纵观红外热像仪市场,主要企业例如FLIR实现了从芯片到整机的一体化覆盖,且FLIR基本不对外出售机芯和芯片,只提供整机和全套解决方案。造成这样的原因主要在于该产品工艺特殊很难找到一家代工厂专门为其代工,特别是行业早期由于市场空间不大,更是造成了这种现象的出现。所以,虽然国内整机厂商很多,但只有像大立科技这种拥有上下游完善的技术储备的企业才更具有竞争力。与此同时,大立科技始终坚持民军两条腿齐步走的策略,在热像仪市场爆发之际,公司凭借充足的产能和完善的技术成功获取大量订单。
2.2. 技术更新带动产品价格下降,加速各行业红外渗透率提升
近年来由于红外芯片实现了国产化,同时芯片的封装技术从金属封装发展到了陶瓷封装,再进一步向晶圆级封装发展,进一步带动了红外产品的成本和售价下降,使得红外技术和产品在民用领域得以快速普及。红外热像仪的每个热敏单元从结构上主要由CMOS读出电路及MEMS传感器两部分组成,上层的MEMS传感器通常使用氧化钒或多晶硅等热敏材料制成,用于吸收红外辐射能量并将温度变化转换成电阻的变化,CMOS读出电路将微小的电阻变化以电信号的方式输出。CMOS读出电路和MEMS传感器为多层结构,精密复杂,其设计和生产过程难度很高,是红外探测器的核心步骤。
除上述两步外,封装也是制作探测器的重要步骤之一。封装成本占非制冷红外探测器研制总费用的50%以上,而决定封装成本的主要因素是其采用的封装技术,所以封装技术己逐渐成为非制冷红外探测器技术领域的研究重点之一。由于红外探测器接收的红外辐射能量变化细微,为了保证成像效果,需要将探测器置于真空环境下工作,目前行业内封装技术可以分为金属、陶瓷及晶圆级封装三类。其中晶圆级封装难度最大,但集成度更高,提高了批量生产的效率并能将封装成本从千元量级将至百元量级,有利于进一步降低产品价格,降低使用门槛,扩大市场容量。
根据公司2019年年报,公司的晶圆级封装探测器研发取得重要进展,现正向产业化方向继续努力,不断提高产品合格率,降低实际使用成本,为热像仪进入消费级应用提供可能。
成本因素和工业互联网以及无人驾驶等新兴科技的出现将促使我国红外设备需求将快速增长。红外技术主要应用在检测、监视、探测等感知环节,不依赖可见光等常规外部因素便可发挥左右,并且在准确性和灵敏度等方面具有优势。红外产品在我国很多传统行业,如冶金、石油、电力等行业的渗透率较低,而这些行业中涉及大量的检测、监测的环节,这些环节对于安全高效生产意义重大。而由于我国人口结构导致问题导致人工成本越来越高,同时人工受制于生理因素又有诸多限制。用设备逐步替代人工是大势所趋,也符合制造业升级转型的发展路径。
2.2.1 公司产品在轨道交通领域发展迅速
公司红外热像仪产品已切入轨道交通检测市场,收入利润规模增长迅速。2019年公司已成功开拓轨道交通业务,中标上海地铁项目,为上海地铁提供手持式测温仪和挂轨式巡检机器人等产品,首期中标金额约为1000万,后续还将开展下一步合作,同时公司也在加速推荐宁波苏州等地区项目。2019年公司在轨道交通领域的收入约为2000万左右。
红外检测在铁路市场的应用处于初期阶段,后续市场空间巨大。铁路系统是一个非常庞大复杂的系统,有着数不胜数的电力机车、配套电气设备、接触网线和信号系统等,对铁路系统当中的这些重大装置设备采用有效的预测性维护的重要性和紧迫性不容忽视。铁路系统运行时在热量和温度方面有明显特征,红外热像仪可以精准找出温度异常部位,快速定位可能出现故障或运行异常的部分,从而保障铁路系统的安全运营。而铁路领域的检测手段和相关仪器发展相对不足的,使用的很多设备为初级的手持式测温仪,效果更好效率更高的热像仪应用很少,因此市场空间巨大。