2020年5月4日 星期一

‧ 2020\05\04\3S MARKET Daily 智慧產業新資

3S Market 傳遞 智慧應用與價值的商業資訊


1970的石油危機竟是釀成台灣開始變身半導體王國的轉機，在當時這決定沒人保證能成功!!【矽島台灣】

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．為何需要使用熱像儀測量溫度？選擇熱像儀時應考慮哪些因素？

Thermal infrared scan for coronavirus fever passengers on arrival at airport



熱像儀是一種非接觸式溫度測量設備。熱像儀可檢測所有材料（溫度高於絕對零度，即0°K）發射、傳遞或反射的紅外線能量，並將能量因數轉化為溫度讀數或溫譜圖。


溫譜圖是攝影機顯示出的正在發射、傳遞或反射紅外線能量的物體的熱圖像。


為什麼需要熱成像？
現場紅外線溫度計只能提供一個點的單一溫度，而熱像儀則可以顯示全部圖像，有些最多可顯示 19,600 個點！在許多領域的各種應用中，熱成像都是發現問題，或潛在問題的最有效的方法。

為何需要在應用中使用熱像儀測量溫度？
透過熱像儀，用戶可以在無法使用傳統感測器的應用中測量溫度。具體而言，紅外線溫度計適用於以下情況：涉及移動對象（例如，滾筒、移動機械或傳送帶）、因污染或危險（例如高壓）而需要採用非接觸式測量、距離過遠，或者因所測溫度過高而無法使用熱電偶或其它接觸式感測器。

 熱像儀提供的圖像，可以顯示被測物體的溫差。熱點可以立即顯現出來，而傳統紅外線測溫槍，則需要對被測區域求平均值。


解析度為什麼重要？
使用解析度較高的攝影機，您可以在較遠的距離檢出較小的問題。您可以發現解析度較低的攝影機可能漏掉的重大問題。例如，電腦主機板上可能有過熱元件。熱像儀會立即找到相應熱點。

選擇熱像儀時應考慮哪些因素？
對於任何熱像儀，都需要考慮以下幾個關鍵因素：視場（目標大小和距離）、被測表面類型（發射率因素）、光譜響應（大氣效應或表面透射度）、溫度範圍和安裝方式（手持便攜式或固定安裝）。其它考量因素還包括響應時間、環境、安裝限制、觀察口或各種軟體應用程式，以及所需的信號處理方式。

什麼是視場，有何重要性？
視場是儀器作業的視角，由儀器的光學特性決定。要獲得精確的溫度讀數，受測對象應完全佔據儀器的整個視場。

什麼是發射率？發射率與紅外溫度測量有何關係？
發射率是一個，對象在給定溫度下發射的能量與完全輻射體（又稱黑體）在等溫度下所發射能量之比。黑體的發射率為 1.0。所有發射率的值均介於 0.0 和 1.0 之間。

大多數紅外線溫度計，可以補償不同材料的不同發射率值。總的來說，對象的發射率越高，就越容易透過紅外線測得準確的溫度。發射率非常低（低於 0.2）的對象較難應用此方法。

 一些經過拋光的光澤金屬表面（如鋁制表面）由於會大量反射紅外線，所以有時無法進行精確的溫度測量 。


測定發射率的五種方式
為確保溫度測量的準確性，共有五種測定材料發射率的方式：
  1. 借助一台精密感測器，將材料樣本加熱到已知溫度，並透過紅外線儀器測量溫度。然後透過調整發射率值，來強制指示器顯示正確的溫度。
  2. 對於相對較低的溫度（500°F，即 260°C 以下），可以測量發射率為 0.95 的遮蔽膠帶。然後透過調整發射率值，來強制指示器顯示正確的材料溫度。
  3. 對於高溫測量，可在受測對象上鑽孔（深度至少為直徑的 6 倍）。這個孔相當於發射率為 1.0 的黑體。測量孔中的溫度，然後調整發射率來強制指示器，顯示正確的材料溫度。
  4. 如果材料或其中一部分可以進行塗覆，可塗覆一層暗黑色油漆，其發射率接近 1.0。測量油漆部分的溫度，然後調整發射率來強制指示器顯示正確的溫度。
  5. 大多數材料的標準化發射率值都可以查詢到。可以將這些值輸入儀器中，來估算材料的發射率值。


哪款熱像儀適合我的應用？
請在預算允許範圍內，購買檢測器解析度/圖像品質最高的紅外線攝影機。

大多數紅外線攝影機的像素，都低於可見光攝影機的像素，因此應特別留意檢測器的解析度。解析度較高的紅外線攝影機，可從更遠的距離測量更小的目標，並能夠創建更加清晰的熱圖像，這兩點都會提高測量的精度和可靠性。

