疫情防護重點物資|紅外熱成像體溫檢測產業鏈深度解析

2020-12-01 儀器信息網

在今年春節前後於湖北武漢爆發的新型冠狀病毒(2019nCoV)疫情當中,由於新型冠狀病毒可以通過咳嗽、呼吸形成的飛沫進行傳播,所以公共區域的疫情監控與防治成為遏制疫情的重要環節。

而感染新型冠狀病毒的患者症狀表現主要呈現發熱、咳嗽、呼吸困難和乏力等症狀,所以體溫篩檢成為公共區域疫情監測的主要手段之一。但是,傳統的溫度計、額溫槍等測溫設備,不僅需要一對一檢查,檢測速度慢,而且還需要近距離接觸,因此存在較大的交叉感染風險。相比之下,紅外熱成像體溫檢測設備由於能實現遠距離(可達數米)、非接觸式、多目標同時進行體溫檢測,是在公眾場所甄別發熱人群效率最高的一種方式。

正因為如此,國務院於1月30日就印發了關於組織做好紅外體溫篩檢儀及配套零部件生產企業復工復產工作的緊急通知,通知明確將紅外體測篩檢儀納入疫情防控重點物資。

雖然國內紅外熱成像產業鏈企業大立科技、高德紅外、華中數控等緊急復工,並提供數千臺紅外熱像儀,攜手助力各地防疫工作,但遠遠滿足不了目前疫情的需求。

隨著各地延遲上班時限的臨近,返程復工大潮即將開啟,必將對於疫情的防控帶來更大的挑戰。預計各地政府及企業將進一步加大防疫工作的建設力度,目前醫院、高鐵、飛機場、地鐵、大型商超、寫字樓、學校等場所對紅外熱成像體溫檢測設備需求急劇增長。

以上海虹橋交通樞紐為例,2月8日下午2:00,上海舉行新聞發布會,介紹上海新型冠狀病毒感染肺炎防控工作情況。隨著返程高峰的到來,上海虹橋機場、虹橋火車站共設置了16個檢測點,主要以紅外熱成像體溫檢測設備為主,截至2月7日,虹橋樞紐機測體溫122萬人次,發現體溫異常101人。顯然,要想在短時間內實現對於如此大規模人次的體溫檢測,紅外熱成像體溫檢測設備是必不可少的利器。

目前,市場上的紅外熱成像體溫檢測儀一直處於缺貨的局面,各大熱成像體溫監測儀廠商的相關產品均處於缺貨狀態,一些廠商的相關熱門機型的訂單都已經排到了兩個月以後。與此同時,熱成像體溫檢測儀所需的一些關鍵元器件也出現了嚴重的缺貨情況。

下面就從市場需求、紅外熱成像技術及產業鏈等方面,對於紅外熱成像體溫檢測行業進行剖析。

一、非接觸式紅外熱成像體溫篩檢市場需求巨大

2020年2月2日,工信部新聞發布會上曾提到,目前為止收到各地各方面對紅外體溫檢測儀的需求約為2萬臺,手持式約30餘萬臺。工信部預計,整個全自動紅外熱成像體溫檢測儀需求約為6萬臺,手持式約55萬臺。

隨著各地復工返程人流高峰的到來,為了進一步加強對於疫情的防控,預計各地政府及企業也將加大防疫工作的建設力度,紅外熱成像體溫檢測儀將成為疫情的關鍵防控設備,特別是在地鐵、汽車站、火車站、機場、醫院、學校、大型寫字樓、工廠等應該重點監控的人流密集區域,紅外熱成像測溫設備需求將大幅提升。

根據交通運輸部公開的數據顯示,2019 年 10 月 24 日,國內共有 39 個城市開通運營城市軌道交通,運營裡程超過 5800 公裡。我們假設平均 1.1 公裡設有一個地鐵站,全國地鐵站數量為約 5200-5300 站。如果每個站點都至少部署兩臺紅外熱成像體溫檢測設備(進站口和出站口),則需求量將超1萬套。

汽車站方面,我們按照333個地級市,2862個縣進行大致測算,假設每個地級市平均擁有1.5個車站,每個縣擁有1.2個車站,則對應全國汽車站數量為 3934個,如果每個車站配備兩臺紅外熱成像體溫檢測設備,則需要近8000套。

