一纸红头文件的下发,为高德红外、大立科技、睿创微纳等国产红外厂商在疫情期间的研发和生产节奏拧上发条,加速对红外体温检测仪市场的供应。
红外体温检测仪也称红外热像仪,它与一般的额温枪、耳温枪不同。从检测距离看,额温枪一般为1到3cm,耳温枪需塞入耳中,而红外热像仪则可在1米以上,最远达10米;从检测数量看,额温枪和耳温枪等都需要一对一检测,而红外热像仪能显示热分布图像,可实现多人同测。
与此同时,红外热像仪系统还可以自动进行人检测、跟踪脸部温度,实现全自动测温,而本文探讨的正是这类红外热像仪。
据了解,截至3月初,大立科技累计已向全国29个省区市和港澳台地区的医院、地铁站、火车站和学校等人员密集场所,出货了超6000套测温仪设备;高德红外的人体测温设备则累计出货超10000台。
今年2月,工信部预计疫情期间全自动红外热成像体温检测仪需求约6万台,手持式约55万台。与此同时,随着红外感应设备的需求量持续攀升,未来该市场的短期需求在将达到100亿人民币左右。
伴随着国外疫情的蔓延,我国红外芯片厂商的疫情供应亦扩展至海外市场。
大立科技的海外订单自2月中旬以来持续增长,覆盖日韩、东南亚、欧洲和美洲等多个国家和地区,其中仅向韩国供货的防疫设备就已超千余台。
从全国出口总量看,据我国海关总署最新消息,我国自3月1日以来共验放出口了价值102亿人民币的主要疫情防控物资,其中含红外测温仪241万件。
短短三个多月,新冠肺炎疫情直接让我国的红外芯片市场火热了起来,使这项技术从幕后走到台前,让更多人知晓这项似乎离人们很遥远的技术,是如何广泛地与人们日常生活所结合。
而在这火热的市场背后,实际上是我国红外热成像探测器芯片厂商长达十余年的自研核心技术翻身仗。
二、军事领域关键技术,国产红外热成像技术的窘境与起点
什么是红外热成像探测器芯片?
理论上说,当物体高于绝对零度时,就会不断向外辐射电磁波,其中包含波段位于0.75~100μm的红外线,并且红外辐射的能量会随着温度升高而增强,红外热成像探测器芯片则是利用这一原理而制作。
我们可以做个类比,它就像是数码相机的CMOS传感器,相机里的CMOS用于可见光成像,而红外热成像探测芯片则负责红外光成像。
但红外热成像探测器芯片在结构设计、制程工艺、封装、基底材料甚至技术生命周期方面,都与数码相机的CMOS传感器有着较大的不同。就拿技术周期来说,CMOS传感器的技术路径遵循“摩尔定律”的发展,一般产品的生命周期不到半年就会被淘汰,而红外热成像探测器芯片这类产品的生命周期可延长至2年。
作为红外热像仪的最核心部件,红外热成像探测器直接决定了设备最终成像的分辨率和灵敏度,它能够帮助设备收集红外线的温度数据和热分布信息,并通过其余零部件进行成像以检测物体温度。
从技术类别上分,红外热成像探测器又可分为制冷型和非制冷型探测器。
简单地说,制冷型探测器需要在零下190℃左右的超低温环境下工作,因此它一般会添加制冷装置,通常应用在航天、船舰、导弹、科研等高端军工领域,具有灵敏度高和作用距离远等特点,同时工艺技术和制造成本也非常高。
▲制冷型探测器
相比之下,非制冷型探测器可以在常温下工作,虽然灵敏度和观测距离较短,但在成本、功耗、重量和寿命等方面具有优势,同时工艺技术门槛也更低,能够应用在大部分民用领域和常规军用领域。
▲非制冷型探测器