2020红外热行业市场发展趋势分析，红外制冷与非制冷探测器均军民领域应用广

红外线的概念和特性：红线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，又称红外光、红外热辐射，是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，波长在0.76至1,000微米之间。红外线是自然界中存在最为广泛的辐射，所有温度高于绝对零度（-273℃）的物质都不断地辐射红外线，红外线能量的大小与物体表面的温度和材料特性直接相关，温度越高，红外线能量就越大。

红外线具有两个特点：1）与物体温度相关性：红外线辐射是基于物体分子的热运动，所有温度高于绝对零度（－273.15℃）的物质，其内部的分子和原子都在不停的运动，温度越高，热运动就越剧烈，辐射的能量就越大。红外线热辐射能量的大小，直接和物体的温度相关。利用这一特点开发出的红外热像仪，可以将物体的温度差异通过图像清楚地在视频中显示出来，从而可以对物体进行无接触式温度测量和热状态分析，为工业生产、节约能源、环境保护等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具，可广泛应用于民用领域。2）穿透性：红外辐射的能量在大气传输中会产生损失，尤其在一些恶劣的天气条件下。但红外线中，存在两个穿透性强、透明度高的波段，即3-5微米和8-14微米的红外线，被称之为“大气窗口”。其中3-5微米波段红外线对雨天、雾天等湿度大的气候条件穿透性尤其强，而8-14微米波段的红外线在沙尘条件下作用距离较其他波段更长。

1、红外探测器军民领域广泛应用

利用红外线特性制造红外热成像仪的原理：红外热成像仪也叫红外成像系统或红外探测系统，是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。红外图像转换成可见图像分三步进行，第一步是利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号，该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱；第二步是利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理，从而清晰地采集到目标物体温度分布情况；第三步是通过图像处理软件对上述放大后的电信号进行处理，得到电子视频信号，电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来，得到可见图像。

红外焦平面探测器是红外热像仪的核心部件：红外热像仪组成部件及技术包括红外光学系统、红外焦平面探测器、后续电路、图像处理软件。其中，红外焦平面探测器是红外热像仪的核心部件，探测器水平直接决定了最终形成的可见图像的清晰度和灵敏度。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出来的电学效应。它也是热像仪主要成本构成，在制冷热像仪中，探测器成本高达70%，在非制冷热像仪中，探测器成本占据了1/3-1/2左右。

红外探测器经历三代发展：红外探测器的设计、生产及研发涉及到材料、集成电路设计、制冷和封装等多个学科，技术难度很大。自20世纪40年代德国研制出硫化铅探测器以来，红外技术有了很大的发展。红外探测器发展至今可以被划分为三代，第一代以分立型为主，元数在103元以下，有线列和小面阵结构；第二代为扫描型和凝视型焦平面结构，在美国出现LADAⅠ、LADAⅡ、LADAⅢ型阵列应用的基础上发展起来的焦平面阵列，规模在103～106元；第三代以凝视型为主，规模在106元以上，且强调双波长（双色）或多波长（多色）响应和更强的智能化逻辑处理功能，以及价格较低的非制冷焦平面阵列等。

图表：三代红外探测器代表产品

资料来源：公开资料整理

2、红外成像在军用领域的发展状况

红外热成像仪能在完全黑暗的环境下探测到物体，即使在有烟雾、粉尘的情况下也不需要可见光光源，因此可以全天候使用。红外热成像仪以被动的方式探测物体发出的红外辐射，比其他带光源的主动成像系统更具有隐蔽性。由于红外热成像具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点，所以被应用于军事侦察、监视和制导等方面，在武器装备中得到广泛应用。

图表：红外热像仪具体军事用途

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军用红外产品从上世纪70-80年代起就逐步应用于海陆空战场上，经过多年的技术迭代及产品换代，目前红外产品在美国、法国等发达国家军队的普及率较高，市场趋于稳定。同时，西方发达国家对于红外成像采取严格的技术封锁及产品禁运政策，也制约了全球军品市场规模的大幅增长。根据MaxtechInternational预测，2023年全球军用红外市场规模将达到107.95亿美元。

目前国际军用红外热成像仪市场主要被欧美发达国家企业主导占据，因各国保持高度军事敏感性，限制或禁止向国外出口，大部分市场集中在欧美地区。根据MaxtechInternational统计，全球军用红外热成像仪系统市场中，北美占50%，欧洲占18%，亚洲地区目前市场份额占12%，未来市场空间巨大。

与国际市场相比，我国的军用市场由于底子薄，仍处在大力追赶阶段。近年来红外热像仪在我国军事领域的应用处于快速提升阶段，包括单兵、坦克装甲车辆、舰船、军机和红外制导武器在内的红外装备市场将迎来快速发展阶段。国内军用红外热像仪市场正快速发展，属于朝阳行业，市场容量巨大。目前我国军队红外热像仪配备相对较少，在国家积极推进军队信息化及武器装备现代化建设的大背景下，在军民融合式发展的战略引导下，近年来，以本公司为代表的一批自主创新企业通过艰苦攻坚，掌握了红外成像装备核心关键部件非制冷红外探测器的研发及生产，成功实现了红外热成像核心部件的国产替代，突破了欧美发达国家的技术垄断及产品禁运。未来，国内军用红外市场将持续快速增长。

3、探测器可以按照不同维度进行分类

根据探测机理不同，红外探测器可分为光子红外探测器和热敏红外探测器；根据工作温度和制冷需求，分为制冷型和非制冷红外探测器；根据响应波长，可分为近红外、中红外、远红外和极远红外探测器。划分维度之间不是完全的相互分离，只是维度不同，在实际中，一种探测器往往兼具上述的几个特征。

图表：制冷型和非制冷红外探测器

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非制冷探测器与制冷探测器各有优势：制冷型红外焦平面探测器的优势在于灵敏度高，能够分辨更细微的温度差别，探测距离远，但是其结构复杂且成本高昂，主要应用于高端军事装备；非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置，能够在室温状态下工作，具有启动快、功耗低、体积小、重量轻、寿命长、成本低等诸多优点。可以满足一般军事需求及大部分民用需求。