短波红外 (SWIR) 市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（面扫描、线扫描）按应用（科学研究、商业、工业、医疗、军事和国防等）以及到 2034 年的区域见解和预测

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短波红外 (SWIR) 市场概述

2025年全球短波红外（SWIR）市场规模为8.4亿美元，预计到2034年将达到15.3亿美元，预测期内复合年增长率为6.8%。

短波红外 (SWIR) 成像大约占据 0.9252.5 mm 的光谱带，与可见光和中红外光谱相关，可实现对比度和材料辨别，在可见光相机应用中不可见，包括在某些涂层、湿气、塑料和光谱材料识别下。 SWIR 系统集成了探测器（InGaAs、胶体量子点、基于 CMOS 的解决方案）、光学、照明和处理，以实现半导体和电子检测、夜视、回收/塑料分选质量控制、农业传感和光谱以及工业流程监控等应用。最近取得的进展包括成本更低的非制冷传感器、量子点短波红外相机的批量生产以及与机器视觉管道更紧密的接口，这些进展已将短波红外从国防/科学领域推向了商业和工业环境中更广泛的应用。同时，组件价格的下降、像素密度的增加和新的外形尺寸（快照阵列、微型模块和快速线扫描相机）正在促进自动检测线、机器人和一些汽车传感原型的实施。市场研究公司表示，一致的多年复合年增长率预测显示，随着制造商和系统集成商继续提供日益多样化的产品，并鼓励新进入者投资低成本的短波红外模块，半导体工厂、回收和食品检验以及国防和安全计划的额外投资正在拉动预算驱动的最终用户流量。总体而言，短波红外目前正在从专业仪器转向通用的高度发达的成像技术，其应用及其生产水平正在不断加速。

COVID-19 的影响

短波红外 (SWIR) 市场COVID-19 大流行期间供应链中断造成负面影响

全球 COVID-19 大流行是史无前例的、令人震惊的，与大流行前的水平相比，所有地区的市场需求都低于预期。复合年增长率的上升反映了市场的突然增长，这归因于市场的增长和需求恢复到大流行前的水平。

在 COVID-19 大流行期间，短波红外 (SWIR) 市场份额受到一系列短期负面因素的打击:全球供应链放缓扰乱了关键探测器材料（InGaAs 晶圆和特种光学器件）的生产，物流延迟增加了相机和模块的交货时间，大多数工业客户削减了资本投资或整体支出可自由支配投资，减缓了工厂检验和采购的采购速度。 客户非关键任务部署。由于公司预算有限，并将资源重新分配给流行病应对或远程工作工具，集成商和初创公司被迫推迟或缩小现场试验或研发项目的规模；现金流紧张导致小公司产品延迟和商业化时间表缓慢。与此同时，封锁将长期科学收购背后的某些商业和科学需求暂时降至零。但新冠疫情还强化了用例，使一些传感解决方案变得更加有趣（远程监控、非接触式检查和自动分拣），而在早期冲击中幸存下来的部分生产商刺激了对供应多元化和本地库存缓冲的投资。复苏加重塑意味着暂时的收缩，然后在工厂和物流恢复正常后更快地复苏，但教训是，单一来源供应商是深思熟虑的，优先考虑弹性供应和模块化结构。

最新趋势

SWIR 的大众化:低成本量子点和 CMOS 方法正在将 SWIR 从专业实验室推向大批量工业生产线市场增长

最近的一项发展带来了巨大的加速，那就是急于实现一种经济实惠的短波红外传感方法，并在与可见光和近红外相机相同的 SIC 中实现所需的体积。 SWIR 以前仅使用数百个昂贵的 InGaAs 焦平面阵列；基于胶体量子点 (CQD) 和与 CMOS 兼容的工艺的低成本阵列现已上市，并且可以集成到能够在工厂范围内应用和边缘设备的小型模块中。行业的战略举措表明了这一点:半导体和传感器现有企业正在收购量子点和新的短波红外专家或与量子点和新短波红外专家结盟，以将短波红外与大规模传感产品组合相集成，而相机制造商正在推出更高分辨率的加固型短波红外产品，其主要应用在工业检测和军事用途。向快照和高帧率线扫描短波红外相机的技术转变，以及将短波红外光谱灵敏度与机器视觉算法集成的软件堆栈，正在推动半导体检测、塑料分选和食品清洁中的水分/质量传感器等新应用的成功。成熟的技术、大型传感器公司的垂直能力以及不断下降的单位价格的结合，使得 SWIR 对于以前不经济的应用变得经济，并创造了更广泛的商业部署机会。

