光学革命-波长看光学

行业深度分析证券研究报告行业深度分析证券研究报告光学革命系列一：波长看光学投资评级光学革命系列一：波长看光学投资评级领先大市-A维持评级00227336.0000222223.0000224142.0030041060.0000223622.00行业表现电子元器件45%35%25%15%5%-15%沪深3002016-05资料来源：Wind资讯SAC执业证书编号：S1450514030002zhaoxgAC执业证书编号：S1450514060005zhengzxanjian关报告2016-08-30白马逻辑持续兑现，重视脸部识别和SiP趋势2016-08-282016-08-22手机的创新看哪些？2016-08-17白马股以外，量子通信带来新看点2016-08-15■房子涨因为占据了你的空间，互联网火因为占据了你的时■我们认为光学技术将引领下一场技术革命！将陆续推出《光学革命》系列。光学技术遍历整个光谱，应用领域接近二十多个。本篇报告概通信为主。其中我们最看好应用领域扩展与传统光源更换双重驱动下技术为主，我们看好投影技术、OLED技术引领的显示技术新浪潮以现实与增强现实二者的逐步融合，现实生活空间与时间被完全占据，术的公司。双摄在手机中采用极大催生摄像头行业发展，车载环视摄年有望成为主流手机等显示方案，看好相关面板厂、驱动、材料、设备。以光学薄膜和光学玻璃为代表的光学材料市场发展空间广阔，进外识别为主。其中激光加工作为智能制造的基础仍将持续稳定增长；激光雷达技术作为无人驾驶的核心技术随着成本压缩将大放异彩；红外成像技术在安防、军事以及汽车安全领域继续起到重要作用；近红外识别应用从虹膜到脸部识别，进入消费级市场，市场容量进入快速业市场空间大、利润率高、技术壁垒护城河强，产业投资机会将不断涌现！当前时点个股重点关注水晶光电、联创电子、福晶科技、欧菲■风险提示：行业下游需求不达预期，新品研发进展不达预期 7 9 92.1.1.远紫外线技术：紫外线杀菌消毒、紫外光通信 2.1.3.近紫外线技术：紫外光固化 3.1.1.OLED：新一代屏显技术正处启动前夜 3.1.3.投影显示技术：虚拟现实关键一环，微投技术大放异彩 3.2.1.光学薄膜技术：镀膜工艺正崛起 3.3.1.增强现实的核心在于显示成像 3.3.2.光学手势识别技术：虚拟现实核心交互手段 3.3.4.国外科技巨头纷纷布局交互技术领域 414.2.1.激光雷达产业：国内外厂商积极参与 434.2.2.激光惯导技术：激光陀螺仪 444.3.红外技术：另一种感知世界的方式 454.3.1.红外线及其收发方式 45 464.3.3.红外热成像：应用最广泛 47 494.3.5.脸部识别&虹膜识别：红外技术在生物识别中或将大放异彩 4.3.6.红外市场的主要参与者及市场 9 9 40 40 40 41 41 41 41 42 42 43 43 44 45 45 46 47 47 48 48 49 49 7 42 43 43 44 45 46 48 49 1.从光波长看究竟有哪些应用场景紫外线、可见光以及红外线波段内均有光学技术得到广泛应用。紫外光技术以紫外线杀菌消术、OLED技术引领的显示技术新浪潮以及随之带动的光学材料市场，此外交互手段作为安防、军事以及汽车安全领域继续起到重要作用。表1：从光波长看光学应用波长范围技术名称细分领域应用紫外线杀菌消毒杀菌目的保洁视距通信舰载飞机起飞导等军事应用非视距通信紫外线清洗改质 利用有机化合物的光敏氧化作用达到去除黏附在材料表面上的有机物质紫外线荧光分析行观察拍照，检测蛋白质、核甘酸应促进，完成涂膜由液体到固态的转变可见光屏显技术笨重，耗电，占空间功率低，效率低，高分辨率，辐射小手机屏幕全彩化及制程简单等优点手机、VR设备投影技术各自的液晶板(HTPS方式)赋予形状和动作。VR/AR设备，投影电视画面颜色投射到荧幕电压，改变上方的液晶排列方式，以控制色彩变化激光投影全彩色，利用多种方法实现行和场的扫描手势识别目前实现方式有结构光、光飞时间和多角成像三种各种交互设备投射红外线等光束到虹膜来提取特征光学薄膜技术消除基片表面反射效应分离反射光与入射光反射膜（etc）用于把入射光能量大部分或几乎全部反射光学玻璃技术玻璃、环保光学玻璃及磷酸盐光学玻璃被广泛运用可见光通信向设备发送信号物联网通信780nm～1.4激光发射技术激光投线仪建筑、测绘激光扫平仪投射激光束用于定位高度激光测量技术一维激光测距仪和激光发射器以及计算处理系统的结合后就发展出了激光测量工具护、无人驾驶二维激光雷达3D激光扫描仪3D激光雷达激光惯导激光陀螺仪利用环形激光器在惯性空间转动时正反两束光随转动速度或转角导弹制导激光加工激光打标机通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻文字、条形码等各类图形激光切割机利用经由聚焦的高功率密度光束照射工件,使工件瞬间穿出一个很小的孔，机床移动小孔连接形成目标外形天激光焊接机后形成特定熔池。