有氧化釩和非晶硅兩種技術道路。

2.2 紅外探測器是關鍵部件,紅外感應模塊芯片是中心技術

紅外感應模塊經過捕捉物體分發的紅外線停止偵查檢測等活動,其工作原理是紅外輻射經過 紅外光學系統映照到紅外探測器上,紅外探測器將捕捉到的紅外輻射轉化為電信號,依據輻射包含能量的上下, 電信號也會呈現強弱不同的變化,再經過電路處置將轉化的電信號放大、處置后,以圖像的方式顯現出來。

像元是紅外探測器芯片的根底單元,是決議紅外感應模塊性能的關鍵要素。紅外焦平面探測器一切 M×N 個 像元排列成陣列,每個像元都是單獨成像的單元,每個像元內部的構造包括熱敏/光敏資料,傳感器,讀出電路 等等。

紅外感應模塊的性能指標中心包括陣列范圍、噪聲等效溫差(NETD)、像元尺寸。1)陣列范圍,表示的是 像元數量的幾,陣列范圍越大闡明像元數量越大,探測器的性能愈加優越;2)NETD,又稱為紅外感應模塊的 熱靈活度,權衡的是紅外探測器辨別細微溫差的才能,數值越小代表器件的靈活度越高,靈活度與像元尺寸成 反比;3)像元尺寸,表示單個成像單元(像元)的尺寸大小,像元尺寸越小,相同晶片面積上能夠制造的焦平 面陣列越大,同時能夠大大降低整機的本錢和重量。

影響紅外性能的主要包括熱敏薄膜資料、CMOS 讀出電路以及芯片的真空封裝技術。其中真空封裝技術很 大水平上決議了紅外感應模塊的性能和本錢。紅外感應模塊的封裝主要有四品種型:金屬封裝、陶瓷封裝、晶圓級 封裝以及像元級封裝,目前業內正從金屬、陶瓷封裝積極向晶圓級封裝晉級,像元級封裝仍在研發階段。

三、市場空間

1 機載紅外感應模塊

隨著飛機代數的提升,機載紅外感應模塊逐步晉級。機載紅外感應模塊主要包括光電吊艙、紅外搜索與跟蹤系統 、光電瞄準系統、以及散布孔徑紅外系統等,可停止探測、瞄準和跟蹤。

1、光電吊艙

機載光電吊艙是光電偵查及告警技術的重要組成局部,也是無人機偵查的中心配備。可普遍應用于各類軍 用飛行設備,包括戰役機,直升機,無人機,用于飛機晝夜飛行和攻擊的導航和搜索、捕捉目的,為制導武器 及非制導武器提供準確制導和瞄準,以進步命中精度。

2、紅外搜索與跟蹤系統

紅外搜索與跟蹤系統以紅外為中心,可對目的停止搜索和跟蹤,與雷達互為補充。紅外搜索與跟蹤系統,以紅外感應模塊技術為中心,應用紅外技術的無源性優勢,蔭蔽性好、抗干擾才能強等特性,分離激光測距 儀對目的停止搜索和跟蹤,是火控系統的重要組成局部??捎脕砜焖偬綔y和跟蹤飛機或導彈等具有要挾的紅外 目的。

3.1.4 準確制導

準確制導性價比高,可大大降低附加傷亡。準確制導類導彈導引頭價值占比擬大,占領導彈本錢 30%以上, 紅外感應模塊設備是導引頭主要的組成局部之一。準確制導類導彈以數十倍的本錢到達普通航空炸彈的數百倍作戰 效能,紅外熱 成像制導、激光尋的制導以及各品種型雷達制導。

紅外制導蔭蔽性、抗干擾性強且探測精度較高,新型號導彈中紅外與雷達復合制導是大趨向。隨著準確制 導的請求越來越高,盤繞命中精度和全天候等作戰需求,目前的準確制導導彈多為匯合多種制導技術復合體, 紅外制導以其全天候、抗干擾性強等優點,在新型號導彈上應用普遍。

紅外制導普遍應用于各類中近程導彈,是當前空空、空地、地空、反坦克導彈等普遍采用的工作方式。紅 外制導閱歷了三代技術的更迭,第一代為紅外點源的制導,以高溫目的分發的高能紅外線為捕捉對象,運用單 一的紅外探測器,缺陷是抗干擾性差;第二代紅外成像制導技術,采用的是光機掃描和線列多元探測器,第三 代則是采用焦平面紅外探測技術的先進紅外成像制導技術。代表型號有美國的“標槍”反坦克導彈。

