高德紅外專題研究：前瞻的領(lǐng)域開拓軍民市場多點開花

高德紅外專題研究：前瞻的領(lǐng)域開拓，軍民市場多點開花1.稀缺的軍工標的：首個獲得某完整武器系統(tǒng)科研生產(chǎn)資質(zhì)的民營企業(yè)1.1

發(fā)展歷程：紅外熱像儀技術(shù)起家，向產(chǎn)業(yè)鏈兩端延伸武漢高德紅外股份有限公司歷經(jīng)三個主要階段的發(fā)展，在紅外產(chǎn)業(yè)鏈向兩端延伸拓展成長為我國規(guī)?；瘡氖录t外核心器件、紅外熱像儀、

大型光電系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的高新技術(shù)企業(yè)，在軍品方面業(yè)務向完整裝備系統(tǒng)延伸，成為全國首個獲得某完整裝備系統(tǒng)科研生產(chǎn)資質(zhì)

的民營企業(yè)。發(fā)展階段一：（1999-2012）紅外熱像儀整機研制龍頭企業(yè)公司成立后致力于紅外探測領(lǐng)域。2003

年公司潛心研制多年的紅外熱成像產(chǎn)品成功阻擊“非典”疫情；2004

年公司通過了軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證，獲得《軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證證書》，并被批準為國家二級保密資格單位和武器裝備科研生產(chǎn)許可單位，實現(xiàn)民參軍；2010

年公司在深圳證券交易所中小板成功掛牌上市。自成立至上市之初，公司主營業(yè)務為紅外熱像儀整機產(chǎn)品，當時約占其生產(chǎn)成本比例

70%的原材料紅外焦平面探測器基本從法國進口，存在進口采購依賴風險；上市之后的前幾年，公司國內(nèi)收入占據(jù)主要地位，但公司營業(yè)收入增長遇到瓶頸。發(fā)展階段二：（2013-2018）向紅外產(chǎn)業(yè)鏈兩端延伸，努力做大做強無核心不強，無總體不大。2013

年，公司面對紅外熱成像產(chǎn)業(yè)較快的發(fā)展態(tài)勢和十八屆三中全會深化軍工體系改革的機遇，一方面，開展紅外焦平面探測器產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)，打破西方技術(shù)封鎖并奠定公司紅外產(chǎn)業(yè)的核心基礎(chǔ)，最終實現(xiàn)紅外核心器件國產(chǎn)替代；另一方面，積

極響應國家“民參軍”的號召，大力推進多個型號產(chǎn)品的定型、批產(chǎn)，

并在國內(nèi)率先完成某新型完整武器系統(tǒng)的研發(fā)工作，完成了由配套廠商向系統(tǒng)總體單位的跨越。2014

年，公司非制冷紅外焦平面探測器產(chǎn)業(yè)化項目建設(shè)完成，是首次在國內(nèi)實現(xiàn)以自主、可控的完整生產(chǎn)線為基礎(chǔ)的批量化生產(chǎn)，同時，

公司新增擴某類新型完整武器系統(tǒng)總體研制資質(zhì)，此舉打破了以往民營企業(yè)在武器裝備科研生產(chǎn)領(lǐng)域局限于零部件配套的歷史。2015

年，公司收購湖北漢丹機電有限公司，業(yè)務領(lǐng)域延伸至火工領(lǐng)域，

加速了公司戰(zhàn)略化轉(zhuǎn)型發(fā)展進程，借助其在火工品科研生產(chǎn)領(lǐng)域成熟的管理經(jīng)驗和人才、資質(zhì)等優(yōu)勢，統(tǒng)籌規(guī)劃火工產(chǎn)品生產(chǎn)，積極發(fā)展系列精確制導武器系統(tǒng)。2016

年，公司在制冷型探測器方面，掌握了從原材料提純至探測器封裝的一整套自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)，可批量生產(chǎn)碲鎘汞制冷型探測器并實現(xiàn)了在高端系統(tǒng)型號產(chǎn)品上的批量裝備；同時，中標某型號武器系統(tǒng)總體，已獲得陸軍裝備部下達的該武器系統(tǒng)總體研制任務，正式承擔

國家該完整武器系統(tǒng)總體研制任務。同年，公司開始將紅外產(chǎn)品“消費品化”，在新興民用領(lǐng)域產(chǎn)品方面，對整體的運營理念進行了調(diào)整，

由研發(fā)驅(qū)動向市場驅(qū)動轉(zhuǎn)變，將公司在軍工領(lǐng)域的先進技術(shù)向民品市場普及，設(shè)立了軒轅智駕和智感科技兩家子公司，豐富交通夜視、個人視覺、智慧家居、智能測溫等產(chǎn)品。2017

年，公司打造了高性能非制冷探測器、制冷碲鎘汞及“Ⅱ類超晶格”探測器三條紅外焦平面探測器批產(chǎn)線，同時公司推出了國內(nèi)首款晶圓級封裝的非制冷紅外探測器，為進一步降低核心器件的生產(chǎn)成本并提高大批量生產(chǎn)能力打下了良好的基礎(chǔ)；同年，公司組建了具備完整軍工集團組織架構(gòu)的導彈研究院，形成從陀螺穩(wěn)定平臺、火控、制導、戰(zhàn)斗部、發(fā)動機、舵機等武器分系統(tǒng)，到最終完整的導彈武器系統(tǒng)總體的紅外武器裝備系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈。2018

年，公司建成當時國內(nèi)唯一一條

MEMS晶圓級封裝批產(chǎn)線，晶圓級封裝產(chǎn)品體積小、重量輕、性價比高，完全具備了進入消費類市場領(lǐng)域的先決條件，將大力推動非制冷紅外新興民用的普及。發(fā)展階段三：（2019

年至今）軍民需求爆發(fā)，公司技術(shù)積累到位，進

入快速發(fā)展通道一方面，公司軍品業(yè)務不斷拓展疊加軍方需求日益旺盛，軍品保持較快增長，2020

年，公司根據(jù)機關(guān)要求安排某完整裝備系統(tǒng)總體型號產(chǎn)品的國內(nèi)批產(chǎn)工作，同時在完整裝備系統(tǒng)總體出口方面實現(xiàn)批量采

