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潮科技 | 非制冷红外成像仪和探测器技术及市场趋势

石亚琼 · 2019-01-22
红外新应用带来了更大的红外探测器出货量,出货量的提升也反过来推动了新应用发展,从而使非制冷红外传感市场进入了良性循

编者按: 本文是36氪“边界计划”的转载内容,来自微信公众号“MEMS”(ID:MEMSensor),作者麦姆斯咨询殷飞,原文题目《非制冷红外成像仪和探测器技术及市场趋势-2019版》,36氪经授权转载。


红外新应用带来了更大的红外探测器出货量,出货量的提升也反过来推动了新应用发展,从而使非制冷红外传感市场进入了良性循环。

从亚马逊、LG Innotek到卡特彼勒,红外传感市场吸引巨头纷至沓来

据麦姆斯咨询介绍,随着大公司纷纷涌入,2018年可能成为非制冷红外成像仪和红外探测器市场爆发的临界点,例如:LG Innotek宣布拓展其热成像红外模组业务。由于LG是可见光摄像头模组市场领导者,同时也是苹果(Apple)公司供应商,此举着实令红外传感市场兴奋;亚马逊(Amazon)于2018年推出了9家无人收银商店,店内采用了包括红外传感器在内的数百颗摄像头。预计到2021年亚马逊将开设3000家这样的无人收银商店;随着CAT S60智能手机的成功,卡特彼勒(Caterpillar)推出了功能更强大的CAT S61。两年内,CAT S60的出货量已经超过了50万台。


除了这些公司,传统非制冷红外厂商在新产品和新技术方面仍然非常活跃。Leonardo DRS推出了基于晶圆级封装VOx微测辐射热计的TENUM 640机芯,像元尺寸达到了最小的10 x 10 um;ULIS为智能建筑应用打造了一款名为ThermEye的专用产品,并已被Irlynx选择用于智能建筑项目;市场领导者FLIR也推出了多款新产品,包括FLIR One Pro、IntelliRock III和Saros Dome。

SEEK Thermal的快速发展则重塑了非制冷红外市场。2017年,SEEK Thermal的出货量超过了10万,占据了微测辐射热计可观的市场份额。这家市场新星表现积极,正在努力解决尽可能多的红外应用。2017年,微测辐射热计的全球整体出货量约130万,排名前三位的分别是:FLIR(市场份额66%)、ULIS(市场份额13%)以及SEEK Thermal(市场份额12%)。红外探测器领域则相对稳定,五家公司在2017年继续分享了价值2.52亿美元、近80%的市场份额,其中,Excelitas占据了43%的市场份额,其后分别为Nicera(17%)、Murata(11%)、Melexis(7%)以及Heimann(4%)。


2018年新上市的非制冷红外产品


微测辐射热计的年出货量将在两年内达到200万


非制冷红外成像仪和红外探测器市场前景看好,预计2018~2024年期间的年增长率可达7%。对于微测辐射热计,众多商业应用推动了市场增长,包括热成像、监视、个人视觉系统(PVS)和消防。最值得注意的是,2017年微测辐射热计出货量超过100万,主要得益于FLIR的Lepton机芯和SEEK Thermal的成功,预计2021年微测辐射热计的出货量将达到200万!

非制冷红外成像仪业务仍将由迅速扩张的商用市场推动,预计2018~2024年期间出货量的复合年增长率(CAGR)可达15.8%。到2024年,商用市场预计将占据所有出货量的93%。2018~2024年期间,热成像应用的出货量复合年增长率为9%,这是微测辐射热计市场的重要应用,其中红外成像仪用于工业和商业应用,包括家庭诊断和热点识别。消防领域则是一个极具吸引力的潜力市场,2018~2024期间该领域出货量的复合年增长率预计将高达20%。目前全球约有3700万消防员,市场潜力巨大。

个人视觉系统主要包括便携式双目夜视镜、单目夜视镜和瞄准器,它们被广泛用于边界巡逻、执法,以及日益增长的户外消费类应用,例如山地运动和狩猎等。户外消费类应用市场形势喜人,也是全球红外市场的重要贡献者,预计2018~2024年期间的年增长率将达到30%。目前,美国是红外个人视觉系统最大的市场,因为美国拥有庞大的狩猎和执法市场。

对于其他应用领域,智能建筑和机器人车辆值得关注。为了更好的能耗控制,智能建筑是很有前景的应用,预计2018~2024期间该领域出货量的复合年增长率将高达75%。

成像是很好,但探测也可以满足需求

本报告涵盖了红外探测器和成像仪,包括热释电传感器、热电堆和微测辐射热计,从单像素探测器到XVGA成像仪。我们定义了80 x 80像素左右分辨率探测和成像之间的限制。2018~2024年期间,对于包括热释电传感器和热电堆在内的红外探测器市场,预计市场规模的复合年增长率为15%。这是一个成熟的市场,运动探测、温度测量、气体和火灾探测等应用将在2018~2024年期间推动出货量获得5~10%的复合年增长率。建筑和零售应用推动了目前的市场需求。

2018~2024年期间,预计采暖、通风和空调应用的出货量复合年增长率将达到15%。需求主要来自对办公场所和商业建筑能耗的监控。2018~2024年期间,零售业的人数统计应用预计将展现30%的复合年增长率,用于包括队列管理、建筑/商店的门禁控制、电梯和用于市场营销的人数统计。智能建筑应用涉及商业/第三产业建筑,包括IT基础设施和用于监测温、湿度和人员存在等参数的传感器。红外探测信息主要用于节能,也包括安全。2018~2024年期间,我们预测智能建筑应用的出货量复合年增长率将达到60%。


2018~2024年非制冷红外成像仪和探测器细分市场

将红外成像耦合可见光摄像头和雷达,能否成为激光雷达的替代方案?

多年来,用于汽车夜视系统的红外传感器累积已达10万台左右。但现在优步(Uber)的死亡事故引发了一个问题,即将红外夜视用于自动驾驶,能否阻止死亡事故的发生。对于自动驾驶和机器人汽车,当前的视觉系统采用了可见光摄像头、激光雷达(LiDAR)和毫米波雷达的组合,用于提供车辆周围的环境信息。然而,这些系统会受到某些条件的限制,例如:可见光摄像头需要有足够的环境光,激光雷达需要近红外激光器作为光源。同时,这些系统在区分不同类型的物体(包括人类和无生命的物体)时,也会受到限制。

热成像系统即使在距离千米和能见度较差的情况下,也能感知、探测并识别障碍物。我们认为自动驾驶汽车将率先进入市场。这种类型的汽车价格昂贵,能够为先进的感知性能提供高预算。它们将在Level 4级和5级自动驾驶汽车之前率先上路。自动驾驶汽车为微测辐射热计的应用带来了希望,预计2024年用于自动驾驶汽车的微测辐射热计的出货量将超过50万。


自动驾驶汽车传感器技术发展路线图





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