电子元件行业:民用红外爆发,国产芯加速渗透-20200313-长江证券-23页_2mb
报告摘要
电子元件行业:民用红外爆发,国产芯加速渗透
核心内容概述
本报告聚焦于红外热成像技术在电子元件行业中的应用与发展趋势,重点分析了红外热成像仪在军用与民用市场的应用现状与未来前景。随着技术进步与市场需求的爆发式增长,红外热成像技术正逐步从军事领域向民用市场渗透,国内企业在该领域已取得显著进展,具备一定的国际竞争力。
主要观点
- 应用领域广泛:红外热成像仪不仅在军队中被广泛应用,如单兵夜视、导弹追踪、舰载识别等,也在工业制造、安防监控、汽车辅助驾驶、医疗防疫等领域展现出巨大潜力。
- 民用市场增长迅速:民用红外热成像市场增速远高于军用市场,预计2023年市场规模将达74.65亿美元,年复合增长率达10.31%。其中,非制冷型红外热像仪因其成本低、适用性强,成为增长最快的细分市场。
- 技术发展推动市场扩张:红外探测器正经历从热探测器到光子探测器,再到非制冷焦平面红外探测器的演变。非制冷技术因其高分辨率、低成本、高集成度成为当前主流。
- 国内企业加速发展:高德红外、大立科技、睿创微纳等国内企业已建立较为完整的红外产业链,具备与国际领先企业竞争的能力。随着国内技术不断突破,国产红外产品在性能和成本方面逐步缩小与国外的差距。
- 短期需求爆发带动产业链增长:疫情推动了体温检测仪的需求激增,带动了红外传感器、ADC、MCU等上游元器件价格大幅上涨,国内企业因此迎来产能扩张与市场机会。
关键信息
红外热成像技术发展历史
- 第一阶段(20世纪10年代):光子探测器逐渐兴起并成为主流。
- 第二阶段(20世纪70年代):红外焦平面技术成为核心技术,提升了探测器的体积、重量和可靠性。
- 第三阶段(20世纪90年代至今):非制冷红外成像技术实现实用化,推动了红外热成像技术的广泛应用。
红外探测器分类与特点
| 类型 | 是否需要制冷 | 灵敏度 | 响应时间 | 成本 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 热探测器 | 否 | 较低 | 长(ms级) | 低 | 工业制造、安防监控、医疗检疫等 |
| 光子探测器 | 是 | 高 | 短(us级) | 高 | 军事、高精度工业检测等 |
焦平面探测器技术
- 焦平面探测器由红外探测器阵列和读出电路组成,分为单片式和混成式两种结构。
- 单片式:使用相同材料,集成度高,适合大规模生产。
- 混成式:红外探测器与读出电路使用不同材料,分为倒装式和Z平面式。
- 凝视型:成像速度快,但成本较高,采用并行读取方式。
- 扫描型:成像速度较慢,但成本较低,采用串行读取方式。
读出电路技术升级
- 传统模拟读出电路存在电荷容量和动态范围限制,新一代像素级ADC数字读出电路通过电流或电压控制振荡器和数字积分器实现更高效的数据传输。
- 数字积分技术有助于解决超大规模、多波段探测带来的数据瓶颈问题。
民用市场应用
- 工业制造:用于预防维护、制程控制,提高设备运行效率和安全性。
- 安防监控:在商场、社区、交通等场景中广泛应用,尤其适合夜间监控。
- 智能汽车:辅助驾驶系统可不受强光干扰,提高行车安全。
- 医疗防疫:全自动红外体温检测仪在疫情中发挥重要作用,需求激增。
- 智慧城市与智能家居:红外热成像技术在城市管理和家庭安全中的应用不断拓展。
国内红外市场潜力
- 潜在市场测算(单位:亿元):
应用市场 潜在需求 平均单价(万元) 预计规模 军用 230军队,10%装备率 10 230 消防 3万消防车,每车1台 4 12 电力 2.5万台 8 20 工程建设 10万家建筑企业,每家1台 2 20 制程控制 132万家制造业,10%大企业 10 132 医疗防疫 235个机场、1644个火车站、3.2万家医院、购物中心 10 50 合计 - - 464
国内企业竞争力分析
| 厂商 | 技术布局 | 红外产品营收(2018) | 增长率 |
|---|---|---|---|
| 高德红外 | 氧化钒、碲镉汞、二类超晶格 | 6.20亿元 | +5.47% |
| 大立科技 | 非晶硅 | 3.94亿元 | +61.20% |
| 睿创微纳 | MEMS、非晶硅、氧化钒 | 3.80亿元 | +154.58% |
技术对比:热电堆 vs 微测辐射热计
| 特性 | 热电堆 | 微测辐射热计 |
|---|---|---|
| 像素尺寸 | ~170μm | 12-34μm |
| 阵列尺寸 | 47×47 | 240×180 |
| CMOS兼容性 | 否 | 是 |
| NETD | ~500mK | ~60mK |
| 帧率 | <10Hz | 60Hz |
| 图像质量 | 低 | 高 |
| 成本 | 低 | 高 |
产业链需求与供应
- 疫情导致体温检测仪需求激增,带动传感器、ADC、MCU、显示屏等上游元器件价格大幅上涨。
- 热电堆式传感器成为当前体温检测仪的主流,但面临产能不足的问题。
- 国内企业正在快速扩充产能,以满足市场需求。
风险提示
- 红外传感器供给端产能扩张不及预期:可能影响市场需求的满足。
- 红外传感器下游需求不及预期:若应用领域发展缓慢,将制约行业增长。
投资建议
- 行业评级:看好:预计未来12个月内行业表现优于相关证券市场代表性指数。
- 公司评级:买入/增持:部分公司(如高德红外、睿创微纳)在红外产品营收、毛利率、研发投入等方面表现优于国际龙头FLIR,未来有望成为行业领军者。
产业链结构
图37展示了国内红外产业链结构,涵盖从传感器、读出电路、图像处理软件到终端应用的完整链条。
总结
红外热成像技术正在从军用向民用市场加速渗透,未来在工业智造、智慧城市、智能汽车、智能防疫等领域将有广泛应用。国内企业如高德红外、大立科技、睿创微纳在技术、产能和市场布局上已具备一定优势,随着技术进步和市场需求增长,有望在全球市场中占据一席之地。
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