工业，冶金等件增材制造红外测温仪仅能获得被测面积内平均温度检疫、医疗红外热像仪可捕获被测目标的整体温度分布并生成图像红外人脸识别进行成像、分析、识别安防、保险常规红外通信路进行解调，还原为二进制数字信号后输出量子通信以及物理传输信道等量子通信激光制导技术激光驾束利用激光获得制导信息或传输制导指令使导弹按一定导引规律飞向目标。半主动式指令制导激光武器技术造成穿孔，甚至由于高温产生高压而产生热爆炸军事应用，国防uichinPHILIPS2.1.根据波长划分看紫外线应用及车内，可穿透至皮肤真皮层，会造成晒黑，也是皮肤老化、出现皱纹及皮肤癌的主因；2.1.1.远紫外线技术：紫外线杀菌消毒、紫外光通信波，在发射端将信息电信号调制加载到该紫外光载波上，已调制的紫外光载波信号利用大气散射作用进行传播，在接收端通过对紫外光束的捕获和跟踪建立起光通信链路，经光电转换和解调处理提取出信息信号。紫外光通信特别适辨率：紫外光是不可见光，肉眼很难发现紫外光源的存在；紫外光通过大气散射向传播信号，因而很难从散射信号中判断出紫外光源的所在位臵。2）低窃听率：由于大气分子、悬浮粒子的强吸收作用，紫外光信号的强度按指数规律衰减，这种强度衰减是距离的函数，因此可根据通信距离的要求来调整系统的发射功率，使其在非通信区域的辐射功率减至游离态原子、受激分子和中子，这就是所谓光敏作用。空气中的氧气分子在吸收了185nm波长的紫外光后也会产生臭氧和原子氧。臭氧对254nm波长的紫外作用，臭氧又分解为原子氧和氧气。在原子氧作用下物体表面上的碳和碳氢化合物的分解物可化合成可挥发的气体：二氧化碳和水蒸气等逸出表面，从而彻底清除了黏附在物体表面上应用范围：医疗诊断，考古，刑侦，防伪，环境监测。2.1.3.近紫外线技术：紫外光固化性,某些化学分子吸收该段光使分子化学结构迅速发生变化产生自由基,从而引发链式聚合反表2：与传统热固化涂料相比紫外光固化的优点固化速度快，生产效率高固化机理属一种自由基的链式反应，交联固化在瞬间完成，所设计生产流水线速度最高可达常温固化适合于塑料工件，不产生热变形节省能源环境污染小UV涂料VOC含量很低，是公认的绿色环保产品涂层性能优异有机溶剂各方面的性能指标均很高表3：传统汞灯光源与紫外线LED对比汞灯光源发光高压汞灯发光环保无污染含汞，污染环境且对人体有害光谱近的狭窄波段，不会发散紫外线，高效节能。成本几乎不需维护成本，最大耗电功率60W电功率几百瓦至几千瓦寿命连续工作25000小时以上灯管寿命短，约2000小时0.3%0.3%UV-A,传统汞灯,85.0%2502000紫外线LED市场产值（百万美元）增长率20122013201420152016201770.00%60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%发光效率、建立量产技术，实现成本化为目标，全球掀起了白热化的技术开表4：日本UVLED新兴企业企业产品动向应用领域日机装（Nikkiso）成功量产世界最高输出的50mW深紫外线LED；水杀菌、皮肤治疗、树脂硬化及粘接旭化成（AsahiKasei）收购CrystalIS,成功将基板材料变更为氮化铝;成功制出高纯度氮化铝基板，新产品预计输出功率20mW，价格相对低廉家电市场、清洁消毒德山（Tokuyama）便携性杀菌装臵、培养液图17：主流显示技术及应用场景3.1.1.OLED：新一代屏显技术正处启动前夜表5：AMOLED较LCD具有明显优势优势项AMOLEDLCD轻薄功耗对比度响应速度几微秒至几十微秒图18：OLED较LCD结构简单更加轻薄图19：AMOLED具有高对比度晶门科技目前已具量产能力，但是由于显示屏的驱动芯片成本占比低，因此更换供应商的情三年陆续释放。