購；另一方面，2020

年“新冠肺炎”疫情不僅提升了當年民用防疫領(lǐng)

域需求，也大幅提升了紅外在民用領(lǐng)域的認知程度，為未來大規(guī)模民

用領(lǐng)域應用奠定了良好基礎(chǔ)。1.2

公司定位：掌握核心技術(shù)的民營軍工集團核心技術(shù)完全自主可控，成為軍民兩用技術(shù)的典范。公司擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國紅外芯”全套研制、批產(chǎn)技術(shù)，打破國外多年技術(shù)封鎖、實現(xiàn)完全自主可控，是目前國內(nèi)規(guī)模最大和產(chǎn)品線最完整的紅外芯片與解決方案提供商，是國內(nèi)唯一一家同時具備制冷和非制冷共計三條紅外焦平面探測器芯片批產(chǎn)線的企業(yè)，也是唯一一家可以同時掌握百萬像素級制冷及非制冷兩種類型紅外焦平面探測器芯片研發(fā)、生產(chǎn)能力的企業(yè)。目前，公司紅外探測器正在向陣列規(guī)模更大、像元尺寸更小、靈敏度更高、熱響應時間更短方向延伸，

由單色向雙色/多色升級，封裝技術(shù)從芯片級向晶圓級、

像元級發(fā)展。長期堅持不懈的前瞻性投入成就難以復制的高德成長模式。憑借自身全產(chǎn)業(yè)鏈布局優(yōu)勢已超脫傳統(tǒng)民營企業(yè)競爭格局，公司“小而全、小

而精、小而強”的多元一體化集團的雛形已基本呈現(xiàn)。公司以“高科技、高門檻、高層次”為發(fā)展戰(zhàn)略，組建了具備全專業(yè)建制和完備組織架構(gòu)的完整裝備系統(tǒng)總體研究院，專注于研制生產(chǎn)先進的精確打擊型號系統(tǒng)產(chǎn)品。得益于高效、創(chuàng)新、一體化的“高德特色”發(fā)展模式，

公司率先在國內(nèi)研制成功了某完整裝備系統(tǒng)并獲得該類系統(tǒng)總體科研生產(chǎn)資質(zhì)，使得公司成為向國家提供重點型號系統(tǒng)總體產(chǎn)品的民營企業(yè)。2020

年

12

月，公司獲得了行業(yè)主管部門頒發(fā)的裝備總體資質(zhì)證書，其中包括公司增擴的某類完整裝備系統(tǒng)科研生產(chǎn)資質(zhì)、某兩類

完整裝備系統(tǒng)科研資質(zhì)，至此公司具備了從底層核心器件至完整裝備系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈批產(chǎn)能力，進入全新的領(lǐng)域，真正實現(xiàn)了從配套單位向總體單位的跨越，實現(xiàn)了質(zhì)的突破。1.3

實際控制人：優(yōu)秀的民營企業(yè)家公司實際控制人黃立先生任華中科技大學客座教授，享受國務院特殊津貼，任全國工商業(yè)聯(lián)合會副主席、全國政協(xié)委員、湖北省工商聯(lián)副主席、武漢市人大代表、武漢市工商聯(lián)副主席。黃立先生曾榮獲

2018

年湖北省優(yōu)秀“中國特色社會主義事業(yè)建設(shè)者”、2018

年中國民營經(jīng)

濟

40

年風云人物、2018

年改革開放

40

周年中國民營企業(yè)家

100

位杰出貢獻人物、2019

年第五屆全國非公有制經(jīng)濟人士優(yōu)秀中國特色社會主義事業(yè)建設(shè)者稱號、2019

中國最具影響力的

25

位企業(yè)領(lǐng)袖、“十四五”國家發(fā)展規(guī)劃專家委員會專家、2019“杰出楚商”稱號、2020

年榮獲“全國勞動模范”榮譽稱號、“全國抗擊新冠肺炎疫情民營企業(yè)先進個人”榮譽稱號，2021

年

4

月，入選中國工程院

2021

年院士增選有效人名單。自

2014

年以來，公司股價上漲超過

3

倍，最高時接近

5

倍，實際控制人未減持一股。1.4

業(yè)績表現(xiàn)：軍民市場爆發(fā)，發(fā)展進入快車道2019

年，新一輪軍改接近尾聲，公司軍品訂單開始恢復，當年業(yè)績實現(xiàn)了較快增長；2020

年，受益于軍品放量以及疫情防控需求，公司業(yè)績呈現(xiàn)快速增長，實現(xiàn)歸母凈利潤

10.01

億，同比增長

353.59%。2021

年，公司業(yè)績繼續(xù)保持較快增長，2021Q1

公司實現(xiàn)歸母凈利潤

2.39

億，同比增長

50.12%，公司發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨馈９揪哂休^高毛利水平，近年公司毛利率維持在

50%左右。分產(chǎn)品來看，公司紅外熱像儀及綜合光電系統(tǒng)產(chǎn)品較傳統(tǒng)彈藥及信息化彈藥具有更高毛利率。2020

年，公司紅外熱像儀及綜合光電系統(tǒng)產(chǎn)品毛利率達到

63.85%，比上年同期提升

9.55%，且紅外熱像儀及綜合光電系統(tǒng)

產(chǎn)品營收占總營收比例由

75.59%提升至

86.58%，使得

2020

年公司毛利率有大幅提升。同時，得益于四費費率的降低，公司銷售凈利率也有顯著提升，2020

年，公司凈利率達到

30%。公司研發(fā)投入持續(xù)增長，2020

年，公司研發(fā)人員達

966

人，研發(fā)投入

金額

3.4

億元，占營收比例

10.19%。2.穩(wěn)固的技術(shù)基礎(chǔ)：掌握完全自主可控的紅外芯片核心技術(shù)2.1

兩類探測器各有所長2.1.1

紅外探測原理與紅外探測器熱輻射是普遍存在的物理現(xiàn)象。任何溫度高于絕對零度的物體都會不斷產(chǎn)生以波長較長的可見光和紅外線傳播的熱輻射。溫度較低的物體，熱輻射主要以紅外線進行傳播，而溫度較高的物體，

