潮科技 | 非製冷紅外成像儀和探測器技術及市場趨勢
編者按： 本文是36氪“邊界計劃”的轉載內容，來自微信公眾號“MEMS”（ID：MEMSensor），作者麥姆斯諮詢殷飛，原文題目《 非製冷紅外成像儀和探測器技術及市場趨勢-2019版》，36氪經授權轉載。
紅外新應用帶來了更大的紅外探測器出貨量，出貨量的提升也反過來推動了新應用發展，從而使非製冷紅外感測市場進入了良性迴圈。
從亞馬遜、LG Innotek到卡特彼勒，紅外感測市場吸引巨頭紛至沓來
據麥姆斯諮詢介紹，隨著大公司紛紛湧入，2018年可能成為非製冷紅外成像儀和紅外探測器市場爆發的臨界點，例如： LG Innotek宣佈拓展其熱成像紅外模組業務。由於LG是可見光攝像頭模組市場領導者，同時也是蘋果（Apple）公司供應商，此舉著實令紅外感測市場興奮； 亞馬遜（Amazon）於2018年推出了9家無人收銀商店，店內採用了包括紅外感測器在內的數百顆攝像頭。預計到2021年亞馬遜將開設3000家這樣的無人收銀商店； 隨著CAT S60智慧手機的成功，卡特彼勒（Caterpillar）推出了功能更強大的CAT S61。兩年內，CAT S60的出貨量已經超過了50萬臺。
除了這些公司，傳統非製冷紅外廠商在新產品和新技術方面仍然非常活躍。Leonardo DRS推出了基於晶圓級封裝VOx微測輻射熱計的TENUM 640機芯，像元尺寸達到了最小的10 x 10 um；ULIS為智慧建築應用打造了一款名為ThermEye的專用產品，並已被Irlynx選擇用於智慧建築專案；市場領導者FLIR也推出了多款新產品，包括FLIR One Pro、IntelliRock III和Saros Dome。
SEEK Thermal的快速發展則重塑了非製冷紅外市場。2017年，SEEK Thermal的出貨量超過了10萬，佔據了微測輻射熱計可觀的市場份額。這家市場新星表現積極，正在努力解決儘可能多的紅外應用。2017年，微測輻射熱計的全球整體出貨量約130萬，排名前三位的分別是：FLIR（市場份額66%）、ULIS（市場份額13%）以及SEEK Thermal（市場份額12%）。紅外探測器領域則相對穩定，五家公司在2017年繼續分享了價值2.52億美元、近80%的市場份額，其中，Excelitas佔據了43%的市場份額，其後分別為Nicera（17%）、Murata（11%）、Melexis（7%）以及Heimann（4%）。
2018年新上市的非製冷紅外產品
微測輻射熱計的年出貨量將在兩年內達到200萬
非製冷紅外成像儀和紅外探測器市場前景看好，預計2018~2024年期間的年增長率可達7%。對於微測輻射熱計，眾多商業應用推動了市場增長，包括熱成像、監視、個人視覺系統（PVS）和消防。最值得注意的是，2017年微測輻射熱計出貨量超過100萬，主要得益於FLIR的Lepton機芯和SEEK Thermal的成功，預計2021年微測輻射熱計的出貨量將達到200萬！
非製冷紅外成像儀業務仍將由迅速擴張的商用市場推動，預計2018~2024年期間出貨量的複合年增長率（CAGR）可達15.8%。到2024年，商用市場預計將佔據所有出貨量的93%。2018~2024年期間，熱成像應用的出貨量複合年增長率為9%，這是微測輻射熱計市場的重要應用，其中紅外成像儀用於工業和商業應用，包括家庭診斷和熱點識別。消防領域則是一個極具吸引力的潛力市場，2018~2024期間該領域出貨量的複合年增長率預計將高達20%。目前全球約有3700萬消防員，市場潛力巨大。
個人視覺系統主要包括行動式雙目夜視鏡、單目夜視鏡和瞄準器，它們被廣泛用於邊界巡邏、執法，以及日益增長的戶外消費類應用，例如山地運動和狩獵等。戶外消費類應用市場形勢喜人，也是全球紅外市場的重要貢獻者，預計2018~2024年期間的年增長率將達到30%。目前，美國是紅外個人視覺系統最大的市場，因為美國擁有龐大的狩獵和執法市場。
對於其他應用領域，智慧建築和機器人車輛值得關注。為了更好的能耗控制，智慧建築是很有前景的應用，預計2018~2024期間該領域出貨量的複合年增長率將高達75%。
成像是很好，但探測也可以滿足需求
本報告涵蓋了紅外探測器和成像儀，包括熱釋電感測器、熱電堆和微測輻射熱計，從單畫素探測器到XVGA成像儀。我們定義了80 x 80畫素左右解析度探測和成像之間的限制。2018~2024年期間，對於包括熱釋電感測器和熱電堆在內的紅外探測器市場，預計市場規模的複合年增長率為15%。這是一個成熟的市場，運動探測、溫度測量、氣體和火災探測等應用將在2018~2024年期間推動出貨量獲得5~10%的複合年增長率。建築和零售應用推動了目前的市場需求。
2018~2024年期間，預計採暖、通風和空調應用的出貨量複合年增長率將達到15%。需求主要來自對辦公場所和商業建築能耗的監控。2018~2024年期間，零售業的人數統計應用預計將展現30%的複合年增長率，用於包括佇列管理、建築/商店的門禁控制、電梯和用於市場營銷的人數統計。智慧建築應用涉及商業/第三產業建築，包括IT基礎設施和用於監測溫、溼度和人員存在等引數的感測器。紅外探測資訊主要用於節能，也包括安全。2018~2024年期間，我們預測智慧建築應用的出貨量複合年增長率將達到60%。
2018~2024年非製冷紅外成像儀和探測器細分市場
將紅外成像耦合可見光攝像頭和雷達，能否成為鐳射雷達的替代方案？
多年來，用於汽車夜視系統的紅外感測器累積已達10萬臺左右。但現在優步（Uber）的死亡事故引發了一個問題，即將紅外夜視用於自動駕駛，能否阻止死亡事故的發生。對於自動駕駛和機器人汽車，當前的視覺系統採用了可見光攝像頭、鐳射雷達（LiDAR）和毫米波雷達的組合，用於提供車輛周圍的環境資訊。然而，這些系統會受到某些條件的限制，例如：可見光攝像頭需要有足夠的環境光，鐳射雷達需要近紅外鐳射器作為光源。同時，這些系統在區分不同型別的物體（包括人類和無生命的物體）時，也會受到限制。
熱成像系統即使在距離千米和能見度較差的情況下，也能感知、探測並識別障礙物。我們認為自動駕駛汽車將率先進入市場。這種型別的汽車價格昂貴，能夠為先進的感知效能提供高預算。它們將在Level 4級和5級自動駕駛汽車之前率先上路。自動駕駛汽車為微測輻射熱計的應用帶來了希望，預計2024年用於自動駕駛汽車的微測輻射熱計的出貨量將超過50萬。
自動駕駛汽車感測器技術發展路線圖