表6：中日韩三大阵营布局OLED情况厂商产线/世代用途量产时间（预期）产量韩国4.5中小尺寸硬屏中小尺寸硬屏中小尺寸硬屏6中小尺寸柔性屏+硬屏8中小、中大尺寸4.5 8.5大尺寸硬屏20143.4万片/月>65%6中小尺寸硬屏2017 天马上海5.5中小尺寸硬屏1.5万片/月天马武汉6中小尺寸硬屏、软屏京东方成都6一期：中小尺寸硬屏二期：柔性屏幕4.8万片/月 鄂尔多斯5中小尺寸硬屏5.4万片/月(含 4.5中小尺寸硬屏6中小尺寸硬屏友达新加坡4.5中小尺寸硬屏 昆山6大尺寸硬屏2.5万片/月信利中小尺寸硬屏6中小尺寸硬屏石川4中小尺寸硬屏中小尺寸硬屏、软屏图21：AMOLED良率提升带来成本下降性能与外观双重优势，其高对比度、广色域、大视角的特点能够显著改善显示效果和用户观图22：iPhone有望采用OLED屏幕图23：三星有望发布可折叠OLED屏手机必须要降低画面延迟，延迟在很大程度上又取决于显示屏的响应时间。LCD显示屏的画面表7：采用OLED屏幕的VR产品设备名称示意OLED供应商刷新频率（Hz）分辨率HTCVivePlayStationVROSVR2160*12002160*1200图24：全球OLED面板市场规模保持高速增长表8：OLED市场估算2016E2017E2018E2019E手机全球智能手机出货（百万）20%25%40%4845市场空间（百万美元）2677928800全球电脑出货（百万）49626.442.64市场空间（百万美元）264040505324.4全球电视出货（百万）220218207OLED电视出货（百万）20.727.9单价（40寸美元）280270250220市场空间（百万美元）4708.8VR/AR全球VR/AR设备出货（百万）404040市场空间（百万美元）480总计市场空间（十亿美元）22.829.141.3YoY 27.6%31.3%8.1%图25：OLED市场空间（百万美元）4500040000350002500020000500002016E2017E2018E2019E3.1.3.投影显示技术：虚拟现实关键一环，微投技随着增强现实和短焦微投市场的出现，我们预计投影技术将成为显示的新方式！所谓投影（Projection可与影子产生方式进行类比，当光线住部分光线，则屏幕上的画面会出现黑暗部分，也就是影子。如果在不透明物体后方以光学透镜加以放大或缩小成像，则屏幕上的黑影便可以呈现出清晰影像。如果进一步将不透明物体换成半透光物体，则屏幕上的黑影便因部分透光而有部分光线到达而呈现微量的黑影，此技术就是投影。当光源与屏幕间的不透明或半透光物体具备图案及颜色变化时，屏幕上的成芯片，由每个微晶片控制一个像素。芯片上的微处理单元快速的控制光源和微晶片，将光源表9：主流技术比较LCOS工艺难度较低，标准液晶封装很大，机械实现微反射镜阵基本相同光电效率（功耗）由于DMD芯片上有处理器，功耗远超过LCOS色纯度基本相同对比度技术DisplayTech、台湾奇景光电以及国内的长江力由德州仪器（TI）独家掌握应用于微型投影仪和集成化小型投影原件两种产品，微型投影仪（即通常所说微投）是完整手机、笔记本电脑、数码相机等设备集成在一起，可以投影约将成为投影市场的首选光源。表10：LED光源与激光光源对比优点缺点应用领域代表产品议激光光源成本较高映机、激光电视容易2）激光光源采用模块化设计，采用光源并联的方式可以灵活调整实现5000-50000不同光源技术最高亮度（流明）汞灯氙灯LED激光汞灯氙灯LED激光 3.1.4.投影显示技术市场价上升。工程级投影产品销量增长也是产业规模增长的主要原因400200820092010201120122013201420152016201745.00%40.00%35.00%30.00%25.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%品，产品覆盖工程投影机、电影放映机等，国产激光显示龙头中视迪威从六月份开始出货，激光投影的最大优势，因而在亮度需求越高的领域激光投影的性价比越高，我们提出的渗透 表11：国内激光显示市场空间估算2015201620172018电影放映机总销量/台激光渗透率产品价格/万元市场空间/亿元20%452.31总销量/台81000工程级投影仪激光渗透率产品价格/万元20%4540市场空间/亿元激光电视总销量/万台激光渗透率产品价格/万元市场空间/亿元400040004000400000.02%0.1%0.5%865404.8总销量/万台200210220230消费级投影仪激光渗透率产品价格/元0.05%4000市场空间/亿元市场规模总计/亿元40020152016201720183.2.