內(nèi)容概況:當(dāng)前階段,我國(guó)在紅外探測(cè)器領(lǐng)域的研究已從單元、線列階段跨越至紅外焦平面技術(shù),產(chǎn)品迭代升級(jí)至第四代,這一顯著進(jìn)展極大地推動(dòng)了下游相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。隨著產(chǎn)品線的不斷拓展,我國(guó)已逐步構(gòu)建起一個(gè)相對(duì)完備的紅外探測(cè)器研發(fā)與生產(chǎn)體系。2023年,中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)產(chǎn)值為26.83億元,同比增長(zhǎng)9.92%。
關(guān)鍵詞:紅外探測(cè)器發(fā)展現(xiàn)狀、紅外探測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域、紅外探測(cè)器產(chǎn)值
一、行業(yè)概述
紅外探測(cè)器是一種能夠檢測(cè)和感知紅外輻射的儀器,它可以將紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的電信號(hào),以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱源、運(yùn)動(dòng)事物、人體等目標(biāo)的偵測(cè)和分析,廣泛應(yīng)用于軍事、安防、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域。紅外探測(cè)器按工作原理主要分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器,按響應(yīng)波長(zhǎng)可以分為短波紅外探測(cè)器(1-3μm)、中波紅外探測(cè)器(3-5μm)、以及長(zhǎng)波紅外探測(cè)器(8-14μm),按工作溫度可以分為制冷型探測(cè)器和非制冷型探測(cè)器。
二、行業(yè)發(fā)展歷程
中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。20世紀(jì)50年代至80年代的起步階段,中國(guó)紅外探測(cè)器的研究工作在這一時(shí)期開始起步,主要集中在單元和線列紅外探測(cè)器的研發(fā)上。這一階段的紅外探測(cè)器以單元和多元器件為主,通過(guò)光機(jī)串/并掃描成像,技術(shù)相對(duì)基礎(chǔ)。主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,如夜視儀等軍事裝備中。
20世紀(jì)90年代至2000年代的快速發(fā)展階段,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,紅外探測(cè)器開始從單元、線列向紅外焦平面陣列(FPA)發(fā)展,產(chǎn)品性能顯著提升。以4x288為代表的掃描型焦平面探測(cè)器在這一時(shí)期得到廣泛應(yīng)用,標(biāo)志著中國(guó)紅外探測(cè)器技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。除了軍事領(lǐng)域外,紅外探測(cè)器開始逐步向民用領(lǐng)域拓展,如安防、監(jiān)控等領(lǐng)域。
21世紀(jì)初至今的成熟與創(chuàng)新階段,中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)在材料、器件工藝、讀出電路等方面取得顯著進(jìn)展,產(chǎn)品性能接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。紅外探測(cè)器產(chǎn)品種類不斷豐富,從制冷型光子探測(cè)器到非制冷型熱探測(cè)器,滿足不同領(lǐng)域的需求。紅外探測(cè)器在安防、監(jiān)控、航空航天、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。
三、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
紅外探測(cè)器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括原材料供應(yīng)和芯片制造等。原材料包括用于制造探測(cè)器的材料,如碲鎘汞、氧化釩、非晶硅、濾光片、電阻等。芯片制造涉及到MEMS傳感器和CMOS讀出電路的制造,這些是探測(cè)器的核心部分。產(chǎn)業(yè)鏈中游為紅外探測(cè)器生產(chǎn)制造企業(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要包括軍用領(lǐng)域和民用領(lǐng)域,軍用領(lǐng)域包括精確制導(dǎo)、夜視設(shè)備、軍事車輛輔助駕駛等,民用領(lǐng)域包括安防監(jiān)控、電力設(shè)備巡檢、工業(yè)測(cè)溫、戶外運(yùn)動(dòng)等。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及未來(lái)前景分析報(bào)告》
四、行業(yè)現(xiàn)狀
當(dāng)前階段,我國(guó)在紅外探測(cè)器領(lǐng)域的研究已從單元、線列階段跨越至紅外焦平面技術(shù),產(chǎn)品迭代升級(jí)至第四代,這一顯著進(jìn)展極大地推動(dòng)了下游相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。隨著產(chǎn)品線的不斷拓展,我國(guó)已逐步構(gòu)建起一個(gè)相對(duì)完備的紅外探測(cè)器研發(fā)與生產(chǎn)體系。2023年,中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)產(chǎn)值為26.83億元,同比增長(zhǎng)9.92%。
紅外探測(cè)器是紅外系統(tǒng)的核心,是探測(cè)、識(shí)別和分析物體紅外信息的關(guān)鍵部件。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式,紅外探測(cè)器可以分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器兩大類。熱探測(cè)器的工作機(jī)理就是基于入射輻射的熱效應(yīng)引起探測(cè)器材料溫度變化。探測(cè)器材料某些物理性質(zhì)會(huì)隨著溫度變化發(fā)生改變,通過(guò)測(cè)量這些物理性質(zhì)的變化就可以測(cè)出材料吸收輻射的大小。熱探測(cè)器利用的熱效應(yīng),熱吸收與入射輻射的波長(zhǎng)無(wú)關(guān),熱敏單元的溫度變化較慢,室溫環(huán)境下就可以觀測(cè)到熱敏單元的溫度變化。
光子探測(cè)器是基于入射光子流與探測(cè)器材料的相互作用產(chǎn)生光電效應(yīng)。探測(cè)器通過(guò)測(cè)量光電效應(yīng)的大小可以計(jì)算得到吸收輻射的大小。光電效應(yīng)是半導(dǎo)體中電子吸收光子而產(chǎn)生的效應(yīng),通常情況下,必須將半導(dǎo)體冷卻到較低溫度才能夠觀測(cè)到光電效應(yīng)。同時(shí),入射光子能量要大于一定值時(shí)才能產(chǎn)生光電效應(yīng),所以光子探測(cè)器具有截止波長(zhǎng)。