還需要注意的是檢測器解析度與顯示解析度的區別。一些廠商會吹噓其 LCD 有多高的解析度，卻對較低的檢測器解析度避而不談，但後者其實比前者更為重要。

需要將發現展示給其他人？找一個內置可見光攝影機並配備照明燈和雷射棒的系統。

對應於紅外線圖像的數位影像或相片，將幫助您對問題進行進一步記錄，並將準確位置報告給決策者。雷射標記可清晰地顯示在可見光圖片上。


選擇一個能夠提供精確，且可重複結果的攝影機。
紅外線攝影機不僅可使您看到不同的熱度，還可幫助您測定具體的溫差。為了得到最好的結果，請選用精度在 2%（或 3.6°F）以內的熱像儀。熱像儀應帶有用於輸入「發射率」和「反射溫度」值的攝影機內置工具。

 選用的紅外線攝影機若能輕鬆輸入和調整以上兩種參數，則可以生成準確的溫度測量值，從而幫助您在現場做出最佳決策。

選用可儲存和輸出標準文件格式的紅外線攝影機
很多紅外線攝影機都以專有格式儲存影像或圖像，這種影像或圖像只能透過專業軟體讀取和分析。使用包含完整溫度分析結果的標準 JPEG 文件格式，紅外線圖像可以透過電子郵件發送給客戶或同事，而不會丟失任何重要資訊。

 另外，請選用支持將 MPEG 4 壓縮格式以上的影像，透過 USB 傳輸給電腦或監視器的紅外線攝影機。

考慮使用藍牙和 Wi-Fi
新型測試測量工具可將濕度、電流、電壓和電阻等，重要診斷數據直接無線傳輸給攝影機。這些數據會自動標注到熱圖像中，並以輻射 JPEG 格式嵌入，以便於進行紅外線查詢。

 WiFi 和行動設備應用有著強大的數據傳輸能力，熱成像和紅外線檢測報告，可以從設施的一部分傳到另一部分，也可在現場透過電子郵件發送，特別適用於時間比較緊迫的情況。


人體工學特性
在長期檢測中，輕便的熱像儀可以減少對肩部和背部壓力。某些型號的透鏡系統，能夠沿 120 度軸傾斜，使用者可以將面前的顯示螢幕，調整到最舒適的位置。相對於只使用一個按鈕，逐步在雜亂的菜單選項中進行選擇，使用兩個或三個按鈕，將有助於確實提高攝影機的易用性。按鈕應直觀且便於使用。某些攝影機還提供整合式觸控螢幕。

畫中畫 (P-i-P) 和/或圖像融合
可結合熱成像和可見光圖像，生成易於理解的報告。

報告軟體
您可以從攝影機，或透過啓用了 Wi-Fi 的攝影機，在行動設備上創建即時報告嗎？它是否可以執行各種任務，包括簡單的點測量和自定義輻射校準，或者是否可以透過 MatLab™ 或 Excel 等第三方軟體創建專業數據分析？

溫度測量有效範圍
攝影機的溫度測量有效範圍和靈敏度，也是非常重要的參數。透過溫度測量有效範圍，您可以瞭解攝影機可測量的最低和最高溫度（-4°F 至 2,192°F，-20°C 至 1200°C， 也就是為典型的溫度測量有效範圍）。

保護投資
選用具有全面保修計劃、保修期更長的攝影機，為您的投資長期保值。

技術支持與教育訓練
客戶服務品質和技術支持力度，應作為採購紅外線攝影機的考量因素。
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．中國製的紅外熱成像攝影機，是否真的能用？

The Clinical Applications of Digital Thermal Imaging


康橋科技 —— 白光攝影機專業

原文標題：中國的熱感影像晶片的十年崛起之路

微信公众号：智东西（ID：zhidxcom），作者：韦世玮


「全球新型冠狀病毒肺炎確診病例，已累計突破 330 萬例。」

隨著南半球隱入晨昏線的晝夜中，美國當地時間 5 月 1 日，約翰斯·霍普金斯大學（Johns Hopkins University）最新即時統計數據顯示，全球新冠肺炎確診病例累計 3,346,297 例，累計死亡 238,796 例，疫情危機已迫在眉睫。


在這一時刻下，口罩、消毒水、體溫監測等一系列防疫措施和手段，已在全球鋪開，並陷入了物資緊缺的境地，使得一些國家為此「大打出手」。這廂德國剛劫下義大利從中國漂洋過海訂購的醫療物資，那邊又攔下了輸往瑞士的 24 萬口罩，以及防護服、消毒水……

其中，一種叫做紅外線體溫檢測儀的非接觸式測溫設備，亦成為這場沒有硝煙的戰爭中，受各個國家虎視眈眈的「獵物」；不同於手持額溫槍等測溫設備，這類產品可以更大範圍更遠距離，讓人群中的體溫異常一覽無遺。

