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高德红外深度解析:红外热成像行业龙头,民营军工集团开拓者

时间:2021-07-22 来源:eisar.com.cn 作者:月夜星空文库网

  1. 红外热成像行业龙头,拥有核心技术实力的民参军典范

  1.1. 立足红外热成像技术,实现武器系统全产业链布局

  立足红外热成像技术,实现武器系统全产业链布局。公司是规模化从事红外核心器 件、红外热像仪、大型光电系统、完整导弹系统总体研发、生产、销售的高新技术 上市公司。公司已建成覆盖底层红外核心器件至顶层完整武器系统的全产业链研制 基地。自成立以来,高德红外主营业务为红外热成像仪的研发、生产和销售;2003 年,公司产品在非典防疫期间被迅速推广使用;2010 年公司在深交所上市,与此同 时成立了子公司优尼尔拓展海外市场;2015 年,公司以自有资金全资收购了汉丹机 电,该公司是全国地方重点保军企业,借此并购公司取得了火工资质,完成武器系 统研制和生产布局。公司也相继成立了包括高德智感、轩辕智驾等在内的几家子公 司,进一步拓展民品业务市场。在红外行业,公司已形成军用和民用、制冷和非制 冷产品全面推进的发展格局。

  股权集中稳定,公司稳健发展有可靠保障。高德红外的第一大股东是武汉市高德电 气有限公司(高德电气),其实际控制人为黄立。截至目前,高德电气持有公司 6.1 亿股,占比 36.39%,为公司的控股股东。黄立直接持有公司 4.5 亿股,占比 27.10%, 同时,黄立先生持有高德电气 97%股份,合计持股比例达到 63.49%,为公司的实际 控制人。

  研发体系完整,涵盖 40 多个专业技术领域。公司自成立以来,共设立了前视远景、 高德技术、优尼尔、高芯科技、轩辕智驾、高德智感、高德智感(德国)和微机电 与传感工业技术研究院有限公司等 10 家子公司;2015 年高德红外收购了湖北汉丹 机电有限公司。公司研发团队涉及 40 多个专业技术领域,如红外核心器件方面集合 了国内红外探测器芯片领域尖端人才,专业涵盖制冷、非制冷、晶体材料、薄膜材 料、器件和封装;高科技武器系统研制方面,公司配备的高科技武器系统各专项科 研人员涵盖了武器系统总体、导弹总体、制导控制、舵机、战斗部、引信和发动机 等多个专业。公司现已成立了具备完整军工集团组织架构的导弹研究院,正式承担 国家某完整武器系统总体的研制任务。在民品方面也率先研制出了自主可控、批产 化的红外焦平面探测器。在军民领域均实现高速发展,形成综合、高效、全方位的 民营军工集团。

  1.2. 公司发展迎来新机遇,产能扩张蓄积新动能

  高德红外以红外热成像技术为基础,形成了四大业务板块,包括红外焦平面探测器 芯片、红外热像整机及以红外热成像为核心的综合光电系统、完整导弹武器系统和 传统非致命性弹药及信息化弹药。

  军工高景气和民品推广应用助力公司业绩高增长。公司 2020 年实现营收为 33.34 亿 元,同比增长 103.52%,约为 2015 年营收的 5 倍,年复合增速高达 39.37%;2020 年实现归母净利润为 10.01 亿元,同比增长 353.59%,约为 2015 年归母净利润的 15.79 倍,年复合增速高达 73.64%。主要受益于 2020 年军品需求放量和防疫需求带 动红外测温设备销量激增。

  

  持续加强研发投入,提升核心竞争力。截至 2020 年底,公司共有员工 3544 人,其 中母公司 1585 人,子公司 1959 人,研发人员为 966 人,占比为 27.26%。红外热像 仪产品的研制、生产涉及到光学、机械、微电子、计算机、软件、图像处理等多门 学科,具有较高的技术门槛。公司成立二十来年,以红外热成像技术为基础,发展 起了包括制冷及非制冷红外焦平面芯片研制、红外热成像综合光电系统研制、全新 完整武器系统研制等多项关键核心技术,在业内具有极强的竞争能力。公司投入研发费用长期以来均处于较高水平,2020 年研发费用 4.55 亿元,同比增长 76.79%, 连续三年研发费用占比超过 13%。

