全球领先的红外探测器龙头，高德红外：自动驾驶打开长期成长空间

互推小编 2023-06-24

（报告出品方/分析师：长江证券杨洋韩字杰）

高德红外：军、民红外探测器龙头，全球领先

武汉高德红外股份有限公司创立于1999年，是专业从事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、新型完整武器系统和传统非致命性弹药及信息化弹药四大板块科研生产的民营上市公司。

深耕红外赛道 20 余年，高德红外具备全系列红外产业链与丰富的产品线，已建成国内唯一覆盖从底层红外核心器件到十几个分系统直至顶层完整武器系统全产业链的军民两用产品研发生产基地，是全球领先的红外热像仪专业研制厂商。

历史沿革：自下而上，掌握核心芯片技术

自2010年深交所上市以来，高德红外通过对内扩张和对外收购不断优化公司业务布局，丰富业务领域。

2010年，公司在比利时成立子公司优尼尔，拓展海外红外业务，为欧洲、中东等地区客户提供支持和服务；2013年，公司成立“高芯科技”子公司，负责研发生产制冷及非制冷红外探测器及机芯组件，以推进红外焦平面芯片的产业化；2015年，公司收购湖北汉丹机电100%股权进军火工领域；2016年，公司成立“高德智感”和“轩辕智驾”两家全资子公司，推进红外民用产品的发展；2018年，公司成立“高德微机电与传感工业技术研究院”，打造微机电系统产业集群。

在产业链布局上，高德红外通过不断自研底层至系统的技术，助力全产业链腾飞。

2002年，公司一次性通过 ISO9001 认证；2014年，公司建成国内第一条红外对焦平面探测芯片生产线；2015年，公司研制出国内首款高性能红外制冷探测器；2016年，公司建成国内首条 MEMS 产线；2017年，公司推出国内首款晶圆级封装探测器，并建成全体系红外武装设备系统产业链；2020年，公司取得完整 WQ 系统总体资质。

2021年,公司研制出 II 类超晶格 1280×1024、15um 像元间距的中波双色焦平面探测器，达到世界领先水平。

业务布局：四大板块构建军、民业务全面体系

作为以红外为主导的高科技公司，高德红外目前已构建完成从底层红外核心器件，到综合光电系统、再到顶层完整装备系统总体的全产业链研发生产体系。目前，公司业务主要涵盖四大板块。

红外焦平面探测器芯片板块公司拥有完全自主知识产权的“中国红外芯”生产线，拥有高性能非制冷型、碲镉汞制冷型及国内唯一的Ⅱ类超晶格制冷红外核心器件批产线，覆盖多种面阵规格、多种像元尺寸及多种波段组合，产品各项性能指标达到国际领先水平。

在国防领域，公司自产的高端探测器已广泛批量装备于国内诸多高端型号系统；国内第一条非制冷晶圆级封装探测器生产线产品大规模应用于新兴民用领域，并通过平台化战略快速提升红外技术在各类民品领域的市场化普及。

红外热像整机及以红外热成像为核心的综合光电系统板块作为公司传统的优势板块，公司建立了雷达、激光、精密机械、先进电子、通讯、人工智能、陀螺稳定伺服、目标检测跟踪等数十个研究室，围绕着综合光电系统及高端型号产品的科研生产开展工作，实现了红外夜视、侦察、制导、对抗等多层次应用。

公司承担了国家多个重点型号产品的研制工作，并成为其国内唯一供应商。同时，凭借红外探测器产业化优势及多领域的技术研发优势，公司大力拓展红外热成像技术在消费电子、智能家居、智能测温、安防监控、警用执法、交通夜视等各类民用领域的市场应用。

完整装备系统总体板块公司组建了具备全系统专业建制和完备组织架构的完整装备系统总体研究院，专注于研制生产先进的精确打击型号系统产品。随着各型号项目逐步落地，板块业务实现了从传统到智能化、从单一到多领域的跨越式发展，在参与国内及外贸多个新型完整装备系统总体项目竞标中体现出较强竞争优势。

传统非致命性弹药、信息化弹药板块公司全资子公司汉丹机电主要从事非致命性弹药、地爆装备、炮兵子母弹、引信等产品的研发、生产与销售，为国内品种最多、产量最大、装备覆盖最广的非致命性弹药研发与生产基地，也是非致命地爆装备的重点定点生产企业，产品主要配备于部队、武警及公安队伍。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。

股权结构：集中且稳定，护航公司长期发展

公司股权结构较为集中。截至2022年中报，公司第一大股东为武汉市高德电气有限公司，持股比例 36.39%，为公司控股股东。黄立为实际控制人，直接持股比例为 27.10%，同时持有高德电气 97%股权。黄立毕业于华中科技大学，曾任湖北省电力试验研究所研发部高级工程师、湖北省电力试验研究所电力应用技术开发公司总经理、武汉中兴电器有限公司总经理兼总工程师等职务，产业背景丰厚，有利于公司长期发展。