在中國疫情發生的早期，這些非接觸測溫設備同樣是搶手貨。它們以響應時間快、非接觸、使用安全等特點，在疫情最初爆發的短短幾天內，迅速席捲了商場、車站、機場等各個工作場所。（3S MARKET: 一般國際主流媒體雖都有提到這產品，但並沒有針對中國這類產品有任何評價。）


而紅外線體溫檢測儀的背後，一顆小小的紅外線測溫探測器，亦在一夜之間「一芯難求」，使得中國各大紅外線熱成像廠商，連夜加班加點生產，以滿足不斷激增的晶片需求量。

實際上，如今中國炙手可熱的紅外線熱成像探測器晶片市場，曾經是西方國家的天下，美國、法國和以色列等國家，長期對中國實行核心技術封鎖。這也使得紅外線熱成像探測器晶片成為中國國產晶片產業在崛起過程中，除 CPU、儲存器等晶片之外的又一發展重點。

2008 年前後，中國掀起了一股國產自製化，紅外線熱成像探測器晶片自研熱潮。經過十餘年發展，中國國產紅外紅外線成像探測器晶片，已成功突破國際封鎖，基本實現國產化替代。

為了進一步探究，中國紅外線熱成像產業的變化與發展，小編對其國產紅外線熱成像探測器晶片產業，做了深入的調查和研究，同時也與以中國的高德紅外線民品市場總監金朝昊、大立科技產品經理陳紅強等，為代表的業內人士進行了深入交流。

漫漫十餘載長路，中國國產紅外線晶片技術，是如何從處處受西方國家鉗制，一步步走向自主可控替代的？這場翻身仗背後，又有哪些重要玩家默默潛心專研十餘年，開拓出不同套路與打法？更重要的是，這場來勢洶洶的新冠肺炎疫情，又將給中國紅外線熱成像探測器晶片產業，帶來了哪些機會和挑戰？

一、疫情點燃的紅外線熱成像晶片大火
紅外線熱成像晶片火了。

自今年 1 月 20 日，中國國家衛健委高級別專家組組長、中國工程院院士鐘南山一錘定音，表示新型冠狀病毒肺炎，是肯定的人傳人後，商場、工廠和社區等，公共場所的人體測溫設備需求飆升。

但在人流量巨大的地鐵、機場和火車站等交通樞紐地帶，簡單的額溫槍、耳溫槍，已不能滿足複雜的測溫需求，因此能夠實現遠距離多人同測的紅外線熱像儀，成為防止病毒突破抗疫防線的標配「武器」，而這一市場需求推向高潮後，幾乎逼近紅外線晶片廠商們的庫存底線。（3S MARKET: 中國本身有巨大需求，又何來能大量外銷？）

緊接著 1 月 30 日，中國的國務院相關醫療物資保障組，發佈《關於組織做好疫情防控重點物資生產企業復工復產和調度安排工作的緊急通知》，將紅外體溫檢測儀及配套零組件等產品，納入防疫重點物資，保障生產和輸送的有序進行。


一紙紅頭文件的下發，為其中國的國產紅外線廠商，在疫情期間的研發和生產節奏擰上發條，加速對紅外線體溫檢測儀市場的供應。

紅外線體溫檢測儀也稱紅外線熱像儀，它與一般的額溫槍、耳溫槍不同。從檢測距離看，額溫槍一般為 1 到 3cm，耳溫槍需塞入耳中，而紅外線熱像儀則可在 1 米以上，最遠達 10 米；從檢測數量看，額溫槍和耳溫槍等都需要一對一檢測，而紅外線熱像儀能顯示熱分布圖像，可實現多人同測。

與此同時，紅外線熱像儀系統還可以自動進行人檢測、跟蹤臉部溫度，實現全自動測溫，而本文探討的，正是這類紅外線熱像儀。

據瞭解，截至 3 月初，大立科技累計已向全國 29 個省區市和港澳台地區的醫院、地鐵站、火車站和學校等人員密集場所，出貨了超 6,000 套測溫儀設備；高德紅外的人體測溫設備，則累計出貨超 10,000 台。

今年 2 月，中國工信部預計疫情期間，全自動紅外線熱成像體溫檢測儀需求約 6 萬台，手持式約 55 萬台。與此同時，隨著紅外線感應設備的需求量持續攀升，未來該市場的短期需求在將達到 100 億人民幣左右。


