红外锗产品市场分析

2008-4-17

　　一、红外锗产品的应用概况

　　红外探测器是红外技术和产业的基础。红外锗镜头、锗窗口等红外光学器件主要应用在红外探测器上。红外探测器应用于辐射探测、热成像、辐射温度测量等方面，具有其它探测器所没有的特殊优点，目前已广泛地应用于军事、准军事和民用等领域。军事上主要用于预警、跟踪、搜索、观瞄、制导、遥感、等方面，在装甲车辆、火炮、制导武器、飞机、直升机、水面舰艇、卫星等武器系统上都有迫切的需求。准军事主要用于司法、海关、禁毒、危险品监测等方面。热像仪在民用方面主要用于医疗、工业探伤、电力线路检测、工业测温、地球资源探测、火灾营救、污染探测等方面。热像仪在军事方面主要是使用制冷型的高端(高性能)产品，在民用方面通常使用的是非制冷的低端产品。锗单晶是目前世界上使用最为普遍，应用范围最广的红外光学材料，的红外热成像产品的需求量基本代表了红外锗光学器件的需求情况。其中，红外锗镜头根据用途的不同，其含有的锗镜片数量也各异。其中，军用红外锗镜头对精度、工艺的要求较高，一般含有6至10多片锗镜片，而民用红外锗镜头的技术要求相对较低，一般含有2至3片锗镜片。锗窗口一般用于军事装备。

　　红外锗产品的下游产品，红外热成像产品的国际市场主要集中在美国、欧洲、其他国家等三大块。从世界范围看，红外热成像产品研制和生产正在向集中化的方向发展，大公司不断的进行合并和兼并。目前，大公司的产品成为世界市场的主导产品。世界上10个制造商(仅占产商总数7%)研制和生产的热成像系统虽然只有267个，占系统总数41%，估计所生产的产品数量占世界市场的80%以上，成为该领域的主流产品。这10个大厂商分别是：美国：Raytheon、 Lockheed Martin、Boeing、FLIR四家；英国：GEC-Marconi(现与英国BAE SYSTEMS合并)，Pilkington(现被THALES收购)两家；法国：Thomson-CSF(现改名为THALES)、SAGEM两家；德国：Zeiss公司；以色列：Elop公司。

　　国内高性能红外热成像产品的研制、生产和应用主要集中在军用领域的兵器、航天、航空、电子等行业。目前这方面从事材料、探测器到红外热成像系统产品的研制的单位有：中科院上海技物所、中电集团11所、昆明北方红外科技集团有限公司。而我国红外热像仪的供应商有十来家，但大部分企业研发实力弱，品牌影响力小，许多企业实际上是国外产品的代理商或者是系统集成商。研发实力较强，具有自主知识产权，能够独立开发红外热像仪后续电路、图像处理软件的国内民用生产企业主要为浙江大立科技、广州飒特和武汉高德三家企业，产业集中现象渐趋明显。根据对近年来军用热成像产品装备数量统计资料分析，昆明北方红外科技集团有限公司在军用热成像产品装备的市场占有率较高。

　　二、国内外民用红外锗镜头市场分析及预测

　　(一)全球民用红外锗镜头市场分析及预测

　　红外探测器行业的发展始于美国，最开始应用于军事领域，随着非制冷红外技术的发展，红外热像仪在民用领域得到了广泛的应用，而且正展现出更为广阔的市场需求。根据美国Maxtech International2005年发布的红外市场报告，2004年全球民用红外热像仪及系统产量约为5万台；而2006年，仅FILR公司就取得了汽车行业中的宝马公司为其新款7系列轿车配备红外热像仪的订单(宝马公司年产7系列轿车5万辆)，并获得了美国政府35万台的出口许可申请。随着红外热像仪在消防、电力、建筑等行业应用的推广，国际民用红外热像仪行业将迎来市场需求的快速增长期。根据Maxtech International，Inc:"THE WORLD MARKET FOR COMMERCIAL & DUAL-USE MILITARY INFRARED IMAGING &INFRARED THERMOMETRY"所提供数据整理分析出2003～2007年全球民用红外锗镜头及锗镜片产量见下表：

