紅外傳感器 工業：中觀行業數據觀察：國家大基金二期投資側重半導體設備、材料領域加碼晶圓制造助力國產化替代

紅外傳感器 工業：中觀行業數據觀察：國家大基金二期投資側重半導體設備、材料領域加碼晶圓制造助力國產化替代

行業主要上市企業：目前國內傳感器行業的上市公司主要有華工科技()、大立科技()、威爾泰()、歌爾股份()
本文核心數據：高德紅外、大立科技傳感器業務布局歷程、高德紅外、大立科技傳感器產品生產量、高德紅外、大立科技傳感器業務收入及毛利率
1、高德紅外VS大立科技：傳感器業務布局歷程
隨著科技的發展，傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。目前，高德紅外和大立科技是中國傳感器行業紅外傳感產品的龍頭企業，兩家企業在傳感器業務上的布局歷程如下：
2、傳感器業務及運營現狀
——傳感器產品類型：兩公司產品類型相似
大立科技與高德紅外在傳感器產品類型布局上類似，傳感器產品都主要為紅外傳感器產品，主要包括紅外傳感芯片和紅外熱成像儀及光電產品。
——傳感器產品產銷量：高德紅外大幅領先
2016-2018年高德紅外和大立科技傳感器產品產銷量相當，但從2019年開始，高德紅外傳感器業務中標產品陸續訂貨、民用產品和探測器銷售大幅增長，產銷量與大立科技拉開差距。
3、傳感器業績對比：高德紅外全面占優
從傳感器業務的經營情況來看，2016-2020年高德紅外傳感器業務收入均領先于大立科技，2020年高德紅外傳感器業務實現收入28.86億元，大立科技傳感器業務實現收入9.97億元。
從傳感器業務的毛利率來看，2016-2020年大部分時間高德紅外傳感器業務毛利率高于大立科技，僅有2019年大立科技毛利率處于領先。2020年高德紅外傳感器業務毛利率為63.85%，大立科技傳感器業務毛利率為60.81%，均處于較高水平。
4、前瞻觀點：高德紅外為中國“紅外傳感之王”
在傳感器行業中，傳感器的產銷量決定了傳感器業務的盈利能力，而傳感器業務的養無極反應了公司的經營概況。機遇前文的分析，前瞻人文，高德紅外在傳感器的產量、銷量及傳感器業務經營方面占有優勢，目前是我國紅外傳感器企業中的“龍頭”。
以上數據參考前瞻產業研究院《中國傳感器制造行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》，同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究、產業鏈咨詢、產業圖譜、產業規劃、園區規劃、產業招商引資、IPO募投可研、招股說明書撰寫等解決方案。
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（文章來源：前瞻產業研究院）
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紅外傳感器 工業：紅外傳感器

紅外線技術在測速系統中已經得到了廣泛應用，許多產品已運用紅外線技術能夠實現車輛測速、探測等研究。紅外線應用速度測量領域時，最難克服的是受強太陽光等多種含有紅外線的光源干擾。外界光源的干擾成為紅外線應用于野外的瓶頸。針對此問題，這里提出一種紅外線測速傳感器設計方案，該設計方案能夠為多點測量即時速度和階段加速度提供技術支持，可應用于公路測速和生產線下料的速度稱量等工業生產中需要測量速度的環節。
紅外技術已經眾所周知，這項技術在現代科技、國防科技和工農業科技等領域得到了廣泛的應用。紅外傳感系統是用紅外線為介質的測量系統，按照功能能夠分成五類:(1)輻射計，用于輻射和光譜測量;(2)搜索和跟蹤系統，用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤;(3)熱成像系統，可產生整個目標紅外輻射的分布圖像;(4)紅外測距和通信系統;(5)混合系統，是指以上各類系統中的兩個或者多個的組合。
紅外傳感器根據探測機理可分成為:光子探測器(基于光電效應)和熱探測器(基于熱效應)。

