1、红外传感器行业简介及分类

红外传感器是一种用于发现并测定红外辐射的强度，并将其转变为电能以便应用的传感器。依据传感机理的不同，红外传感器可分为非制冷型热式红外传感器和制冷型光子红外传感器两大类。其中，非制冷型热式红外传感器依照工作原理大致能够分为红外热电堆传感器、热释电红外传感器和微测辐射热计红外传感器。

制冷型光子红外传感器是应用半导体资料的光子效应停止红外传感，传感器吸收光子后，自身发作电子状态的改动，从而惹起光伏或光电导等现象，通常能取得更高的红外性能以及更短的响应时间，但热噪声对环境温度十分敏感，因而需求制冷安装对其停止制冷，本钱较高，这就大大限制了制冷型光子红外传感器的应用，主要应用于航空航天、军事等对性能请求高、本钱不敏感的范畴。非制冷型热式红外传感器是将接纳到的红外辐射转换成热能，招致红外敏感元件温度上升，然后经过丈量温度上升来丈量红外辐射信号的大小，由于是将红外辐射转换热量对温度差停止丈量，所以非制冷型热式红外传感器能够在室温环境下工作，无需制冷，降低了传感器的制形成本和操作难度，在军事、工业及各类民用消费等范畴普遍应用。

非制冷型热式红外传感器依照工作原理大致能够分为热电堆传感器、热释电传感器和微测辐射热计传感器。红外热电堆传感器经过塞贝克效应将红外辐射招致的温度变化转换为电压信号输出。热释电红外传感器是经过受热物体中的电荷堆积来丈量红外辐射招致的温度变化。微测辐射热计红外传感器经过将红外辐射招致的温度变化惹起的电阻变化转换成电信号输出。

2、红外传感器行业开展概略

红外传感技术市场应用普遍，在工作方式上能够大致分为两大类应用。一类是偏重于物体热成像的应用，主要为制冷型光子红外传感器、微测辐射热计红外传感器，其红外传感系统偏重于被测物体的红外热成像，主要应用于军事范畴及局部民用范畴；一类是偏重于物体及温度量感知的应用，主要为红外热电堆传感器、热释电红外传感器，其红外传感系统偏重于被测物体的温度感知量及更高的准确度，主要应用于民用范畴。

（1）军用红外传感器行业开展概略

军用红外产品从上世纪 70-80 年代起就逐渐应用于海陆空战场上，经过多年的技术迭代及产品换代，目前红外产品在美国、法国等兴旺国度军队的提高率较高，市场趋于稳定。

我国军用市场底子较薄，正处在鼎力追逐阶段。近年来红外传感器在我国军事范畴的应用途于快速提升阶段，包括单兵、坦克装甲车辆、舰船、军机和红外制导武器在内的红外配备市场将迎来快速开展阶段。国内军用红外市场正快速开展，属于朝阳行业，市场容量宏大。目前在我国积极推进军队信息化及武器配备现代化建立的大背景下，将来国内军用红外市场将持续快速增长。

（2）民用红外传感器行业开展概略

近年来，随着红外产品的本钱及价钱不时降落，其在民用范畴的应用愈加普遍。另外，民用红外传感器市场坚持着很快的增长速度，增长幅度要远大于军用范畴。红外传感器在民用市场消费额的快速增长主要来源于产品本钱降落带来新应用范畴的不时扩展，随着红外传感器在安康医疗、安防监控、智能家居、物联网、消费电子、工业控制等行业应用的推行，民用红外传感器行业将迎来市场需求的快速增长期。

目前，民用红外市场应用前景较好，需求旺盛。随着我国经济持续开展及国内红外传感器产品的提高，市场关于红外传感器产品的需求也日趋旺盛，将来将有更多新兴市场需求成为红外市场新的增长点。

2020 年，红外传感技术的大量普遍应用使得人们看到了红外技术非接触测温的便利性及牢靠性，将加速红外技术在新范畴的应用推行，对红外技术的市场提高起到催化作用，将来，红外产品市场需求将会在本来的根底之上呈现快速增长的态势，为行业内企业提供严重开展机遇。