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短波红外 (SWIR) 市场细分

按类型

根据类型，全球市场可分为面扫描、线扫描

• 区域扫描:区域扫描或短波红外相机读取 2D 帧（完整图像），最适合在位置信息很重要时用于快照成像、一般机器视觉和场景捕获。它们应用于材料、监视系统、研究和手机的识别。区域摄像机有多种分辨率和帧速率可供选择，以权衡灵敏度和吞吐量。

• 线扫描:线检测短波红外相机可以在短时间内捕获单行像素，可用于高速卷材检测、传送带检测和光谱扫描（推扫式）。它们具有极高的线速率，并且当物体通过固定成像头后面时表现非常好。目前的趋势是使用线扫描系统与照明和精密运动控制相结合来执行微米级检测。

按申请

根据应用，全球市场可分为科学研究、商业、工业、医疗、军事和国防、其他

• 科学研究:研究制度强调灵敏度、可校准性和光谱保真度；通常它们包括冷却探测器、台式光学器件和定制软件。它们可用于光谱学、天文学和实验室研究。这些系统注重灵活性和绝对测量精度，而不是成本。

• 商业:SWIR 商业产品针对一般商业用途，包括任何产品或流程的检查和质量以及自动分拣。这些提供了更容易的集成、工业封装和中间成本。目标是快速、可靠的成像，足以在生产领域使用。

• 工业:在半导体检测、回收、制药质量控制和过程监控领域，工业 SWIR 应用是安装在生产线上的硬化、不间断系统。他们关心的是吞吐量、可重复性和更少的停机时间。在许多工业模型中，PLC 和工厂网络具有确定性接口。

• 医疗:在医学上，短波红外可用于组织对比、静脉可视化和一些诊断成像，其中吸收差异可提供信息。消耗品需要经过认证的路线和测试。生理短波红外应用具有中等程度的安全性、可重复性和可解释性。

• 军事与国防:军事应用分为两类；夜视、目标探测、监视和导弹导引头改进，目前利用短波红外的能力来穿透烟雾/大气散射并实现低光对比度。此类系统需要较长的生命周期、强化的节点和安全的供应链。早期的 SWIR 投资历来都是受到军事需求的支持。

• 其他:其他垂直领域包括研究仪器、环境传感、农业（用于植物应激的高光谱短波红外）和消费者实验（原型汽车/夜视概念）。随着传感器变得更便宜并且软件分析能力得到改进，许多"其他"用途正在出现。这些通常是早期采用者或试点部署。

市场动态

驾驶 因素

工业自动化和半导体检测推动 SWIR 的采用提振市场

一个主要推动力是半导体工厂和高精度制造需要无损、高对比度的检测工艺。短波红外 (SWIR) 市场的增长暴露了光下不可见的缺陷和层变化:例如地下缺陷、层的均匀性、晶圆涂层问题和硅背面特性，使缺陷可以更早地检测到并提高产量。 SWIR 可分离回收和塑料分选中存在的聚合物类型和杂质，从而生产出更纯净的产品，从而节省手动分选的成本。 SWIR 相机与机器视觉分析相结合，可提供从生产到使用的缺陷标记，工厂正在朝着更高的自动化水平和在线质量保证迈进。相机分辨率和速度的创新（采用高帧率面阵相机和超高速线扫描模块）意味着 SWIR 可以满足吞吐量要求。批量生产的探测器和模块化相机适合当前的机器视觉生态系统，使 SWIR 成为需要产量、可追溯性和最大限度减少浪费的晶圆厂和工业生产线的可行选择。