最強的熱輻射可以落在可見光區(qū)。紅外線的波長介于可見光波長和微波波長之間，即波長在

0.76μm到

1000μm之間。地表大氣對于紅外線具有一定的選擇性吸收作用，而波長在

1μm到

5μm范圍和

8μm到

14μm范圍的紅外線在大氣中具有較好的穿透性，通稱大氣窗口。因此，紅外探測器的工作波段常處于這兩個波段范圍

內(nèi)。常溫下黑體輻射功率峰值的波長在

10μm附近，因此，

在強光、黑夜以及惡劣天氣等環(huán)境下常溫物體的探測更適合利用

8μm到

14μm波段。紅外熱成像技術(shù)可以將人眼不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)換成紅外熱圖像，并

能反映出目標表面的溫度分布狀態(tài)。不同物體或同一物體不同部位的

輻射能力及其對紅外線的反射強弱不同，因而，紅外熱成像技術(shù)可以利用物體與背景環(huán)境的輻射差異以及物體本身各部位的輻射差異顯

示出景物的特征。紅外探測器是能對外界紅外光輻射產(chǎn)生響應的光傳感器，由多個紅外探測器單元組成的二維陣列稱為紅外焦平面陣列，是紅外熱成像系統(tǒng)

的核心，是探測、識別和分析目標物體紅外特征信息的關(guān)鍵，紅外探測器的性能高低直接決定了紅外熱成像的質(zhì)量。按工作原理，可以將

紅外探測器分為光子探測器和熱探測器。光子探測器需要在低溫下工

作而熱探測器可以在常溫下工作，因此，在紅外探測器領(lǐng)域，通常按工作溫度分類，將光子探測器和熱探測器分別歸類為制冷型紅外探測器和非制冷型紅外探測器。制冷型紅外探測器具有對波長的探測選擇性強、信噪比高、響應速度快等優(yōu)勢。非制冷型紅外探測器最大的優(yōu)點是可在室溫工作。2.1.2

紅外探測器發(fā)展趨勢：以

SWaP3為未來發(fā)展方向紅外探測器通常被分為三代，第一代以分立型為主，元數(shù)在

103

元以

下，有線列和小面陣結(jié)構(gòu)。第二代為掃描型和凝視型焦平面結(jié)構(gòu)，規(guī)模在

103～106元。第三代以凝視型為主，規(guī)模在

106元以上，且強調(diào)雙波長或多波長響應和更強的智能化邏輯處理功能，以及價格較低的非制冷焦平面陣列等。第三代紅外探測器的發(fā)展方向包括大面陣化、雙色甚至多色化、提高工作溫度、降低功耗和成本等，具有

SWaP3的特點。在該概念發(fā)展的驅(qū)使下，紅外探測器的發(fā)展主要集中在大規(guī)格、小型化、多色

化、智能化和高溫工作等前沿領(lǐng)域方面。在戰(zhàn)略應用方面，高性能是核心，重點是提高光譜、空間、時間的分辨率和輻射探測器的靈敏度；

而在戰(zhàn)術(shù)應用時，則涉及

SWaP3概念的各個方面，需要權(quán)衡尺寸、重

量、功耗，特別關(guān)注的因素是應用成本。2.2

制冷型紅外探測器：碲鎘汞探測器仍有較長生命周期，二類超晶格探測器日益成熟制冷型紅外探測器即光子探測器，探測基于光電效應。通過探測器中敏感材料吸收光子后產(chǎn)生的光電效應來測定吸收的光子數(shù)，從而判定輻射強弱。制冷型紅外探測器采用的各類敏感材料中，碲鎘汞應用最廣，量子阱、量子點、超晶格等材料快速發(fā)展。采用碲鎘汞等材料制作探測器在較高的工作溫度下，材料固有的熱激發(fā)迅速增強，暗電流和噪聲的增大嚴重降低探測器的性能。因此，光探測器需要在低溫工作，必須配備制冷設(shè)備，通常工作溫度在

200K以下。2.2.1

碲鎘汞紅外探測器以碲鎘汞為敏感材料的制冷型紅外探測器因其具有量子效率高、響應速度快等優(yōu)點而在航空、航天以及軍事領(lǐng)域應用廣泛。碲鎘汞作為敏感材料的中波紅外探測器普遍達到百萬像元規(guī)模，探測器像元尺寸也

已從

15μm減小到

12μm、10μm，甚至

8μm。由于碲鎘汞主要由離子鍵結(jié)合、相互作用力小，且構(gòu)成元素汞非常不

穩(wěn)定容易從碲鎘汞材料中逸出，從而造成材料的缺陷和不均勻，進而

導致器件性能的不均勻。該缺陷和不均勻在長波應用時尤其突出，因此，碲鎘汞多用于中波和短波紅外探測器。2.2.2

II類超晶格（T2SL）紅外探測器由于以碲鎘汞為敏感材料的制冷型紅外探測器在長波頻段存在均勻

性差、成品率低和成本高的缺點，導致高性能長波紅外探測器難以廣泛應用。近幾年興起的

II類超晶格紅外探測器在長波頻段表現(xiàn)出更優(yōu)

異的性能。Ⅱ類超晶格紅外探測器屬于光子探測器。InAs/GaSbII類超晶格材料

僅通過改變

InAs層和

GaSb層的厚度就能實現(xiàn)連續(xù)帶隙可調(diào)，光譜響

應可覆蓋

3μm到

30μm波長范圍，且具有量子效率高、暗電流小、大

尺寸材料均勻性好等優(yōu)點。Ⅱ類超晶格紅外探測器在中波、長波以及甚長波探測具備的高性能和

高溫工作的技術(shù)優(yōu)勢。II類超晶格通常采用分子束外延生長方式，材料均勻性較高。

通過采用晶格匹配且可商業(yè)化供給的

GaSb襯底，能夠生長出大面積、

均勻性良好的

II類超晶格材料，從而易于制備大面陣紅外探測器。近幾年由美國政府組織的

VISTA項目將

II類超晶格研發(fā)資源整合，分工明確、強強聯(lián)合，極大地促進了

II類超晶格紅外探測器的工程化進展。此外，在美國，HgCdTe與銻化物探測器并重，紅外中波領(lǐng)域主要以

InSb為主，長波及雙色探測器領(lǐng)域以

HgCdTe為主，隨著

II類超晶格紅外探測器的發(fā)展，逐漸開始對

InSb和

HgCdTe在部分領(lǐng)域進行替代。在

VISTA項目的推動下，II類超晶格焦平面陣列已經(jīng)開始進入美國主要軍事項目。2.2.3

發(fā)展趨勢：大面陣、高溫、多色、低成本制冷型紅外焦平面探測器的發(fā)展趨勢主要為高性能和低成本，高性能包括大面陣、多色等；低成本可采用廉價襯底材料、高溫下工作簡化制冷機等手段。除了