财务状况：业绩短期承压，持续研发巩固壁垒

2021年，在防疫红外测温产品与去年相比大幅减少的情况下，公司红外探测器芯片、型号产品及民品等销售规模仍然实现了持续增长态势，公司当年营收增长 5.0%，归母净利润增长11.0%。2022年上半年，受国际形势、疫情管控以及型号项目类采购推迟等因素影响，公司业绩较上年同期下降，营收同比下降 33.34%，归母净利润同比下降 45.71%。

综合毛利率保持高位，控费效果显著，盈利能力持续增强。

毛利率分产品来看，红外热像仪毛利率水平较高，2017-2022H1均保持55%以上；随着高附加值产品销售占比持续提升，公司综合毛利率水平近几年持续保持高位。

费用率方面，随着公司销售规模逐渐扩大，各项费用率均呈现出快速下降的趋势，净利率从 2017年的 6%提升至2022年上半年的 31%，效果显著。

持续保持高强度研发投入，完善产业布局。

自成立以来，高德红外一直致力于构建支撑企业长远发展的技术创新能力和布局全产业链科研生产工业体系，连续多年来保持着较高比例的研发投入，目前已形成了以红外热成像技术为核心的独特技术优势。

现金流方面，由于受到部分产品备货及收入确认节奏影响，存在一定波动，但总体来看公司现金流情况仍然十分稳健，确保公司发展动能充沛。

红外探测：军工夯实基础，自动驾驶新成长

红外线与可见光一样，是一种光波。

红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，又称红外光、红外热辐射，是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，波长在 0.76 至 1,000 微米之间。

现实世界中的所有物质都在不断向外辐射红外线，通过感知红外线即可实现对现实世界的成像。红外线是自然界中存在最为广泛的辐射，所有温度高于热力学最低温度（-273℃，仅存于理论的下限值）的物质都不断地辐射红外线，温度越高，红外线能量就越大。

红外线能量的大小与物体表面的温度和材料特性直接相关，即使在相同的环境下，物质的温度也不相同；因此，我们通过感知物体间的温度差异即可像观测图像一样，感知物体的存在。

红外光学系统将光信号转化为数字信号，最终实现成像。

红外图像转换成可见图像主要包括三个过程，一是利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号，该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱；二是利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理，从而清晰地采集到目标物体温度分布情况；三是通过图像处理软件对上述放大后的电信号进行处理，得到电子视频信号，电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来，得到可见图像。

民用红外探测器、单兵夜视仪等产品主要是非制冷型红外探测器，制冷型红外探测器主要应用于导弹导引头、机载光电吊舱等。

从原理上来看，非制冷型红外探测器在探测原理上属于热式，利用目标红外辐射与探测器材料产生的热效应，将热信号转化为电信号再转化为数字信号，它也是一种 MEMS 芯片；而制冷型红外探测器再原理上属于光子型，其利用红外辐射与探测器材料相互作用产生的光电效应实现对目标的探测。

受限于探测器材料严苛的环境要求，制冷型红外探测器工作时需要利用制冷机将温度制冷到零下 170 到 200 摄氏度左右，因此价格昂贵，仅应用于军工领域，由于光电效应的过程更为直接，类似于手机的图像传感器，制冷型红外探测器的性能更为优良。

军用：场景丰富，国内单兵、导引头等渗透率稳步增长

长久以来，军事领域是红外热成像仪最主要的应用场景，在导弹导引头、单兵装备、车载辅助及机载光电吊舱等领域均有十分广泛的应用。2022 年 10 月 12 日，高德红外公告了收到某型号机载光电系统产品《中标通知书》，体现了公司在光电系统领域独特的创新竞争优势。

单兵装备：国内渗透率仍有提升空间

非制冷红外成像系统在陆军装备领域，大量型号产品已列装部队，尤其武器热瞄具 (TWS)、夜视头盔、手持热像仪等能够有效增强步兵夜间观察、瞄准、监视和搜索能力。

这种能力，将使单兵和班组武器射手真正地“拥有黑夜”。当前，与西方国家陆军中的红外瞄具渗透率相比，国内仍有一定的提升空间。

导引头：导弹的“眼睛”，广泛用于空空、反坦克等导弹类型

红外制导是一种重要的导弹导引手段。对于红外导引头来说，目标温度越高，红外辐射能量越强。在空空导弹、反坦克导弹、空地弹、巡航弹等导弹上均有配备。与其他制导方式相比，红外导引系统具有1）角分辨率高，导引精度高；2）跟踪角范围和角速度大；3）成像导引头具有目标要害点识别和较强的抗自然背景与红外诱饵干扰的能力；4）被动探测不易被目标机发现，对电磁干扰不敏感；5）全天时使用；6）体积小、重量轻、结构相对简单。