紅外傳感器 工業：紅外傳感器為何至今供不應求？

歷史和社會不是緩慢爬行的，而是在一步步地跳躍，它們從一個斷層躍上另一個斷層，期間極少有波折。人類只是一臺巨大的回頭看的機器。
黑天鵝事件（英文："Black swan" incidents）指非常難以預測，且不尋常的事件，通常會引起市場連鎖負面反應甚至顛覆。2020年的新冠疫情，當屬近幾年最大黑天鵝事件。額溫槍、傳感器這些平時冷門甚至不為人所道的產品逐出水面，從一天一個價的瘋狂倒賣，到如今額溫槍隨著疫情散去漸漸冷卻，作為額溫槍最核心元器件的傳感器何去何從？
紅外傳感器為何一顆難求？
紅外傳感器是額溫槍最核心的元器件。隨著國外疫情日益嚴重，國內疫情復雜多變，國內屯聚額溫槍熱也逐漸降溫，市場已經開始悄悄發生轉變——紅外傳感器已經成為市場上一件難求的緊俏品。
紅外傳感器緣何這么緊缺？
首先，要先從紅外傳感器的原理說起。這要從紅外傳感器的原理說起，一切溫度高于絕對零度（-273.15℃）的物體都在不停地向周圍空間發射紅外能量。其輻射特性、輻射能量的大小、波長分布斗與物體表面溫度密切相關。反過來，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地預測它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫的機理。
人體與其他生物體一樣，自身也在向四周輻射釋放紅外能量，其波長一般為9~13 μm，是處在0.76~100 μm 的紅外波段。由于該波長范圍內的光線不被空氣所吸收，也就是說，人體向外輻射的紅外大小與環境影響無關，只是與人體含存與釋放能量大小有關，因此，只要通過對人體自身輻射紅外能量的測量就能準確地測定人體表面溫度。人體紅外溫度傳感器就是根據這一原理，設計制作而成的。
其次，市場決定了紅外傳感器的供求關系。額溫槍作為疫情篩查、診斷和防控的重要檢測設備之一，具有安全、快捷、精度高和讀數直觀等優勢，在醫療、公共衛生等場景中獲得了廣泛的應用。2月中下旬，額溫槍一槍難求，從100元/支的價格炒到了500~600元/支。市場上一大部分商家甚至為了囤貨，不惜花重金購買額溫槍生產線，收受零部件，自己加工組裝額溫槍，而額溫槍中的核心零部件——紅外傳感器，成為了最緊缺的元件。同時，隨著疫情退潮，當初屯聚額溫槍的大批商家，看到了商機，如今開始高價屯聚傳感器。巨大的供需缺口，使得整個測溫產業從核心零部件到其它零件都經歷了烈火烹油般的熱炒，熱電堆傳感器從原來的不到20元/顆，暴漲至115元左右，漲幅高達1000%以上。
據悉，目前國內多家傳感器廠商的訂單已經排到6月至8月，基本無現貨流出。此前，紅外傳感器主要依賴海外進口，但在國外，一些核心廠商的訂單排期也在半年之后。加之疫情影響，海外廠商的產能、運輸及市場需求不斷變化，這都將導致傳感器的國內供給持續吃緊。
圖：額溫槍零部件
國內外紅外傳感器的競爭格局如何？
在國內，紅外傳感器可廣泛應用于安防監控、工業監測、輔助駕駛、消防及警用，紅外傳感器行業或將迎來市場需求的快速增長期。海內外企業紅外傳感器龍頭企業及主流型號如下：
圖：國內主流紅外傳感器廠家及型號
其中，漢威科技主要從事氣體傳感器研究和生產，主營氣體傳感器、氣體檢測儀器儀表、氣體檢測控制系統的研發、生產、銷售及自營產品出口。公司產品包括：GA系列氣體報警器、KB/GD/GE系列可燃氣體報警器、BX系列可燃/毒性氣體檢測儀、JL系列氣體檢漏儀、JL300系列鹵素檢測儀、AT系列酒精檢測儀、KB系列氣體報警控制器、氣體變送器和氣體探測器等。主要客戶為國內外大型呼吸機、吸氧機、麻醉劑廠家，下游客戶包括魚躍醫療、小米等企業。
上海燁映電子依托于中國科學院上海微系統與信息技術研究所而創立，主要從事MEMS傳感器方面的技術研究、產品開發、生產、銷售及提供相關技術支持應用方案。
森霸傳感始建于2005年，主要經營生產熱電堆紅外溫度傳感器，火焰探測紅外傳感器，紅外濾光片，紅外傳感器，光敏電阻，光敏傳感器，線性光耦，菲涅爾透鏡，人體紅外感應模塊等產品，產品應用覆蓋LED照明、安防、數碼電子產品等領域。
圖：西人馬紅外傳感器
