中國報告大廳網訊,紅外探測器在現代技術中有著廣泛的應用,特別是在需要夜視、溫度監控、非接觸檢測等領域,具有重要的實際意義和市場需求,以下是2024年紅外探測器市場規模分析。
《2024-2029年中國紅外探測器行業發展趨勢分析與未來投資研究報告》指出,全球紅外探測器市場規模在持續增長。數據顯示,2023年全球紅外探測器市場規模達到27.1億元,預計到2030年將達到50.8億元,2023~2030年期間年複合增長率(CAGR)為11.04%。
亞太地區是全球紅外探測器市場最大的地區,占有大約70.3%的市場份額。這主要得益於該地區經濟快速發展、人口眾多以及安防、工業自動化等領域的廣泛應用。
中國作為全球最大的電子市場之一,紅外探測器的市場規模也在不斷擴大。中國已成為全球最大的紅外探測器消費市場之一,2023年中國紅外探測器占全球市場比例約在43%,市場規模達到75.25億美元左右。
目前,中國紅外探測器行業的競爭格局正在發生變化。國有企業和民營企業在軍用和民用領域的合作與競爭日益激烈。同時,隨著國內企業技術水平的提升和市場份額的擴大,未來將有更多企業具備出口條件,參與國際市場競爭。
智能家居和安防監控:隨著智能家居的普及,紅外探測器被廣泛應用於家庭安防、智能照明、門禁控制等領域。紅外探測器市場規模分析指出,紅外傳感器可以在夜間或低光環境下有效監測和感應到人的運動,從而提高安全性和智能化程度。
軍事與國防:紅外探測器在軍事領域中的應用也非常廣泛,特別是在夜視設備、飛彈制導系統、偵察、目標跟蹤等領域。由於其在無光環境下的高效性,紅外探測器被認為是現代軍事技術的關鍵組件。
汽車行業的應用:隨著自動駕駛技術的發展,紅外傳感器在汽車中的應用逐漸增多。特別是在汽車夜視系統中,紅外探測器可以幫助駕駛員在黑暗中看到障礙物或行人,增強駕駛安全性。
醫療行業:紅外技術在醫療診斷和治療中的應用也越來越廣泛。例如,紅外熱像儀可以用來檢測人體的體溫分布,幫助早期診斷疾病;紅外探測器也被用於某些高精度的醫療設備中。
工業監控與故障檢測:紅外探測器在工業領域中的應用,尤其是在設備監控、故障檢測和熱成像方面,得到了廣泛應用。它們可以實時檢測設備的溫度,發現異常,提前進行維修,從而防止重大事故的發生。
總體來看,紅外探測器市場的前景非常廣闊,尤其是在安防、軍事、汽車和醫療等領域的需求不斷增長。隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低,紅外探測器有望在更多應用場景中發揮重要作用,成為全球各行業中不可或缺的核心技術之一。
中國報告大廳網訊,紅外探測器常用於測量物體的溫度、夜視、氣體探測、熱成像等應用。紅外探測器通過感應物體發出的紅外線,並將其轉化為電信號,從而生成圖像或數據,以下是2024年紅外探測器行業分析。
《2024-2029年中國紅外探測器行業發展趨勢分析與未來投資研究報告》指出,紅外探測器是用於探測物體紅外輻射信號的電子元件,具有隱蔽性好、抗干擾性強、目標識別能力強、全天候工作等特點。紅外探測器行業可以細分為多個領域,包括但不限於紅外探測器整機、紅外熱像儀、紅外成像系統等。
紅外探測器產業鏈主要包括上游的原材料供應商、中游的探測器及整機製造商以及下游的終端應用領域。
上游:主要是原材料供應商,如晶圓代工廠和各種輔料供應商,為紅外探測器提供核心原材料。
中游:聚焦於探測器及整機製造商,包括國內外眾多企業。國內企業如高德紅外、大立科技、睿創微納等,已具備材料、MEMS傳感器晶片、CMOS讀出電路、制冷機、杜瓦封裝、整機製備的全產業鏈生產能力。國外企業如TeledyneFLIR、Lynred等,在全球市場上擁有較高的知名度和影響力。