3、红外热电堆传感器行业开展概略

与传统的红外热电堆传感器相比，基于 MEMS 技术的红外热电堆传感用具有尺寸小、重量轻、噪声小、本钱低、运用便当等优点，因而 MEMS 红外热电堆传感器在性能与本钱方面可以较好的统筹民用消费范畴的需求，在安康医疗、安防监控、智能家居、消费电子、工业控制等范畴得到了普遍的应用。

2020 年初，受突发新冠疫情影响，非接触式红外体温监测仪器作为疫情防控初步筛检手腕，市场需求快速增长。国内以额温枪为主的非接触式测温设备市场需求大增，红外热电堆传感器作为关键部件需求同步上升，热电堆传感器上半年呈量价齐升态势。受疫情期间红外热电堆产品的普遍提高影响，其众多优点得到市场的普遍认同，将来在众多新兴范畴将得到普遍应用。

4、技术特性

（1）行业技术较为复杂，国内自主研发才能欠缺

MEMS 红外热电堆传感器产品的研发与设计，既触及到机械、电子、资料、光学、半导体等多门复杂学科学问，又触及到机械制造、半导体制造等跨行业技术的积聚和整合，这对 MEMS 红外热电堆传感器的研发设计人员的专业学问和行业经历提出了较高的请求。研发人员既需求纯熟控制上述多门复杂的学科学问，又需求对上下游行业有着深化的了解。

由于行业技术较为复杂加之国内起步较晚，在 MEMS 传感器芯片的研发设计和晶圆制造范畴，国内企业的技术程度与国外抢先的公司相比，存在较大差距，因此，国内很多厂商经过外购传感器芯片并在国内完成封装测试的方式拓展国内市场，但由于其缺乏自主设计芯片的才能，在芯片供给及议价才能等方面常常受制于人。MEMS 红外热电堆传感器应对技术迭代改造的基本是芯片的设计和供给才能，将来国内具有芯片自主设计研发才能的厂商将面临宽广的进口替代和新兴范畴的市场时机。

（2）技术工艺非规范化且消费环节存在技术壁垒

MEMS 传感用具有一种产品对应一种加工工艺的特性，各类产品应用范畴的技术请求也存在差别，晶圆制造和测试过程也需采用非规范的工艺，这就使得传感器的消费及封装工艺需求依据产品的不同设计来停止调试，从而请求国内企业除了完成传感器芯片的设计，还需求开发合适公司芯片设计道路的 MEMS 晶圆制造工艺、封装测试工艺。因而，MEMS 传感器行业在芯片设计、晶圆制造、封装和测试环节都具有壁垒。

（3）红外热电堆技术应用范畴普遍

红外热电堆传感器是由热电偶构成的一种器件，经过塞贝克效应将红外辐射招致的温度变化转换为电压信号输出。过去，由于国内红外热电堆技术不成熟，应用于民用类的红外技术主要采用热释电红外、微测辐射热计传感技术。微测辐射热计在民用范畴主要应用于红外热成像产品，但本钱较高；热释电红外传感器虽本钱较低，但其仅能感应动态目的。红外热电堆传感器则统筹了产品的性能与本钱，可同时应用于动态及静态场景，合适民用消费范畴的需求，因而近年来应用逐渐拓展，在不同范畴得到了普遍的应用。

（4）红外技术的加速开展和提高

红外热电堆传感用具有非接触、体积小、本钱低、稳定性强等特性，同时，采用 CMOS-MEMS 技术便于将产品微型化，使得红外热电堆传感器能够与电子系统集成，不时发明新的应用场景，如 2020 年 6 月光彩发布了全球首款红外测温 5G 手机；将红外测温模块集成在安防监控等的人脸辨认模块，完成功用的高度集成；经过监测油烟温度，完成抽油烟机“烟灶联动”“烟感风随”；经过监测室内人体方位，完成空调“风随人动”；经过监控车内 CO2 浓度，完成车内环境的实时智能控制等。