光学材料技术：镀膜工艺正崛，光学膜有以康得新、激智科技、迎辉科技等为代表的十余家大规模厂商；下游模组和裁切环节附加值最低，行业集中度也最低，仅中国就有数十家之巨，其中模组厂很多已被下游的面板厂家表12：光学薄膜产业格局集中度描述上游高中凯鑫森、激智科技、长松科技等；其他亚洲一些规模较大的厂家下游低附加值最低，仅中国就有几十家之巨。其中模组厂很多已被下游的面板厂家垂直整合图34：光学膜产业链↓↓下游用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要的或者决定性的作用。表13：光学薄膜应用应用领域光学膜类型功能原理液晶电视及液晶显示器扩散膜通过在光学基膜上的颗粒材料实现光的扩散反射膜利用光的折射及全反射原理，将散射光线正面集中至约70度的范围，循环利用视角外光线，达到提高辉度效果硬化膜具有良好的光学透明性和高硬度不同的防眩程度笔记本电脑、家电等耐划伤、耐腐蚀性强、抗变型能力强3D液晶电视自动在视觉神经内合成立体图像用于消除眩光，保证光线均匀度和中心亮度的增加手机、小尺寸显示器温度范围宽、低能耗等特点汽车、玻璃幕墙、窗玻璃隔热效应机场、公路等交通领域反光膜原理把光线逆反射回到光源处超级减反膜，引领新的技术风潮。苹果Re著减薄屏幕厚度，屏幕继续提升分辨率和减薄的边际效应减弱，创新方向指向提升视觉效果SiO2(或MgF2)和氟硅聚合物构成的多层膜可以实3.2.2.光学薄膜技术市场表14：不同液晶面板的成本结构笔记本显示屏CCFL显示屏玻璃液晶4%彩色滤光20%23%22%偏光片背光模组29%21%24%41%29%47%驱动IC4%化学品2%4%4%其他24%总计2.25 2.22.15 2.12.05 1.9520122013201420152016ELCDLCDTV平均尺寸（吋）YoY7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%454050201020112012201320142015E7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%201020112012201320142015E需要使用6张膜，偏光片（共两片，每片5张基膜）需要10张膜，每个液晶面板需要液晶面板光学薄膜需求量（亿平方米）液晶面板光学薄膜需求量（亿平方米）YoY8642016.00%14.00%12.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%400200201220132014201520122013201420152016E12.00%10.00%8.00%12.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%20122013201420152016E3.2.3.光学玻璃技术代以后，随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合，作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进，成为社会信息化尤其是光电表15：几类光学性能优越的光学材料种类特点应用镧系光学玻璃器的成像质量，使镜头小型化、轻量化扫描仪、LCD投影仪、数码复印机环保系列光学玻璃根据需求掺入化合物得到相应特性。属于低色散光学玻璃，较低的软化温度，较高的荧光广泛用于光学仪器及光电产品磷酸盐光学玻璃激光器、激光测距、激光武器等学玻璃生产基地。国内光学玻璃生产规模较大的企业有三家：成都光明光电信息材料有限公表16：当前光学玻璃领域主流厂商公司主要业务据全球市场80%份额；数码相机镜片领域拥有全球OEM厂商50%市场小原光学专注于光学玻璃材料方面的发展，还有涉足微晶玻璃，超低膨胀玻璃，光纤玻璃等领域住田光学致力于高端光学玻璃及玻璃光纤产品的研发与生产；产出世界上最高折射率的玻璃；在光学玻璃领域持续发展，居于业内领导地位；提供低通滤光玻璃等各式滤光片；公司掌握成都光明湖北新华光生产高透过率，光学一致性高，三个方向无条纹的光学玻璃，用于激光核聚变装臵、卫星高空摄影仪镜头等。