下游:是紅外探測器的終端應用領域,包括軍用和民用兩大市場。軍用領域主要被國有企業所壟斷,但民營企業與國有科研單位的合作日益增多,逐步進入軍用紅外探測器配套生產領域。民用領域則包括安防監控、醫療健康、工業自動化、消費電子等多個方面。
目前,國內企業如高德紅外、大立科技、睿創微納等,在技術研發、產品創新和市場拓展方面不斷投入,提升了國內紅外探測器的市場競爭力。國外企業則憑藉其在全球市場上的知名度和影響力,繼續在中國市場占據一定份額。
技術進步推動性能提升:紅外探測器的性能,特別是其解析度、靈敏度和響應速度,隨著技術的不斷發展而不斷提高。紅外探測器行業分析指出,傳統的紅外探測器主要依賴於熱電偶或光電效應,但隨著材料科學、光電子學和微電子技術的進步,紅外探測器的核心技術不斷創新。比如,量子點紅外探測器(QDIP)和矽基紅外探測器(SiIR)正成為研究熱點。量子點具有優異的光電性能和寬波段響應能力,在短波紅外和中波紅外波段的探測性能上超越了傳統的材料體系。矽基紅外探測器則藉助於矽基半導體技術,具有較低的成本和較強的集成能力,為紅外探測器的普及提供了更為堅實的技術基礎。
小型化與集成化成為關鍵趨勢:隨著消費電子產品和可攜式設備的需求增長,紅外探測器的小型化和集成化成為行業發展的重要方向。過去,紅外探測器主要應用於大型設備和系統中,如安防監控、軍事探測等,但隨著消費市場對小型化、輕便化設備需求的增長,紅外探測器在可攜式設備中的應用變得越來越廣泛。例如,智慧型手機、智能家居、穿戴設備中都開始加入紅外傳感器以實現溫度監測、面部識別、夜視功能等應用。
綠色環保與低功耗:紅外探測器的低功耗設計也成為行業發展的重要方向之一,尤其是在便攜設備、智能硬體和物聯網設備中,功耗成為影響使用體驗的關鍵因素。隨著晶片技術的優化,紅外探測器的能效將進一步提高,延長設備的電池使用壽命。同時,低功耗和綠色環保的設計符合現代科技發展的需求,將推動紅外探測器更廣泛地進入消費市場。
總之,紅外探測器行業正在進入快速發展的新階段,隨著技術不斷創新和應用場景的不斷擴展,未來這一行業將在多個領域發揮越來越重要的作用。從傳統的軍事和安防應用,到醫療、工業、自動駕駛、環境監測等新興領域,紅外探測器的廣泛應用將推動各行業的技術進步與變革。隨著技術的不斷成熟和成本的逐步降低,紅外探測器的普及將使其進入更加廣泛的市場,成為支撐未來科技進步的重要基礎設施。
由於未來作戰環境複雜,紅外探測技術發展面臨嚴峻挑戰,而作為紅外型武器的核心——紅外探測器,正朝著高靈敏、寬譜段、高解析度、低功耗、小型化和智能化的方向發展。以下對2017年紅外探測器行業概況及現狀分析。目前國內從事紅外技術產品研製、生產和經營的單位約有400餘家,從事紅外材料、器件和系統的主要研製單位有:中電11所、兵器211所、8358所、中科院上海技術物理所、205所、航空612所、613所、船舶717所等。大立科技、武漢高德和廣州颯特等已成為國內紅外民品產業的主力軍。初具規模的約有30餘家。
由於各種原因,國營單位在民用市場的份額約為5%,大立科技、武漢高德和廣州颯特三家的市場占有率已在60%以上。中國紅外產業用10年的時間從國外行業領先的FLIR、FLUKE等廠商搶回了超過50%的市場份額,初步實現了進口替代的產業目標。
目前國產紅外產品性能已經基本接近進口產品,但由於品牌影響力等原因,價格只是進口產品的一半。紅外產品的核心部件主要靠進口,核心技術受制於人。國內企業的競爭力主要體現在總體技術、光學系統、後續電路、圖像處理軟體等方面。當然、人才、管理、市場也是競爭力的一部分。
