传感器被誉为“万物互联之眼”,可以精确地测量出压力、温度、浓度等,是数据采集的源 头。传感器自诞生以来,大致经历了结构型、物性型和智能型三个发展阶段。 传感器的工作原理是通过敏感元件及转换元件把特定的被测信号,按一定规律转换成某种 “可用信号”并输出,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
传感器是构建智能工业和智能社会大厦的基石,如同一座数百米的高楼建筑,离不开深入地下几十米的地基。我国在“十四五”规划纲要中明确提出,要聚焦传感器等关键领域,加快推进基础理论、基础算法、装备材料等研发突破与迭代应用。可以“看见”温度的红外产品,正快速从小众走向大众。而在炙手可热的红外热成像市场中,中国红外企业凭借核心技术,正在快速崛起。
为确传感器行业数据精准性以及内容的可参考价值,我们研究团队通过上市公司年报、厂家调研、经销商座谈、专家验证等多渠道开展数据采集工作,并对数据进行多维度分析,以求深度剖析行业各个领域,使从业者能够从多种维度、多个侧面综合了解传感器行业的发展态势,创新前沿热点,进而赋能传感器从业者抢跑转型赛道。
根据红外传感器工作原理不同,红外传感器的原材料也有所不同,如光子探测器或热探测器使用的探测元件也不同。此外,除了探测元件以外,红外传感器的其他元件还包括转换元件、变换电路等。此外,如红外MEMS传感器等还需要芯片、IC等。
预计2025 年全球传感器市场规模将超过3000 亿美元。随着近年来人工智能、物联网、5G等前 沿科技的不断发展,传感器市场需求逐步增长。根据 Statista 数据,2022年全球传感器市场规 模达2512.9亿美元,2022-2025年CAGR预计达8.04%。 国内传感器市场规模增速高于全球增速。根据前瞻产业研究院数据,2020年国内传感器市场规 模达2494亿人民币,2020-2025年CAGR预计达20.0%。
红外传感器是用红外线为介质的测量仪器,广泛应用于国防、安防、航天航空、石油、化工、钢铁、冶金、矿山、环保、市政、医疗、食品等诸多领域。近年来,随着互联网与物联网的高速发展,红外传感器在新兴的智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等领域的应用突飞猛进,大幅扩展了应用空间,需求量快速增长。
业绩大涨、净利暴增,“量价齐升”的景象在当时并不少见。
但也正像烨映微电子在招股书中预估的,随着疫情防控需求整体趋于平稳、国际疫情持续蔓延的态势相较而言得到遏制、更多竞争者的加入,后续应用于疫情防控相关的传感器销量及价格可能下行。结果也的确是,2021年上半年该公司主营业务收入5,396.27万元,综合毛利率58.04%,业绩出现明显下滑。
数据显示,红外的下游应用已拓展到钢铁冶金、石油化工等20多个大行业。在应用最成熟、渗透率最高的电力行业,红外热成像设备的总需求量达到约2.5万台,市场需求总额约20亿元。目前,国内从事红外热成像产品研发、生产和销售的企业已有400余家。日本三菱电机公司基于“大地2号”对地观测卫星所应用的传感技术,最新开发出了热二极管红外传感器“MelDIR”。该传感器探知温度范围为-5℃—60℃,可替代高价的红外照相机识别热源及监控人的行动。
传感器下游应用广泛。目前我国传感器在汽车电子、工业制造、网络通信、消费电子及医疗 电子中应用较为广泛。其中传感器在汽车电子领域中占比最高,2020年占比达24.2%。 机器人为传感器未来重要应用场景。传感器相当于机器人的手、眼、耳、鼻和神经,有助于 识别自身的运动状态和环境状况,控制器可以发出相应的指令,使机器人完成所需的动作。 根据检测对象的不同,机器人用传感器可以分为内部传感器和外部传感器。内部传感器一般 用于检测机器人本身状态,包括位置、速度、力传感器等;外部传感器一般用来检测机器人 外部环境状况,包括距离、触觉、听觉、视觉传感器等。
随着物联网、“互联网+”等新兴行业的快速发展为热释电红外传感器带来需求增长,热释电红外传感器在消防防火、人流监控、家居安防等领域均有应用。数据显示,2019年我国热释电红外传感器市场规模将近7.5亿元。随着智慧城市、智慧安防、智慧工厂等智能化应用加深,热释电红外传感器市场规模将进一步扩大,到2021年有望突破10亿元。
时至2022年,红外传感器在车上仍鲜有应用,主要原因在于过去红外传感器所传回的图像是给驾驶人决策使用,并没有彻底解决驾驶安全问题。
随着自动驾驶技术发展,红外传感器大规模运用的契机正在显现。不仅仅是智能驾驶,红外热成像芯片已成为物联网时代不可或缺的重要传感器件。随着红外热成像技术的突破、推广和普及,户外夜视、工业检测、海关出入境检验检疫、辅助医疗中的疾病检测、日常红外测温、安防监控等方面,都可以看到红外热像设备的身影。
传感器行业市场机遇分析
传感器的工作原理是通过敏感元件及转换元件把特定的被测信号,按一定规律转换成某种“可用信号”并输出,以满足信息的传输、处理、记录和控制等要求,并可被分为压力、惯性、磁和光学等各种类。目前汽车电子、工业制造、网络通讯等为传感器主要应用下游,判断机器人有望成为传感器未来重要应用场景。
目前六维力传感器处于起步阶段,市场规模较小:根据高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2022年中国市场六维力传感器销量为8360套,同比增长57.97%,机器人行业销量达4840套。若假设六维力传感器销售均价为1-2万元,则2022年中国六维力传感器市场规模约为0.8-1.7亿元。但未来随着六维力传感器在机器人行业的逐步放量,市场规模有望迅速增长。根据测算,预计至2030年人形机器人用力传感器市场有望达125亿元,其中六维力传感器市场空间有望达80亿元。
不过综合而言,如今传感器厂商的日子终究是比过去要好的。不仅是疫情防控提出广泛需求,国产替代的呼声、传统产业智能化的趋势、国家政策的积极扶持,都从不同角度促进着行业的向前发展。
红外传感作为其中一个重要分支,2020年不可否认地为社会作出了重要贡献,也为自己赢得了意料之外的迅猛增长。并且在笔者认为,其实包括疫情防控领域在内,将来红外传感可以施展拳脚的空间更值得考察研究,这个产业并未就此“躺平”。
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