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2020年危中藏機,中國紅外熱成像探測器廠商得以大發展

2020年,新冠肺炎疫情突如其來,正常的社會秩序被打亂,實體經濟遭受巨大沖擊;中美貿易沖突進一步加劇,國際形勢愈加嚴峻,全球產業鏈面臨前所未有的挑戰。但是,中國紅外熱成像探測器廠商迎難而上,自主創新,從危機中覓得機遇,實現跨越式大發展,重塑全球紅外行業新格局。


在防疫測溫產品方面,中國紅外熱成像探測器廠商在供應鏈、生產、研發等環節加大投入,快速提升交付能力,將產品廣泛應用于國內各地機場、火車站、醫院、地鐵站、學校等人流密集的公共場所,實現“非接觸測溫”、“大規模人群實時體溫測量”、“自動抓取發熱人群”等功能,做到精準識別、確保不遺漏目標,協助政府做好疫情防控的第一道防線,得到了廣泛的市場認可,因此,“中國牌”測溫產品及紅外熱成像探測器的營業收入和利潤增長顯著,出貨量遠超去年同期。


紅外熱成像體溫篩查


近期,國外市場調研公司Yole發布了一份《Thermal Imagers and Detectors 2020》報告,分析了全球紅外熱成像探測器市場規模、主要廠商市場份額、技術現狀以發展趨勢,并給出2020年全球紅外熱成像探測器出貨量市場份額情況:美國FLIR以35%的市場占有率排名第一,中國高德紅外(Guide IR)、海康威視(Hikvision)、睿創微納(子公司英文名稱:IRay)、大立科技(Dali)分別位列第二(17%)、第三(15%)、第四(10%)、第七(2%),總體已占據全球市場份額的近45%。縱觀產業格局,中國紅外熱成像探測器廠商已經可與國外廠商“分庭抗禮”。


但是,Yole在上述報告中展示的數據卻有較大錯誤,從而引起業界廣泛質疑。這主要原因可能是Yole在中國大陸沒有相關專業調研人員造成的。而麥姆斯咨詢作為扎根本土的專業研究機構,長期服務于中國主要紅外熱成像探測器廠商,對于國內的產業發展實際情況有著更加直接和真實的了解,為了盡可能還原真實的情況,提供以下內容供參考。


氧化釩(VOx)和非晶硅(a-Si)是紅外熱成像探測器的主要熱敏材料,但是氧化釩探測器廠商(國內如海康威視、高德紅外、睿創微納、北方廣微;國外領頭羊FLIR)遠多于非晶硅探測器廠商(國內如大立科技、巨哥科技;國外領頭羊Lynred)。這兩種技術路線各有特點:氧化釩探測器的優勢在于靈敏度高、噪聲小,適用于靜態觀察場景;非晶硅探測器的優勢在于工藝兼容性好、均勻性和穩定性高、響應快,適用于運動及測溫場景。


據麥姆斯咨詢觀察,2020年海康威視在國內成為紅外熱成像探測器出貨量第一名。海康威視子公司海康微影于2019年推出160 x 120分辨率明星產品,采用了最先進的晶圓級封裝技術,節約了占產品成本較大比重的封裝材料,使傳感器成本和售價大幅降低,推動熱成像行業走進“千元時代”。對于熱成像產品來說,分辨率的影響主要在于最后成像的視場角大小、畫幅寬窄,不會影響測溫精度;該產品采用17μm像元尺寸,內置AD全數字化輸出,各項性能指標優越,關鍵指標NETD小于40mk,測溫精度高,成像效果好。該系列產品以其良好的性能和親民的價格滿足了新冠肺炎疫情的防疫需求,出貨量大幅提升,一舉奪魁。


2020年,高德紅外、睿創微納在紅外熱成像探測器出貨量方面不分伯仲,雙方都推出了低成本的晶圓級封裝紅外探測器,在智能手機、汽車、測溫設備等方面均有布局。非制冷型探測器領域:高德紅外在低分辨率(例如120 x 90)產品出貨量方面勝出,而睿創微納在高分辨率(例如384 x 288、640 x 512)產品出貨量方面勝出。制冷型探測器領域:高德紅外具有領先優勢,已經批量生產和銷售,而睿創微納較晚開展研究,處于樣品階段。