火車站方面,資料顯示,國內客運站數量約有2000個。根據最新的報導顯示,深圳市政府和鐵路部門的相關工作部署,深圳站、深圳東站、深圳北站、福田站、光明城站、深圳西站等6個車站都將在車站出站口(上述車站共計出入口13個)加裝體溫監測設備,共計32套。也就是說平均單站需要至少5套紅外體溫檢測設備。考慮到很多小的站點人流較少,我們假設單站至少配置3套紅外體溫檢測設備,則需要6000套。

機場方面,資料顯示,截至2019年底,國內機場已達到248個(如果按航站樓來算,數量更多)。由於大型機場的入口及安檢口較多,所以需求量較大。根據四川在線的報導顯示,成都雙流國際機場T2航站樓,目前在客流量相對較大的8個進出口安裝了10臺紅外熱成像體溫檢測儀,以便在確保安全同時儘可能提高通過效率。如果我們按照平均一個機場需要10臺紅外熱成像體溫檢測設備來估算,那麼這塊的需求就將達到2480套。

▲成都雙流國際機場T2航站樓部署的紅外熱成像體溫檢測設備(圖片來源:四川在線)

在學校方面,根據教育部發布的《2018年全國教育事業發展統計公報》顯示,截至2018年,全國共有各級各類學校51.88萬所。如果按照每個學校至少配置1套紅外體溫檢測設備來估算,則需要51.88萬套。

在醫院方面,數據顯示,全國大中型醫院超過3.3萬家,如果每家醫院至少配備2套紅外熱成像體溫檢測設備,那麼就需要6.6萬套。

綜上,在新型冠狀病毒疫情之下,如果飛機、火車、地鐵、汽車站等交通樞紐,以及醫院、學校等人群聚集地都配備紅外體溫檢測設備,那麼僅這些市場的需求就將超過約61.13萬套。

此外,數據顯示,目前國內寫字樓物業在管面積超15.5億平米,同時國內還有數量龐大的工廠、企事業單位,這也意味著紅外體溫檢測設備的潛在市場需求巨大。

二、紅外體溫監測產品類型多,單價高

在產品類型方面,目前在公共區域部署的紅外測溫設備主要有四大類:固定式檢測系統、移動式檢測系統、手持式檢測設備和測溫安檢門。

▲固定式紅外熱成像體溫檢測系統,通常部署在交通站點的出入站口,檢測精度高(可以做到±0.2℃以內),視場角廣、檢測距離遠,最遠可支持10米左右,同時可以對10個左右的目標進行檢測。而為了保證檢測精度,通常固定式紅外熱成像體溫檢測系統會配備一個與正常人體熱輻射能量一致的恆溫「黑體」(上圖紅色方框內)來作為參照標準,進行實時校準。目前固定式的紅外熱成像體溫監測設備價格較高,通常需要十多萬元不等。(圖片來源:芯智訊攝於深圳北站)

▲移動式紅外體溫檢測系統,可以進行移動式靈活部署,檢測精度(在配備有黑體校準的情況下)、視場角和檢測距離與固定式相當。通常價格也要十多萬。(圖片:高德紅外部署於火神山醫院的全自動紅外熱成像測溫告警系統)

▲手持式紅外熱成像測溫設備,可以進行一對一或一對多的檢測,不過檢測精度(部分誤差大於±0.5℃)、視場角、檢測距離(有些只有0.5m)大多低於固定式和移動式紅外測溫設備。價格方面,低的有四五千塊的,精度較低,可能只有±2℃,精度高的則要數萬元。

▲另外,在預算有限的情況下,手持式紅外熱成像測溫儀也可以用三腳架固定住,充當固定式紅外測溫設備。

▲紅外熱成像測溫安檢門,這種類似於固定式紅外熱成像體溫檢測系統,不過檢測精度、檢測距離都要低一些。以上面視頻中的海康威視的這款紅外熱成像測溫安檢門為例,其測試距離為0.3-3米,精度為±0.5℃。此類產品價格大概在2萬左右。

需要指出的是,由於目前市場需求較大,且受春節放假及部分區域推遲上班政策影響,這也導致了一些原料及器件的供應受阻,設備廠商的產能提升有限,這也導致了「一機難求」的局面。再加上一些中間商囤貨、炒貨,也進一步加重了缺貨及漲價的局面。

三、紅外體溫檢測原理及系統結構

1、紅外熱成像原理

紅外線是眾多不可見光線的一種,又稱紅外光、紅外熱輻射,其波長介於微波與可見光之間(波長在0.76-1000 微米間)。理論上,所有溫度高於絕對零度(-273℃)的物體都會向外輻射紅外線,而紅外線能量的大小與物體表面的溫度和材料特性直接相關,溫度越高,紅外線能量就越大。