II類超晶格探測器外，碲鎘汞技術(shù)路線也在被不斷的優(yōu)化。近十年，碲鎘汞紅外焦平面技術(shù)發(fā)展主要圍繞超大規(guī)模、甚長波、雙色、APD和高工作溫度探測等技術(shù)來展開。其中，產(chǎn)品級

中/短波紅外焦平面器件規(guī)模做到了

2048×2048，最大規(guī)模為

4096×4096；長波紅外焦平面器件規(guī)模為

1280×1024；長波

640×512

紅外焦平面的截止波長超過了

11μm

\t"/9508834377/_blank"@80K；中/長波雙色碲鎘汞紅外焦平面的規(guī)模達到

1280×768；APD焦平面器件則實現(xiàn)了單光子探測和雪崩探測模式成像；HOT紅外焦平面探測器的工作溫度提高了

30~50K，以

Sofradir中波紅外焦平面探測器的產(chǎn)品為例，探測器的工作溫度從

90K提高到

130K，實驗室演示的水平更是達到

175K，2020

年的研究目標已定在了

200K。2.3

非制冷型紅外探測器非制冷紅外探測器即熱探測器，探測基于熱敏材料吸收紅外輻射產(chǎn)生

的熱效應。非制冷型紅外探測器根據(jù)熱效應的機制不同又可分為微測輻射熱計、熱釋電和熱堆三種類型。非制冷紅外探測器不需要制冷器和杜瓦瓶、成本較低，但其也存在探測靈敏度較低、響應時間較長的

缺點。20

世紀

90

年代以來，隨著焦平面陣列、超大規(guī)模集成電路和微機電系統(tǒng)以及信息處理等技術(shù)的發(fā)展，使得非制冷熱紅外探測器的探測率得到了極大提高，響應時間也滿足了成像要求，為其在軍用和民用兩大領(lǐng)域開拓了更廣闊的應用前景。2.3.1

微測輻射熱計微測輻射熱計是目前廣泛使用的非制冷焦平面探測器，是基于

MEMS技術(shù)制造的微型傳感器，是非制冷紅外探測器的核心傳感元件，由底部反射鏡、互聯(lián)電極、絕熱橋腿和熱敏電阻等組成。目前，所使用的熱敏電阻材料主要是氧化釩、非晶硅和多元復合氧化物薄膜。非制冷紅外焦平面探測器產(chǎn)品主要包括氧化釩微測輻射熱計和非晶

硅微測輻射熱計兩大技術(shù)陣營。VOx的電阻溫度系數(shù)較高，是國際主流的非制冷紅外焦平面探測器材料，占有

70%以上的市場份額。國內(nèi)的研究機構(gòu)及廠家也分為氧化釩和非晶硅微測輻射熱計兩大技術(shù)陣營。通過投入大量的研究精力來緊追國際同行，并于

2019

年步入了

12μm像元產(chǎn)品時代。2.3.2

發(fā)展趨勢非制冷紅外焦平面探測器的發(fā)展趨勢包括高性能大面陣與

SWaP-C兩條主線。其中，高性能大面陣探測器瞄準軍事應用，SWaP-C型探測器

聚焦小型化、低功耗、低成本。高性能非制冷紅外焦平面探測器主要用于滿足軍事裝備中高靈敏度、

高分辨率、高幀頻以及替代部分制冷探測器的需要。其主要特點為

2k×2k及以上超大規(guī)模、高性能器件，更高靈敏度、更低功耗器件，高

靈敏度的快響應、高幀頻器件，高均勻性、高可靠性。SWaP-C非制冷紅外焦平面探測器以進一步降低探測器體積、重量、

功耗、成本為目的，以滿足大規(guī)模民用需求。其主要特點為小像元和

晶圓級封裝以降低成本，此外，具有無擋片、無

TEC，全數(shù)字輸入、

輸出，集成部分圖像處理功能等特點。2.4

公司布局：三條完全自主可控的紅外探測器生產(chǎn)線，產(chǎn)品覆蓋高性能需求和低成本需求公司在高性能制冷型紅外探測器和低成本非制冷型紅外探測器上均

有布局，以滿足不同類型客戶的需求。目前，公司擁有三條完全自主可控的探測器批量化生產(chǎn)線：8

英寸

0.11μm批產(chǎn)型氧化釩(VOx)非制

冷型紅外探測器生產(chǎn)線、8

英寸

0.5μm的碲鎘汞(MCT)制冷型紅外探測

器生產(chǎn)線和

8

英寸

0.5μm的

II類超晶格(T2SL)制冷型紅外探測器生產(chǎn)

線。在非制冷紅外探測器領(lǐng)域，公司已實現(xiàn)金屬、陶瓷和晶圓級等多種封

裝形式的多規(guī)格全品類覆蓋。高芯科技的晶圓級封裝紅外探測器已全面實現(xiàn)量產(chǎn)，多種成熟穩(wěn)定的晶圓級紅外機芯方案將開啟紅外技術(shù)在多個領(lǐng)域的新興應用。在測溫型紅外熱像市場上，2020

