短波红外成像市场规模和份额

短波红外成像市场分析

2025年短波红外成像市场价值为6.18亿美元，预计到2030年将达到10.07亿美元，复合年增长率为10.26%。稳健的国防采购周期、加速在机器视觉生产线中部署非制冷探测器以及早期的汽车设计胜利支撑了这一扩张。^{[1]U.S.地质调查局，“2024 年矿产商品摘要”，usgs.gov} 价格低于 50 欧元的突破性量子点传感器正在消除传统的成本障碍，向大众市场消费者和移动应用开放该技术。汽车 OEM 正在验证 SWIR 用于全天候 ADAS，而工业 OEM 则集成宽带 SWIR 相机以进行水分、污染物和硅通检测。亚太地区制造能力尽管存在持续的 ITAR/EAR 出口障碍，中国的战略半导体投资正在重塑全球供应链。^{[2]工业和安全局，“附加出口管制的实施”bis.doc.gov}

全球短波红外成像市场趋势和见解

军事和国防领域的渗透率不断提高

国防现代化预算维持了对短波红外成像仪的稳定的多年需求，这些成像仪在烟雾、雾气和低光条件下的性能优于可见光和热成像系统。SCD USA 的 MIRA 相机已设计应用于便携式和装甲平台，验证适用于机动士兵的技术。^{[3]SCD USA，“MIRA SWIR 相机设计获胜”，edrmagazine.eu}Princeton Infrared Technologies 正在向 NASA 和美国提供下一代传感器太空发展局将 SWIR 的覆盖范围扩展到星载侦察，Photonis 获得了英国国防部的 TALON 融合瞄准器合同，标志着 SWIR 已从利基有效载荷过渡到基线士兵光学器件。促进持续的研发投资。

工业机器视觉质量检测热潮

大批量制造工厂现在使用短波红外相机来透视硅、检测水分，并对无法用可见光区分的材料进行分类。巴鲁夫指出，非接触式湿度传感技术在食品、制药和电子产品生产线中的快速采用提高了吞吐量 balluff.com。索尼的 SenSWIR 传感器在一台设备中捕获可见光、近红外和短波红外，从而降低了深度学习检测站的系统成本和占地面积 novuslight.com。机器视觉需求预计到 2028 年将达到 93 亿美元，这使得 SWIR 成为一种核心光谱模式，而不是一个利基附加自动化。探测器成本的下降加速了这一趋势，使原始设备制造商能够在无需过高的资本支出的情况下改造传统产品线。

ADAS 和自动驾驶汽车的快速采用

汽车制造商寻求光谱多样性，以在雨、雾和强光等可见光环境中保持物体检测。索尔失败了。 Hitachi Astemo 正在评估 TriEye 的 CMOS SWIR 芯片用于下一代驾驶员辅助堆栈。 RASMD 数据库包含 100,000 个匹配的 RGB–SWIR 帧，为传感器融合算法提供关键的训练数据 arxiv.org。 TriEye 的 0.4-1.6 µm 传感器运行速度为 120 fps，成本仅为 InGaAs 的一小部分，可实现大批量汽车集成。行业预测显示，随着试点项目投入生产，汽车 SWIR 收入将从 2024 年的 400 万美元增至 2027 年的 2100 万美元。

通过量子点和有机光电二极管传感器降低成本

胶体量子点阵列可在标准 CMOS 晶圆上提供 SWIR 灵敏度，从而将探测器价格降低一个数量级。 Emberion 的 50 欧元传感器在室温下可实现 120 dB 动态范围。 Quantum Science 的注册产品 INFIQ 点可调节 0.9-2.0 µm 范围内的吸收，同时保持与大容量沉积线的兼容性。 ICFO 的无铅配方消除了毒性屏障，缓解了智能手机监管合规性。成本侵蚀扩大了潜在市场，并推动了销量驱动的成本下降飞轮。

InGaAs 传感器和光学元件成本高昂

外延InGaAs 晶圆成本仍是硅的 10-20 倍，保持usgs.gov 的许多市场标价均超过 20,000 美元的全冷却相机。有限的 4 英寸 InP 衬底供应和 6 英寸生产线的缓慢增长阻碍了规模经济。这些经济因素限制了投资回报率阈值严格的农业和基础设施监控领域的采用。量子点和混合 CMOS 替代品开始侵蚀溢价，但与严格的军事可靠性标准相关的传统项目仍然依赖于高成本的 InGaAs 光学器件。

出口法规 (ITAR/EAR) 限制供应链

美国ITAR 和 EAR 规则将许多短波红外传感器归类为两用商品，增加了许可障碍并将交付周期延长了几个月。 Teledyne FLIR 已开发出非 ITAR 机载有效载荷以重新获得竞争力，但在某些地区仍面临合作伙伴的不情愿。^{[4]Teledyne FLIR Defense，“非 ITAR 远程机载成像系统”Imaging System，”flir.com}Xenics 和 Lynred 等欧洲公司在美国出口制度之外运营，利用这一差距赢得中东和亚洲的合同。监管不确定性也阻碍了对瞄准全球商业市场的美国初创企业的风险投资。

细分分析

按波长：中档波段推动采用

1.4-1.7 µm 波段占 2024 年收入的 46%，反映了监测和机器视觉部署中大气传输和成熟探测器灵敏度之间的最佳点，≥2.1 µm 波段正在以 12.3% 的复合年增长率获得发展，因为先进的光谱学和气体泄漏检测需要更深的穿透力和更窄的吸收线。