主要品种有K、ZK、BaK、QF、F、ZF、ZbaK类以及镧系玻璃等于尚未统一且本身具有多样化特性，目前大批创新企业参与其中，苹果、谷歌、F2.精确度高。精确度影响使用效率和体验；3.延时低。低延时能够有效减弱用户晕眩感；4.表17：当前几类交互手段优势劣势代表产品手柄发展技术成熟，操作便利沉浸感差手势识别高腾空操作影响体验眼球追踪交互性和沉浸感强动作捕捉操作简单，技术成熟诺亦腾、3DSuit增强现实的核心在于显示成像技术（LightField）相似，只在水平方向上有细微差别，观看物体时两眼各自成像，大脑根据两眼成像的细微差台。通过对这四台摄像头的实时画面进行分析，H信息和颜色信息，没有保留射线的方向信息。屏幕是漫反射的，从屏幕上某一点发出的所有MagicLeap的核心技术是一种特殊的光场显示设备：光导纤维投影仪（FiberOptic些列的同心圆，激光经由透镜系统输出，在空中画出了一簇射线。投射到平面上照亮了一个图47：MagicLeap光导纤维结构图类体感识别技术，手势识别将成为虚拟现实/表18：手势识别技术分类分类介绍代表公司二维手型识别也可称为静态二维手势识别，这种技术在获取二维信息输入之后，可以识续变化”。二维手势识别二维手势识别拥有了动态的特征，可以追踪手势的运动，进而识别将手势和手部运动结合在一起的复杂动作，把手势识别的范围真正拓展到二维平面。在使用体验上也从纯粹的状态控制，变成了比较丰富的平面控制。三维手势识别三维手势识别可以识别各种手型、手势和动作。三维手势识别需要使用多硬件实现方式，再通过计算机视觉软件算法实现三维手势识别。3.多角成像（Multi-cameraL 射器外面放一个刻有特定图样的光栅，激光通过光栅进行投射成像时会发生折射，从而使得激光最终在物体表面上的落点产生位移。当物体距离激光投射器比较近的时候，折射而产生的位移就较小；当物体距离较远时，折射而产生的位移也就会相应的变大。这时使用一个摄像头来检测采集投射到物体表面上的图样，通过图样的位移变化，就能用算法计算出物体的 元件发出、又从物体表面反射回来的光子，就能得到光子的飞行时间。根据光子飞行时 时摄取图像，就好像是人类用双眼、昆虫用多目复眼来观察世界，通过比对这些不同摄像头合状态多。缺点是与虚拟环境互动少，用户只能控制而就完全不能胜任人机交互的任务了。在AR应用领域有丰NimbleSense摄像头是骨骼追踪摄自己的身体。通过它能够识别使用者的双手甚至是手指的运动情况。它资料来源：NimbleSense，安信有三类：一是根据眼球和眼球周边的特征变化进行跟踪，二是根据虹膜角度变化进行跟踪，如图所示，当人眼在看屏幕H时，虽然整个过检测用户眼睛状态来控制锁屏时间，只要检测到用户正盯着手机屏幕，即使用户没有进行鼠键等多种方式来控制电脑；汽车领域，通用和丰田已经在车载视线及注意力监控系统的研究上有了不小的投入。如果汽车通过传感器和摄像头知道驾驶员在看向哪里，它能提醒驾驶虚拟现实甚至增强现实的头显设备提供一个简便的控制方案。它将眼球扫描仪件相结合实现眼球控制。具体应用时：当用户凝视菜单栏中的某个图标时，相应的二级界面就会将这一部分自动放大；如果用户盯着滚动条的上方或者下方，就可以轻松完成页面的滚 显示器。该设备使用了非干扰性红外眼球追踪技术，延时低，精确度高，也不会干扰用户视便捷，只要看到目标，就能立马进行锁定。微软已经踪平台，其工作原理是使用红外线发射器包围每一个镜头的边缘。红外线人眼不可见，但会被安装在头显内部的两个Omnivision250Hz表19：目前眼球追踪领域主流产品名称SMIRED500TobiiProX2-60TheEyeTribe60名称产品示例精确度0.1-1采样频率30-75售价(元) 表20：国外科技巨头布局交互技术领域一览公司标的标的主要技术Oculus（Facebook）2014.12高精度、低延迟的手部骨骼追踪技术Interfaces2015.7部的位臵和运动SurrealVision2015.5室内三维重建，SLAMSoftkinetic2015.10苹果2013.113D传感器技术、体感技术供应商FaceShift2015.92016.1Enotient2016.1面部表情识别及分析将达到4300万部。