年新冠疫情顯著影響了全球市場份額分布2020

年測溫型紅外產(chǎn)品市場大幅增長，且中國廠

商高德紅外以

27%市場份額排名第一，中國廠商?？低曇?/p>

20%市場

份額排名第二，美國廠商

FLIR以

19%的市場份額排名第三，中國廠商

艾睿光電以

14%市場份額排名第四。在碲鎘汞探測器領(lǐng)域，公司全面掌握研制碲鎘汞制冷紅外探測器的元

素提純、襯底、外延、芯片、電路、制冷機及封裝測試全套技術(shù)。公司研制的

1280×1024、12μm像元尺寸的制冷型探測器芯片使用的敏感材料、最大面陣及最小像元等指標都代表著我

國制冷型紅外探測器芯片研發(fā)與制造的最高水平，大幅提升了紅外熱

像儀系統(tǒng)的空間分辨率，打破紅外成像系統(tǒng)中高端核心芯片的技術(shù)壟斷、實現(xiàn)進口替代。在

II類超晶格探測器方面，公司采用國際先進的分子束外延材料生長

和測試技術(shù)，擁有國內(nèi)唯一一條

II類超晶格制冷紅外探測器批產(chǎn)線。2021

年，公司研制出國內(nèi)首款基于銻化物

II類超晶格的

1280×1024、15μm像元間距的中中波雙色焦平面探測器整體水平達到國際先進水平，其中關(guān)鍵指標

NETD在兩個波段都小于

20mK，雙色探測器像素

1280×1024，達到國際領(lǐng)先水平。2.5

紅外探測器業(yè)務增長迅速并啟動大規(guī)模擴產(chǎn)2.5.1

高芯科技營收凈利水平顯著提升子公司高芯科技是國內(nèi)唯一一家可同時提供非制冷和制冷紅外探測器的集成電路生產(chǎn)企業(yè)，建立了氧化釩非制冷紅外探測器、碲鎘汞制

冷紅外探測器、II類超晶格制冷紅外探測器三條批產(chǎn)線，自主完成原材料提純、生長，到芯片的流片、制造、封裝與測試的全套工藝。2020

年，高芯科技營收凈利分別達到

9.32

億元和

5.15

億元，同比增長分別為

96.74%和

138.47%。2.5.2

募資擴產(chǎn)持續(xù)布局紅外產(chǎn)業(yè)紅外探測器是紅外產(chǎn)業(yè)鏈的核心，其性能高低直接決定了紅外熱成像的質(zhì)量。隨著紅外在軍民領(lǐng)域應用越來越廣，市場需求持續(xù)提升。公司投入“新一代自主紅外芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”等項目，推動核心芯片自主量產(chǎn)，以解決國內(nèi)目前高端、高性能紅外芯片供應不足的問題，進一步實現(xiàn)核心技術(shù)和器件國產(chǎn)化，打破國外技術(shù)封鎖，實現(xiàn)“卡脖子技術(shù)”的自主可控和全面“進口替代”，

助力國家國防戰(zhàn)略安全，實現(xiàn)國內(nèi)紅外產(chǎn)業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展。3.前瞻的領(lǐng)域開拓：軍民市場多點開花3.1

軍用市場：紅外行業(yè)傳統(tǒng)主流市場，公司訂單持續(xù)高增長由于紅外熱成像具有隱蔽性好、抗干擾性強、目標識別能力強、全天候工作等特點，在武器裝備中得到廣泛應用。2020

年全球軍用市場增

長

5%；到

2025

年，隨著新型探測器的應用，全球軍用市場年復合增速有望達到

7%。公司持續(xù)推動高端裝備產(chǎn)品及綜合光電系統(tǒng)的科研生產(chǎn)工作，已實現(xiàn)紅外夜視、偵察、制導、對抗等多任務軍事應用，紅外軍品訂單持續(xù)保持較快增長。截至

4

月

7

日，公司

2021

年上半年新簽紅外軍品合

同已達

12.32

億元，同比增長

138%。3.1.1

單兵夜視裝備：開始普及并向智能化等方向發(fā)展單兵夜視裝備包括紅外槍瞄、頭盔夜視儀以及手持夜視儀等類型，隨

著紅外技術(shù)的成熟和成本的降低，單兵夜視裝備具備了普及的基礎(chǔ)，

單兵夜視裝備市場巨大。美軍自

2004

年開始采購非制冷熱瞄具，至

2012

年，采購雷神公司

18

萬具熱瞄具，

合同額近

30

億美元；至

2020

年，公司共交付了

5

萬具熱瞄具。預計2004

至

2012

年間，美軍在熱瞄具上的投入超過

40

億美元，采購超過

28

萬套熱瞄具，當時主要是用于海外戰(zhàn)爭，美國在伊拉克、阿富汗駐軍最多的時候分別達到

17

萬、

11

萬，之后又將熱瞄具向全陸軍推廣。美國陸軍

2008

年開始裝備增強型夜視鏡

ENVG，首次將紅外成像技術(shù)應用于夜視鏡，將合同授予了

ITT公司，潛在合同

5.6

億美元。目前，美國增強夜視護目鏡已經(jīng)開始和輕武器熱瞄具聯(lián)網(wǎng)，大幅度提高士兵完成任務成功率和存活率。圖片上傳中......單兵夜視裝備的價值會向系統(tǒng)集成與軟件傾斜。隨著紅外器件日益成熟與各廠商產(chǎn)能的迅速擴充，器件層面價格有望下降，隨著圖像融合、圖像識別以及

AR技術(shù)的發(fā)展，其作用日趨重要，從最新一代夜視儀

ENVG以及微軟獲得

220

億美元大單，軟件、

算法可實現(xiàn)作戰(zhàn)能力提升，在未來戰(zhàn)爭中的重要性開始凸顯，價值量開始大大增加。3.1.2

軍用車輛輔助駕駛系統(tǒng)：夜間隱蔽行車必備目前國內(nèi)外軍用車輛的視覺增強系統(tǒng)普遍采用微光夜視技術(shù)，隨著非制冷紅外技術(shù)的發(fā)展，世界各國都在積極開展基于非制冷紅外探測技術(shù)的軍用車輛駕駛員視覺增強系統(tǒng)的研制。隨后隨著技術(shù)的發(fā)展，美軍對