  

  红外热成像产品业务增长迅速,占比提升至 86.58%。公司的主营业务为红外热成 像产品、传统弹药和信息化弹药,其中红外探测器、热成像产品及光电系统收入占 比较大,近几年公司红外热成像产品业务增长迅速,2019 年度收入占比为 76%, 2020 年营收达到 28.86 亿元,占比 86.58%。传统弹药和信息化弹药领域客户需求较 为稳定,公司红外热成像产品收入的增长一方面是由于近几年来军方对智能化武器 的需求日益高涨带来军用红外热成像产品的需求放量,另一方面是民用领域特别是 疫情防控带来的红外测温仪需求量激增。

  

  红外热成像产品放量,规模效应助力公司盈利能力提升。公司的主营业务红外热成 像业务毛利率常年处于 50%以上,具有较强的盈利能力。2020 年,公司红外热成像 产品毛利率进一步提升,一方面是由于公司管理水平提升带来的管理费用的下降, 另一方面是随着红外探测器芯片的批量化生产带来芯片成本显著下降。红外热成像 业务占比提升和毛利率提升两方面因素带动公司整体毛利率 2020 年提升至 59.2%。 随着公司晶圆级封装产业化的落地,芯片成本将得到进一步的控制,同时红外热成 像产品进一步放量有望继续提升公司的盈利能力。

  

  募资进行大幅扩产,持续推进红外热成像技术在军工和民用市场的应用推广。经过 多年的发展,公司现已具备了制冷型和非制冷型探测器芯片的批量生产能力和芯片 完全自给能力,打破了国外红外芯片长期垄断我国市场的局面,有效保证了我国红 外芯片的自主可控及装备安全。但是,随着红外芯片持续的技术升级和日益增长的 市场需求,目前公司高端红外芯片的产能已严重不足。因此,公司急需扩大高端红 外芯片的生产能力,以满足武器装备和民用产品的放量。公司现已完成 2020 年非公 开发行股票事项,新一代自主红外芯片产业化项目计划通过新建生产车间、洁净间 及配套设施,购置光刻机、倒焊机、键合机等生产及检测检验设备 486 台套,建成 2 条制冷型红外焦平面探测器芯片生产线和 1 条非制冷红外探测器芯片生产线,达 产年实现高端制冷型红外探测器芯片 1.8 万支和非制冷红外探测器芯片 50 万支的 生产能力。晶圆级封装红外探测器芯片研发及产业化项目计划通过购置光刻机、刻 蚀、沉积等设备 173 台套,建成 1 条晶圆级封装红外探测器芯片生产线,将多系列 晶圆级及像素级封装红外探测器芯片的批量生产能力提升至年产 6300 万支。面向 新基建领域的红外温度传感器扩产项目计划通过新建生产车间及配套设施,购置高 速贴片机、三坐标检测设备、加工中心、数据采集设备等生产工艺设备及检测检验 设备等 696 台套,建成面向新基建领域的红外温度传感器生产线,实现智能物联共 享平台模组等红外温度传感器的批量化生产,达产年将形成年产各类面向新基建领 域的红外模组 880 万只的生产能力。

  新火工区一期完成,保障导弹和非致命弹药批产能力。公司在新火工区生产建设方 面,一期项目已全部完工并通过验收投入生产,二期项目建设同步平稳推进中。随 着新火工区的建成投产,公司传统非致命弹药及信息化弹药的产能将得到进一步释 放,推动汉丹机电生产应对能力和生产水平快速提升,同时为公司整弹的批量生产提供有力保障。

  2. 制冷与非制冷全面推进,综合实力突出

  2.1. 红外成像原理与发展

  红外辐射同可见光一样,是电磁辐射频谱的重要组成波段之一。红外辐射覆盖的波 段范围非常宽广,其波长上可至微波尺度,下衔接可见光区域,具体横跨了 0.76μm~1mm 之间的所有区域。