光电吊舱：武器装备现代化，红外探测器是核心设备

机载光电载荷向着“远程化、精准化、智能化、综合化”方向发展，红外探测器是发展的核心。

机载光电载荷装备于固定翼飞机、直升机、无人机等平台，采用光电探测技术、激光测照技术、稳像搜索技术、图像处理技术、目标跟踪与定位技术，完成战场态势感知、目标检测定位、武器引导与打击效果评估等作战任务。

其作为载机战场信息获取、态势感知和制导武器引导传感器，已成为实现载机“广域搜索、远程探测、准确定位、快速摧毁、实时评估”的重要装备。

根据载机平台不同，机载光电载荷分为固定翼作战飞机机载光电载荷、直升机机载光电载荷、无人机机载光电载荷等。

为满足“广域搜索、远程侦察、精准打击”的应用需求，要求光电传感器应具有阵列大、分辨率高（对比度、空间、光谱）、响应快等特点，具备复杂气象（如薄云、薄雾、阴天、霾等）和复杂目标特性（弱小、运动、伪装等）条件下的高概率探测和辨识能力。

目前机载光电载荷使用的红外探测器以 640×512 中波制冷型器件为主。

民用：自动驾驶多传感器融合趋势确立，刺激红外探测

市场规模快速成长多传感器融合的自动驾驶方案是未来汽车发展的必然趋势。

对于自动驾驶技术而言，足够的数据量是自动驾驶系统做出准确判断的基础，但堆砌相同类型传感器的数据量无法弥补其原理层面上的缺陷，多一个感知外界事物的维度其对于整体效益的提升无疑是“事半功倍”的。

因此，我们认为，未来的自动驾驶将是多种不同类型的传感器共同发挥作用，如视觉+雷达+红外混合。

红外探测器不仅可用于对人体的感知，其对车辆、车道等物体也可实现精准建模。

谈起红外探测器，其容易与生活中见到的手持式红外测温设备、人体测温机等生活中常见的设备混淆，认为其探测距离有限、成像清晰度有限。

而实际上，车载红外探测器的探测距离可高达数百米，同时呈现不亚于高像素 CIS 呈现的黑白图像。

与传统 CIS 和激光雷达相比，红外探测器在某些场景下具备明显的优势。

图像传感器受限于其感光原理，在高动态范围、雨天、雾天、暗光等场景下成像能力较弱；激光雷达通过发射光束进行探测，受环境影响较大，光束受遮挡后就不能正常使用，因此无法在雨雪雾霾天，沙尘暴等恶劣天气中开启；毫米波雷达则难以对外界进行精准建模。

而由于红外线波长较长，根据波粒二象性原理，其绕射能力较强，可在雨天、雾天、沙尘暴等环境中使用，同时其又不受自然环境在高对比度的可见光影响，因此在很多情况下可弥补图像传感器、激光雷达和毫米波雷达的不足。

自动驾驶的完全形态应当是在绝大多数情况下替代人员操作，甚至超过驾驶员操作水平的技术，其感知水平应当超越人眼。

由于考取机动车驾驶证的水平和现实驾驶场景中要求的实际水平仍有一定差距，长期来看，若自动驾驶技术逐步替代双手，也将伴随着驾驶员驾驶技术的整体退步，由驾驶员接管车辆或将产生更坏的结果。

因此，我们认为理论上在自动驾驶技术成熟的情况下，驾驶员接管车辆的场景应当不复存在，这也就要求车辆具备比人眼更强的感知水平；考虑到目前主流的自动驾驶感知方案在部分场景下感知能力十分有限，红外探测器将不可或缺。

红外探测器作为优良的自动驾驶传感器，此前未能实现上车的主要原因是成本昂贵。

根据高德红外2016年-2021年年报，其销售的红外热成像仪平均单价从 6 万元以上降低至 1万元左右，成本从 2.5 万元下降至 3700 元左右，而在民品领域，红外探测器单价有望进一步下探至千元左右；红外探测器上车正变得越来越有性价比，未来或将成为自动驾驶方案的标配。

自动驾驶将快速打开红外探测器市场。

根据 Yole 统计，2017年非制冷红外热像仪总销量约 130 万台/套，另据 MARKETS AND MARKETS 统计，2021年全球红外热成像仪市场规模仅为 36 亿美元。据 IDC 预测，2024年全球 L2 级别以上的自动驾驶车辆出货量将突破 1843 万辆，这将成为车载红外探测器市场快速增长的主要动力。