伴隨著國際疫情的蔓延，中國紅外線晶片廠商的疫情供應亦擴展至海外市場。

大立科技的海外訂單自 2 月中旬以來持續成長，覆蓋日韓、東南亞、歐洲和美洲等多個國家和地區，其中僅向韓國供貨的防疫設備，就已超千餘台。（3S MARKET: 如果從 YouTube 去搜尋，大立科技的能見度趨近無，反倒是海康威視與大華，幾乎掩蓋這些測溫熱像儀影片！）

從中國出口總量看，據中國海關總署最新消息，中國自 3 月 1 日以來，共驗放出口了價值 102 億人民幣的主要疫情防控物資，其中含紅外線測溫儀 241 萬件。

短短三個多月，新冠肺炎疫情直接讓中國的紅外線熱成像晶片市場火熱了起來，使這項技術從幕後走到台前，讓更多人知曉這項似乎離人們很遙遠的技術，是如何廣泛地與人們日常生活所結合。

而在這火熱的市場背後，實際上是中國紅外線熱成像探測器晶片廠商，長達十餘年的自研核心技術翻身仗。

二、軍事領域關鍵技術，中國國產紅外熱成像技術的窘境與起點
什麼是紅外線熱成像探測器晶片？

理論上說，當物體高於絕對零度時，就會不斷向外輻射電磁波，其中包含波段位於 0.75～100μm 的紅外線，並且紅外線輻射的能量，會隨著溫度升高而增強，紅外線熱成像探測器晶片，則是利用這一原理而製作。

我們可以做個類比，它就像是數位相機的 CMOS 感測器，攝影機裡的 CMOS 用於可見光成像，而紅外線熱成像探測晶片則負責紅外光成像。

但紅外線熱成像探測器晶片在結構設計、製程工藝、封裝、基底材料，甚至技術生命週期方面，都與數位相機的 CMOS 感測器有著較大的不同。

就拿技術週期來說，CMOS 感測器的技術路徑，遵循「摩爾定律」的發展，一般產品的生命週期不到半年就會被淘汰，而紅外線熱成像探測器晶片這類產品的生命週期，可延長至 2 年。

作為紅外線熱像儀的最核心組件，紅外線熱成像探測器直接決定了設備，最終成像的解析度和靈敏度，它能夠幫助設備收集紅外線的溫度數據和熱分布資訊，並透過其餘零組件進行成像以檢測物體溫度。


從技術類別上分，紅外線熱成像探測器又可分為制冷型和非制冷型探測器。

簡單地說，制冷型探測器需要在零下 190℃ 左右的超低溫環境下工作，因此它一般會添加制冷裝置，通常應用在航太、船艦、導彈、科研等高端軍工領域，具有靈敏度高和作用距離遠等特點，同時工藝技術和製造成本也非常高。

制冷型探測器

相比之下，非制冷型探測器可以在常溫下工作，雖然靈敏度和觀測距離較短，但在成本、功耗、重量和壽命等方面具有優勢，同時工藝技術門檻也更低，能夠應用在大部分民用領域和常規軍用領域。

非制冷型探測器

紅外線熱成像探測器，亦是紅外線熱像儀製造中，最主要的成本構成。據長城證券在今年 2 月發佈最新報告數據，非制冷熱像儀的探測器成本佔比 1/3 至 1/2 左右，而制冷型探測器佔制冷熱像儀成本高達 70%。

目前，全球紅外線熱成像技術，主要應用於軍事領域，但隨著非制冷紅外線熱成像探測器的發展，民用領域的應用市場也正逐漸開拓。

在軍事領域，由於制冷型紅外線熱像儀具有靈敏度高、隱蔽性好、抗干擾性強和目標辨識能力強等特點，能夠在可見度極低的環境下工作，因此它被廣泛應用於軍事偵察、監視，以及裝甲車、坦克、飛機和導彈武器等武器裝備中。

而紅外線熱成像技術在民用市場，亦十分具有發展潛力，能應用在電力和工業行業的設備運作檢測，以及輔助駕駛、邊防、消防等場景的觀察和追蹤中。


實際上，紅外線熱成像技術的發展始於美國，並長期運用在軍事領域，成為西方先進國家多年來，在實行軍事制裁的重要手段。

例如，在 20 世紀 90 年代的海灣戰爭中，美國軍隊在陸地戰中至少為 500 輛坦克裝備了熱像儀作為夜視設備；在 2003 年的伊拉克戰爭中，平均每個美國士兵都配備 1.7 個具有紅外線熱像儀的產品。

相比之下，上世紀 90 年代，中國在紅外線技術領域應用的，是一種比較低端的熱釋電紅外線探測器，其餘所有紅外線熱成像設備全部依賴進口。

熱釋電紅外探測器

但基於該技術在軍事領域的重要運用和敏感性，早期的紅外線熱成像探測器晶片技術不僅被美國、法國、以色列和日本等發達國家牢牢掌握，同時還長期對中國實行嚴格的出口審批制度甚至禁運。（3S MARKET: 據了解，過去高科技具國防軍事用途的技術、產品限制出口，主要是針對共產或親共產體制國家，所以不是只針對中國）