紅外探測器工業明顯分成一個很大的軍用部分和一個很小的商用部分。這兩個部分在成本、技術複雜性、質量和基礎工藝方面存在著顯著的差別。隨著世界範圍內的政治—軍事力量環境的戲劇性變 化,人們對紅外探測器工業轉入商品化市場倍感興趣。
2017-2022年中國紅外探測器行業發展前景分析及發展策略研究報告表明,紅外探測技術目前主要分為近紅外、中紅外和遠紅外三種研究領域。
其中,中紅外探測技術由於中紅外線的高強度和高穿透性,應用最為廣泛,研究也最為成熟,甚至可以分析物質的分子組成;
遠紅外的主要優點就是其穿透性,可用於探測、加熱等,應用也比較廣泛。
只有近紅外,由於其強度小,穿透力一般,故長期以來沒有引起重視,只是近些年來才成為研究熱點,因為用近紅外技術可以做某些成分的定量檢測,最關鍵的是還不必破壞試樣。
按照探測原理的劃分,目前市場上的紅外探測器產品主要分為兩大類:
熱探測器吸收紅外輻射後,溫度升高,可以使探測材料產生溫差電動勢、電阻率變化,自發極化強度變化,或者氣體體積與壓強變化等,測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率。分別利用上述不同性能可製成多種熱探測器:
⑴液態的水銀溫度計及氣動的高萊池(Golaycell):利用了材料的熱脹冷縮效應。
⑵熱電偶和熱電堆:利用了溫度梯度可使不同材料間產生溫差電動勢的溫差電效應。
⑶石英共振器非製冷紅外成像列陣:利用共振頻率對溫度敏感的原理來實現紅外探測。
⑷測輻射熱計:利用材料的電阻或介電常數的熱敏效應—輻射引起溫升改變材料電阻—用以探測熱輻射。因半導體電阻有高的溫度係數而應用最多,測溫輻射熱計常稱「熱敏電阻」。另外,由於高溫超導材料出現,利用轉變溫度附近電阻陡變的超導探測器引起重視。如果室溫超導成為現實,將是21世紀最引人注目的一類探測器;
⑸熱釋電探測器:有些晶體,如硫酸三甘酞、鈮酸鍶鋇等,當受到紅外輻射照射溫度升高時,引起自發極化強度變化,結果在垂直於自發極化方向的晶體兩個外表面之間產生微小電壓,由此能測量紅外輻射的功率。
光子探測器吸收光子後,本身發生電子狀態的改變,從而引起內光電效應和外光電效應等光子效應,從光子效應的大小可以測定被吸收的光子數。
⑴光電導探測器:又稱光敏電阻。半導體吸收能量足夠大的光子後,體內一些載流子從束縛態轉變為自由態,從而使半導體電導率增大,這種現象稱為光電導效應。利用光電導效應製成的光電導探測器分為多晶薄膜型和單晶型兩種。
⑵光伏探測器:主要利用p-n結的光生伏特效應。能量大于禁帶寬度的紅外光子在結區及其附近激發電子空穴對。存在的結電場使空穴進入p區,電子進入n區,兩部分出現電位差,外電路就有電壓或電流信號。與光電導探測器比較,光伏探測器背景限探測率大40%,不需要外加偏置電場和負載電阻,不消耗功率,有高的阻抗。
⑶光發射-Schottky勢壘探測器:金屬和半導體接觸,形成Schottky勢壘,紅外光子透過Si層被PtSi吸收,使電子獲得能量躍遷至費米能級,留下空穴越過勢壘進入Si襯底,PtSi層的電子被收集,完成紅外探測。
⑷量子阱探測器(QWIP):將兩種半導體材料用人工方法薄層交替生長形成超晶格,在其界面有能帶突變,使得電子和空穴被限制在低勢能阱內,從而能量量子化形成量子阱。利用量子阱中能級電子躍遷原理可以做紅外探測器。因入射輻射中只有垂直於超晶格生長面的電極化矢量起作用,光子利用率低;量子阱中基態電子濃度受摻雜限制,量子效率不高;響應光譜區窄;低溫要求苛刻。
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