手势识别技术、眼球追踪技术作为交互技术454050160.00%140.00%120.00%100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%2016E2017E2018E2019E2020E表21：交互方案市场空间估计20162017201820192020VR/AR设备销量（百万）20.242.9手势识别模块45%单价/元400市场空间/亿元眼球追踪模块45%单价/元400市场空间/亿元45.45总的市场空间/亿元25020002016E2017E2018E2019E2020E 4.红外线技术线波长范围内的光学技术主要以激光技术和红外热成像技术为主，激光技术图62：按波长对红外线进行划分表22：部分红外技术整理分类简介应用领域大功率激光技术激光打标光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类天器件制造激光切割合辅助气体将汽化的金属吹走，从而将工件穿出一个很小的孔，机床移动小孔连接形成目标外形汽车制造，航空航天激光焊接利用高能量激光对材料进行微小区域的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料融化后形成特定熔池。激光微加工根据系统内目标件的形状参数，利用激光或其他精准加热技术将金属、陶瓷、塑料、砂等不同打印材料在指定位臵融化，每次制作一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，再把它们逐层粘结起来，就得到了立体的目标件增材制造激光武器利用激光的高能量密度特性来烧蚀被照射的目标，使目标熔化、气化，从而使目标在被激光照射处形成凹坑或造成穿孔，甚至由于高温产生高压而产生热爆炸军事，国防小功率激光技术激光投线投射出水平、铅直的若干束激光线用于垂直定位、垂直度检查建筑，测绘激光雷达激光器向周围发射激光并通过接收器接收反射光得到距离数据，通过计算处理系统处理数据、得到距离并进行3D建模工程测距激光惯导利用环形激光器在惯性空间转动时正反两束光随转动而产生频率差的效应，来敏感物体相对于惯性空间的角速度或转角导弹制导红外热成像制冷型探测器探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体（发射和反射的）温度分布图像转换成视频图63：激光加工产业链表23：激光加工设备及产品激光切割机激光打标机激光焊接机3D打印设备示意产品激光切割机是利用经由聚焦的高功率密度光束照射工件，在气体将汽化的金属吹走，从而将工件穿出一个很小的孔，随着数控机床的移动，无数小孔连接成目标外形。由于激光切割的频率非常高，所以每个小孔连接处非常光滑，切割出来的产表24：激光切割机分类及特点分类特点应用范围汽化切割切割质量好智能制造：切割机器人融化切割切割效率高汽车制造领域：顶窗等框架氧气切割切割速度快、非接触航空航天领域：飞机框架、直升机旋翼向材料的内部扩散，将材料融化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，具有深宽比高、焊缝宽度小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，表25：两种激光焊接方式对比激光复合焊激光钎焊特点应用领域结合激光和电弧两个独立热源；速度快，热变形小，热影响区域小汽车及配件制造、常规钢结构、轨道车辆激光的高能量密度实现局部或微小区域快速加热塑料、砂等不同打印材料在指定位臵融化，每次制作一个具有一定微小厚度和特定术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成4.1.1.激光加工空间巨大未来将迎千亿市场激光加工一般需要考虑激光功率、作用时间以及材料对能量的吸收效率等，不同的激光逐渐替代其他种类的激光加工设备。CO2激光器固体激光器光纤激光器其他250020000250020000444431456201320142015器器,32%光纤激光400020000.激光器销量（百万美元）.激光系统集成设备销量（百万美元）9868889582652310.824872631275994109868889582652310.824872631275994102012201320142015行情出现周期性滞涨。激光、华工科技、团结激光以及德国通快等。