直到 2000 年左右，法國開始每年向中國出口少量工業級低端紅外線熱成像產品，並明確不允許應用在軍事領域。

值得注意的是，法國的供貨亦存在設備價格昂貴，和供貨週期長的缺點，導致中國的紅外線熱成像晶片技，術仍然處於卡脖子的狀態。

當時間的指針滑到21世紀的第一個十年，中國軍品業務的發展需求和其國產晶片崛起的呼聲越來越高，但外部面臨著西方先進國家的技術封鎖和鉗制，內部亦存在自主研發技術不足的困境。因此，中國紅外線熱成像技術的自主研發已迫在眉睫。

三、十餘年長途跋涉，中國國產紅外線熱成像技術的崛起
2008 年前後，中國陸續有企業走上紅外線熱成像技術的自主研發之路，砸資金採購設備、半導體材料、搭建廠房、自建產線、引進研發人才……一步一個腳印地搭建起，從上游紅外線熱成像探測器到中游機芯，再到下游紅外線熱成像整機的全產業鏈佈局。

尤其在上游紅外線熱成像探測器的研發中，如何突破國際對中國先進製造工藝和封裝等技術的封鎖，亦成為這場紅外線熱成像技術翻身仗勝利的關鍵所在。

與此同時，中國各省市政府也相應頒布了各項相關政策，涉及財政補貼、稅務優惠、人才補貼等各個層面，進一步為中國紅外線熱成像技術的國產化發展，提供了良好的發展環境和強力支持。

其中，國務院分別於 2014 年和 2015 年頒布的《國家集成電路產業發展推進綱要》和《中國製造2025》，更是直接將整合電路（IC）產業的發展提高到了國家層面，著力提升包括紅外線熱成像探測器晶片在內的，其國產 IC 設計製造水準，以及封裝和測試技術的自主發展能力。

在這一場紅外線熱成像技術中國自製化的翻身仗中，除了中科院各下屬單位和國家軍工企業發力外，還有不少民營企業嶄露頭角，高德紅外、大立科技、睿創微納、華中數控等民營企業，更是逐漸在國際市場佔據一席之地。


1. 高德紅外：紅外線熱成像企業標竿，紅外技術全產業鏈佈局
「十年前我剛進公司的時候，我們的公司規模僅有 500 人。」金朝昊感嘆道。

實際上，成立於 1999 年的高德紅外最初並不研發探測器，而是透過進口探測器的方式，做紅外線熱成像儀的整機和系統，處於產業鏈中游。

2003 年「 SARS 」疫情的爆發，這家公司憑借智慧型紅外線自動搜索測溫系統，在這場抗疫戰中「一戰成名」，但當時的核心元器件仍然依靠進口，並一直受到美、法等國家的封鎖，這讓創始人、董事長黃立更加堅定自研紅外線核心器件的決心。

針對紅外線熱成像技術的自製化佈局，黃立制訂了覆蓋全產業鏈的發展規劃，並將自研第一槍打在紅外線熱成像探測器晶片上。

高德紅外創始人、董事長黃立

2010 年高德紅外在深圳證券交易所成功上市，黃立決定將 IPO 募集的近 20 億人民幣，盡數投入探測器的研發中，並大力招兵買馬組建了一支，近 200 人規模的研發及生產團隊，在自研中國國產晶的道路上一路馳騁。

目前該公司已搭建起，兼具制冷與非制冷的三條紅外線熱成像探測器批產線，包括 8 英吋 0.25μm 批產型氧化釩非制冷紅外線探測器生產線、8 英吋 0.5μm 碲鉻汞制冷紅外線探測器生產線，以及 8 英吋 0.5μm 批產型二類超晶格制冷紅外線探測器生產線，擁有覆蓋制冷/非制冷探測器及機芯、制冷機、便攜式紅外線偵查儀、手持測溫熱像儀等、人體測溫熱像儀多個主要產品。

值得一提的是，在人體測溫領域，高德紅外還基於多年來累積的大量人體測溫數據，自研了相關機器學習算法，以更好紅外線熱成像技術與 AI 技術相結合。

2. 大立科技：十年基本實現進口替代，六百萬像素探測器領先國外水準
前身浙江省測試技術研究所成立於 1984 年，其紅外線熱成像技術發展則始於 1993 年，這一年，名字還叫「大立機電」的大立科技，研制出了中國首台一體化紅外線熱電視。

「實際上，它解決的是電力上非接觸式測溫的需求。」陳紅強談到，該公司雖然在 1993 年，就已開始投入紅外線熱成像技術的研發，但真正明確自製化佈局要從 2003 年講起。