国防、安全和夜间传感推动持续投资 Expand市场

由于短波红外波段在夜间成像、使用气溶胶进行目标识别以及与激光系统一起使用方面的优势，国防和安全仍然是短波红外波段强劲且长期的需求驱动因素。各国政府正在投资更好的态势感知、侦察和态势目标获取传感器，这些传感器可以在直接成像无效的情况下发挥作用。 SWIR 可以与主动照明（人眼安全激光器）结合使用，并且可以在不受烟雾或伪装影响的光谱窗口内运行，再加上最小的尺寸，使其对监控、EO/IR 传感器套件和导引头具有吸引力。此类国防采购通常支持早期技术开发和批量购买运行，然后腾出空间进行商业分拆。此外，军民两用项目（国防+商业）的存在促使供应商继续投资于加固、传感器稳定性和系统集成——这些优势直接映射到工业和商业产品。因此，国防预算可确保收入和可信度，有助于刺激短波红外生态系统大规模更快扩张。

制约因素

高探测器和系统成本仍然限制了大规模商品化阻碍市场增长

传统上，相对于可见光/近红外相机，InGaAs FPA 和精密短波红外光学器件的成本较高；即使采用新兴的 CQD 和 CMOS 兼容方法，高性能 SWIR 的单位成本仍然比机械视觉领域的主流相机昂贵得多。这种成本差异延迟了中小型企业和对价格敏感的应用程序的采用。成本（光学、照明、接口）以及定制校准和软件要求的结合增加了整体解决方案的成本。在不久的将来，最有可能的潜在用户会考虑经济高效的近红外/可见光解决方案或混合传感解决方案，而不是昂贵的短波红外设备，这意味着在开发出经济实惠但高产量、高性价比的探测器以及建立完善的短波红外光学/镜头二级市场之前，对利润较低市场的渗透将受到限制。

大众市场检查和回收可以释放大量吸收，为市场上的产品创造机会

机会

另一个潜在的机会是将 SWIR 扩展到大规模、密集的应用检测配置，例如塑料分类回收、食品质量测量和在线药品检测。这些垂直行业已经在提高纯度、减少召回和提高快速吞吐量方面衡量了投资回报率。如果供应商不断降低传感器价格，并提供带有标准机器视觉接口的交钥匙模块集成，系统集成商将能够在大量生产线上实施 SWIR。

传感器制造商与主要工业集成商/回收设备制造商之间的合作可能会开发集成光学、照明和人工智能模型的封装产品，以专注于典型缺陷——体积集成可以更快地增加，并且每个系统的部署费用可以降低。

材料供应和专业制造限制规模化可能成为消费者的潜在挑战

挑战

SWIR 制造已围绕 SEM（InGaAs 晶圆、外延和 CQD 供应链）和光学制造（精密尺寸）进行扩展；供应商短缺或垄断会带来供应限制和地缘政治供应风险。向新技术（CQD、兼容 CMOS 的 SWIR）的迁移必须在生产过程、鉴定和可靠性测试中需要新的工具 - 又是时间和资本密集型的​​。

由于认证和安全问题，这些供应链限制对国防买家尤其敏感。为了支持不断增长的需求，制造商必须投资多元化的供应商、本地产能和资格管道，否则即使产品需求很高，价格波动和交货时间延迟也会导致采用缓慢。

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短波红外 (SWIR) 市场区域洞察

• 北美

北美之所以成为短波红外 (SWIR) 市场的领先市场和创新之地，是因为其专注于传感器的进步、大量的国防采购项目和高科技生产商（半导体工厂、航空航天、国防集成商）的庞大安装基础。对单个传感器和成像的创新分析、集成到更大的软件包、系统软件以及安全和国防项目的支出是美国短波红外（SWIR）市场和加拿大新型SWIR的主要赞助商。北美工厂和生产设施也是最早采用在线检测技术的国家之一，开发针对半导体和工业自动化市场的相机和模块的下游商业需求。