導彈在十四五期間需求增速較快,耗費品屬性保證其后期需求。準確制導導彈作為現代化武器組重要的標 志之一,普遍配備在戰役機、無人機、戰艦等各類作戰平臺和作戰單位,也是十四五期間重點采購對象之一, 十四五期間對導彈的需求量呈數量級式增長,帶來對紅外感應模塊設備的放量需求;其次,隨著實戰化鍛煉的展開,導 彈作為耗費品也將增加用量。

3.2 本錢降落翻開應用空間,民用市場蓄勢待發

在民用范疇,隨著技術的不時進步,像元的尺寸不時減小,晶圓級封裝的提高以及其他工藝的不時進步, 紅外感應模塊產品的本錢和價錢在不時降低,為紅外感應模塊產品帶來愈加寬廣的應用場景,安防監控、個人消費、輔助駕駛、 消防及警用、工業監測、人體體溫篩查、電力監測、醫療檢疫等諸多范疇均呈現了紅外設備的身影。

3.2.2 電力檢測

電氣系統檢測是紅外熱像儀最早也是最普遍的應用范疇。出賣的第一臺商用紅外熱像儀就是應用于電 力檢測,其工作原理就是應用電阻的焦耳熱,毛病區域的溫度常常會異于正常工作的區域,溫度異常會分發出 異常的紅外線,經過紅外熱成像就能夠快速定位毛病區域,應用紅外狀態監測和診斷技術具有遠間隔、不接觸、 不取樣、不觸體、精確、快速、直觀等特性。對進步電氣設備的牢靠性與有效性、進步運轉經濟效益、降低維 修本錢都有很重要的意義。

國度鼎力推進智能電網建立。十四五規劃明白提出要加快電網根底設備智能化改造和智能微電網建立,提 高電力系統互補互濟和智能調理才能,智能化意味著全天候、無人化,紅外熱成像系統是電網根底設備智能化 的重要組成。依據國度電網數據,過去十年對智能電網的投資額明顯較之前有提升。

3.2.3 自動駕駛

紅外感應模塊相機處于自動駕駛產業鏈上游。自動駕駛依照全產業鏈劃分可分為感知層、控制決策層和執行層,感 知層主要包括雷達(激光雷達、毫米波雷達和超聲波雷達),視覺系統(攝像頭、紅外相機等),控制層包括操 作系統、應用軟件、芯片/計算平臺等,執行決策層包括制動、轉向、照明、油門、平安氣囊等等。

紅外感應模塊應用在自動駕駛的視覺系統,可以有效補償短板,有效應對夜晚和霧天等惡劣天氣(重點描繪 下紅外技術的必要性 在自動駕駛哪個階段是必需要加的)。目前的自動駕駛汽車均采用可見光攝像頭、雷達技 術、激光雷達傳感器三大技術交融的形式,但是仍然防止不了很多缺陷,如極端復雜天氣、黑夜、眩光、霧霾 天氣行駛的平安性問題,而紅外感應模塊熱像儀能夠在上述惡劣環境下正常工作,紅外熱相機有不受光線影響、能穿煙 透霧的特征,運用紅外相機作為自動駕駛的視覺系統,能在全黑夜間、霧霾天氣、眩光等、人眼能見度較低的 狀況下讓駕駛員看清路況。目前自動駕駛技術尚未成熟,我國自動駕駛行業剛剛進入 L3 時期,自動駕駛全產業 間隔到完整成熟的 L5 級別還有至少 10 年的時間。惡劣天氣是交通事故的主要影響要素之一,而紅外相熱成像 技術作為應該惡劣天氣的有效手腕,在自動駕駛走向最終成熟的過程將進一步推行紅外熱成像技術的應用。

自動駕駛市場將來五年堅持高增速增長態勢。2020 年我國汽車保有量為 2.81 億輛,新注冊注銷汽車 2424 萬輛,將來自動駕駛的驅動力主要來自五個方面,一是老齡化和殘疾人市場,這兩類人群面臨挪動的限制,是 目前可見的自動駕駛汽車最大的可應用市場;二是來自送貨車輛和工業范疇的需求,自動駕駛有望為電子購物 帶來新的商機,工業范疇例如礦區用車等等,自動駕駛能夠大量節約人力本錢。

