疫情下,紅外熱成像測溫儀背後硬核芯實力

2021-01-19 OFweek維科網

前言:

隨著新冠病毒在全球的傳播,作為防控疫情的重要設備,紅外熱成像體溫檢測設備市場需求也快速增長。

需求暴增供應仍不足

在新冠肺炎這樣的傳染病面前,額溫槍需要人工一對一地近距離檢測,且測溫結果精度不高,不利於疫情防控。

相比之下,熱成像儀不僅測溫精度高,而且可以遠距離同時測量多人的體溫數據,對於新冠肺炎的防控有著獨特的優勢。

在疫情尚未結束、復產復工在即的矛盾下,紅外測溫儀將有越來越多的應用場景,比如中大型企業、寫字樓、商場等諸多應用場景。

在以往國內民用紅外產品需求尚未釋放的背景下,此次顯著增加的紅外測溫儀100多億元的需求,將直接帶給我國紅外產品上市公司更大的業績彈性。

在近日發布的2019年業績快報,數據顯示,2019年實現營收5.39億元,同比增長27.29%,實現歸母淨利1.35億元,同比增長146.11%。隨著國家防疫體系的健全以及健康保障意識提升,紅外測溫設備需求有望延續,滲透率將持續提升。

由紅外MEMS晶片封裝之後形成的探測器便是紅外測溫儀中最核心的零部件。

因此,儘管紅外測溫儀生產廠商迎來了訂單大爆發,PCB板、紅外鏡頭、結構件等配件供應鏈吃緊的問題也不斷凸顯,但艾睿光電、高德紅外等多家測溫儀廠商目前的MEMS晶片及探測器庫存和產能相對充足,能夠滿足生產需求。

最大制約是上遊原料

紅外體溫檢測儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。上遊元器件的供應情況直接決定著下遊廠商的生產是否能夠達成。

由於產業鏈複雜,部分核心上遊材料供給不足或不及時。2003年SARS疫情爆發時,國內紅外體溫傳感器100%依靠進口,國內紅外體溫檢測儀廠家無法分配到傳感器,市場供應嚴重不足,導致紅外檢測儀無法廣泛用於SARS防控。

雖然當前我國紅外體溫檢測儀組件技術獲得了跨越發展,仍有關鍵物料無法自給。這就導致模組供應商面臨PCB、進口物料短缺等問題,進口物料報關速度緩慢,將大大延遲交貨日期。

目前,傳感器、存儲、MCU、信號調理以及電源類晶片的供求比較緊張。其中,熱電堆紅外傳感器最為缺貨,供應商以國外為主,國內也有部分供應商大量出貨。其次是MCU,由於缺貨目前已經有一些國內原廠在進行產品替代。

熱電堆紅外傳感器是一種熱釋紅外線傳感器,它是由熱電偶構成的一種器件。它在耳式體溫計、放射溫度計、電烤爐、食品溫度檢測等領域中,作為溫度檢測器件獲得了廣泛的應用。

供應商主要有TE、GE、德國海曼、荷蘭Smartec、Melexis、Thermometrics(安費諾旗下)、日本SEMITEC、尼賽拉、廈門燁映電子、深圳美思先端、眾智光電、上海格菲特、煒盛、智慧傳晟、森霸、漢威科技等。

核心器件不受制於人

第一梯隊:紅外行業的掌握核心技術自主核心器件的公司:高德紅外(高德智感)、艾睿光電(睿創微納)、大立科技。

第二梯隊:華中數控、浙江紅相、廣州颯特等紅外行業集成商。

第三梯隊:跨界紅外的安防頭部企業:海康威視、大華股份、宇視科技等安防行業也被納入疫情防控物資管理統一調配範圍。

疫情期間,不僅紅外測溫儀的需求劇增,紅外測溫晶片的需求也劇增。

若目前採購進口的核心探測器晶片至少需要半年時間才能到貨,而2015年來,艾睿光電、大立科技、高德紅外等國內企業已經掌握了紅外探測器的產業化生產能力,已經在逐步完成進口替代。