從公開新聞得知，2017年10月，西人馬公司在泉州順利完成全新8英寸并向下兼容6英寸的MEMS生產線和高端傳感器封測線的建設，擁有超過6000平方米的高等級潔凈車間，采用全新的廠房設計和先進的MEMS生產設備，打造了國內先進的MEMS器件加工平臺。西人馬公司創始人負責我國多型重點?機傳感器設計，專注于航空航天各類加速度傳感器、壓力傳感器的研究。疫情爆發后，西人馬公司積極擴充紅外芯片及紅外傳感器生產線。從網絡平臺得知，西人馬公司傳感器交付后，諸多國內知名額溫槍品牌反饋，西人馬公司紅外傳感器的精度、響應率等指標均屬國內一流水平。貼吧上每天都有大量用戶求購西人馬公司傳感器，其市場熱度可見一斑。
美思先端成立于2015年，公司致力于紅外熱電堆溫度傳感器，紅外熱電堆氣體傳感器、濕度傳感器、紅外濾光片（硅基）的研發、生產與銷售，為各類中小家電和光學產品終端用戶提供傳感器芯片。
從各個公司的主營業務來看，漢威科技主營氣體傳感器，而森霸傳感器主營紅外熱電堆傳感器。2019年11月，森霸傳感收購了美國阿爾法公司（Alpha Instruments，Inc．）100%股權。據收購公告介紹，阿爾法公司是一家微差壓傳感器專業供應商，在核心材料、結構設計、加工工藝等方面具有獨特核心技術。
從技術實力看，西人馬公司具有完全的自主研發能力，從技術壁壘高的民用航空類傳感器轉產到紅外傳感器，技術上不存在大的瓶頸。從公開報道得知，去年工信部長苗圩親自到西人馬公司考察，側面上也驗證了該公司的綜合實力。西人馬公司創始團隊長期從事傳感器芯片（MEMS 芯片和 ASIC）和傳感器等的產品的研發設計工作， 精于各種振動和沖擊類加速度、 速度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、IMU、激光雷達及量子傳感器，及以上各類傳感器的測試校準系統的研發，取得180余項專利成果，其中18項國際發明專利。
國內廠家如何解決紅外傳感器產能瓶頸？
傳感器行業技術壁壘高、投資大、周期長、產業鏈復雜，生產一顆傳感器需要從研發、設計、制造、封裝、測試、軟件、芯片到最后的系統應用，每一道工藝都彰顯了高科技，也意味著高難度。
3月，由于傳感器市場的火熱，整個封裝產業鏈變得混亂，從而阻礙了傳感器的擴產，進一步加劇了市場短缺現象。國內幾家龍頭紅外傳感器依然面對產能排滿、供不應求的現狀。
傳感器行業整體產能供不應求的背后，是整個行業面臨的技術瓶頸和人才瓶頸。
若要解決如此困境，首先要考慮如何突破技術難關，擴充設備、尋求產業鏈合作、尋求高端人才，必須缺一不可。
漢威科技熱電堆紅外探測器計劃由目前的50萬支/月擴產至滿產情況下200萬支/月。燁映創始人徐德輝博士表示，公司共有3個封裝廠，分別位于北京、蘇州和重慶。目前已經重啟了重慶廠的生產工作，伴隨著MEMS熱電堆紅外傳感器生產線在上海建成，使上海燁映電子技術有限公司每日產能達到5萬顆傳感器。
在第四期集微龍門陣中，燁映電子董事長徐德輝表示，春節期間，燁映為保證產能的交付一直沒有休假。但是2月份之后，封裝物料短缺的問題直接導致了燁映的擴產速度開始變慢。
從1月到2月底，華潤微電子共給燁映交付了數百萬顆傳感器，預計4月前總數量將是這一數字的4倍以上，但可能還是無法滿足日益增長的額溫槍需求。實際上，華潤微本身并不存在產能問題，紅外測溫芯片產能主要卡在下游。所以，華潤微也一直在想辦法協助燁映解決下游的問題，包括封裝材料短缺和產能不足等。
此前，徐德輝也曾表示，平時的訂單量大概是100多萬顆芯片，2月份的訂單已經接近400萬，公司的極限產能則是500萬。
從網絡新聞獲悉，西人馬公司近期已進口多臺光刻機、涂布顯影機、PECVD等高端設備，產量得以大幅提升。西人馬公司緊急調整把其他傳感器產線（包括壓力傳感器、壓電傳感器、硅麥克風傳感器等）都暫停，產能全部調用來支持紅外傳感器的生產，并積極尋求產業鏈合作。同時，西人馬公司近期還陸續招聘了大量刻蝕工程師、擴散工藝工程師和質量工程師等高端職位，從設備、產業鏈、人才多個層面入手，大幅提升企業自有產能，有望解決目前國內紅外傳感器產能不足的困境。
截止發稿前，全球確診病例超280萬例。在復雜多變的疫情下，海外市場對于呼吸機、額溫槍、傳感器的需求，將持續高熱。井噴的傳感器需求，與國內傳感器行業供不應求的矛盾正在逐漸緩和。這群走在國內技術前列的高科技公司，在嚴峻的市場環境下，以冷靜的思考、快速的反應、積極尋求上下游合作的態度，譜寫了抗疫大后方一首低調務實的篇章。
疫情這只黑天鵝終將過去，考驗這些國內傳感器商家的，最終只有質量和性能。
文章來源：MEMS
文章整理：優利威

