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紅外探測行業的潛在及其廣闊市場需求空間

點擊:   作者:天友利標準光源有限公司      發布日期:2014-07-08
1 紅外熱像儀的基本原理   所有溫度高于絕對零度(-273℃)的物質都不斷地輻射著紅外線即熱輻射,而熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度和材料特性相關。  紅外熱像儀通過探測目標物體的紅外熱輻射,并通過光電轉換、電信號處理等手段,將目標物體的溫度分布圖
1 紅外熱像儀的基本原理
  所有溫度高于絕對零度(-273℃)的物質都不斷地輻射著紅外線即熱輻射,而熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度和材料特性相關。
  紅外熱像儀通過探測目標物體的紅外熱輻射,并通過光電轉換、電信號處理等手段,將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像,其核心器件和技術主要為焦平面探測器、后續電路、圖像處理軟件等三部分。焦平面探測器用于感知目標物體的溫度分布,并轉換為微弱的電信號;后續電路將微弱的電信號進行電子學放大和邏輯處理,從而能夠清晰地采集到目標物體溫度分布情況;圖像處理軟件則對上述放大后的輸出電信號進行處理,呈現為目標物體溫度分布的可見光像。
  2 紅外熱像儀存在潛在巨大的市場需求
  從長期來看,無論是軍用還是民用紅外熱像儀,全球潛在市場需求都非常巨大。
  在軍用領域,紅外熱像儀將裝備到各種現代化武器中,目前全球軍隊數量約為2000萬人,如果10%的軍隊按每個士兵配備1具紅外熱像儀,每具紅外熱像儀按2000美元(目前售價約為1萬美元)計算,全球軍用紅外熱像儀市場需求總量可達40億美元;在民用領域,紅外熱像儀在民用領域可廣泛用于預防檢測、消防、制程控制、安防、汽車夜視、環境監測等多個領域。而且隨著紅外熱像儀行業在新領域的應用,未來將滲透到國民經濟生活的各個領域,民用領域的紅外熱像儀市場極有可能呈現出爆發性增長,未來民用潛在需求市場高達上千億美元。
  軍用領域—軍隊現代化建設需要大量的紅外儀
  在發達國家,紅外熱像儀已配置在陸軍、空軍、海軍等各個軍種中,海灣戰爭中平均每個美國士兵配備1.7具紅外熱像儀。
  目前我國軍隊中紅外熱像儀應用的相對較少,按照我國政府發布的《2006年中國的國防》白皮書,我國軍隊的人員數量為230萬人,如果未來我軍10%的部隊裝備紅外熱像儀,則我國軍用紅外熱像儀市場容量就可達到23萬套,以每套10萬元(目前大部份軍用紅外熱像儀實際售價遠超過10萬元)來計算,其市場遠景需求量可達230億元。
  民用領域—從長期來看,民用潛在市場需求空間大
  1)消防領域
  消防領域是世界上發達國家紅外熱像儀比較大的民用市場,由于紅外成像的透煙霧及測溫特性,因此,紅外熱像儀可應用于消防的火場救生和檢測設備。
  據統計,目前全球有大約500萬消防人員,如果每輛消防車輛配備一臺熱像儀,市場總量將達到200,000臺。
  我國消防車中還鮮有配備紅外熱像儀,據我國公安部消防局裝備處的統計資料,目前我國消防車保有量約為2.3萬輛,按照公安部、國家發展和改革委員會、建設部修訂的《城市消防站建設標準》要求,到2008年,每個消防站的消防車配置將由目前的3.2輛增加到5輛,消防站將新增500個,全國消防車總量因此將增加近8000輛。隨著我國經濟社會的發展,消防車配備紅外熱像儀將成為一個趨勢,如果每臺消防車配備一臺紅外熱像儀,我國消防行業的紅外熱像儀市場將達到3萬臺左右,每臺按4萬元計算,市場需求總量達到12億元。
  2)電力行業領域
  雖然該行業是目前我國民用紅外熱像儀應用更多的行業,但僅限于廣東、浙江、江蘇、山東等沿海經濟發達地區,而且目前這些發達地區的擁有量也僅為需求量的20%。
  作為最成熟、有效的電力在線檢測手段,紅外熱像儀可以大大提高供電設備運行的可靠性,大大降低了設備的檢修時間,因此,隨著我國經濟的發展,其它內陸省份的電力行業也將使用紅外熱像儀,這為紅外熱像儀行業的發展提供巨大的發展空間。
  據統計,我國電力行業紅外熱像儀的總需求量約為2.5萬臺,以平均每臺售價8萬元(目前售價約為10萬元)計算,市場需求總額約為20億元。
  3)建筑行業領域
  2006年11月1日,中國工程建設標準化協會批準實施《紅外熱像法檢測建筑外墻飾面層脫粘結缺陷技術規程》,對紅外熱像儀在建筑行業的應用進行了規范。目前,我國建筑企業約為10萬家,如果每家配備1臺紅外熱像儀,則市場需求總量可達10萬臺,以平均每臺售價2萬元計算,市場需求額可達20億元。
  4)企業制程控制領域