技术融合正在模糊传统的光谱孤岛。 Acuros eSWIR 相机现在在一台设备中覆盖 0.3-2.0 µm，这表明未来的买家可能会指定宽带性能而不是离散频段。量子点响应延伸至 2.5 µm，高级分析任务可以从中波迁移到短波红外成像市场，以实现更低的成本和更简单的冷却要求。

通过冷却技术：非冷却系统取得进展

非冷却架构在 2024 年实现了 63% 的收入，并且随着工业和汽车用户优先考虑低功耗和小尺寸，每年增长 9.8%。室温量子点阵列通常会达到 120 dB 动态范围，缩小了与冷却 InGaAs 探测器的历史性能差距。

冷却组件对于公里范围监视和机载 ISR 仍然至关重要，其中亚噪声本底灵敏度对于任务至关重要。然而，采购官员越来越多地接受用于便携式光学器件的非制冷模块，从而创建了一个混合机群，将总体数量转向非制冷单元，从而降低了短波红外成像市场的平均售价。

按传感器类型：区域成像仪在安全摄像头、科学仪器和 ADAS 原型设计的支持下，面阵占 2024 年出货量的 68%。高速型号的速度超过 1,700 fps，同时保留 VGA 分辨率，支持导弹跟踪和半导体检测。

由于网络检测、锂离子电池箔分析和高光谱扫描仪青睐线性架构，预计到 2030 年，线扫描传感器的复合年增长率将达到 11.1%。在单个芯片内在全帧和线扫描模式之间切换的混合芯片有望统一供应商路线图并简化库存。

按集成级别：首选完整系统

交钥匙相机占据了 2024 年收入的 54%，因为没有光学专业知识的集成商寻求快速部署。即插即用以太网和 USB3 模块可减少工程开销，加快工厂和研究实验室的设计周期。

纯传感器模块，复合年增长率为 10.4%，可满足不同需求将 SWIR 嵌入万向节、激光雷达堆栈或多传感器吊舱的 efense prime 和汽车 Tier 1。 Onsemi 在收购 SWIR Vision Systems 后进行的垂直整合凸显了设备制造商拥有完整相机堆栈时的利润潜力。

按最终用户行业：国防领先，汽车激增

受益于稳定的预算和多年平台周期，国防用户占据了 2024 年支出的 61%。车辆、无人机和士兵携带的光学器件继续指定短波红外来实现热成像仪无法比拟的烟雾和雾气穿透能力。

汽车和交通运输的复合年增长率为 14.6%，随着原始设备制造商将短波红外集成到传感器融合堆栈中以实现 L3 级自治，将缩小差距。早期生产计划已经推动了规模经济，降低了邻近工业和医疗领域的成本，加强了短波红外成像行业内的异花授粉。

按应用：监控主导，ADAS 速度最快

S在边境管制、关键资产监控和执法夜视升级的支持下，安全与监控贡献了 2024 年收入的 56%。无论环境光照如何，持续运行巩固了 SWIR 作为周界防御支柱的地位。

在 TriEye、Adasky 和其他初创公司证明在雾、雪和直射阳光下可靠的障碍物检测之后，ADAS 和自动驾驶应用到 2030 年将实现 15.8% 的复合年增长率。质量检测线和荧光引导手术代表了稳定增长的利基市场，它们为不同的终端市场利用了相同的光谱优势。

地理分析

由于集中的国防支出、早期的工业试点和丰富的传感器初创企业生态系统，北美占据了 2024 年收入的 38%。 AVT 获得了价值 1600 万美元的国防部成像合同，将 SWIR 嵌入地面系统，强调了持续的军事应用尽管如此，严格的出口管制缩小了美国供应商的海外市场范围。

在中国半导体自力更生和日本在堆叠像素传感器制造领域的领先地位的推动下，亚太地区是增长最快的地区，复合年增长率为 11.7%。中国蓬勃发展的卫星星座集成了用于甲烷检测和农作物监测的短波红外有效载荷，凸显了出于产业政策原因的主权需求。索尼与 Ultralytics 的合作将人工智能层应用到 SWIR 边缘传感器上，展示了硬件和软件冠军之间的区域合作。

欧洲通过 Lynred 和 Xenics 等供应商保持着影响力，这些供应商将强大的航空航天传统与不断扩大的机器视觉产品组合相结合。 Lynred 收购 New Imaging Technologies 增加了小像素高清阵列，使该公司能够在工业自动化领域展开正面竞争。与 ITAR 相比，欧洲出口商受益于更轻的监管负担，从而允许农业追求中东和亚洲招标。

竞争格局

短波红外成像市场适度集中。 Teledyne FLIR、SCD 和 Sensors Unlimited 奠定了高性能层的基础，而量子点新产品则侵蚀了溢价。整合正在重塑该领域：Onsemi 吸收了 SWIR Vision Systems，将 CQD 传感器与 CMOS 处理相结合，Lynred 购买了 New Imaging Technologies 以确保垂直集成阵列的安全。

技术差异化现已超越规模，成为主要竞争武器。 Emberion 和 Quantum Science 推出了适合消费类、医疗和移动设备的低成本探测器，迫使现有企业加快降低成本的路线图。欧洲和亚洲公司利用美国的出口管制障碍来获取国际订单，而美国企业则专注于国内国防升级。

软件定义成像是下一个前沿。将 SWIR 硬件与人工智能分析结合起来的供应商可以锁定来自功能许可和更新的经常性收入。访问带注释的光谱数据集（例如 RASMD）将把领先者与落后者区分开来，因为客户需要统包分类而不是原始图像。