紅外探測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域分為軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。其中,紅外探測(cè)器最早運(yùn)用在軍事領(lǐng)域,從上世紀(jì)70-80年代就逐步應(yīng)用于海陸空戰(zhàn)場(chǎng),應(yīng)用場(chǎng)景包括軍事偵察、監(jiān)視和制導(dǎo)等方面,經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)迭代及產(chǎn)品換代,目前紅外探測(cè)器在美國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家軍隊(duì)的普及率較高,紅外成像、紅外偵察、紅外跟蹤、紅外制導(dǎo)、紅外預(yù)警、紅外對(duì)抗等在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中是很重要的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略手段。
隨著紅外成像技術(shù)的發(fā)展與成熟,各種適于民用的低成本紅外像設(shè)備出現(xiàn),在民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前,紅外熱像儀行業(yè)已充分實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng),各個(gè)企業(yè)向市場(chǎng)不斷推出價(jià)格更低、性能更好的非制冷型紅外熱成像儀,在電力、建筑、執(zhí)法、消防、車載等行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴(kuò)大。
五、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
紅外探測(cè)器作為能夠感知和接收紅外輻射的電子元件,在安防、消防、電力、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng),中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)展現(xiàn)出了強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。
1、高分辨率和小型化
高分辨率和小型化是紅外探測(cè)器發(fā)展的重要方向。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,紅外探測(cè)器的分辨率和清晰度正在不斷提高,使其能夠獲取更加準(zhǔn)確和詳細(xì)的目標(biāo)信息。同時(shí),小型化將使紅外探測(cè)器更便于攜帶和集成到各種設(shè)備中,從而拓寬其應(yīng)用范圍。未來(lái),隨著納米技術(shù)和微加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,紅外探測(cè)器有望實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和更小的體積,從而滿足更多領(lǐng)域的需求。
2、多光譜和多色探測(cè)器
多光譜和多色探測(cè)器是紅外探測(cè)器技術(shù)創(chuàng)新的另一個(gè)重要方向。傳統(tǒng)的紅外探測(cè)器主要依賴于單一波段的紅外輻射進(jìn)行探測(cè),而多光譜和多色探測(cè)器則能夠同時(shí)探測(cè)多個(gè)波段的紅外輻射。這種技術(shù)不僅可以提供更豐富的目標(biāo)信息,還可以提高探測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。未來(lái),隨著材料科學(xué)和光學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,多光譜和多色探測(cè)器將成為紅外探測(cè)器市場(chǎng)的重要產(chǎn)品,并在安防監(jiān)控、醫(yī)療健康等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
3、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
中國(guó)紅外探測(cè)器在民用領(lǐng)域的應(yīng)用范圍日益廣泛,主要包括安防、消防、電力、建筑、醫(yī)療、戶外消費(fèi)和個(gè)人視覺(jué)系統(tǒng)等。其中,電力和安防領(lǐng)域的應(yīng)用較為成熟,消防領(lǐng)域的需求潛力巨大。隨著智慧電網(wǎng)、智慧城市和智慧安防等概念的提出,紅外探測(cè)器在這些領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步深化。同時(shí),在工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療健康、消費(fèi)電子等新興領(lǐng)域,紅外探測(cè)器的應(yīng)用也在不斷拓展。特別是在自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿技術(shù)領(lǐng)域,紅外探測(cè)器的應(yīng)用前景廣闊。
4、技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)化
技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)紅外探測(cè)器行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面取得了顯著進(jìn)展,尤其是在非制冷型熱探測(cè)器技術(shù)、MEMS傳感器芯片和CMOS讀出電路等關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重要突破。這些技術(shù)的突破不僅提高了紅外探測(cè)器的性能,還降低了生產(chǎn)成本,使其更加適用于民用領(lǐng)域。同時(shí),隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平的提升和市場(chǎng)份額的擴(kuò)大,未來(lái)將有更多企業(yè)具備出口條件,參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在國(guó)產(chǎn)化方面,中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)也在積極努力,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)提升,逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
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2025-2031年中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及未來(lái)前景分析報(bào)告
《2025-2031年中國(guó)紅外探測(cè)器行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及未來(lái)前景分析報(bào)告》共十三章,包含紅外探測(cè)器供應(yīng)鏈關(guān)系分析,紅外探測(cè)器新項(xiàng)目投資可行性分析,紅外探測(cè)器產(chǎn)業(yè)研究總結(jié)等內(nèi)容。
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