紅外傳感器 工業：重新考慮冗余系統：不再昂貴——邊緣控制器冗余解決方案

　　按照功能，紅外感應器能夠分成五類：
　?。?）輻射計，用于輻射和光譜測量；
　?。?）搜索和跟蹤系統，用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤；
　?。?）熱成像系統，可產生整個目標紅外輻射的分布圖象；
　?。?）紅外測距和通信系統；
　?。?）混合系統，是指以上各類系統中的兩個或者多個的組合。
　　按探測機理，紅外感應器可分成為光子探測器（基于光電效應）和熱探測器（基于熱效應）
　　紅外感應器的基本原理是：
　?。?）待側目標。根據待側目標的紅外輻射特性可進行紅外系統的設定。
　?。?）大氣衰減。待測目標的紅外輻射通過地球大氣層時，由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發出的紅外輻射發生衰減。
　?。?）光學接收器。它接收目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當于雷達天線，常用是物鏡。
　?。?）輻射調制器。對來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光，提供目標方位信息，并可濾除大面積的干擾信號。又稱調制盤和斬波器，它具有多種結構。
　?。?）紅外探測器。這是紅外系統的核心。它是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器，多數情況下是利用這種相互作用所呈現出來的電學效應。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。
　?。?）探測器制冷器。由于某些探測器必須要在低溫下工作，所以相應的系統必須有制冷設備。經過制冷，設備可以縮短響應時間，提高探測靈敏度。
　?。?）信號處理系統。將探測的信號進行放大、濾波，并從這些信號中提取出信息。然后將此類信息轉化成為所需要的格式，最后輸送到控制設備或者顯示器中。
　?。?）顯示設備。這是紅外設備的終端設備。常用的顯示器有示波器、顯象管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。
　　依照上面的流程，紅外系統就可以完成相應的物理量的測量。
　　目前，全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出，傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化，競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。

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