• 欧洲

欧洲通过精密光学供应商、国防巨头和工业自动化公司的联合而处于领先地位，这些公司接受 SWIR 作为安全、工业检测和测量仪器等领域有限应用的单点解决方案。欧洲制造商倾向于专注于坚固耐用、高可靠性的系统，并将相机硬件与高质量光学器件结合起来，并将 OEM 集成到航空航天和汽车测试和研究中。回收和监管活动对循环经济实施的关注也促进了欧洲回收和废物管理市场对基于 SWIR 的分类技术的兴趣。

• 亚洲

大量的制造业、零部件生产和快速增长的国内需求将使亚洲占据主导地位。东亚主要电子/半导体制造厂不仅采用SWIR技术（检查晶圆和控制工艺），而且还可以大规模分销组件。一些亚洲客户和集成商的短波红外相机产量不断增长，消费电子产品、食品加工和回收市场中自动化采用的高速增长为该地区提供了巨大的潜在市场。此外，亚洲是SWIR商业化和批量生产的关键力量，因为其制造商生产成本较低，并且可以通过快速移动的供应链将产品快速分销到全球各个分销点。

主要行业参与者

主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场

SWIR 生态系统由成熟的探测器/相机和光学公司以及希望实现低成本技术的新进入者组成。有几个主要的老牌参与者:Teledyne/FLIR（系统级短波红外相机和集成）、Hamamatsu（探测器和模块）、Sensors Unlimited（InGaAs 阵列和线/面相机；现在在较大的航空航天产品组合中值得注意）、Xenics 和新成像技术 (NIT)（工业和国防相机）、Raptor Photonics 和 Princeton Infrared Technologies （特种探测器和科学相机）、Lyn red 和 L3Harris/Collins Aerospace（将 SWIR 模块封装为工厂系统一部分的国防 OEM 由系统集成商和机器视觉 OEM（Allied Vision、Teledyne Imaging）销售，半导体公司和大型传感器公司（例如半战略性举措）正在将 SWIR IP 纳入更广泛的传感产品组合中。这种组合 表明敏捷的新来者可以降低价格并切换到不同的形式因素，其中现有者提供稳定性和粗糙的系统，并创建一个生态系统，其中合作伙伴关系和收购是增长的一种方式。

短波红外 (Swir) 市场顶级公司名单

• New Imaging Technologies (France)
• Allied Vision Technologies (Germany)
• Raptor Photonics (United Kingdom)
• Sofradir Group (France)

重点产业发展

2024 年 7 月:On semi 完成了对 SWIR Vision Systems（一家基于 CQD 的 SWIR 技术提供商）的收购，标志着量子点 SWIR 功能的整合和战略垂直整合到大型 CMOS 图像传感器供应商中。

报告范围

SWIR 将发生转变:技术（量子点传感器、更好的 InGaAs 阵列、使 SWIR CMOS 兼容的技术）和不断增加的机器视觉软件解决方案将把 SWIR（被视为成本非常高的利基市场）转变为工业检测、回收、食品和药品质量控制以及（技术应用）国防领域更受欢迎、更可靠、更合格的商业技术。市场研究显示，未来几年总体复合年增长率和市场价值增长良好，这将支持成本曲线和外形创新的故事，从而促进更广泛采用的能力。探测器价格的持续降低、越来越多地使用配备机器视觉接口的交钥匙相机模块以及传感器公司和集成商之间的协作是关键的推动因素。然而，由于预先存在的成本差异、探测器材料的专门供应链要求，以及在受监管市场（医疗、航空航天）中验证基于 SWIR 的解决方案所需的时间和投资，采用受到了限制。就投资室和产品团队而言，近期的前进方向是模块化软件支持的 SWIR 解决方案，满足具体的 ROI 应用（产量提高、分选精度、缺陷检测）、本地安全供应链，并引入大型集成商以帮助他们更快地推出。最终，随着商业试验和政府对大规模生产研发的支持，价格将会下降，潜在市场将会扩大，使短波红外成为工业成像工具集中的标准产品，而不是罕见的专业产品。