  红外辐射波段蕴含的内在信息远比可见光丰富,但由于红外辐射不能简单的被人眼 度量,因此往往需要借助红外探测技术来对红外信息进行丈量和观测,红外探测技 术研究范围包括红外辐射的传输、接收以及后续的信息处理等过程。它已经渗透到 军事和民用的多个领域,成为当今最重要的探测技术之一。

  能被人类所探测并加以利用的红外波段只占了整个红外辐射波段的一小部分。在红 外探测领域中,其探测的波段受限于大气窗口的范围,因此其划分的标准通常需考 虑红外辐射在大气中的传输特性。所谓大气窗口,即指电磁波在传输过程中受到大 气损耗(反射、吸收、散射等)较小的波段,常见的红外大气窗口主要包括近红外 波段的 0.3μm~1.3μm、1.5μm~1.9μm;中红外波段的 3.5μm~5.5μm 以及热红外波段 的 8μm~14μm 等。根据大气窗口的具体分布,红外探测领域可将红外辐射大致细分 为以下几个波段:近红外(0.75μm~1.4μm)、短波红外(1.4μm~3μm)、中红外(3μm~8μm)、长波红外(8μm~15μm)以及远红外(15μm ~1000μm)。

  红外光谱的发现是从近红外(0.78~1μm)、短波红外(1~2.5μm)逐步扩展到中波 红外(3~5μm)、长波红外(8~14μm),制作出红外探测器的响应波段与该过程一 致,最先制作出短波红外的硫化铅(PbS)探测器,之后才制作出中波红外的锑化铟 (InSb)探测器和长波红外的碲镉汞(HgCdTe)探测器。

  红外探测器的响应光谱只要与中波和长波红外大气窗口匹配即可,满足该要求的有 碲镉汞、锑化铟、硒化铅、硫化铅、锗掺金/汞、硅掺镓、测辐射热计、热释电探测 器等。碲镉汞、锑化铟红外探测器制冷至液氮温度时性能可达到背景限,因此成为 制冷型热成像仪使用的主流探测器。测辐射热计和热释电探测器在室温下具有良好 的性能且稳定性好,是非制冷热成像仪使用的主流探测器。

  红外/热成像技术发展历经了三代,第一代热成像仪均工作长波红外,利用室温下目 标的长波红外辐射能量远超过中波红外辐射,并且在 8~14μm 有大气透射窗口,可 以使得少量探测元和光机扫描技术满足长波红外成像的应用要求。第二代红外成像 技术的一大亮点是面阵型红外焦平面探测器技术的出现,使得红外/热成像技术的工 作波段拓展至中波和短波红外。第三代红外/热成像探测技术向着大/超大面阵、双色/多色探测器、高灵敏度等方向发展。第三代红外探测器包括以下三种制冷型和非制 冷型焦平面阵列:

  (1)具有多波段探测能力的制冷型面阵红外探测器,且具备更高 的分辨率和更强的性能;

  (2)非制冷型红外焦平面阵列同时也必须具备中等或者高 性能;

  (3)成本很低,且能在常温下工作的红外焦平面阵列。

  红外探测器可分成制冷型和非制冷型两类,制冷型红外探测器具有响应速度更快、 灵敏度更高、探测距离更远及性能更稳定等诸多优点,但是需在低温环境下才能体 现性能优势。这就使得制冷型红外探测器的成本高,体积重量大,主要应用在军事 和科研领域。目前,其发展方向主要在提高工作温度、减小暗电流、小型化、多波 长探测以及系统集成等方面。而非制冷型红外探测器整机小巧,成本低,而且使用 的寿命长,但是精度相对较差,在对成像性能要求不高的军事领域和民用领域,得 到广泛的应用。