M1“艾布拉姆斯”主戰(zhàn)坦克駕駛儀升級，采用了美國

DRS公司研制可拆卸式的

DVE-A駕駛員視覺增

強系統(tǒng)。法國

NVTS公司研制的愛國者駕駛員視覺增強系統(tǒng)目前已裝備于陶氏導彈發(fā)射車、反地雷伏擊車等車輛。3.1.3

裝甲車、坦克觀瞄系統(tǒng)：向獨立穩(wěn)定式多模觀瞄系統(tǒng)發(fā)展軍用地面車輛光電/紅外系統(tǒng)的市場仍然保持蓬勃發(fā)展之勢。為面向未來，美國也將對其幾種主要地面平臺的光學設(shè)備進行現(xiàn)代化升級改進。在軍用車輛光電/紅外市場，出現(xiàn)的一個重要趨勢是發(fā)展車長獨立觀瞄裝置。這些傳感器可為炮長主瞄準鏡提

供輔助，由車長使用，用于獲得態(tài)勢感知能力，車長發(fā)現(xiàn)目標后將其

“轉(zhuǎn)交”給炮長，從而具備了所謂的“獵－殲”能力。3.1.4

精確制導武器：紅外制導既可單獨使用，也是復合制導首選紅外導引技術(shù)的研究始于二次世界大戰(zhàn)期間，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，

紅外導引頭經(jīng)歷了由點源到成像、由單色到多色、由單模到復合的

發(fā)展過程，其應用環(huán)境也從最初的對空作戰(zhàn)擴展到對陸和對海作

戰(zhàn)，已被廣泛應用于近程空空導彈、空地導彈、面空導彈、反坦克導

彈、制導炸彈、制導炮彈等精確制導武器。隨著紅外導引頭的大量使用，紅外對抗技術(shù)發(fā)展十分迅速，加上近

岸及陸地背景中復雜的自然條件及戰(zhàn)場煙霧的影響，紅外導引頭將

面臨復雜的戰(zhàn)場環(huán)境，呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：1）雙色、高分辨率凝

視紅外成像；2）復合制導；3）智能化信息處理；4）小型化低成

本等。3.1.5

機載紅外設(shè)備：包括

IRST、導彈逼近告警、光電吊艙等形態(tài)機載火控雷達在工作時采用主動發(fā)射微波的有源探測手段，在強電磁干擾和電子對抗的作戰(zhàn)環(huán)境下容易被敵方發(fā)現(xiàn)和探測失效，為彌補機載雷達隱蔽性差、易被干擾等方面的不足，采用紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)、激光指示瞄準、光電分布式孔徑系統(tǒng)等先進作戰(zhàn)飛機綜合光電對抗體系，利用對目標紅外被動探測的特點，對隱身飛機、無人機、巡航導彈、彈道導彈等威脅具有較強的探測和識別能力。機載

IRST系統(tǒng)：以紅外探測器為核心，并結(jié)合激光測距儀獲得目標

距離，是機載武器火控系統(tǒng)的一個重要組成部分，通常應用于空域監(jiān)

視、對空導彈探測、自動搜索和跟蹤目標等作戰(zhàn)任務中。經(jīng)過多年的

發(fā)展，機載

IRST系統(tǒng)已由最初的單元傳感器發(fā)展為線陣、面陣探測

器，安裝形式主要有吊艙和座艙前埋式，窗口主要為球形頭罩。機載

EODAS系統(tǒng)是利用目標和背景之間的溫差來形成熱點或圖像并可靠地探測、識別、定位和連續(xù)跟蹤在背景輻射及其它干擾條件下發(fā)

射紅外波段的物體和目標的光電系統(tǒng)，它采用一組

6

個精心布置在飛

機上的傳感器陣列實現(xiàn)全方位、全空間敏感，提供戰(zhàn)機

4π

球面覆蓋

范圍的視野，并采用各種紅外圖像處理算法實現(xiàn)空中遠距離紅外目標

的搜索跟蹤、導彈威脅逼近告警、態(tài)勢感知、地面海面目標探測、戰(zhàn)場損傷效果評估、武器投放支持及夜間與惡劣氣候條件下的輔助導

航、著陸等多種功能。美國

NorthropGrumman公司為聯(lián)合攻擊機

F-35

開發(fā)了多功能紅外分

布式孔徑系統(tǒng)（DAS）AN/AAQ-37，DAS采用

6

個紅外傳感器安裝在機身的

6

個特定部位，每個視角為

90°，

每個傳感器中1000×1000元的面陣探測器使得單視場光學系統(tǒng)實現(xiàn)了較高的分辨率。DAS可提供圍繞飛機球面的紅外探測圖像并傳送至頭盔顯示器，為

F-35

的飛行員提供戰(zhàn)區(qū)內(nèi)紅外目標的被動探測、

導彈來襲告警、無源干擾紅外和箔條彈的投放情況、紅外格斗彈的目標指

引及球形的晝夜視野。3.2

民用市場：應用場景日益豐富，市場需求持續(xù)增長市場規(guī)模增長伴隨應用場景拓展，需求增長高度可期。紅外探測器在民用領(lǐng)域的應用較為廣闊，已有應用的民用領(lǐng)域包括電力監(jiān)測、醫(yī)療

檢疫、工業(yè)監(jiān)測、消防警用、輔助駕駛、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。非制冷紅外探測器應用場景持續(xù)拓展。隨著非制冷紅外探測器技術(shù)的不斷成熟，非制冷探測器像元尺寸不斷縮小、封裝實現(xiàn)量產(chǎn)化，使得非制冷紅外探測器成本的不斷降低，紅外探測器的應用領(lǐng)域持續(xù)拓展。3.2.1

電力巡檢：紅外在民用領(lǐng)域較早開拓的市場紅外熱像儀在電網(wǎng)檢測和運維中有著先天無可比擬的優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)輸電、變電、配電的各大環(huán)節(jié)和設(shè)備中的應用非常廣泛。通過紅外熱像圖，可實時顯示探測范圍內(nèi)各電力設(shè)備的溫度分布，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備熱缺陷，保障電力設(shè)備安全穩(wěn)定運行。3.2.2