大族激光在大功率切割设备领域国内市占5030%25%20%15%10%5%0%20092010201120122013其他厂商,5.60%其他厂商,5.60%4.60%大族激光,34.30%苏州领创大族激光,34.30%瑞士百超,9.30%华工科技,9.30%德国通快,团结激光德国通快,象受苹果等消费电子产品影响较大，2014年新一代产品发布使得制造商需提前采购生产加激光焊接暂难以对传统焊接形成替代，据华工法利莱估计，2014年大功率激光焊接设备太尔时代,2%太尔时代,2%其他,9%Systems,Stratasys,Systems,am数量——增速4002502000100%80%60%40%20%0%20072008200920102011201220134.2.小功率激光技术：激光测量低成本化加速表26：激光雷达在民用领域应用设备名称一维激光测距仪二维激光雷达三维激光扫描仪三维激光雷达主要装臵激光发射器、激光接收电机激光发射器、激光接收器、电动传感器、信号处理系统、高性能处理器、电机激光发射器、激光接收速电机主要供货商博世、徕卡扫描范围/精度200米/毫米级200米/毫米级功能距离测量、定位静态三维建模动态三维建模应用河道、航道、电信、工地测量测绘、安防城市建模、建筑建模机器人、无人驾驶、高精度地图测绘价格200-2000元7000-70000元范围海岸带及海岛测量与调查、内陆江河湖泊测量、港口及航道测量、海底地质分类与生态结合算法对比上一帧和下一帧的环境变化从而探测出周围的车辆和行人；2）SLAM加强定位。三维激光雷达另一大功能是即时定位与地图构建，将实时得到的地图与高精度地图中特4.2.1.激光雷达产业：国内外厂商积极参与表27：车载激光雷达生产厂家分类种类代表厂家自产激光扫描仪，外购GPS/IMU及其他硬件，载激光雷达自产GPS/IMU及软件，外购激光扫描仪集成激光雷达集成商，外购激光扫描仪、GPS/IMU州中海达、北京北科天绘科技等。此外华达科捷已经研发出32线束的三维激光雷达，表28：国内激光雷达产业主要参与者厂商相关产品华达科捷（巨星科技控股子公司）研发32线束三维激光雷达，用于AGV广州中海达卫星导航技术股份有限公司I-scan国内首个车载激光扫描仪北京北科天绘科技有限公司广州思拓力测绘科技有限公司X300三维激光扫描系统北京星天地信息科技有限公司LIDAR三维激光测量系统表29：lbeo和Velodyne产品介绍激光雷达产品分辨率精度IbeoLuxLidar（四线)米直角分辨率0.8度VelodyneHDL-64Lidar(64线）水平视场360度，垂直视米直角分辨率0.4度4.2.2.激光惯导技术：激光陀螺仪外一条逆时针前进。当仪器静止的时候，两条激光束完成一个周期都用了相同的器旋转时，一条激光束的路径变短，另外一条激光束的路径变长。通过测量两条激表30：激光陀螺仪产业主要参与者公司主要产品用途Honeywell霍尼韦尔潜艇导航、导弹定位、民航Litton利顿LG-2717、LG-8028飞机导航、中高精度导航直升机、运载火箭捷联惯Polyus极点俄罗斯飞机导航环形激光陀螺图76：2014年高性能陀螺仪市场构成图77：高性能陀螺仪市场增长86420CAGRCAGR201420194.3.1.红外线及其收发方式接收并分析目标红外线的应用。最典型的应用包括红外热像仪、红外测温器、红外探测仪、红外制导、红外遥感卫星等。此类应用大量应用于电力、医疗、军事、工业、建筑●主动发射+被动接收类：利用红外线不可见、衍射能力强的特点，通常包含红外发射器与红外接收器，主动发射红外线并接收反射回来表31：根据收发原理分类的红外应用示例产品远红外线理疗仪主动式红外报警器原理被动接收主动发射主动发射+被动接收4.3.2.红外技术应用梳理整个目标的红外辐射分布（即温度分布）图像，以便分析、研究目标物体的标，确定其空间位臵，并对其运动轨迹进行跟踪。红基于中红外辐射测量的地面辐射强度计，可用于如全球变暖等的气候变化观察；基红外辐射测量的红外空间望远镜，可用于宇宙天体天文观察；配带红外光谱扫描的气象卫星，可实现对云层等的气象观察分析。在工矿企业中，应用较多的是基红外辐射信号转换成电信号，实现近距离通信的一种系统。具有不干扰正常工作，特别适用于人口高密度区域的户内通信的优点。此外，该通信系统还具有低成本压缩，应用领域将进一步扩展，红外市场即将迎来4.3.3.红外热成像：应用最广泛的红外技术行业空间巨大红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、目标物体（发射和反射的）温度分布图像转换成视频图像的产品，具有良好的透射率，特别适合作为红外线的通过的窗口。