  2.2. 用于军事和科研领域的制冷型红外探测器发展情况

  适用于制冷型红外单色探测器的主流材料是 InSb 和碲镉汞。InSb 中波红外探测器 技术相对成熟,比较容易做成低成本、大面积、均匀性好、高性能的探测器阵列。 但它也存在如工作温度不能提高等一些缺点。适用于多波长探测的低温红外探测器 的材料一般有三种,包括碲镉汞(HgCdTe)、量子阱(QWIPs)和Ⅱ类超晶格。

  提高性能、缩小体积和降低成本是目前碲镉汞探测器的三大研究方向。国内研究碲 镉汞红外探测器的单位主要包括昆明物理研究所、高德红外。昆明物理所从 2006 年 就开始着手碲镉汞中波红外探测器的研发工作,并于 2010 年实现了量产。2015 年, 昆明物理研究所量产的 640×512 中波红外探测器实现了在温度为 110K,NETD 为 19.7mK,有效像元率为 99.33%的技术指标,标志着我国中波探测器性能指标基本达 到同一时期发达国家的技术水平。

  

  Ⅱ类超晶格制冷型红外探测器在长波和双色成像领域优势突出。碲镉汞材料生长难 度较大,大面阵批量生产良品率较低;而且其材料的特殊性导致的表面漏电流现象

  对碲镉汞探测器的性能影响也很大。相比之下,量子阱材料优点如下:生长技术成 熟,并且生长面型均匀,受控性好;价格低廉、产量大、热稳定性高。量子阱红外 探测器(QWIP)拥有较高的热灵敏度以及均匀性,同时其材料生长和生产工艺比较 成熟,生产成本适中,便于规模化装备,方便多色谱大面阵器件的单片集成。国内 的昆明物理研究所在 2017 年公布了阵列规模为 640×512、中心距为 20μm 的偏振长 波量子阱红外探测器的研发成果并成功制备出红外面阵探测器芯片。配合制冷器组 件的使用,长波偏振量子阱探测器组件的 NETD 低于 30mK。由于该探测器不但拥 有较高的物理分辨率,同时可以获取被测物的偏振信息,这对探测能力的提升起到 重要的促进作用。但是,量子阱探测器的结构特殊性使得正入射光无法很好地被探 测器吸收,致使量子阱探测器的量子效率并理想。锑化物Ⅱ类超晶格却不存在这种 问题,它能很好地吸收正入射光且不需要任何光栅,因此它拥有较高的探测灵敏度, 几乎可以与碲镉汞相媲美。和带间吸收一样,通过光学吸收机制,Ⅱ类超晶格探测器 可以实现高达 81%的量子效率。同时,它的隧穿电流和暗电流均较小,对工作温度 的要求相对宽松。Ⅱ类超晶格探测器材料使用Ⅲ族和Ⅳ族元素,采用光伏原理制成。 作为新一代的光电器件,Ⅱ类超晶格拥有无限的发展潜力和广阔的应用前景。 InAs/GaSbII 类超晶格材料自 1987 年就开始被应用于红外探测,它具有量子效率高, 器件均匀性好,暗电流低以及覆盖光谱范围广(3μm~30μm)等优点。美国西北大学 在 2012 年研发出了阵列规模为 1024×1024 的 II 类超晶格长波红外探测器,在温度 为 68mK 时 NETD 达到 22.5mK,量子效率约为 78%。国内的上海技术物理研究所 也研制出了截止波长为 12.50μm 的长波 InAs/GaSb Ⅱ类超晶格红外探测器。

  高德红外在 2015 年第七届中国(北京)国际光电展览会上首次对外发布了其新研的Ⅱ 类超晶格红外探测器。截止目前,公司发布的产品中 C615S LWIR Ⅱ类超晶格长波 制冷红外焦平面探测器性能优越,其像元间距为 15μm,阵列规模为 640×512。

  

  2.3. 军民两用的非制冷型红外探测器发展情况

  非制冷型红外探测器曾有多种技术路线,包括热释电型探测器、热电堆型探测器、微测辐射热计型探测器等,微测辐射热计工艺与半导体制造工艺能很好的兼容,非 常适合于大规模的集成和生产,因此微测辐射热计的技术路线逐渐战胜了其他的技 术类型,成为主流的技术方向,并在市场中占领了绝对优势的份额。多数情况下非 制冷探测器也主要指微测辐射热计探测器。