2003 年，隨著中國軍事技術的發展，紅外線熱成像技術作為軍事領域的關鍵技術之一，其國產化的重要性愈發凸顯。

「紅外線熱成像技術必須實現國產化，不可能受制於國際。」基於這一想法，大立科技董事長龐惠民開始著手紅外線熱成像技術的佈局，並在 2005 年開始進行大規模的資金投入。

大立科技董事長龐惠民

歷經五年的研發，公司終於在 2008 年取得了初步成果，成功研製出 320×240 35μm 紅外線熱成像探測器晶片，並成功在深圳證券交易所上市，無疑也為中國紅外線產業的自製化發展增添了信心。

但 2008 年研發的探測器還較為低端，只能小規模自主替代進口晶片，直到 2013 年才真正實現完全替代。

2009 年，其研製了 384×288 35μm 探測器；2012 年，其又成功研製出 160×120、384×288、640×480 25um 探測器；2014 年研發 640×480 17μm 探測器；2017 年衝進高端行列，研製出 1280×1024 探測器；2018 年研製成功 1920×1080 探測器，並緊接在 2019 年研製 3072×2048 探測器，成功實現在像素層面領先國際水準。（3S MARKET: 如果這些描述屬實，中國熱成像這些公司的實力，應該已超越 FLIR、ULIS 的實力了）

1920x1080 像素非制冷焦平面探測器成像效果

從佈局研發到基本實現進口替代，大立科技整整走了十年。如今，其產業鏈已覆蓋紅外線熱成像探測器、機芯、整機系統等多個環節，擁有軍品非制冷焦平面紅外探測器（非晶矽）產業化基地，成為中國少數擁有紅外線熱成像技術完全自主知識產權的公司之一。 

3. 睿創微納：專攻非制冷紅外線熱成像探測器
相比於前兩面提到的兩家公司，成立於 2009 年的睿創微納則顯得尤為年輕，其前身為睿創有限，直到 2016 年才更名為睿創微納。同時，它在 2010 年還成立了一家全資子公司艾睿光電，專攻非制冷紅外線熱成像探測器晶片。

睿創微納董事長、總經理馬宏博士畢業於華中科技大學電子科學與技術專業，曾擔任武漢郵電科學研究院光電研發工程師、深圳世紀晶源光子技術有限公司董事長、總經理。

睿創微納董事長、總經理馬宏

整體來看，睿創微納在紅外線熱成像領域的佈局較為集中，主要針對探測器和機芯產品，相對高德紅外和大立科技兩家企業來說更專注於紅外線產業鏈上游，卻也因此實現了較為快速的成長。

2012 年，該公司發佈了 384×288 35μm 探測器，正式拉開自身在紅外線熱成像領域的中國自製化序幕；2015 年研發 1024×768 14μm 探測器；2017 年研製 640×512 12μm 探測器，比法國著名的紅外線探測器公司 ULIS 還要領先一年；2018 年研發 1280x1024 12μm 探測器，成功邁入百萬級像素陣營。（3S MARKET: 照這段描述，中國熱成像在國際市場的銷售，應該都採自家晶片，但在這些公司的規格表上，幾乎看不到晶片的說明，是採自什麼晶片。）

這一系列的技術累積，亦幫助睿創微納在 2019 年敲開了科創板上市的大門。

目前，睿創微納的紅外線熱成像技術佈局，已覆蓋紅外 MEMS 晶片、探測器、機芯及整機系列產品。但在馬宏看來，現階段中國紅外線民用市場仍處於初期發展階段，並主要集中在智慧安控監控領域，而正在萌芽中的汽車輔助駕駛、個人消費電子和工業測溫等應用場景，亦有巨大的發展潛力。

未來，該公司還將重點研發小像元間距紅外線感測器、晶圓級真空封裝、ASIC 圖像處理專用晶片等技術，進一步拓展紅外線技術佈局。

四、非制冷探測器基本實現中國製替代，軍用市場發展潛力大
歷經十餘年發展，中國國產紅外線熱成像探測器晶片產業，已從最初全部依賴國外進口，逐步實現了與國際相同水準的基本替代。

今年 2 月長城證券發佈最新研究報告顯示，目前中國的紅外線熱成像市場仍以軍用紅外線應用為主導，包括中國電子科技集團、中國航空工業集團和中國航天科技集團等軍工企業，仍佔據著紅外線市場較大的市場比率。

但隨著近年來民用紅外線市場需求的成長，以及部分民營紅外線企業在軍工方向的研發實力增強，以高德紅外、大立科技、艾睿光電和華中數控等民營企業，亦逐步在中國的紅外線熱成像產業中佔據重要地位。