新冠肺炎疫情發生伊始,大立科技就成為了工信部《疫情防控重點保障企業名單》(紅外成像測溫儀)中的重要一員;在抗疫期間,始終保持“零庫存”生產狀態,因此實現了紅外熱成像探測器出貨量的快速增長。2020年下半年,大立科技圍繞“新基建”需求,工業測溫類產品需求恢復性增長,巡檢機器人產品需求多元化快速增長,另外在軍品方面,需求持續充足。在非制冷型探測器領域,大立科技是非晶硅技術龍頭,已連續獲得三期國家級專項支持,是國內非制冷型探測器領域最高分辨率600萬像素的紀錄保持者,其控股子公司大立微電子專業生產160 x 120紅外探測器和模組,在本次疫情期間也大批量應用于測溫一體機、測溫平板等產品。


麥姆斯咨詢根據市場調研情況,提供下圖展示的“2020年中國紅外熱成像探測器出貨量預測占比”。其中,海康威視以36%的市場占有率排名第一;高德紅外、睿創微納分別以26%、24%的市場占有率排名第二、第三;大立科技以10%的市場占有率排名第四;北方廣微、巨哥科技的出貨量非常接近,它們的市場占有率均為2%。

2020年中國紅外熱成像探測器出貨量預測占比

2020年中國紅外熱成像探測器出貨量預測占比


2020年全球紅外熱成像探測器出貨量預測占比

2020年全球紅外熱成像探測器出貨量預測占比(來源:Yole)


通過以上兩張統計圖對比,我們可以看出國外市場調研公司對國內廠商的出貨量排名以及個別廠商的實際數據(例如IRay、DALI)都有較大出入。但是兩家調研公司都表示,中國“紅外力量”已經占據全球的半壁江山。如今,中國紅外熱成像產業鏈迅速崛起,核心探測器的成本迅速下探帶來新的發展機遇。在萬物互聯時代,紅外熱成像以其“夜視”及“非接觸測溫”的重要性能,將成為“多維感知”中不可或缺的一部分,應用領域從汽車到手機,從無人機到機器人,從智能家居到可穿戴設備……


以下重點介紹中國主要紅外熱成像探測器廠商及2020年業績情況。


(1)海康威視

公司介紹:

海康威視是以視頻為核心的智能物聯網解決方案和大數據服務提供商,業務聚焦于綜合安防、大數據服務和智慧業務,構建開放合作生態,為公共服務領域用戶、企事業用戶和中小企業用戶提供服務,致力于構筑云邊融合、物信融合、數智融合的智慧城市和數字化企業。在綜合安防領域,根據Omdia報告,海康威視連續8年蟬聯視頻監控行業全球第一。由于傳統安防系統在夜間或惡劣天氣條件下的防范能力大打折扣,因此紅外熱成像監控系統應運而生,2008年起海康威視為此研發熱成像核心技術。


海康威視子公司杭州海康微影傳感科技有限公司(簡稱:海康微影)以紅外熱成像探測器為核心,立足于MEMS技術,專注于集成電路芯片的設計、封裝和測試,面向全球提供探測器芯片、機芯、模組、紅外熱像儀產品及整體解決方案,可廣泛應用于安防監控、輔助駕駛、災難預防、工業測溫、醫療檢疫、消費電子等多個領域。目前,海康微影已建成凈化級別十級的8英寸MEMS生產線及高真空封裝線,擁有業界一流的集成電路設計、MEMS設計、MEMS/封測制程開發及制造團隊。海康微影已量產17μm和12μm兩大平臺的紅外探測器產品,包括陶瓷封裝及晶圓級封裝兩種真空封裝形式,所有產品均采用氧化釩熱敏材料,無TEC設計,產品的性能指標及工藝平臺先進性達到國際一流水平。


2020年7月24日,海康威視第四屆董事會第十八次會議審議通過了《關于向創新業務控股子公司轉讓部分資產的議案》,同意公司以8.0114億元人民幣(不含稅)的對價將海康威視熱成像事業部資產組轉讓給創新業務控股子公司杭州海康微影傳感科技有限公司。