  

  非制冷型红外探测器的敏感材料主要有非晶硅和氧化钒两种。氧化钒在探测灵敏度 和测温精度方面等方面的多项性能指标均明显优于非晶硅。非晶硅探测器的灵敏度 通常位于 50mk 附近,而氧化钒探测器则为 20mK~30mK;非晶硅探测器的残余固 定图形噪声较大,比氧化钒探测器大一个数量级;非晶硅探测器的图像均匀性也比 氧化钒探测器差。非晶硅的优点在于制备工艺是标准的硅工艺,制造成本低,更容 易实现大规模生产。因而国内外多数企业选择氧化钒技术路线。

  国内从事非制冷红外探测器研究的有高校、研究所和少数民营企业。高校主要有华 中科技大学和电子科技大学。高效科研人员主要着力于材料性能的理论研究和器件 生产新工艺的研发,并且目前还处于初步阶段。研究所主要有兵器 211 所、上海技 物所和电子 11 所,并主要从事成像模块或整机的研发。这些单位更多侧重于学术研 究、新技术开发。由于体制限制等原因,产业化发展受限,目前暂不具备产品的量 产能力。国内公司主要包括高德红外、睿创微纳、浙江大立和广州飒特等。自 2018 年起,睿创微纳在 12μm 像元尺寸非制冷红外探测器技术的基础上,开始了 10μm 像 元尺寸产品的研发。据最新资料称,该公司已经发布了阵列规模达到 1280×1024, 像元间距仅为 10μm,NETD 优于 40mK 的产品,并提交了两项发明专利。这也标志 着中国是世界上第二个研制出 10μm 红外探测器的国家(第一个是美国的 DRS 公 司)。高德红外在非制冷探测器领域去年金属和陶瓷封装共计出货 30 万支,晶圆级 封装出货 90 万支。公司的产品种类完备,公司同时拥有 8 英寸非制冷红外探测器 和 8 英寸制冷型红外探测器生产线。高德红外目前最新的非制冷红外探测器阵列规 模为 1280×1024,像元尺寸为 12μm,公司也同步开展了像元尺寸为 10μm 的新产品 研发。

  非制冷红外探测器主要朝着更小的像元间距、晶圆级封装、ASIC 集成等方向发展。 更小的像元间距意味着能在同等尺寸规模的芯片上制成更大的面阵的探测器。晶圆 级封装能够极大提升规模效应和生产效率,进而降低生产成本。采用 ASIC 芯片集 成方式替代 PCB 电路板级元器件集成,显著减小了成像模组尺寸,同样降低了量产 成本。

  开发适应性强的非均匀性校正方法是红外焦平面探测器发展的一个技术难题。除此 之外,红外焦平面阵列各敏感元响应不一致、1/f 噪声、红外光学系统、读出电路自 身及其与探测器耦合的非均匀性、外界环境温度和红外焦平面阵列中无效像元等因 素的影响,使得红外焦平面探测器得到的图像容易发生模糊和畸变,致使图像在空间上呈现不均匀的特征。高精度的红外热像仪,需采用非均匀校正技术对图像进行 处理,但是目前没有适应性较强的非均匀性校正方法,使得这一问题依然是制约红 外焦平面探测器性能的主要因素,也使得各研究单位和企业将投入更多来开发出更 为有效的非均匀性度量方法和校正技术。

  2.4. 全产业链布局+核心器件自主可控,对标国际巨头 FLIR

  公司所处的红外行业,由内至外的产品层级分别为红外探测器、探测器机芯和红外 整机。国内的厂家主要有兵器工业集团的下属厂所、中国电科 11 所和航天 8358 所 等,只有少部分厂家具备核心的红外探测器研发生产能力。