3.2.4 機器視覺

熱數據關于機器視覺檢測精確度至關重要。固然機器視覺軟件能夠發現諸多消費問題,但無法檢測熱異常 現象。熱圖像不只為機器視覺添加了一個新的維度,還為無損檢測提供了更圓滿處理計劃,可為專業人員和決 策者提供更多的信息。隨著電路板制造工藝的開展,電子元器件的集成度越來越高,電路系統越來越復雜,非 接觸式檢測曾經是目前的迫切需求,由于電子元器件的毛病通常有兩種狀況,一是短路,會招致原件過熱,二 是斷路,招致原件溫度低于正常工作狀態,因而能夠經過紅外感應模塊熱成像檢測與 AI 技術的分離完成對電路板的快速 檢測。目前機器視覺下游應用范疇眾多,包括消費電子、汽車、半導體等各種工業制造等多個范疇。

行業屬性決議機器視覺下游消費電子范疇浸透率最高。依據前瞻數據顯現,在國內機器視覺下游應用范疇 中,消費電子占比最高,占比高達 46.6%,下游推行水平與行業屬性有關,消費電子消費工藝復雜、零件繁多, 并且尺寸小,精細水平高,人工檢測不只本錢不只昂揚,并且效率低下,相較而言機器視覺不只本錢較低并且 隨著技術的開展檢測手腕的豐厚多樣而愈加有效。

國內機器視覺市場范圍打破百億,將來五年增速遠高全球,紅外感應模塊熱像儀的應用將隨之增加。過去十年,我 國機器視覺市場范圍以較高增速不時擴展,2019 年市場范圍初次打破百億,到達 103 億元。隨著疫情的恢復, 估計將來五年我國機器視覺市場范圍將繼續堅持高速增長,首先,消費電子生命周期較短,制造商需求頻繁采 購設備,將持續帶動機器視覺需求;其次,消費電子產品內部構造日趨愈加復雜和精密,對產線消費效率和組 裝加工精度的請求日益進步,均會帶動對機器視覺的需求;再者,隨著智能駕駛、自動駕駛的不時浸透,汽車 “電子化”水平也越來越高,電子化水平的進步也對汽車產線提出了高請求,將來隨著智能汽車的比例不時提 高,對機器視覺的需求也會不時增加。

四、競爭格局:國內紅外龍頭,全產業鏈稀缺標的

4. 競爭格局:國內廠商市占率大幅上升

民用市場國產化率逐漸提升。近年來國 內紅外感應模塊廠商完成紅外熱成像中心技術的提升和中心部件的批量消費,本錢逐漸降落,疫情市場、安防市場、工 業市場中,國內廠商市占率不時提升。國內廠商在滿足內需的同時不時向海外拓展市場,獲得了海外市場的認 可。

國內廠商在全球紅外感應模塊熱成像市場的份額大幅提升。2017 年,全球非制冷紅外感應模塊熱像儀市場。短短兩三年間,國內的紅外感應模塊廠商 占比疾速提升,中國廠商合計占比在 44%以上。

在測溫紅外產品市場,中國廠商份額提升更為顯著。2019 年, 全球測溫紅外感應模塊市場中仍占領 40%的全球出貨量。2020 新 冠疫情迸發,紅外感應模塊測溫產品需求急劇增長,測溫熱成像市場范圍相較 2019 年同比增加 426%,中國紅外廠商展 現出強大的出貨才能,國內廠商市場占有率大幅提升。

依據預測,到 2025 年,在民品范疇,國產品牌全球出貨量占比將會超越美國,到達 64%,疏忽不同 公司產品價錢的差別,依照 2025 年全球民品紅外感應模塊熱像儀市場范圍 75 億美圓計算。

五、盈利預測:打造紅外全產業生態

將來有望在光電系統以及完好武器系統取得更大的市場。完成了 芯片范圍化消費自主可控消費,將充沛受益于國產化的提升。民用市場加快拓展安防、消費電子、自動駕駛、 機器視覺等非疫情市場,結合行業巨頭切入海量新興市場。

六、風險提示

1、型號類產品訂單動搖;

2、武器配備列裝不及預期;

3、民用市場拓展不及預期;

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