　　现在以红外热像仪为代表的民用红外光学设备主要用于预防检测、消防、安防、汽车夜视、法律监督等多个领域，近几年来全球红外热像仪的民用市场高速成长，而且随着红外热像仪行业在新领域的应用，红外锗产品市场可能呈现出暴发性增长。

　　但是，目前红外锗产品市场实际年需求与潜在需求存在较大的差异，造成这种差异的主要原因是：其一，红外锗产品主要的下游高端产品，红外热像仪中的核心部件--探测器的成品率不高，从而造成探测器乃至红外热像仪的成本和售价居高不下，影响了红外热像仪市场潜在需求的开发；其二，目前，红外锗产品的下游高端产品应用最多的行业是军事、电力、消防等行业，红外热像仪在更多领域应用的推广需要一个过程。

　　据美国著名的红外热像仪行业咨询公司Maxtech International的数据分析，未来5年全球红外锗镜头及镜片的综合市场需求年增长率将达到18%，到2012年，全球民用红外锗镜头的市场需求将超过18万套，民用锗镜片需求量超过45万片。照此增长速度到2020年全球民用红外锗镜头市场需求将超过 70万套，民用锗镜片需求量达到170万片。如果考虑到新的应用领域的开发，其实际的市场需求总量将超过这个预测数。2008~2012年全球民用红外锗镜头及锗镜片需求量预测见下表：

　　(二)国内民用红外锗镜头市场分析及预测

　　从长期来看，随着我国经济、社会的快速发展，红外锗产品民用领域的潜在市场需求很大。以红外热像仪为代表，其广泛应用于消防、电力、建筑、安防等民用领域，我国红外热像仪在这些行业的应用还处于起步阶段，发展空间巨大。

　　消防领域是世界上发达国家红外探测器最大的民用市场，由于红外成像的透烟雾及测温特性，因此，红外热像仪可应用于消防的火场救生和检测设备。据统计，目前全球有大约500万消防人员，如果每辆消防车辆配备一台热像仪，市场总量将达到200,000台。我国消防车中配备有红外热像仪的还很少，据我国公安部消防局装备处的统计资料，目前我国消防车保有量约为2.3万辆，按照公安部、国家发展和改革委员会、建设部修订的《城市消防站建设标准》要求，到2008年，每个消防站的消防车配置将由目前的3.2辆增加到5辆，消防站将新增500个，全国消防车总量因此将增加近8000辆。如果每台消防车配备一台红外热像仪，我国消防行业的红外锗镜头市场将达到3万套左右，每套按3片锗镜片计算，市场需求总量达到9万片。

　　在电力行业，虽然该行业是目前我国民用红外探测器应用最多的行业，但仅限于广东、浙江、江苏、山东等沿海经济发达地区，而且目前这些发达地区的拥有量也仅为需求量的20%。作为最成熟、最有效的电力在线检测手段，红外探测器可以大大提高供电设备运行的可靠性，大大降低设备的检修时间。因此，随着经济的发展，其它内陆省份的电力行业也将使用红外探测器，这为红外锗光学产品的发展提供巨大的发展空间。据分析，我国电力行业红外锗镜头的总需求量约为2.5万套，以平均每台2至3片锗镜片计算，市场需求总量约为6万多片。

　　在建筑行业，2006年11月1日，中国工程建设标准化协会批准实施《红外热像法检测建筑外墙饰面层脱粘结缺陷技术规程》，对红外探测器在建筑行业的应用进行了规范。目前，我国建筑企业约为10万家，如果每家配备1台红外探测器，则红外锗镜头市场需求总量可达10万套，以平均每套2-3片锗镜片计算，市场需求额可达25万片左右。

　　另外，截止2006年未，我国制造业共有132万家企业，例如：冶金企业有1.5万家，食品制造企业有30多万家，电子制造企业7万家，机械设备制造业3.68万家，这些制造业如果利用红外探测器做过程控制，则能大大提高企业的产品品质，如制造业中10%的大型企业配备红外探测器，按每家企业配备一台红外探测器来计算，则红外锗镜头市场需求总量可达13.2万套，平均每套2-3片锗镜片计算，市场需求量可达30多万片。如将其他红外光学设备中锗镜片的数量计入其中，上述数字还将扩大。