  截止2006年未,我國制造業共有132萬家企業,例如:冶金企業有1.5萬家,食品制造企業有30多萬家,電子制造企業7萬家,機械設備制造業3.68萬家,這些制造業如果利用紅外熱像儀做制程控制,則能大大提高企業的產品品質,如制造業中10%的大型企業配備紅外熱像儀,按每家企業配備一臺紅外熱像儀來計算,則市場需求總量達到13.2萬臺,以每臺售價10萬元計算(目前售價為15萬元)市場需求額可達132億元。
  3 紅外熱像儀的實際市場需求增長情況
  目前紅外熱像市場實際年需求與潛在需求存在較大的差異,造成這種差異的主要原因是:其一,紅外熱像儀中的核心部件——探測器的成品率不高,從而造成探測器乃至紅外熱像儀的成本和售價居高不下,影響了紅外熱像儀市場潛在需求的開發;其二,目前,紅外熱像儀應用更多的行業是軍事、電力、消防等行業,紅外熱像儀在更多領域應用的推廣需要一個過程。
  隨著人們對紅外熱像儀特性的理解,紅外熱像儀在預防檢測、制程控制、消防、安防及夜視領域將得到更為廣泛的應用;同時政府部門對紅外熱像儀應用規范的出臺,技術進步導致的產品制造成本的下降,將推動紅外熱像儀市場有效需求的快速增長,從而使潛在需求轉化為有效需求。
  據美國著名的紅外熱像儀行業咨詢公司Maxtech International的預測,未來5年全球民用紅外熱像儀市場需求年均增長率將達到15%,到2012年,全球民用紅外熱像儀的市場需求將達到38.12億美元。
  但是,如果考慮到新的應用領域的開發,其實際的市場需求總量將可能超過這個預測數。
  4 國內、國際紅外熱像儀的市場競爭分析
  1)國內市場競爭
  近10年來,國內民用紅外熱像儀市場逐步由“進口為主”向“進口替代”轉變。在市場發展初期,FLIR、FLUKE等國外企業占據了國內紅外熱像儀的大部分市場。近幾年來,隨著國內紅外熱像儀企業在產品技術、性能和質量等方面的改進,國內紅外熱像儀企業的市場競爭力逐步提高,市場份額逐步擴大,進口替代現象越來越明顯。
  目前,國內產品和國外進口產品的性能已基本接近,但進口產品的價格往往高出國內產品價格50%以上(部分進口高端產品價格高于國內同類產品價格一倍以上)。
  目前,我國民用紅外熱像儀的供應商有十來家,但大部分企業研發實力弱,品牌影響力小,許多企業實際上是國外產品的代理商或者是系統集成商。國內研發實力較強、具有自主知識產權、能夠獨立開發紅外熱像儀后續電路和圖像處理軟件的國內民用生產企業主要為大立科技、廣州颯特和武漢高德三家業。
  據不完全統計,目前中國國內市場從事紅外技術產品研制、生產和經營的單位數約有400余家,初具規模的約有30余家。
  國內從事紅外材料、器件和系統的主要研制單位有:華北光電技術研究所、航天科工集團8358所、昆明物理研究所、中科院上海技術物理所等。
  2)國際市場競爭分析
  美、英、法、德、日、加拿大、韓和以色列等西方發達國家都在競相研制和生產先進的紅外焦平面陣列攝像儀,其中處于領先地位的是美國,公司主要有雷聲、洛克希德-馬丁、霍尼韋爾、洛克威爾、德州儀器、柯達、休斯、因的哥系統、薩爾洛夫、勞拉爾、辛辛那提電子、波特蘭前視紅外(FLIR)和傳感器無限公司等,另外,還有一些大學和研究機構,如夏威夷大學和噴氣式推進實驗室等。
  日本在紅外焦平面陣列器件基礎技術方面投入的研究力度遠不及美國,主要的公司和機構有三菱電機、日本電氣、尼康、富士通、東洋技術、日制產業、商巖宇航、ITI、安全技術電子、光洋、切洛、日本航空電子、NEC三榮、日本電子數據和日本巴恩斯等。
  歐洲的競爭伙伴國主要有法國、荷蘭、瑞典、英國、德國和意大利等。主要的公司有英國的GEC-MACONI、法國的Sofradir、CEA-LETI,荷蘭的AGMA、比利時的1MEC,德國的AEG紅外組件和STNATLAS電子等。
  此外,北美的加拿大的一些公司和機構,如國家光學研究所、EG&G光電子和AEREX航空電子公司,以色列的飛機工業公司,韓國的先進科學技術研究所。
  目前世界上只有美國、法國、日本、以色列四個國家擁有非制冷焦平面探測器產業化生產的能力,其核心技術僅有美國和法國兩個國家掌握,日本和以色列則由美國取得技術許可,在其國內生產和有限制地使用。
  國內焦平面探測器全部來自于法國,其高端產品對我國禁售,中低端產品價格昂貴,并實行用戶許可制度。
  目前非制冷焦平面探測器的主流技術為熱敏電阻式微輻射熱計,根據使用的熱敏電阻材料的不同可以分為氧化釩探測器和非晶硅探測器兩種。
  氧化釩技術由美國的Honeywell公司在九十年代初研發成功,目前其專利授權BAE、L-3/IR、FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等幾家公司生產。
   非晶硅技術主要由法國的CEA/LETI/LIR實驗室在九十年代末研發成功,目前主要由法國的SOFRADIR和ULIS公司生產,也是中國市場的供應商。
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