  公司是目前国内唯一一家同时具备制冷型和非制冷型红外探测器研发和批产能力的民营企业,同时也是唯一一家具备先进的 II 类超晶格红外探测器研发和批产能 力的厂家。公司研发的成熟制冷碲镉汞探测器和非制冷氧化钒探测器性能指标均达 到国际一流水准。红外探测器是红外系统的核心器件,公司建成了三条 8 英寸完全 自主可控的探测器生产线:批产型氧化钒(VOx)非制冷红外探测器、碲镉汞(MCT)制 冷红外探测器和二类超晶格(T2SL)制冷红外探测器生产线,芯片产能提升迅速。

  公司与中科院西光所、中科院长春光机所、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、 中科院微电子所、中科院半导体所以及包括西北工业大学、国防科技大学、华中科 技大学、武汉大学等在内的高校展开了广泛的合作,保障公司技术攻关和研发实力 持续提升。

  红外热成像行业领域,国际第一巨头是美国的 FLIR Systems 公司,它于 1978 年在 美国俄勒冈州波特兰市成立。创设之处,FLIR 专注于车载红外成像系统的研发制造, 经过 50 多年的发展,FLIR 的业务涉及汽车、工业、海事、专业工具、公共安全与 交通等领域。2021 年 1 月,FLIR 发布消息,其将于 2021 年中期被 Teledyne Technologies 合并,届时,FLIR 将进一步在视觉领域充分应用拓展自身的红外技术 优势。

  FLIR 的快速发展一方面源自于产业链的垂直整合能力,自 1997 年开始,FLIR 开启 了在全球并购的步伐,它并购的公司,使 FLIR 完善了产业链上下游的布局,使其 成为一家高度纵向集成的红外热像仪制造厂商。红外热像仪的每个核心部件都由 FLIR 自行研发制造。另一方面,通过并购使得 FLIR 的产品应用领域极其广泛,包 括军用红外设备、汽车辅助驾驶、手机红外摄像、电力监测、消防监测等等。实施 并购的同时,将 FLIR 的研发销售网络在各大洲全面铺开,FLIR 拥有 8 家生产厂, 分别位于美国(波特兰、波士顿、圣巴巴拉和波兹曼)、瑞典斯德哥尔摩、爱沙尼亚、 塔林以及法国巴黎近郊。公司拥有 3200 多名红外专家,通过提供当地销售和技术支 持的国际经销网服务于全球市场。FLIR 在世界范围内拥有 60 余家办事机构,红外 热像仪、航空摄像机和机械检测系统等产品在全球 60 余个国家内的工商业及政府 领域中发挥了重要作用。

  

  公司与 FLIR 在红外产业链上的成长由诸多相似之处,2020 年,公司在非制冷红外 热成像整机业务上成为继 FLIR 之后的全球第二大供应商,市场份额为 17%。双方 都在军品、民用消费和工业监测等领域进行了充分的布局,随着高德红外在红外领域持续的深耕细作和应用拓展,有望复刻FLIR在红外热成像领域的高速增长之路。

  2.5. 十四五期间红外热成像军品需求旺盛

  红外设备在军事领域的用途主要有陆地武器、个人携带式武器、飞行武器和海军舰 艇等几个方面。

  陆地装备包括坦克和装甲车辆都需要用红外夜视装备进行夜间识别和机动,早在二 战时期,投入战场使用的坦克就配备了红外夜视设备,现役的坦克装甲车基本都配 备了红外夜视装备,提升战斗车辆的夜间机动和识别能力。

  个人携带式武器可以利用红外设备选择目标,同时单兵夜视装备使得士兵具备全天 候作战的能力。美军单兵夜视装备普及率高,据 2013 年公布的美国陆军基本战斗单 位步兵连队清单,全连 131 人,枪支 159 支,配备的各类夜视装备达到 192 件。包 括 AN/PVS-14 单兵微光夜视镜 40 件、双目微光夜视镜 22 件、AN/PSQ-20 微光热 成像融合夜视仪 69 件、AN/PAS-13 系列热成像仪 61 件。近年来,美军新配备的GPNVG-18 四目单兵夜视仪、全彩夜视仪将美军夜战能力提升至新的层级。我国目 前列装的单兵夜视装备刚达到美军上个世纪九十年代末技术的水准,而且未做到大 量普及,只提供给了部分陆航飞行员和特战单位。随着我国国防现代化的进程持续 推进,单兵红外夜视装备需求有望迎来大幅放量。