▲紅外光的波長處在微波和可見光之間(來源:睿創微納招股說明書)

目前主流紅外成像系統,一般選擇不易被大氣吸收的 3~5μm、8~14μm 的熱紅外線作為主要工作波段,工作在 3~5 μm 波段的稱為中波紅外探測器,工作在 8~14 μm 波段的稱為長波紅外探測器。而不同探測目標有不同的輻射特點,需要根據目標輻射溫度、背景輻射環境、探測距離等因素來綜合考慮選擇的探測器。

具體來說,紅外成像系統將探測到的熱紅外線轉換為可見圖像分為三個環節。第一步是利用對紅外輻射敏感的紅外探測器把紅外輻射轉變為微弱電信號;第二步是利用後續電路將微弱的電信號進行放大和處理,從而採集到目標物體溫度分布情況;第三步是通過圖像處理軟體對上述電信號轉換為電子視頻信號,通過顯示系統得到可見圖像。

2、紅外熱成像系統結構紅外探測器是核心

紅外熱成像系統主要由包括紅外光學系統、機芯、智能處理電路、電池、外殼、顯示屏等組成的完整系統。

▲紅外熱成像系統結構(來源:FLIR 公司官網,睿創微納招股書,方正證券研究所整理)

其中,機芯主要由紅外探測器及帶有算法的數字圖像處理電路構成。機芯的工作原理是將探測器輸出的微弱電信號進行處理以及數位化採樣,通過算法對數位化後的信號進行圖像和溫度定量的處理,最終將目標物體溫度分布圖轉化為視頻圖像。

而紅外探測器是紅外成像系統的核心組件,主體為紅外焦平面陣列,利用焦平面陣列將紅外輻射信號轉化為電信號,其性能決定了最終成像的清晰度和靈敏度,結構上主要由 CMOS 讀出電路及 MEMS 傳感器兩部分組成。上層的 MEMS 傳感器用於吸收紅外輻射能量,能量產生的溫度變化引起材料電阻變化,CMOS 讀出電路將微小的電阻變化以電信號的方式輸出。

▲紅外探測器架構示意圖(睿創微納招股說明書、中信證券研究)

根據焦平面陣列工作單元光電轉換過程中應用物理原理的不同,紅外探測器可分為光子探測器和熱探測器。兩類探測器應用不同的敏感材料,對應不同工作溫度。

3、製冷型與非製冷型探測器

光子探測器的各類敏感材料中,碲鎘汞應用最廣泛,量子阱(QWIP)、量子點、超晶格材料近年來也都在快速發展。上述敏感材料一般工作於低溫環境,如適用於中波段的碲鎘汞材料有效工作溫度為 200K(-73℃),當探測器製冷到 77K 時,該材料的響應波段才能延伸到 3~5μm,只有接近絕對零度光譜效應才能超過 8μm,因此光子型探測器需要配置製冷器,也稱製冷型探測器。而製冷器的應用也決定了製冷型探測器的體積大、功耗大、壽命短。

在熱探測器的敏感材料中,氧化釩和非晶矽應用最廣泛。參考 Antoni Rogalski 2011 年發表的《Recent progress in HgCdTe infrared detector technology》,全球範圍內應用氧化釩材料的非製冷探測器市場份額達 70%,而多晶矽為17%。因為該類材料都工作在常溫環境,不需要製冷器,所以熱探測器也稱非製冷探測器。

▲非製冷紅外焦平面探測器分類

綜合來看,製冷型由於敏感材料成本高、使用波段窄、製冷系統成本高等原因,使用成本大幅高於非製冷。且製冷型的主要敏感材料如碲鎘汞和新型量子材料在製備過程中難以生長、成品率低,導致價格高於非製冷型的常用敏感材料。製冷型不同材料穩定可測的光電效應只集中在部分波段內,導致普通製冷型適用波段較窄,不同波段的探測任務需要使用多個製冷型探測器,或是價格更為昂貴的多波段製冷型探測器。非製冷型的響應是溫升變化,與頻率無關,因此單一熱探測器能夠基本覆蓋完整紅外波段,完成各波段探測任務。

