據(jù)業(yè)界預(yù)計，至2022年非制冷紅外攝像頭生態(tài)系統(tǒng)的市場規(guī)模將達到16億美元（不包括銷售利潤）。其中重要的原因是，非制冷紅外成像得以廣泛的運用，為其市場帶來了成功和增長。

非制冷紅外成像儀商業(yè)應(yīng)用興起

過去10年中，非制冷紅外成像市場一直主要由國防應(yīng)用推動，隨后商業(yè)應(yīng)用逐漸興起。現(xiàn)在，非制冷紅外成像市場的增長驅(qū)動主要源自熱成像、監(jiān)控、個人視覺系統(tǒng)（PVS）和安防市場。不過，該技術(shù)的高成本限制了微測輻射熱計在利基市場和中等規(guī)模應(yīng)用中的發(fā)展。

但是，這種狀況正在發(fā)生改變。隨著晶圓級光學(xué)元件（WLO）、晶圓級封裝（WLP）和硅透鏡等新制造工藝的引入，其制造成本正在逐步降低，再加上公眾對紅外視覺應(yīng)用認識的提高，正為非制冷紅外成像開啟新的篇章。一個有力的佐證便是2016年成功商業(yè)化的全球首款集成FLIR紅外視覺功能的智能手機——CAT S60。

2016年對微測輻射熱計市場來說是個好年景，得益于充滿活力的商用市場和持續(xù)增長的軍事應(yīng)用，當年出貨了90萬臺非制冷紅外成像儀。熱成像、監(jiān)控、個人視覺系統(tǒng)和消防等多種商業(yè)應(yīng)用推動了該市場的增長。到了2022年，預(yù)計出貨量可達170萬臺。

目前為止，無論是在產(chǎn)值或出貨量方面，熱成像應(yīng)用仍是最主要的商用市場。至2022年，預(yù)計每年將出貨50萬臺熱成像裝置。隨著熱像儀產(chǎn)品的價格持續(xù)下跌，一些新產(chǎn)品的價格已經(jīng)低于1000美元，預(yù)計其銷售額將持續(xù)增長。

另一個引人關(guān)注的市場是監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域。當前，熱成像儀還主要應(yīng)用于重要區(qū)域和政府基礎(chǔ)設(shè)施的高端監(jiān)控。隨著熱成像儀價格的走低，新的市政和商業(yè)應(yīng)用開始興起，包括交通、泊車、電站和光伏規(guī)劃等。預(yù)計這塊市場在2017~2022年期間的增長率可達17%，出貨量到2022年可增長至30萬臺。

汽車夜視應(yīng)用，包括自動駕駛汽車，或?qū)⒅莆y輻射熱計的市場增長。當前的汽車視覺系統(tǒng)采用了可見光攝像頭、LiDAR（激光雷達）和雷達等多種技術(shù)，能夠提供車輛周圍的環(huán)境信息。不過，這些系統(tǒng)在某些方面都有局限性，如可見光攝像頭需要有一定的光照，才能分辨探測到的障礙物類型，是人還是動物，或者非活體障礙物等。

熱成像系統(tǒng)則能在夜間或惡劣氣候等低照度條件下，在幾公里外的距離感知、探測并識別障礙物。中國目前已經(jīng)成為汽車夜視系統(tǒng)市場中的重要部分，大約消耗了全球汽車夜視系統(tǒng)總量的25%。展望未來，中國將在該領(lǐng)域市場繼續(xù)領(lǐng)跑。

2016~2022年非制冷紅外攝像頭出貨量預(yù)測

消防、PVS、海事、無人機、機器人、智能建筑、智能家居和智慧商店等其它商業(yè)應(yīng)用市場也正在不斷增長。2016年，便攜式雙目夜視鏡、單目夜視鏡和瞄準器等PVS需求獲得了顯著增長。它們主要用于邊界巡邏、執(zhí)法以及日益增長的消費類戶外應(yīng)用，例如登山運動和狩獵等。目前，美國由于其狩獵和執(zhí)法市場需求，一直是該領(lǐng)域最大的市場。