  红外导引是导弹常用的制导方式,特别是在近距离空空格斗弹上应用广泛,大量战 机也用到红外吊舱用于侦察、监视、导航或者对地攻击等;海军舰艇通常用红外设 备来进行夜视识别和射击指挥,主要用来识别有攻击意图的来犯导弹等。

  公司的制冷和非制冷红外夜视仪广泛应用于陆地装甲车辆、单兵作战、飞机、导弹、 作战船只等领域,基于 2020 年美国发布的中国军力报告,我们预测,中国的军用 红外热成像仪市场规模达到 370 亿元,按十年为周期的更新换代频率,年均市场需 求将达到 37 亿元。

  2.6. 民用领域多点布局,千亿级市场亟待开拓

  红外热像仪同样在民用领域得到了广泛的应用,包括安防监控、个人消费、辅助驾 驶、消防及警用、工业监测、电力检测、医疗检疫等领域。2019 年底爆发的新冠疫 情,带动红外测温设备需求激增。

  公司积极拓展民用红外成像测温市场,发布了多款红外成像测温告警系统以及便携 式测温仪器,在全民抗击新冠疫情的斗争中发挥重要作用,后疫情时代,测温设备 的需求也有望持续保持增长。另外,公司发布了晶圆级微型红外模组、红外手机配 件等消费级红外成像设备,随着非制冷红外探测器成本进一步下降,消费级红外产 品有望迎来爆发式增长。在辅助驾驶领域,子公司轩辕智驾的红外避障系统将成为汽车智能化系统的重要组成部分,随着安全无人驾驶系统持续普及和渗透,有望打 开千亿规模红外 ADAS 系统市场。此外,公司的高性能红外热成像仪以及网络型测 温热像仪在电力监测和工业监测等领域也有广泛应用。

  

  随着中国红外热成像企业在科技创新和技术研发上持续发力,国内厂商的市场份额 有望持续提升。Yole 预测:到 2025 年,中国非制冷红外热像仪在全球非制冷红外 市场份额将达到 64%,或将开创一个属于“中国制造”的 2025 年。

  基于我国人均安防监控配置数量、全国汽车保有量、消防车数量、工业企业数量等 宏观统计数据。我们估算,中国民用红外成像仪市场规模约为 2690 亿元,按十年 的更新换代周期计算,每年市场规模可达 269 亿元。

  3. 武器装备总体研制取得重大突破,实现跨越式发展

  3.1. 完成由核心器件到完整武器系统的跨越式发展

  公司立足于红外核心器件、红外热像整机、综合光电系统的设计与研发,制定了构 建精确打击武器系统制造商的战略目标。本着与公司业务互补和协同发展的原则, 2015 年,公司以自有资金 48700 万元收购汉丹机电,主营业务拓展至非致命弹药的 研发和生产。汉丹机电是国内品种最多、产量最大、装备覆盖最广的非致命性弹药 研发与生产基地,主营业务为非致命性弹药、地爆装备、炮兵子母弹子弹药、引信 等军工产品的研发、生产与销售,也是非致命地爆装备的重点定点生产企业,同时 是全国地方重点保军企业之一。借助汉丹机电在火工品科研生产的管理经验、人才 队伍和研制资质等优势,公司扩建火工区,积极发展系列精确制导武器,为新一代 便携式红外“自寻的”反坦克导弹武器系统批量生产奠定条件。截止目前,公司新 火工区一期项目已全部完工并通过验收投入生产,二期项目建设同步平稳推进中。 随着新火工区的建成投产,公司非致命弹药及信息化弹药的产能将得到进一步释放。