目前,製冷型探測器雖然性能優異,但是需要在液氮低溫下工作,體積大且成本高,整機售價高達數十萬元,主要用於航天、船艦等領域。而非製冷型探測器不需要添加製冷裝置,因此結構簡單、體積較小,價格相對低廉,在軍用領域,不僅能夠取代部分製冷型應用,還能應用於諸多製冷型紅外探測器受限的場合,比如單兵裝備等,在民用領域也在快速普及。

除了醫學測溫之外,紅外熱成像測溫還可用於預防性檢測,例如對電力輸電線路、發電設備、機械設備等通過紅外熱像儀檢測異常發熱區域,可以預防重大停機以及事故的發生。在建築方面,用於檢測房屋的隔熱效果、牆壁外立面、空鼓、滲水和黴變等。其它的領域還包括產品研發、電子製造和製程控制等。

不過,非製冷型紅外探測器的設計、生產及研發涉及到材料、集成電路設計、製冷和封裝等多個學科,技術難度大,目前全球僅有美國、法國、以色列、中國等少數國家能夠掌握非製冷紅外探測器核心技術。

四、核心器件國外廠商壟斷,國產化加速

由於非製冷紅外焦平面陣列探測器是從20世紀80年代開始,在美國軍方支持下發展起來的,在1992年全部研發完成後才對外公布。初期技術路線包括德州儀器研製的BST熱釋電探測器和霍尼韋爾研製的氧化釩(VOx)微測輻射熱計探測器。後來由於熱釋電技術本身的一些局限性,微測輻射熱計探測器逐漸勝出。2009年,L-3公司最終宣布停止繼續生產熱釋電探測器。之後,法國的CEA/LETI以及德州儀器公司又分別研製了非晶矽(a-Si)微測輻射熱計探測器。霍尼韋爾後來把技術授權給數家公司生產製造,CEA/LETI的技術在新成立的ULIS公司生產。而後的20多年內,美國的非製冷探測器發生過多次的公司併購重組,Flir成為了最大的非製冷探測器供應商。

特別需要指出的是,紅外探測器不僅能夠精確測量人體/物體溫度,而且支持在無光環境進行偵測,具有夜視、測溫等應用。因為紅外熱像儀捕捉紅外線的能力較強,可以被動接收物體的微弱遠紅外輻射,抗幹擾能力較強,更為隱蔽,並能在有煙霧和強光幹擾的情況下探測到物體,因此最早在軍事作戰和警用領域被廣泛應用。近年來才開始逐步進入安防及海外狩獵等民用市場。而在此次國內爆發的新型冠狀病毒疫情的影響下,人體體溫篩查成也為了紅外熱成像儀的一個重要應用。

不過,由於紅外探測技術具有高度的軍事敏感性,現代化軍隊對紅外設備的依賴也在不斷加強,核心技術由國外少數國家掌控並高度管制,各國對高端軍用紅外產品及相關技術實施禁運以維持壟斷地位。這也在一定程度上限制了國內高端紅外探測技術的發展。

根據《瓦森納協定》中對於紅外探測器的規定,滿足「一定條件」的紅外熱像儀將屬於「武器級別」,該級別的紅外熱像儀需要獲得相關證書才可出口。這些「一定條件」包括對圖像採集頻率、像素、價格的要求。在該協定下,長期以來我國高端紅外技術受到國外封鎖,對於高端探測器的內在需求缺口大。例如,大立科技在 2008 年招股說明書稱「法國 SOFRADIR、ULIS(為母子公司)的供貨,目前還沒有相關替代措施。其高端產品對我國仍然禁售,中低端產品價格昂貴,並實行最終用戶許可制度」。

在此背景之下,美國的Flir、FLUKE以及2019年由Sofradir和ULIS合併而成的Lynred成為了全球非製冷紅外探測器的主要供應商。

而對於國產紅外設備廠商來說,在高端紅外探測器進口受限的情況下,自研也就成了一條必須要走的路。

目前,國內高德紅外已建成了 8 英寸 0.25um 批產型MEMS 生產線,是國內唯一一條自主可控且具備批產能力的非製冷紅外焦平面探測器生產線。而睿創微納也掌握MEMS晶片的核心技術,主要系自產自用,同時也有向海康威視等供應;大立科技在核心器件領域獲「核高基」重大專項資金支持,在非製冷紅外焦平面探測器領域也獲得了突破。此外,還有北方廣微、中電11所等。據了解,海康威視也有自研非製冷紅外探測器,主要依託於2016年成立的子公司海康微影,目前已可提供高性能、低功耗的視覺傳感器及MEMS機芯組件。