業績情況:


海康威視2020年第三季度報告顯示:公司2020年前三季度實現營業收入420.2億元,較上年同期增長5.48%;凈利潤84.4億元,較上年同期增長5.13%。該季報沒有披露紅外熱成像業務情況。據了解,海康微影已于2020年8月實現紅外熱成像探測器出貨量累計70萬顆的里程碑,單月出貨量可達15萬顆。


2020年年度業績暫未披露。


(2)高德紅外

公司介紹:

高德紅外自成立至今潛心專注于主業發展,圍繞企業技術創新積累核心競爭力,專注為國家研究“高、精、尖”國防核心技術和產品,公司業務領域涵蓋紅外焦平面探測器芯片、紅外熱像整機及以紅外熱成像為核心的綜合光電系統、新型完整武器系統和傳統非致命性彈藥及信息化彈藥四大業務板塊。


經過多年的攻堅克難,高德紅外已研制成功達到國際一流先進水平的自主知識產權的紅外探測器芯片,紅外核心器件擺脫了西方多年封鎖、實現了完全自主可控;并建成了三條8英寸(制冷、非制冷)紅外探測器芯片生產線,實現了紅外核心芯片的大批量生產,解決了我國在紅外核心器件領域的關鍵瓶頸。


業績情況:

高德紅外2020年第三季度報告顯示:公司2020年前三季度實現營業收入193,631.9萬元,較上年同期增長83.07%;歸屬于上市公司股東的凈利潤79,602.1萬元,較上年同期增長239.36%。該季報業績大增主要是公司紅外焦平面探測器、各型號裝備產品、國內及海外民品銷售規模增長明顯,產品盈利狀況增加。


高德紅外表示:公司紅外焦平面探測器、各型號裝備產品、國內及海外民品銷售規模持續快速增長,預計2020年凈利潤為94,876.32萬元至105,908.45萬元,相比2019年增長330%至380%。


(3)睿創微納

公司介紹:

睿創微納是一家專業從事非制冷紅外熱成像與MEMS傳感技術開發的半導體集成電路芯片企業,致力于專用集成電路(ASIC)、MEMS傳感器及紅外成像產品的設計與制造。公司產品主要包括非制冷紅外熱成像MEMS芯片、紅外熱成像探測器、紅外熱成像機芯(成像機芯和測溫機芯)、紅外熱像儀、激光產品及光電系統。


睿創微納目前已經成功研發并批量生產256 x 192面陣、384 x 288面陣、640 x 512面陣、1024 x 768面陣及1280 x 1024面陣,像元尺寸為35μm、25μm、20μm、17μm、14μm、12μm和10μm的非制冷探測器、機芯組件及整機產品,成功研發并實現批量生產一系列產品,包括:MicroIII系列12μm微型人體測溫機芯和工業測溫機芯、FTII系列12μm廣域成像探測與異常報警型機芯、中波制冷型FX系列紅外機芯,HTS、ATS、DTS和ITSII系列人體測溫產品及C200H系列手持式紅外體溫檢測儀、新一代手機熱像儀產品等。


業績情況:

睿創微納2020年第三季度報告顯示:公司2020年前三季度實現營業收入107,757.95萬元,較上年同期增長167.89%;測溫相關產品實現主營業務收入29,684.23萬元,較上年同期同類產品激增121倍;紅外熱成像探測器營業收入36,058.60萬元,較上年同期增長111.86%。


睿創微納在2020年年度業績預增公告中稱:公司持續加大研發投入和新產品開發力度,積極開拓市場,擴大銷售,保持訂單充足,實現營業收入和凈利潤較上年同期有較大幅度增長。預計2020年年度實現歸屬于母公司所有者的凈利潤為59,045.00萬元左右,與上年同期相比,將增加38,838.41萬元左右,同比增加192.21%左右。


(4)大立科技

公司介紹:

大立科技主要業務涵蓋紅外熱成像芯片、紅外熱像儀及其他光電系統和巡檢機器人等三大領域。公司是國內少數擁有完全自主知識產權,能夠獨立研發、生產熱成像技術相關核心芯片、機芯組件到整機系統全產業鏈完整的高新技術企業,是國內綜合實力最強的民用紅外熱像儀生產廠商之一,是國內紅外行業中首家上市公司,是軍用紅外非制冷探測器定點承研承制單位。公司具有武器裝備科研生產的完備資質,是國家二級保密資格單位。


大立科技具有批產非制冷紅外焦平面探測器的能力,擁有國內唯一的軍品非制冷焦平面紅外探測器(非晶硅)產業化基地。現已形成25μm/17μm/15μm/12μm等系列型譜產品批產能力,在“十二五”、“十三五”兩期核高基專項的支持下,研發和產業化能力大幅提升,率先發布業內首款3072×2048分辨率600萬像素級紅外探測器,鞏固了國內非制冷紅外焦平面探測器領域領導者的地位。


業績情況:

大立科技2020年第三季度報告顯示:公司2020年前三季度營業收入為81,808.9萬元,較上年同期增長106.90%;凈利潤為33,880.6萬元,較上年同期增長270.03%;毛利率從2019年前三季度的59.53%提升為68.29%。


大立科技表示:新型冠狀病毒疫情持續爆發,防疫類產品實現快速增長;軍品、電力等重點行業同期實現快速增長,實現如期交付;緊密圍繞“新基建”需求,重點加強新一代測溫、巡檢機器人等新產品的市場拓展,成功應用在特高壓、軌道交通、IDC數據機房等領域,成效明顯。預計2020年凈利潤為38,000萬元至45,000萬元,相比2019年增長179.88%至231.43%。


(5)北方廣微

公司介紹:

北方廣微成立于2006年7月,是一家專業從事非制冷型紅外焦平面探測器及機芯組件研制與生產,并具有自主獨立知識產權的高新技術企業。北方廣微是擁有中國紅外核心技術的企業之一,在軍隊系統實現了國內非制冷紅外探測器產品的進口替代,并在軍隊系統大規模列裝,得到普遍贊譽。


北方廣微于2009年初研制成功第一款國產160 x 120/45μm非制冷氧化釩焦平面探測器,目前實現量產的探測器像元尺寸以25μm、20μm、17μm為主,面陣規模以384 x 288和640 x 512為主。此外,北方廣微聯合西北工業大學趙永強教授研究團隊推出一款具有偏振探測性能的非制冷紅外焦平面探測器,適用于長波紅外偏振成像,能夠在紅外熱成像基礎上獲得熱輻射的偏振信息。


業績情況:

2020年,預計北方廣微營業收入超過10,000萬元人民幣,相比2019年提升60%以上;凈利潤超過2,000萬元,而2019年凈利潤則是-867萬元。


(6)巨哥科技

公司介紹:

巨哥科技是紅外熱成像行業高新技術領軍企業,打造了完整的垂直產業鏈,擁有包括紅外探測器芯片、熱像儀整機、智能算法和行業解決方案等自主知識產權。公司由美國普林斯頓大學博士、上海市優秀技術帶頭人沈憧棐于2008年創辦,獲著名風險投資和上海市政府多項支持,總投資七千五百萬,核心團隊來自清華大學、北京大學、中國科技大學、浙江大學、上海交通大學等。


巨哥科技采用自主創新技術成功研發出核心探測器芯片并實現產業化,彌補了我國紅外探測器產業的空白,獲得多項美國和中國發明專利。巨哥科技采用獨特的測溫算法和標定方法,保證熱像儀精確測溫;提供紅外圖像與可見光圖像的像素級融合——能夠自動匹配兩幅圖像的特征點,實現精確對準并按比例融合。此外,公司的熱像儀還結合智能算法和大數據分析,在“工業4.0”時代提供了創新解決方案,覆蓋電力、鐵路、石化、電子、醫療、消防、新能源等數十個行業。巨哥科技的產品也被國家電網無人機和機器人巡檢、鐵路總公司高鐵接觸網沿線檢測、APEC國際會議和青奧會防疫等重大項目采用。


業績情況:

暫未上市,不披露業績。

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