  3.2. 精确制导主力军——红外导引

  导弹是精确制导武器的典型代表,其导引头作为核心部件价值占比较高。导弹是一 种携带战斗部,依靠自身动力装置推进,由制导系统导引控制飞行航迹,导向目标 并摧毁目标的飞行器。导弹武器是现代高科技的结晶和化身,具有不同于一般进攻 性武器的突出特点,尤其是其威力大、射程远、精度高、突防能力强的显著特性, 使其成为了具有超强进攻性和强大威慑力的武器,成为了维持战略平衡的支柱、不 对称作战的主角和“撒手锏”、信息化战争的主战装备、实现精确作战的必备武器、 各类武器平台作战能力的提升器、现代作战防御系统的主要拦截器等。制导控制系 统和动力系统是导弹的核心组成部件,导引头能够截获并跟踪目标,动力系统提供 导弹的机动能力,这两部分技术要求最高,相应的价值占比也最高。

  现代导弹多采用复合制导,寻的制导是精确制导技术的重点发展方向。导弹的制导 系统可按原理大体分为自主制导、遥控制导和寻的制导,前两者应用较早,通常制 导精度粗糙但作用距离远,寻的制导具备很高的制导打击精度,是近几十年着重发 展的精确制导控制技术,但是寻的制导作用距离较短。三种导引方式各有优缺点, 因而,在实际应用时,通常会采用多种制导方式形成复合制导,自主制导和遥控制 导一般用于中段制导,待导弹飞抵目标几十公里附近时,交接给末制导(通常是寻 的制导),完成精确打击。也有部分近程导弹如近距离空空格斗导弹、便携式防空导 弹、近程防空导弹直接采用寻的制导。

  

  公司精于红外导引头研制,有望受益于“十四五”期间导弹放量。红外导引技术是 导弹高精度制导的重要技术途径之一,红外导引头具备视场宽、被动导引不易被发 现、反隐身、昼夜均可作战等诸多优点。而且,可以与激光、雷达、毫米波等组成 多模导引头,进一步增强导弹的全天候、高精度作战能力。目前,红外制导模式广 泛应用于包括空空导弹、反坦克导弹、防空反导导弹以及巡航导弹在内的各种类型 的导弹中。“十四五”期间我军国防现代化进程加速,导弹作为精确制导武器,是国 防现代化的标志,其采购量预期将大幅增长。同时,近年来中央军委层面多次强调 军队实战化演练,实弹射击,到 2021 年已经连续 4 年做开训动员,智能化弹药的消 耗量有了大幅提升。公司是我军多款主战导弹导引头配套厂商,有望充分受益于“十 四五”期间导弹放量。

  3.3. 技术实力强大,在手订单饱满

  公司军品研发和批生产资质齐全,军工集团化发展格局已然成型。公司依托于扎实 的科研技术实力成立了导弹研究院,研制出了多款战技指标突出、性能先进的反坦 克导弹和防空导弹,成为国内第一家拥有武器系统总体研制资质的民营企业,同时, 公司取得了某类完整装备型号系统批生产资质,该资质在民营企业中极为稀缺。在 鼓励“民参军”的大背景下,高德红外有着巨大的先发优势,民营军工集团发展格 局已然成型。

  军贸业务前景广阔,有望成为公司新的业绩增长点。近年来,局部地区冲突不断加 剧,2020 年爆发的纳卡冲突双方伤亡愈万人,近日爆发的巴以冲突造成无数巴勒斯 坦人无家可归。在日益加剧的地区纷争中,各个国家只有通过自研或者外购加强自 身的军事实力,才能在军事和政治博弈中取得优势,争得和平。公司目前正致力于 加速推进军品出口,与国内具有军贸出口权的公司形成了战略合作关系,在武器装 备出口方面已获得实质订单,有望成为公司新的业绩增长点。

  

  技术实力获军方认可,在手订单充足。公司自 2020 年以来累计公告签订军品合同 额 30.25 亿元,包括军用红外热像仪整机以及完整武器系统等,其中 2021 年签订的 军品合同约为 12.32 亿元,在手订单饱满,反映了公司的产品越来越得到军方的认 可,随着新品型号产品陆续落地批产,公司的业绩有望实现稳步增长。

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