綜合看,國內廠商非製冷紅外探測器性能指標與國外差距不大。非製冷紅外探測器的主要應用於民品和軍用單兵裝備市場,性能指標發展到一定程度後即可較大程度滿足各方面客戶的需求,繼而性價比成為擴展市場的關鍵。

國內相關廠商經過長期的研發投入與技術積累,目前與國外相關民用產品的技術性能差距不大,部分產品的部分性能指標已接近於國外同類產品。例如,睿創微納已成功量產陣列規模達1280×1024、像元尺寸達 12μm 的氧化釩非製冷探測器,在這兩個主要參數上已經超越 BAE、ULIS,並且已成為全球繼 DRS 後第二家成功研製 10μm 非製冷探測器的企業。但 12μm 在睿創微納產品系列中滲透率不高,多數產品仍使用 17μm 等大尺寸探測器。同時在封裝技術上,國內企業如睿創微納、高德紅外仍以陶瓷封裝、金屬封裝為主(而國外晶圓級封裝已較為普及),良品率也尚待提高,預計未來國內廠商將集中在降低成本以提升產品性價比上發力,並有望獲得更多的市場份額。

從整機領域來看,由於紅外成像行業的準入門檻較高並存在技術封鎖,目前國際上僅美國、法國、韓國、以色列和中國等少數國家掌握非製冷紅外晶片設計技術,而具備大規模生產能力的廠商也較少,目前主要包括美國的 DRS、L3、BAE、FLIR、Seek,以色列的 SCD,法國的 ULIS。

其中,歐美廠商較早地進入了非製冷紅外熱成像產品市場,已經建立份額優勢。根據 Yole Development Group 的統計,2017 年非製冷紅外熱成像儀全球總銷量130萬臺,北美廠商中僅FLIR一家公司份額就達到66%。

而國內供應商主要有大立科技、高德紅外、華中數控、睿創微納、海康威視、大華、中電11所、北方廣微、廣州颯特等。但是,相對於國外廠商來說不論是在營收規模還是在市場份額上都較小。

從整個紅外產業鏈來看,目前國產廠商在各個環節當中的佔比也仍然很小。

五、部分相關企業

1、FLIR

美國 FLIR 是迄今全球最大的專門從事紅外系統解決方案的公司之一。美國 FLIR 公司成立於1978 年,逐步從民用紅外市場拓展至警用執法機構、軍用市場。通過貫徹「商研軍用」(CDMQ)戰略,堅持以降低成本、系統化、拓寬下遊應用領域為三大併購方向,並在近兩年併購與大數據、雲計算、人工智慧等相關企業,FLIR 成功實現向多領域提供以紅外為主探測解決方案企業的轉型。

近年來FLIR 全球市場份額提升顯著,全球民用紅外市場份額由 2002 年的 27%(Maxtech 數據)提升至 2016 年的 66%(Yole Développement 數據),全球軍用紅外市場 2014 年位居第七。

2018 年,FLIR實現營業收入 17.76 億美元,近十年毛利率、淨利率平均值為 50.96%、 14.04%,較為穩定。

2、高德紅外

高德紅外創立於1999年,是規模化從事紅外核心器件、紅外熱像儀、大型光電系統研發、生產、銷售的高新技術上市公司,擁有完全自主智慧財產權的紅外核心晶片。高德紅外工業園位於「中國光谷」,佔地200餘畝,總資產50億元,高科技人才3000餘名,已建成覆蓋底層紅外核心器件至頂層完整光電系統的全產業鏈研製基地。

據高德紅外負責人介紹,在本次新型冠狀病毒疫情中,除面向大型人群的全自動紅外熱成像測溫告警系統外,高德紅外的手持測溫儀也在加大供貨,具備使用便攜、測溫精準、移動互聯等特點,可快速高效進行高溫體徵篩查。目前公司產品處於供不應求的狀況。

據了解,面對疫情,高德紅外關鍵崗位員工春節假期無休,生產員工24小時輪崗制加班加點生產紅外人體測溫儀。目前高德紅外主要提供的紅外體溫篩查儀三個型號產品有XT236及MS系列,採用384×288解析度的非製冷焦平面探測器,可提供清晰的紅外熱像圖,以及1280x960解析度的可見光圖像;採用先進的智能圖像算法處理技術,大大提升了監控效果。