醫(yī)療檢疫：人體測溫成為常態(tài)由于疫情感染者常伴隨發(fā)熱癥狀，紅外測溫在疫情防控中起到重要作用。當前疫情防控已經(jīng)常態(tài)化，高德紅外與某些頭部企業(yè)推出了

AI防疫解決方案，可實現(xiàn)體溫檢測、身份信息核驗、佩戴口罩識別等，可以廣泛應用于寫字樓、商場等場景，紅外在疫情防控領(lǐng)域的應用空間依然廣闊。3.2.3

安防監(jiān)控：紅外滲透率逐漸提升紅外熱成像可以解決夜間及惡劣氣候條件下目標的監(jiān)控，可實現(xiàn)森林防火監(jiān)控，可識別偽裝及隱蔽目標，因此獲得了日益廣泛的應用。3.2.4

汽車輔助駕駛：產(chǎn)品成本下移，中端市場廣闊在汽車上的使用紅外探測系統(tǒng)已有

20

年歷史。早在

2000

年，通用汽車推出了紅外夜視

Raytheon-designed系統(tǒng)，作為選配應用于凱迪拉克帝威車型中，該選配售價昂貴，達

2250

美元。2008

年，Autoliv公司

推出了車用紅外探測系統(tǒng)

Current，汽車制造商的成本低于

1000

美元。

由于紅外夜視系統(tǒng)售價昂貴，目前多見于豪華車型。自動駕駛技術(shù)提升對紅外探測器應用提出了更迫切的需求。目前，汽車自動駕駛常用的三類傳感器包括光學鏡頭、毫米波雷達和激光雷達。但是，由于固有探測能力的欠缺，這三類探測器的組合不能滿足

自動駕駛在全場景，特別是強光、黑暗、雨霧等高危險場景中應用的

需求。Level4

和

Level5

自動駕駛技術(shù)的發(fā)展對紅外探測器提出了迫切需求，預計

2024

年用于自動駕駛汽車的微測輻射熱計非制冷紅外探

測器出貨量超過

50

萬臺。近幾年，汽車廠商、自動駕駛供應商和紅外成像技術(shù)企業(yè)開展合作，

推進紅外探測在自動駕駛的應用。全球最大的汽車高級駕駛輔助系統(tǒng)

和自動駕駛供應商

Veoneer與紅外熱成像企業(yè)

FLIR合作，計劃于

2021

年推出在

L4

級自動駕駛車輛上使用的紅外夜視系統(tǒng)，以利用其識別物體和行人。豪華汽車制造商保時捷收購

TriEye少數(shù)股權(quán)，TriEye是

一家專注于短波紅外傳感器技術(shù)的企業(yè)，其開發(fā)出一種尺寸更小、分辨率更高、相比其他技術(shù)更經(jīng)濟的短波紅外探測器以提高車輛輔助駕駛系統(tǒng)和自動駕駛系統(tǒng)在灰塵、雨霧等惡劣天氣下的環(huán)境感知能力。隨著紅外探測成本日益下降以及人們對行車安全的日益重視，未來紅外探測有望從豪華車市場下沉到中低端汽車市場，帶來巨大的市場空間。3.2.5

手機端應用：滿足特種手機多場景需求紅外探測器應用于手機端可以滿足特種手機多場景的需求。2016

年

MWC世界移動通信展上，美國卡特彼勒公司推出的軍工級三防手機

CATS60

手機搭載了

FLIR的

Lepton微型紅外熱成像攝像頭。隨后卡特彼勒

2018

年

推出的

CATS61、2020

年推出的

CATS62

Pro也都搭載有

FLIR的

Lepton紅外熱成像攝像頭。除了專業(yè)手機外，紅外外接手機配件也是紅外探測器在手機端應用的方向。高德紅外推出的

MobIRAir魔熱紅外手機配件，可將手機迅速變成一臺熱像儀，既可以在黑暗中視物，還能夠輕松探測一切物體的溫度。MobIRAir魔熱紅外手機配件具有體型輕巧，功耗低，即插即

用，不受電源限制等優(yōu)點，連接

MobIRAir魔熱紅外手機配件后，通

過手機

APP可實現(xiàn)實時測溫、紅外拍照和錄像等功能。3.3

經(jīng)營業(yè)績：紅外熱像儀營收高速增長紅外熱像儀及綜合光電系統(tǒng)產(chǎn)品是公司營收和利潤的主要來源，且增長迅速。2018-2020

年，紅外熱像儀及綜合光電系統(tǒng)營收占公司總營收比例分別為

57.25%、75.59%和

86.58%。由于紅外熱像儀及綜合光電系統(tǒng)產(chǎn)品毛利率較高，其營收占比的提升使得公司近幾年整體毛利水平提升。公司子公司高德智感專注于紅外熱成像技術(shù)在民用和新興領(lǐng)域的應

用開發(fā)，近幾年發(fā)展迅速。目前，高德智感的產(chǎn)品已廣泛應用于電力、工業(yè)檢測、安防監(jiān)控、消

防救援、警用執(zhí)法、工業(yè)自動化、環(huán)保、醫(yī)療、智能家居以及消費電子領(lǐng)域。4.長期的路線堅持：全產(chǎn)業(yè)鏈拓展打開市場天花板4.1

邁向總體：長期投入終獲認可，獲得完整武器系統(tǒng)科研生產(chǎn)資質(zhì)高德紅外公司作為首家獲得完整武器系統(tǒng)科研生產(chǎn)資質(zhì)的民營企業(yè)，

走出了一條從民品到軍品，從分系統(tǒng)到總體的發(fā)展歷程。2004

年公司

通過了軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證，獲得《軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證證書》，

并被批準為國家二級保密資格單位和武器裝備科研生產(chǎn)許可單位，實現(xiàn)民參軍。2013

年，公司積極響應國家“民參軍”的號召，大力推進多

型系統(tǒng)級產(chǎn)品的定型、批產(chǎn)，并在國內(nèi)率先完成某新型完整武器系統(tǒng)