2020 年，红外传感技术的大量普遍应用使得人们看到了红外技术非接触测温的便利性及牢靠性，将加速红外技术在新范畴的应用推行，对红外技术的市场提高起到催化作用，将来，红外产品市场需求将会在本来的根底之上呈现快速增长的态势，为行业内企业提供严重开展机遇。

5、行业面临的机遇

（1）国度持续关注并鼎力支持红外传感器行业的开展

半导体芯片行业作为信息产业中的根底和中心局部，是关系国民经济和社会开展全局的根底性、先导性和战略性产业。国度在政策层面对传感器产业已有较多支持。2014 年，《国度集成电路产业开展推进纲要》提出开发基于新业态、新应用的传感器等关键芯片。2017 年，国务院印发《智能传感器产业三年行动指南（2017-2019）》，对传感器全产业链停止扶持。持续不时的政策层面的支持及资本的不时投入，将促进传感器行业的不时开展。2020 年国务院发布《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量开展若干政策的通知》，通知在财税政策、投融资政策、研讨开发政策、进出口政策、人才政策、学问产权政策、市场应用政策、国际协作政策等方面全面支持半导体行业开展壮大。

（2）市场应用及需求普遍

传感器相当于机器的感官，物联网也要经过传感器去感知周边物体和物理环境，从而为物联网应用层的数据剖析提供根据，随着将来物联网的纵深开展，进一步催生关于传感器的需求。

由于红外热电堆传感用具有非接触、快速及便利性等特性，随着国内红外热电堆传感技术的开展及逐步成熟，其性能与本钱可以较好的统筹民用消费范畴的需求，得到越来越普遍的应用，特别是在消费电子、智能家居、工业控制等范畴开端普遍应用。

（3）红外应用得到加速提高

2020 年，红外传感技术的大量普遍应用，使得人们看到了红外技术非接触测温的便利性及牢靠性，加速了红外技术在新范畴的应用推行，对红外技术的市场提高起到催化作用。将来，红外产品市场需求将会在本来的根底之上呈现快速增长的态势，为行业内企业提供严重开展机遇。

（4）国外高端产品市场垄断，国产化需求凸显

现有红外传感技术的产品，局部低端应用产品已开端完成国产化替代，但是大局部高端产品主要还是由国外厂商提供。关于红外热电堆技术，产业链上下游大局部在美国、欧洲、日本，价钱较高，效劳响应周期长，无法满足国内日益增长和急剧变化的应用需求，国产化厂商具备良好开展前景和宏大的生长空间。

6、行业面临的应战

（1）技术人才匮乏，人员分散

红外热电堆相关技术及产品的研制等是多学科交融的高精尖技术，触及到芯片设计、构造设计、制造工艺、封装设计等各种环节。对人员的技术请求高，人才培育的周期长，招致国内热电堆技术的研发人才队伍建立远远落后于行业开展的需求。同时我国红外传感技术起步较晚，经历丰厚、技术才能强的专业技术人才和管理人才也较缺乏。随着红外技术的逐渐应用推行，越来越多的红外技术相关公司对专业人才的需求也招致原本曾经匮乏的人才资源愈加分散，使得专业人才的缺乏矛盾愈加突出。

（2）技术积聚短，产业链整合不完善

关于红外热电堆技术，此前国内在该范畴主要还是各科研院所停止相关的学术研讨，产业化经历积聚时间较短，同时相关产业链不完善。近年来，固然国内的半导体代工资源及产业链在国度鼎力支持下得到较快生长与开展，但真正可以完成商业化运作并具有较强竞争力的供给商还不多，高效整合现有产业链资源从而完成竞争优势是很多企业面临的问题。

（3）新应用需求一定的市场推行时间

关于传统的红外产品，现有国际厂商具有技术、资金及市场的先发优势，国内的中小企业如要在市场竞争中取得优势，一方面要靠本身的产品技术创新及市场效劳等完成产品竞争优势，另一方面要靠开发新的产品应用等完成市场先发优势。产品创新和应用创新等都需求相应的时间去推行从而被市场承受，因而需求行业内企业可以积极推行创新产品及应用，终端企业支持与配合创新及应用，最终完成整个产业链的良性循环。