同時,公司也在不斷開發和升級其他產品,為了還將推出3-4種型號來應對疫情防控。同時會保持24小時輪班生產制度,充分釋放產能。公司已新增了15000套全自動紅外熱成像測溫告警系統的生產計劃,即將以每月1000套的速度生產,儘快提供更多的產品來助力一線人員的疫情防控工作。

對於人體測溫儀的核心原材料及產能問題,在近日的電話會議上,高德紅外表示,公司原材料充足,備產1.5萬臺,預計2月10日之後達到每天1000臺的產能。高德紅外強調,公司是國內唯一成功搭建三條8英寸探測器晶片(製冷、非製冷)批產線的企業,由於公司有自產晶片,探測器有現成存貨,且公司新投產的備料已經基本齊備。

對於其他原材料的供貨,雖然武漢和湖北受到交通管制,但工信部已把高德公司列入重點保障名單,現對公司的物料和物流方面開綠燈,同時還上報了未復工原材料企業的清單,一一通知各個廠家復工,原材料採購不存在問題。另外,測溫產品生產過程中最耽誤工時的是校溫,而目前行業只有高德紅外擁有有全自動校溫線,因此生產效能是沒問題的。

據不完全統計,截至目前,由高德紅外生產的紅外人體測溫儀,已有二千餘臺安裝到了包括武漢天河機場、武漢高鐵站、武漢協和醫院、成都雙流國際機場、成都東站、北京大興國際機場、廣東白雲機場等在內的全國各地的醫院、車站、機場等人流密集的公共場所。在武漢火神山雷神山醫院和供醫生住宿的酒店裡,也都安裝上了高德全自動紅外熱成像測溫告警系統。

3、大立科技

浙江大立科技股份有限公司(以下簡稱大立科技)前身為1984年成立的浙江省測試技術研究所,2001年完成改制, 2008年2月在深圳證券交易所掛牌上市。

大立科技的主要產品包括非製冷紅外焦平面探測器晶片、紅外熱像儀和巡檢機器人三大類,產品應用涵蓋民 用與軍工。公司擁有熱成像產品核心器件、機芯組件及整機系統的全產線生產能力,是國內規模最大、綜合實力最強的民用紅外熱像儀生產廠商之一。從營收佔比來看,大立科技營收的93%都是來自於紅外產品。同時,公司是軍用紅外非製冷探測器定點承研承制單位,具有武器裝備科研生產的完備資質,是國家二級保密資格單位。

在本次新型病毒疫情發生之後,大立科技迅速做出響應,並率先在武漢大學中南醫院裡投入DM60-W人體測溫智能篩查系統。

▲大立科技DM60-W人體測溫智能篩查系統(來源:公司官網)

據介紹,大立科技的測溫智能篩查系統援助過非洲伊波拉,是應對SARS、賽卡、鼠疫等傳染疫情的明星產品,具有非接觸式快速篩查體溫,遠距離、大面積人群檢測。公司產品具備計量證書,且在衛生檢疫行業應用廣泛,紅外與高清可見光同步監控,溫度顯示,並能多點溫度同時報警,實行多機同時管控。

目前,為了保障生產,大立科技已成立應急工作小組,生產部門加班加點,全負荷滿足疫情防控需求,保障防疫工作的順利開展。在大立科技2月2日的電話會議中表示,相關負責人表示,即使春節假期加急趕工,其測溫智能篩查系統的產能也只有100臺/天。而限制主要來自於上遊相關器件及材料的供應商的供應不足。

2月4日下午,大立科技董秘範奇就產能問題表示:「公司目前紅外熱成像測溫儀日產能穩定在100臺左右,月均大概3000臺,計劃在供應鏈穩定後,提高到5000臺。產品有兩種,單品價格主要取決於探測器解析度,不同場景配備的不同鏡頭等。」

大立科技方面還表示,當地省經信廳還向公司派駐了駐廠幹部,幫助公司協調相關部門和供應商,確保供應鏈的持續穩定。為了可根據疫情防控需要進一步提高產能。

據了解,2019年12月至今,大立科技已有200餘套設備部署在武漢、上海、內蒙古、深圳以及非洲等地機場樞紐、口岸、醫院等區域。針對此次疫情,公司作出快速響應,已快速支援武漢中南醫院、無錫碩放機場、湖州火車站、溫州機場、深圳證券交易所、杭州蕭山機場等地。

