紅外熱成像探測器亦是紅外熱像儀制造中最主要的成本構(gòu)成。據(jù)長城證券在今年2月發(fā)布最新報告數(shù)據(jù),非制冷熱像儀的探測器成本占比1/3至1/2左右,而制冷型探測器占制冷熱像儀成本高達(dá)70%。
目前,全球紅外熱成像技術(shù)主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,但隨著非制冷紅外熱成像探測器的發(fā)展,民用領(lǐng)域的應(yīng)用市場也正逐漸開拓。
在軍事領(lǐng)域,由于制冷型紅外熱像儀具有靈敏度高、隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)和目標(biāo)識別能力強(qiáng)等特點(diǎn),能夠在可見度極低的環(huán)境下工作,因此它被廣泛應(yīng)用于軍事偵察、監(jiān)視,以及裝甲車、坦克、飛機(jī)和導(dǎo)彈武器等武器裝備中。
而紅外熱成像技術(shù)在民用市場亦十分具有發(fā)展?jié)摿?,能?yīng)用在電力和工業(yè)行業(yè)的設(shè)備運(yùn)作檢測,以及輔助駕駛、邊防、消防等場景的觀察和追蹤中。
實(shí)際上,紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展始于美國,并長期運(yùn)用在軍事領(lǐng)域,成為西方發(fā)達(dá)國家多年來在實(shí)行軍事制裁的重要手段。
例如,在20世紀(jì)90年代的海灣戰(zhàn)爭中,美國軍隊(duì)在陸地戰(zhàn)中至少為500輛坦克裝備了熱像儀作為夜視設(shè)備;在2003年的伊拉克戰(zhàn)爭中,平均每個美國士兵都配備1.7個具有紅外熱像儀的產(chǎn)品。
相比之下,上世紀(jì)90年代,我國在紅外技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的是一種比較低端的熱釋電紅外探測器,其余所有紅外熱成像設(shè)備全部依賴進(jìn)口。
▲熱釋電紅外探測器
但基于該技術(shù)在軍事領(lǐng)域的重要運(yùn)用和敏感性,早期的紅外熱成像探測器芯片技術(shù)不僅被美國、法國、以色列和日本等發(fā)達(dá)國家牢牢掌握,同時還長期對我國實(shí)行嚴(yán)格的出口審批制度甚至禁運(yùn)。
直到2000年左右,法國開始每年向我國出口少量工業(yè)級低端紅外熱成像產(chǎn)品,并明確不允許應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。
值得注意的是,法國的供貨亦存在設(shè)備價格昂貴和供貨周期長的缺點(diǎn),導(dǎo)致我國的紅外熱成像芯片技術(shù)仍然處于卡脖子的狀態(tài)。
當(dāng)時間的指針滑到21世紀(jì)的第一個十年,我國軍品業(yè)務(wù)的發(fā)展需求和國產(chǎn)芯片崛起的呼聲越來越高,但外部面臨著西方發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖和鉗制,內(nèi)部亦存在自主研發(fā)技術(shù)不足的困境。因此,我國紅外熱成像技術(shù)的自主研發(fā)已迫在眉睫。
三、十余年長途跋涉,國產(chǎn)紅外熱成像技術(shù)的崛起
2008年前后,我國陸續(xù)有企業(yè)走上紅外熱成像技術(shù)的自主研發(fā)之路,砸資金采購設(shè)備、半導(dǎo)體材料、搭建廠房、自建產(chǎn)線、引進(jìn)研發(fā)人才……一步一個腳印地搭建起從上游紅外熱成像探測器到中游機(jī)芯,再到下游紅外熱成像整機(jī)的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
尤其在上游紅外熱成像探測器的研發(fā)中,如何突破國外對我國先進(jìn)制造工藝和封裝等技術(shù)的封鎖,亦成為這場紅外熱成像技術(shù)翻身仗勝利的關(guān)鍵所在。
與此同時,我國各省市政府也相應(yīng)出臺了各項(xiàng)相關(guān)政策,涉及財政補(bǔ)貼、稅務(wù)優(yōu)惠、人才補(bǔ)貼等各個層面,進(jìn)一步為我國紅外熱成像技術(shù)的國產(chǎn)化發(fā)展提供了良好的發(fā)展環(huán)境和強(qiáng)力支持。
其中,國務(wù)院分別于2014年和2015年出臺的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》和《中國制造2025》,更是直接將集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高到了國家層面,著力提升包括紅外熱成像探測器芯片在內(nèi)的國產(chǎn)IC設(shè)計制造水平,以及封裝和測試技術(shù)的自主發(fā)展能力。
在這一場紅外熱成像技術(shù)國產(chǎn)化的翻身仗中,除了中科院各下屬單位和國家軍工企業(yè)發(fā)力外,還有不少民營企業(yè)嶄露頭角,高德紅外、大立科技、睿創(chuàng)微納、華中數(shù)控等民營企業(yè)更是逐漸在國內(nèi)外市場占據(jù)一席之地。
1、高德紅外:紅外熱成像企業(yè)標(biāo)桿,紅外技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈布局
“十年前我剛進(jìn)公司的時候,我們的公司規(guī)模僅有500人。”高德紅外民品市場總監(jiān)金朝昊感嘆道。