由锗资源被几大矿业公司所控表32：制冷型与非制冷型探测器对比种类特性应用领域制冷型使用时需要利用特殊的设备冷却至液氮温度（约零下200度需要使是价格昂贵、体积大、寿命短。军事、航天等高端领域非制冷型使用时不需要制冷设备，随着非制冷焦平面阵列技术发展指标大幅提升。具有低功耗、长寿命、小型便携、低价等特点。在替代制冷型与图像处理部分与传统数码相机又有类似之处，所以焦平面探测器成为了红外核断和出口限制，中国企业无法采用最先进技术，自制的焦平面探测器分辨率制程较为落后。4.3.4.红外热成像市场空间何在——军品依研究机构MaxtechIntern400全球红外热成像市场规模（亿美元）YoY2012201320142015E2016E2017E8%7%6%5%4%3%2%1%0%90%80%70%90%80%70%60%50%40%30%20%10%2012201320142015E2016E2017E军用红外热成像市场：刚需依旧继续稳步增长域，军用红外热像仪可以使用在武器瞄准器、导弹巡航、夜间行驶和飞机起飞、着陆等，对表33：红外热成像在军事上具有大量用途应用产品功能特点单价（万元）单兵夜视头盔/眼镜，武器瞄具瞄准点选择等功能同时显示红外识别图像、激光测距、十战车坦克/装甲车的夜视/瞄准字瞄准线和弹道计算机计算数据，提高战场烟幕和夜间环境下的识别能力飞机飞行用于侦察、监视、导航，兼具昼夜作战能力和选择目标后的自动跟踪功能可以自动搜索、捕获和跟踪目标，并向舰艇控制台中心计算机提供目标方位和俯仰海军数据，将导弹识别出来；也可以辅助舰载导弹发射200导弹红外制导导引装臵辅助制导表34：中国军用红外热成像市场空间估算兵种价格数量总计（亿元）说明单兵战机23010%的部队装备红外热像仪，每套10万元（目前20-50万）2000架舰艇2002保守估计取100艘战车2015-2020合计平均每年坦克、装甲车需求较大400军用红外热成像市场（亿美元）YoY2012201320142015E2016E2017E6%5%4%3%2%1%0%监视器、低端热录像仪市场和智能手机中的红外成像功能。而在这些应用市场尚未真正启动快速增长。其中汽车用夜视安全驾驶应用和智能手表35：红外热像仪在民用领域的应用应用领域主要用途示例汽车驾驶奔驰红外夜视系统智能终端建筑行业情况和体温，也能进行红外摄像异常现象有效预防火灾2、确定火场逃生路线、优化灭火方案、快速部署灭火力量，提高灭火效率建筑应用穿透火场烟雾成像制程控制安防监控食品是否变质等间红外成像监控，降低虚警率红外热像仪用于食品领域发现可疑人员面临远光灯滥用，对于驾驶者来说相当危险。能见度差的雨雾天气的时候，驾车的危险系数也会增加。因此各大车厂纷纷研发在低能见度中看清前方的技术，红外则是其中最优秀的一夜视仪分为微光夜视、主动式近红外和被动式远红外三类系统，其中微光夜视系统在完全黑暗或对头车辆大灯照射时会完全失效，因此少有汽车厂商使用。当前主流车载夜视技术分为主动式近红外系统和被动式远红外系统。两者的主要表36：主动式近红外夜视仪和被动式远红外夜视仪对比主动式被动式红外波段近红外波段远红外波段成像原理像来自环境的红外辐射红外传感器光电传感器红外热像仪探测距离探测移动物体能力弱强对抗大灯照射完全屏蔽高速行驶下性能寿命价格3000~7000系统中，高端车型除奔驰与雷克萨斯外，一般采用的都是被动式夜视仪，其中雷克萨斯目前标配。表37：目前采用红外夜视技术的车型举例车型红外夜视仪类型供应商通用（凯迪拉克赛威/别克君越）鹰眼被动型Raytheon,Visteon福特被动型Raytheon,Visteon被动型奥迪（A6/A7/A8）被动型劳斯莱斯被动型奔驰（S级）Bosch比亚迪思锐保千里丰田（陆巡/皇冠/雷克萨斯）主动红外夜视系统 随着探测器国产化后将实现快速增长。我们可以预测到未来乘用车中红外成像的渗透率能终端的大尺寸屏幕升级更适合红外热像的成表38：智能终端红外热成像产品（部分）发布时间产品厂商价格供应商分辨率2014.3ThermAppQVGA2014.6180x602014.9206x1562015.Q322016expertQVGA●第一个主要趋势是减小传感器芯片尺寸●第三个主要趋势是市场需要低成本、低像、消防、监控、夜视、家庭自动化、温度感测等4.3.5.脸部识别&虹膜识别：红外技术在生应用。根据前瞻产业研究院统计，2007年至2生物识别技术全球市场规模将达到130亿在增幅上居于首位，预计到2020年人脸识别技术