4、睿創微納

睿創微納成立於2009年12月,註冊資本1.8億元,是一家領先的、專業從事非製冷紅外成像與MEMS傳感技術開發的高新技術企業,致力於專用集成電路、紅外成像傳感器及MEMS傳感器設計與製造技術開發,為客戶提供性能卓越的紅外熱成像、非接觸測溫與MEMS傳感技術解決方案。

公司核心技術團隊擁有多年數模混合集成電路設計、傳感器設計與製造、MEMS器件封測技術、圖像處理算法研究與開發經驗,具有完整的從集成電路到MEMS器件、模組技術研發和產品實現能力。值得一提的是,睿創微納成立的近十年間獲117項專利信息以及13項軟體著作權。

目前,睿創微納的產品廣泛應用於工業測溫、汽車夜間輔助駕駛、安防監控、森林防火、建築節能評估、消費電子以及物聯網等諸多領域。

整體來看,受益於民用領域紅外熱成像儀的需求擴張,公司民品業務收入大幅提升, 2016~18 年營收 CAGR 為 153%,2018 年民品營收達 2.69 億元,其中探測器、機芯和整機分別貢獻 0.93/0.60/1.13 億元。展望未來,隨著滲透率提升+下遊應用空間進一步打開,公司民品業務同樣有望持續快速增長。

在本次新型冠狀病毒疫情當中,根據公司公告,2020年前公司用於人體體溫篩查的產品銷售佔比較低,相關產品 2018/19 年營收分別為 7.7/196.3 萬元。公司的主要產品為紅外探測器、機芯組件及紅外熱像儀。疫情爆發後,公司加緊生產測溫模組及人體體溫快速精準篩查紅外熱像儀,目前已應用於武漢協和醫院、廣州白雲機場、成都火車站、北京地鐵站等防疫篩查一線工作中。

▲睿創微納的紅外體溫檢測設備被應用於武漢協和醫院(圖片來源:艾睿光電;註:艾睿光電是睿創微納全資子公司)

目前睿創微納已接到大量訂單,且政府已出臺相關政策解決紅外測溫儀配套零部件的復工及運輸問題,預計公司測溫設備出貨量將迅速增長(預計可達到數百~上千套/月)。

另外,根據此前睿創微納招股說明書顯示,睿創微納計劃至少投入 1.2 億元用於紅外熱成像終端應用產品開發及產業化項目,旨在拓展終端產品應用廣度。項目建成後,公司將擁有汽車輔助駕駛、安防監控、個人視覺、測溫四大板塊,該項目將為公司新增 7000 只/年的整機產能,並將強化公司在民用產品領域的布局。

在核心的非製冷紅外焦平面晶片技術方面,睿創微納也在積極擴充產能。根據公司招股說明書,公司計劃投資 2.5億元用於非製冷紅外焦平面晶片技術改造及擴建項目。該項目在公司業務的基礎上,對非製冷紅外焦平面晶片進行技術升級,開發下一代像元尺寸傳感器技術、更先進的晶圓級封裝技術(WLP)和晶圓級紅外光學技術,以及智能的專用紅外圖像處理晶片(ASIC)技術,實現非製冷紅外晶片的集成化、模組化、大規模產業化。項目建成後可生產高端、中高端、中低端和低成本四個探測器產品系列,該項目預計新增產能約 36 萬隻/年(2019 年公司產能預計為 20 萬隻/年);同時,在晶圓級封裝技術成熟後,公司生產效率與成本將能顯著優化。

與此同時,睿創微納還將投入至少 8000 萬元用於睿創研究院項目。研究院的三個研究方向包括太赫茲成像技術、新一代紅外晶片和智能模組以及高端光學 MEMS 晶片。

需要指出的是,睿創微納還為海康威視、華中數控等紅外整機廠商提供紅外測溫探測器或機芯。

根據財報顯示,2016 年起,睿創微納就與海康威視建立了良好的業務關係,後者連續三年成為公司第一大客戶,2018 年海康威視從公司的採購額接近 8500 萬元。2018 年起,隨著公司加速整機業務拓展,2018 年海康威視對公司的營收佔比較過去兩年下降。

5、華中數控

華中數控成立於1995年,隨後在1998年華中數控變成國家數控的產業化基地,依託在學校,2001年改成股份公司,2011年在創業板上市。主營數控工具機、機器人和智能製造裝備、新能源汽車電驅、紅外熱成像儀等業務。