「從數量級角度看，中國紅外民用市場的數量級比軍用市場更高。」但金朝昊也認為，從產值角度看，由於中國軍工市場應用的紅外線熱成像設備比民用市場更高端，因此中國軍工市場的產值規模比民用市場更高。

不足的是，實際上中國紅外線熱成像技術在民品上的應用較少，除了軍用之外，目前仍以電力行業等高端工業的非接觸式測溫應用為主。


「這次疫情使用紅外線熱像儀來進行人體測溫，實際上是紅外線技術在民用領域的一個重要突破。」陳紅強談到，以前紅外線熱成像技術在民品市場，主要應用在打獵和輔助駕駛應用中，但這兩個領域的應用仍然是小眾市場。

一方面，中國擁有持槍證的人較少，實際上這部分產品更多的是銷往國外；另一方面，紅外線熱像儀能夠作為車載夜視儀，輔助汽車在夜間的出行，但這類輔助駕駛設備只有在高端車上才配備。

因此從應用層面看，中國紅外線熱成像在行業上的廣泛應用，仍然以導彈、軍機、坦克等軍用設備，以及工業領域的非接觸式測溫應用為主。


若從技術類別上看，陳紅強也談到，目前中國的非制冷型探測器已基本實現進口的國產化替代，但在制冷型探測器領域，中國的制冷型探測器性能和技術與國際領先企業相比，仍存在一定的差距，很難做到完全替代。（3S MARKET: 這幾段的描述相當詭異，既然高端有能力做，為何較一般應用的民用市場說得如此保守，至少那些高解析產品，拿來打 Flir 在民用市場應該綽綽有餘）

「與國際頂尖的企業相比，目前中國落後了十年的技術水準，也就是至少落後一代的產品。」陳紅強說，這主要體現在制冷型探測器這類高端技術上。

由於制冷型探測器需要超低溫環境下工作，探測器表面越低，它接收能量的反應就越靈敏。中國一般是透過液氮將探測器溫度降低，而國際已經能研發出極小的壓縮機，能夠迅速地將探測器表面溫度降到零下 200℃，而這類制冷型探測器在中國尚未有廠家能夠生產。

「從全球角度來看，中國的紅外線熱成像技術雖說不是最頂尖的，但已經進入第一梯隊。」金朝昊說。

根據全球紅外線熱像儀調查機構 Maxtech International 統計，在 2014 年全球民用紅外線熱像儀市場 中，美國 FLIR 公司處於絕對領先地位，佔全球市場佔有率 40%，其餘企業的市佔率均未超過 5%。（3S MARKET: 這是否說明了中國的熱成像，品質仍不到位？）


其中，中國高德紅外和大立科技分別佔據全球 3% 的市佔率，仍是全球民用紅外線熱像儀領域不可小覷的競爭者。（3S MARKET: 這市佔率餅圖，是否是確實？）

實際上，中國紅外線熱成像市場不管是軍用領域，還是還是民用領域，都十分具有成長潛力。

在軍用紅外線市場，據 Maxtech International 及北京歐立信咨詢中心預測，2023 年全球軍用紅外線市場規模，將達到 107.95 億美元，雖主要以歐美先進國家佔據主要地位，但中國軍隊紅外線熱像儀配備相對較少，隨著他們國家積極推進軍隊資訊化和武器裝備的現代化建設，包括單兵、坦克裝甲車輛、艦船和紅外線制導武器等，紅外線裝備市場也將迎來快速發展階段。

長城證券最新發佈報告顯示，未來中國軍用紅外線市場規模約 340 億人民幣，若紅外線系統以 10 年為更新週期，那麼中國每年軍用紅外線市場的平均規模將在 30 億人民幣以上。


在民用市場，Maxtech International 及北京歐立信咨詢中心預測，2023 年全球民用紅外線市場規模將達 74.65 億美元。紅外線熱成像技術應用範圍廣泛，但目前中國的市場需求仍未完全開發，隨著中國電力、車載、安控等傳統行業的發展，以及新興市場需求的成長，中國民用紅外線市場亦存在較大的發展潛力。

其中在安控領域，《中國安防》預測，十三五期間（2016~2020年），中國紅外線產品安全監控領域市場規模，將達 150 至 200 億人民幣，年複合成長率降超過 20%，並隨著消防、電力和工程建設等領域需求的成長，中國其他民用紅外線熱像儀市場需求或將達 200 億人民幣。


五、新冠疫情過後，紅外線熱成像市場會退潮嗎？
在今年的新冠肺炎疫情中，紅外線熱成像技術為我國抗擊疫情發揮了重要作用，包括高德紅外、大立科技、睿創微納、華中數控在內的廠商均即時響應號召，持續加班加點進行疫情防控物資的生產，成為中國新冠肺炎抗疫戰中重要的主力軍之一。