受益于熱成像儀的尺寸、重量、功耗（SWaP）以及成本的降低，商用無人機正成為新興的熱成像應(yīng)用市場。這個有趣的細分應(yīng)用覆蓋了現(xiàn)有的商業(yè)紅外市場，例如建筑物檢查、農(nóng)業(yè)、氣體成像、監(jiān)控以及管道檢查等。

除了這些市場，圍繞非制冷紅外成像技術(shù)還可以開發(fā)許多新的應(yīng)用，包括智能建筑節(jié)能控制、游泳池監(jiān)控以及駕駛員監(jiān)測等。樂觀地預(yù)計，如果未來紅外攝像頭能夠集成進入智能手機，2022年，其出貨量或?qū)⑦_到1200萬個。

不同策略的市場領(lǐng)導(dǎo)者，面臨重重挑戰(zhàn)

非制冷紅外成像市場仍然由少數(shù)幾家廠商掌控。從出貨量來看，其中的兩家占據(jù)了超過75%的市場份額，它們便是FLIR和ULIS，它們在2016年都獲得了大幅增長。

2016年微測輻射熱計廠商的市場份額

相比2015年，ULIS實現(xiàn)了30%的營收增長。自公司創(chuàng)立以來，ULIS的平均年增長率達到了20%。不過，FLIR仍是該市場無法撼動的領(lǐng)導(dǎo)者。FLIR三年來共出貨了100萬個Lepton機芯，集成于超過20多種產(chǎn)品中。Lepton是一款為FLIR帶來巨大成功的關(guān)鍵機芯。近年來，FLIR開辟了一條充滿智慧的戰(zhàn)略，將非制冷紅外成像技術(shù)針對各種不同的應(yīng)用引入廣泛的產(chǎn)品中，使非制冷紅外成像技術(shù)獲得更廣泛的應(yīng)用，贏得更大的市場。

非制冷紅外供應(yīng)鏈中的每一環(huán)都充滿機遇

鏡頭是非制冷紅外攝像頭的關(guān)鍵元件之一。因此，在軍事或監(jiān)控等高端應(yīng)用的紅外攝像頭核心成本中，光學(xué)元件占據(jù)了相當一部分比例。在低端市場的紅外攝像頭中通常采用一到兩組透鏡，而高端攝像頭往往需要多至5組透鏡，因此大幅提高了產(chǎn)品價格。未來，光學(xué)元件供應(yīng)商將在供應(yīng)鏈中扮演更重要的角色。Germanium（鍺）一直是攝像頭鏡頭中的紅外透射材料。

但是，近年來，在熱成像、消防、汽車、監(jiān)控和智能手機等一些低光學(xué)性能、短距離、價格敏感的應(yīng)用中，鍺正面臨被硫系玻璃取代的趨勢。更經(jīng)濟的紅外鏡頭現(xiàn)在可以利用微機械加工的硅透鏡來實現(xiàn)，例如FLIR在其FLIR ONE中采用的鏡頭。

非制冷紅外攝像頭的生態(tài)系統(tǒng)

光學(xué)模塊和電子元件是紅外攝像頭機芯尺寸最大的部件，未來在尺寸上將逐漸減小。傳統(tǒng)的電子元器件通常安裝在體積較大的PCB板上。但是，采用ASIC芯片堆疊在PCB上，則可以大幅減小整體尺寸，恰如FLIR的Lepton機芯。隨著TSV（硅通孔）技術(shù)用于ASIC和微測輻射熱計的互聯(lián)，將實現(xiàn)器件的進一步3D集成。TSV技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于讀出IC（ROIC）和傳感器的互聯(lián)。利用智能手機強大的處理能力，或能進一步減少紅外機芯中電子元件的數(shù)量。