　　综上所述，国内民用红外锗镜头、锗镜片市场长期需求见下表：

　　与国际市场一样，我国红外锗产品市场的潜在需求也远大于实际需求：从长期来看，我国红外锗镜头市场的潜在需求可达35到40万套，锗镜片超过100万片。

　　据此，2008～2020年我国民用红外锗镜头及锗镜片需求量预测见下表：

　　三、国内外军用红外锗镜头市场分析及预测

　　(一)军用红外光学系统是红外锗产品的主要市场

　　军用领域的红外热成像系统是红外技术最早和最主要的应用领域，产品以制冷型热像仪为主，对探测器的性能要求很高，价格也相对昂贵。除红外锗镜头、镜片外，因军用外部环境的要求，红外锗窗口等也广泛应用军用装备上。目前，军用市场仍然是红外产品的最大市场。

　　在军用领域，红外热像仪将装备到各种现代化武器中，目前全球军队数量约为2000万人，如果10%的军队按每个士兵配备1具红外热像仪，全球军用红外锗镜头市场需求量可达200万套，以每套镜头6至10片锗镜片计算，全球军用红外锗镜片市场需求总量可达1200万至2000万片锗镜片。预计未来5年，全球军用红外锗产品市场的年均增长率约为14%，据有关资料推测，全球军用红外锗镜头、镜片市场的需求情况如下表：

　　在发达国家，红外热像仪已配置在陆军、空军、海军等各个军种中，海湾战争中平均每个美国士兵配备1.7具红外热像仪。与发达国家相比，目前我国军队中红外热像仪应用的相对较少，按照我国政府发布的《2006年中国的国防》白皮书，我国军队的人员数量为230万人，如果未来我军10%的部队装备红外热像仪，则我国军用红外热像仪市场容量就可达到23万套，以每套配置一个红外镜头、每个红外镜头含有6至10片锗镜片来计算，其红外锗镜片市场远景需求量可达140万至230多万片。从现实有效的市场需求来看，未来5年，我国军用红外锗镜头市场实际年需求将超过1万套，锗镜片需求达6至10万片。

　　(二)红外锗窗口的市场潜力巨大

　　红外及光电子技术的发展和应用对材料提出更高要求，红外制导导弹、红外夜视仪、红外热像仪、红外辐射测量仪、激光测距、激光瞄准等新一代光电设备有时是在十分苛刻的条件下工作的，为保护内部光电系统、探测系统木受损坏，同时能准确可靠地接受和发出红外线，必须在外部使用红外窗口材料或头罩。半导体(硅和锗)在远红外有良好的透过率和足够的强度，但是在100℃时，由于自由电子的吸收使它们变得不透明，因此限制了其应用。因此，红外锗窗口大多装备在坦克、战车、潜艇等军用设备上。全球目前有多达数十万辆的坦克、战车以及数百艘潜艇，对其旧有设备的红外光电改造和新造武器的红外光电应用是红外锗窗口市场未来很长一段时间内重要需求，并且需求量巨大。

　　预计未来5年，全球民用红外锗产品市场的年均增长率约为14%，由于中国经济高速发展，中国红外锗产品市场的年均增长率可以达到20%。全球红外锗产品市场需求还处于不断成熟的过程中，市场供求关系将在一段时间内维持供略小于求的市场格局。

　　四、红外锗镜头价格分析

　　由于近年来热成像产品在军用和民用领域的迅速发展对红外光电子组件的需求不断上升，据美国有关方面预测，未来四年内全球每年红外光学器件的市场需求量至少将从07年的11亿美元增加到20亿美元以上。所以，对红外光学器件的需求必然日趋增长，从而使得红外光学器件特别是一些技术含量较高的精密器件能保持较高价格。仅仅将锗单晶加工成红外光学锗透镜等中高级产品，就能够获得相对较高的收益。下图是各种锗产品的价格升值情况。

　　因此，开发锗深加工产品品种，提升锗系列产品科技含量及附加值，锗单晶、锗单晶片、红外锗镜头等产品将是未来锗产品的主要发展方向。

　　提供单位：云南省科学技术情报研究院锗行业研究课题组