從另一角度看，這亦是中國製紅外線熱成像技術接受全民檢閱的一次機會和挑戰。

在陳紅強看來，這場新冠肺炎疫情，對中國的紅外線熱成像探測器產業是一個很大的考驗，在龐大的紅外線測溫設備需求成長下，有越來越多的企業深刻認識到，想要大規模地生產紅外線熱成像儀，必須自身掌握核心晶片技術的生產能力。

但從體溫監測角度看，陳紅強對紅外線熱成像技術在民用市場的應用落地拓展並不樂觀。「這與 2003 年的 SARS 疫情情況相似，紅外線熱成像測溫設備只會在疫情期間具有廣泛的應用，疫情結束後它的應用需求會迅速降低。」他說。

一方面，與普通的體溫監測設備相比，紅外線熱像儀的成本較高，隨著疫情結束後體溫監測需求性逐漸減低，許多企業不會不會再投入巨大成本購入熱像儀設備；另一方面，紅外線熱像儀初期使用方面，但是後期維護需要定期校驗，維護成本也不低。


與此同時，這次疫情亦暴露出中國紅外線熱成像產業，在半導體原材料方面，仍無法擺脫國產化替代的問題。其中，在紅外線熱像儀需求急劇成長的形勢下，華中數控的美國 ISSI 內存晶片嚴重庫存不足，在中國相關產商中也難以迅速找到替代品。

因此，如何擺脫對國外基礎原材料和基礎工藝的依賴，亦是中國在實現紅外線熱成像探測器晶片自主化的同時，需要進一步思考和努力的方向。


針對這次疫情對中國紅外線熱成像產業的影響，金朝昊的態度則較為樂觀。「這次疫情對紅外線熱成像技術來說是一個很好的促進和推動作用，讓更多人瞭解這項技術，以及這項技術能帶來的眾多可能性。」他談到，經過這場疫情，會有更多的企業來思考，是否能利用紅外線熱成像這項技術進行跨行業的結合。

例如，高德紅外已經與部分 AI 行業進行合作，將紅外線熱成像技術與人臉辨識技術相結合，讓設備在刷臉的同時進行測溫。據瞭解，這項技術已經在疫情中實現落地。

「我認為這一波疫情帶起來對紅外線熱成像的認知和需求，並不會因疫情的結束而衰退，反而會促進這項技術往各個行業滲透。」金朝昊認為，從新基建角度看，一是紅外線熱成像技術能夠與 AI、物聯網、AIoT、5G 和大數據等新興行業逐漸結合，衍生出各類新的產品和應用；二是新基建對特高壓發展的需求，也將促進紅外線熱成像技術在電力設備檢測領域的持續發展。

結語：中國製紅外線熱成像探測器十年翻身仗
回顧中國紅外線熱成像技術自主發展的十年「長征」，是一個甘於寂寞地從零開始探索、潛心研發的產業故事，亦是一部拼盡全力掙脫國際技術枷鎖、一步步走向自主自強的奮鬥史。

一路走來，中國製紅外線熱成像技術的發展歷程中，既有認准方向後一鼓作氣向前衝的創業先鋒和技術人才，也有從經濟、政策、人才、技術等多方面給予產業支持，擔當衝鋒後盾的國家和地方政府，這些因素對中國紅外線熱成像產業想要打贏這場翻身仗而言，缺一不可。

如今，疫情的爆發讓我們直接看到了，紅外線熱成像技術的「匠人」們，自十年前開始的未雨綢繆再次發揮了重要作用。十年一晃而過，中國的紅外線熱成像探測器晶片，從最初受西方發達國家鉗制，發展至今已基本實現進口的國產化替代。

雖然目前中國能真正實現紅外線熱成像技術、自主研發的企業仍屈指可數，產業的發展歷程還較為短暫，同時高精技術和市場份額相比國外領先企業依然存在一定差距，但這幾個玩家也已經成為，其國產紅外線熱成像探測器晶片的重要替代力量。

如此看來，中國的紅外線熱成像產業已走在了一條正確的道路上，並卯足了勁向前追趕。現階段，它的國產化、批產化和低成本發展，也正進一步給紅外線熱成像產業，乃至更廣泛的行業帶來技術創新。

從軍用市場到民用市場，從導彈裝甲到樓宇安控，中國紅外線熱成像技術的佈局應用正不斷拓展，同時隨著 AI、物聯網、5G 和汽車電子等新興產業的發展，以及他們中國國家新基建的推動，紅外線熱成像技術是否能挖掘出更多的可能性，中國製紅外線晶片產業能否有朝一日立於世界潮頭，亦有無限的潛力和想像空間。

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