·艾睿光電已成功研發出非製冷1280×1024@10微米探測器晶片,據2018年報獲息,艾睿光電年度紅外晶片出貨量約為56000隻。

·高德紅外在製冷型和非製冷型紅外探測器都有建樹,2019年發布HD12微米製冷型和非製冷型紅外探測器。據2018年報獲悉,高德紅外紅外探測器年出貨量約為15000隻。

2017年研製出自主智慧財產權的「中國紅外芯」,擁有了當時國內第一條自主可控的 8 英寸批產 型 MEMS 生產線,可大批量生產非製冷焦平面紅外探測器。

目前公司已經擁有了三條完全自主可控的紅外探測器產線。

·大立科技目前已研製出600萬像素級的非製冷紅外焦平面探測器晶片,據2018年報獲息,大立科技年度紅外晶片出貨量約為16000隻。

在其2019年半年報中表示,其是國內少數擁有完全自主智慧財產權,能夠獨立研發、生產熱成像技術相關核心器件、機芯組件到整機系統全產業鏈完整的高新技術企業。

它也是國內唯一一家非晶矽非製冷紅外探測器廠家,(國產替代)主要包括兩塊,一塊是新研的項目,用公司自主核心的器件,第二塊是老型號的產品進行自主可控的替換。

三家紅外晶片總年度出貨量才約87000臺,而目前僅全自動紅外測溫儀的紅外晶片需求量已經超6萬臺,手持紅外測溫儀的需求量為55萬臺以上。

測溫晶片產業快速響應的背後,是整個中國半導體工業體系的崛起。在中國半導體產業全力發展之下,部分半導體細分行業早已實現彎道超車,向世界頂尖水平看齊。

核心元器件供應廠商

由於需求量在短時間驟增,不僅造成市面上的紅外測溫儀產品供不應求,同時製造紅外測溫儀的電子元器件也非常緊缺。

從紅外測溫儀組成主要包括:紅外溫度傳感器、MCU、存儲器、LDO器件、電源管理保護器、二極體、運放,其中紅外溫度傳感器是最核心電子元器件。

鄭州煒盛電子的產品線包括紅外氣體傳感器、電化學氣體傳感器、平面半導體氣體傳感器、載體催化元件、半導體氣體傳感器、流量傳感器、MEMS傳感器等十二大系列,200多個品種,共可用於檢測氣體300餘種。

無錫中微愛芯電子擁有完善的IC設計系統,擁有CMOS、BICMOS 、BIPOLAR設計能力。產品已形成MCU、TN/STN LCD顯示驅動、LED顯示驅動、等多個系列幾百個品種,覆蓋家電、物聯網、音視頻電子、汽車、工控、通信等多個領域

燁映電子掌握國際CMOS-MEMS智能傳感器設計技術,擁有幾十項集成電路版圖、發明等核心專利,為客戶提供高性價比、高集成度、小尺寸和低功耗的智能傳感器晶片及子系統的產品和解決方案。

華潤矽科的產品種類包括8位/16位通用MCU、電源管理電路、驅動電路、遙控電路、計量檢測電路、傳感器電路等多種電子元器件,其中遙控電路系列中包括紅外感性控制電路晶片。

煙臺睿創微納技術從事非製冷紅外成像與MEMS傳感技術開發的國家高新技術企業,具有完全自主智慧財產權,致力於專用集成電路、紅外熱成像探測器晶片及MEMS傳感器設計與製造技術開發。

深迪半導體為消費電子及汽車電子市場設計和生產低成本、高性價比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺儀晶片,自成立以來,深迪已推出了多種商用MEMS陀螺儀產品。

結尾:

經過這次疫情,人們對生命健康的重視會比以往更加強烈,醫療電子產品會得到更大的發展。

對於半導體廠商而言,醫療設備這個過去看似很小的市場,在2020年或將從手持紅外測溫儀這一爆款產品開始,變成廠商們深耕的市場,今後將向更廣泛的醫療電子設備進行布局。

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