的研發(fā)工作，完成了由配套廠商向系統(tǒng)總體單位的跨越。2014

年，公

司新增擴某類新型完整武器系統(tǒng)總體研制資質(zhì)，此舉打破了以往民營

企業(yè)在武器裝備科研生產(chǎn)領(lǐng)域局限于零部件配套的歷史。2015

年，公司收購湖北漢丹機電有限公司，業(yè)務領(lǐng)域延伸至火工領(lǐng)域，

加速了公司戰(zhàn)略化轉(zhuǎn)型發(fā)展進程，借助其在火工品科研生產(chǎn)領(lǐng)域成熟

的管理經(jīng)驗和人才、資質(zhì)等優(yōu)勢，統(tǒng)籌規(guī)劃火工產(chǎn)品生產(chǎn)，積極發(fā)展

系列精確制導武器系統(tǒng)。2016

年，公司中標某型號武器系統(tǒng)總體，已獲得陸軍裝備部下達的該

武器系統(tǒng)總體研制任務，正式承擔國家該完整武器系統(tǒng)總體研制任

務。2017

年，公司組建了具備完整軍工集團組織架構(gòu)的導彈研究院，

構(gòu)建起一條從上游紅外核心器件到紅外熱成像、激光、雷達、人工智

能、圖像識別與匹配、陀螺穩(wěn)定平臺、火控、制導、戰(zhàn)斗部、發(fā)動機、

舵機等武器分系統(tǒng)，再到最終完整的導彈武器系統(tǒng)總體的紅外武器裝

備系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈。與傳統(tǒng)導彈研究院相比，高德導彈研究院規(guī)模雖然

小，但“小而全、小而精、小而強”。2020

年

12

月

23

日，公司發(fā)布了關(guān)于獲得裝備總體資質(zhì)證書的公告，

日獲得了行業(yè)主管部門頒發(fā)的裝備總體資質(zhì)證書，其中包括公司增擴

的某類完整裝備系統(tǒng)科研生產(chǎn)資質(zhì)、某兩類完整裝備系統(tǒng)科研資質(zhì)，

使公司能夠在許可范圍內(nèi)參與更多完整裝備系統(tǒng)總體產(chǎn)品科研生產(chǎn)

任務，至此公司具備了從底層核心器件至完整裝備系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈批

產(chǎn)能力，進入全新的領(lǐng)域，真正實現(xiàn)了從配套單位向總體單位的跨越。完整裝備系統(tǒng)的價值量將比其使用的紅外探測器高

1~2

個數(shù)量級，邁向總體后，高德紅外營業(yè)收入和利潤的天花板將大大提升，小“雷神”

已經(jīng)呈現(xiàn)。4.2

創(chuàng)新體制：三個一體化成為傳統(tǒng)軍工模式的顛覆者目前我國導彈武器研制生產(chǎn)體系的基本架構(gòu)是根據(jù)錢學森系統(tǒng)工程理論建立的“總體部+專業(yè)所”的研制生產(chǎn)模式，該模式對于涉及國家安全的、解決有無問題的、重大復雜的尖端工程，已被證明是行之有效的組織模式，有助于避免系統(tǒng)設(shè)計方案陷入某些分系統(tǒng)的局部最優(yōu)

解，有助于提高系統(tǒng)的整體設(shè)計績效。但是在當前競爭激烈、大批量采購的非尖端軍工市場環(huán)境中，傳統(tǒng)的

“院本部→總體部→專業(yè)所→外協(xié)單位”4

級以上獨立法人分工定點模

式，導致產(chǎn)業(yè)鏈和利益鏈過長，人員、技術(shù)、資金等要素的配置效率降低，對研制生產(chǎn)過程的阻礙作用增大，生產(chǎn)成本居高難下，較難適

應當前高競爭、短周期環(huán)境下的軍工市場。高德紅外作為“民參軍”的新型總體部代表，在組織管理架構(gòu)上具有先

天的優(yōu)勢，特別是技術(shù)設(shè)計、研發(fā)生產(chǎn)、行政指揮三個一體化，實現(xiàn)

了組織管理體系的扁平化，將

4

級以上法人的產(chǎn)業(yè)鏈壓縮到

2~3

級，

可以大幅減少型號研制生產(chǎn)過程的中間環(huán)節(jié)，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈互利共

贏，有效降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期，使大批量消耗性軍工產(chǎn)品真

正實現(xiàn)以較低的成本、較快的速度、較好的質(zhì)量開展生產(chǎn)。4.3

業(yè)務進展：軍貿(mào)出口已簽合同，內(nèi)銷型號即將批產(chǎn)公司公告與某軍貿(mào)公司簽訂了某型號完整武器系統(tǒng)外貿(mào)采購合同，為公司完整武器系統(tǒng)繼首次實現(xiàn)小批量軍貿(mào)訂貨之后的又一次批量采購。公司已完成多款完整武器系統(tǒng)型號產(chǎn)品的出口立項審批，后續(xù)公司將密切結(jié)

合國際市場需求，持續(xù)積極推進完整武器系統(tǒng)產(chǎn)品的軍貿(mào)科研出口工

作。公司正在按機關(guān)的要求進行該國內(nèi)型號產(chǎn)品

的批產(chǎn)準備；同時，公司開展了多款完整裝備系統(tǒng)總體產(chǎn)品的預研并

參與國內(nèi)競標，也已陸續(xù)順利中標其他類型的完整裝備系統(tǒng)總體項

目。完整裝備系統(tǒng)總體項目正在成為公司新的增長點。4.4

未來空間：由易到難逐步拓展，內(nèi)銷與軍貿(mào)空間廣闊4.4.1

以紅外制導的低成本導彈武器起步，與軍工央企差異化競爭從紅外向多種制導體制拓展：公司以紅外探測技術(shù)起家，紅外制導的

DD與彈藥是公司進入完整裝備系統(tǒng)總體領(lǐng)域的必然選擇；隨著公司取得某完整裝備系統(tǒng)總體科研生產(chǎn)資質(zhì)、總體技術(shù)日益成熟，未來公司有望通過與其他企業(yè)合作的方式拓展

GPS/慣性制導、雷達制導等多

種制導體制的導彈武器。由易到難，武器平臺逐漸豐富、射程日益