華中數控是國內最早做紅外人體測溫系統的公司,產品早在2003年非典就發揮重要作用,有近二十年歷史,目前這塊業務年銷售收入在3000萬元左右,國內市佔率一直排名靠前。今年單一此產品應該會帶來收入的高速增長,

今年新型冠狀病毒疫情發生後,對於紅外測溫系統的需求快速增長。位於湖北武漢的華中數控不僅向湖北省內各地市州捐贈了若干人體測溫紅外熱像儀。同時,公司生產的紅外熱像儀的生產和安裝工作也如火如荼的進行著。

此前華中數控相關負責人接受採訪時就表示,1月20日深夜,由華中數控生產的首批12臺紅外智能體溫檢測系統,就已經在鄭州某重點三甲醫院安裝完畢。21日,13臺設備發往西安鹹陽國際機場,1月22日安裝完畢。之後還有20多臺設備陸續發往鄭州、北京、深圳、長春等城市的醫療機構和交通樞紐。截至1月22日,發往全國各地的「紅外智能體溫檢測系統」已經累計達到299臺套。1月25日,大年初一,火神山醫院的華中數控的「紅外熱成像智能體溫檢測系統」設備也正式投入使用。

在產能方面,此前工信部要求華中數控在2月10日達到50臺/天的產能。而根據2月6日華中數控的電話會議顯示,目前華中數控的紅外體溫檢測設備的產能正在迅速爬升,月初產能是20-30臺/天,目前本周已經爬升至60-80臺/天,目前已經供貨接近400臺,本月7-12號基本穩定在60-80臺/天,預計將於本月12日爬升至100臺/天,2月20日達到110臺,後續還有爬升空間。

華中數控表示,目前產能制約主要是在零部件供應上(其主要採用的是國外機芯),國外晶片每周在500臺,12號之後國產晶片也會供應,產能繼續增加。另外,校準的黑體目前所有競品企業都缺貨,但暫時只影響設備部分精度,不妨礙使用。

6、AI廠商助力紅外體溫檢測

值得一提的是,除了傳統的紅外體溫檢測設備廠商和一些安防廠商推出了相應的體溫檢測設備之外,國內的不少AI技術廠商也紛紛利用自身的技術賦能紅外體溫檢測設備。

曠視科技就推出了「明驥」AI體溫檢測系統,與以往不同的是,這套AI測溫系統創新採用了人體識別+人像識別技術,配合紅外/可見光雙傳感器的解決方案,同時基於自主研發的人工智慧平臺Brain++完成了對帶口罩和帽子檢測算法的優化,不需要被識別者脫帽或者摘掉口罩,即可完成對於體溫和人臉的識別,使得在人流密集型的場景下也可以快速識別。可實現每秒15人的高速檢測(攝像頭採集頻率達到每秒25幀),精度可達±0.3℃,且一套系統可以覆蓋16個通道,基本保證了一座地鐵站出入口的管控。

▲在海澱政務大廳,人們正在試用曠視「明驥」AI體溫檢測系統

百度公司也推出了基於AI圖像識別和紅外熱成像技術的「百度AI多人體溫快速檢測方案」,實現快速初步篩查,高溫人群準確測溫及精準定位等功能,並已在清河站完成部署。

▲百度AI多人體溫快速檢測解決方案

據介紹,百度AI多人體溫快速檢測解決方案使用了基於人臉關鍵點檢測及圖像紅外溫度點陣溫度分析算法,可以在一定面積範圍內對人流區域多人額頭溫度進行快速篩選及預警,解決了佩戴口罩及帽子造成的面部識別特徵較少的問題,方便對人流聚集處的快速篩選。

澎思科技也推出了「澎思智能無感人體測溫系統」。據介紹,該系統採用紅外熱成像體溫檢測方式,由可攜式主機、熱成像攝像機(黑體可選)組成,在30°C~45°C測量範圍內,系統同時支持16個目標檢測,測溫感應距離遠達3米,多目標測溫精度高達±0.3°C,固定通道單點測溫精度高達±0.2 °C ,能夠快速實現異常體溫篩查。

▲澎思智能無感人體測溫系統

同時,搭載澎思自研的人臉識別和行人ReID技術 ,實現人體體溫與人員智能關聯,一旦發現體溫異常目標,將立即通過本地語音、燈光等多種方式實時告警,幫助工作人員快速定位發熱人員及其親密接觸群體,並進行攔截,以啟動進一步的確認檢測和醫學觀察。同時體溫、人臉比對記錄將同步後臺,方便後續溯源。


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