撰 文/ 玖 零

設 計/ 張 萌

在汽車產業向智能化、網聯化轉型的浪潮中，紅外熱成像技術正從高端車型的“奢侈品”逐步蛻變成為智能化的核心標配。這項誕生于軍事領域的“黑科技”，憑借其獨特的熱輻射感知能力，正在重新定義汽車在復雜環境下的安全邊界。據統計，全球汽車紅外熱成像市場規模預計將從2024年的20億美元增長至2030年的65.9億美元，年復合增長率超過20%。這一增長曲線的背后，是技術突破、市場需求與產業生態的深度共振。

↓紅外熱成像

技術突破與產業升級：從實驗室到量產車的跨越

紅外熱成像技術的底層邏輯，是通過捕捉物體自身發出的紅外輻射（波長8-14μm）來生成溫度分布圖像。與依賴可見光的傳統攝像頭不同，它能在完全黑暗、強光眩光、雨霧沙塵等極端環境下保持穩定工作。這種“被動成像”特性，使其成為智能駕駛感知層的關鍵補充。

早期車載紅外設備普遍采用制冷型探測器，雖靈敏度高但體積龐大、成本昂貴——單只探測器曾高達60萬元。隨著非制冷型探測器技術成熟，成本大幅下降至幾百元。例如，高德紅外研發的12μm非制冷探測器已實現前裝量產，而睿創微納推出的6μm芯片更將分辨率提升至1920×1080，達到消費級產品的新高度。這種技術突破不僅提升了產品穩定性，也為規模化應用鋪平了道路。軒轅智駕的紅外芯片已通過德國萊茵TüV的雙認證（AEC-Q100和AEC-Q104），成為國內首家獲此資質的企業。

單純的熱成像圖像僅能提供溫度信息，需結合AI算法實現目標識別。軒轅智駕的“算法盒”通過深度學習，可對行人、車輛、路面障礙物進行實時分類（人用綠框、車用黃框），并在0.1秒內觸發聲光預警。更前沿的方案則嘗試將紅外與可見光、激光雷達進行像素級融合，例如睿創微納的雙光譜追蹤系統，通過動態自適應算法實現千米級目標的精準鎖定。這種多傳感器融合趨勢在高端車型中尤為明顯，廣汽埃安昊鉑GT配備的紅外夜視攝像頭與3個激光雷達、12個可見光攝像頭協同工作，實現360度全場景覆蓋，尤其在雨霧天氣下的探測能力大幅提升。

↓睿創微納的雙光譜追蹤系統

技術突破的背后是全產業鏈的協同創新。以高德紅外為例，其通過自主研發實現了紅外探測器材料、芯片、電路、封裝和制冷機等9大核心技術、300余道主要工藝、4000余項工序的全面國產化。這種技術自主性不僅打破了國際壟斷，更推動了成本的大幅下降。

近年來，國內企業在生產工藝上也取得重大突破。軒轅智駕建成國內首條車載紅外攝像頭AA（主動對焦技術）自動化生產線，可實現全自動、高精度、雙6軸光學系統的組裝生產、AA調焦以及多項功能的自動化檢測，產品光軸中心偏差精度控制在3個像素點內，年產能從15萬臺提升到100萬臺。其車載紅外產品在-40℃到95℃的溫度區間內持續冷熱循環超600次仍能正常使用，滿足了智能汽車在不同地區更多元場景下的使用需求。

2024年9月，高德紅外全球首發500萬像素高溫中波制冷紅外探測器，分辨率高達2560×2048，再次刷新行業紀錄。這種探測器不僅在軍事領域具有重要應用，更通過技術轉化為民用市場提供了高性能解決方案。例如，其雙色雙波段設計可通過兩個波段相互印證，精準識別目標物體，在復雜環境下顯著提升探測可靠性。

應用場景的多維拓展：重構駕駛安全與體驗

紅外熱成像技術的獨特優勢，使其在多個關鍵場景中展現出不可替代的價值。從智能駕駛到智能座艙，從商用車到特種車輛，這項技術正在重塑汽車的功能邊界。

在夜間駕駛場景中，紅外熱成像能識別8-200米范圍內的生命體。例如，奧迪A6L的夜視系統可通過不同顏色標記行人與大型動物，并在儀表盤和HUD上同步預警；奔馳S450的23P智能輔助系統更集成了大燈閃爍提示功能，對危險行人進行定向照射，顯著提升應急反應時間。統計顯示，夜間交通事故率是白天的3倍，而照明不良時事故率更高達3倍，紅外技術的應用能有效降低這類風險。

↓奧迪A6的夜視系統

對于智能駕駛而言，紅外熱成像技術是攻克“長尾場景”的關鍵。例如，在暴雨中，激光雷達點云密度可能下降70%，而紅外攝像頭仍能保持穩定成像。滴滴智能駕駛已在Robotaxi中部署紅外傳感器，其測試數據顯示，在能見度低于50米的霧霾天氣下，紅外系統的目標識別準確率比傳統方案明顯提升。隨著L3級智能駕駛逐步落地，系統冗余成為剛需，紅外熱成像作為獨立感知源，可在其他傳感器失效時提供后備方案。

在車輛健康管理領域，紅外熱成像可實時監測電池模組溫度分布，提前發現異常升溫。軒轅智駕的紅外設備已應用于商用車，通過分析電池包表面溫度變化，可在熱失控前10分鐘發出警報，為人員疏散爭取寶貴時間。此外，紅外掃描還能檢測發動機、變速箱等關鍵部件的溫度異常，例如高德紅外的車載紅外設備已在陜汽重卡中實現批量應用，幫助車隊降低30%的機械故障率。

智能座艙的應用則進一步拓展了紅外技術的邊界。睿創微納的紅外算法能識別駕駛員打哈欠、閉眼等行為，通過座椅震動或語音提醒預防事故，同時還能檢測車內是否遺留兒童或寵物。結合人體舒適度模型，紅外系統可聯動智能空調、座椅加熱等設備，根據不同區域的溫度分布動態調整環境參數。例如，軒轅智駕的紅外設備可根據人體表面溫度，為司乘人員量身定制空調風速和溫度，對太陽直射下的乘客，朝陽面調大空調風速；對正在閉眼休息的乘客，調低風速、調高送風溫度。

疊鋮光電研發的超寬光譜傳感器則將多光譜感知集成于一顆芯片，同時覆蓋可見-紅外譜段。在模擬夜間、濃煙大霧及強遠光燈場景下，其紅外波段探測目標的性能遠超傳統可見光攝像頭，配合新研算法可大幅提升識別精度，每個像素包含的信息更多，識別率更高，后續AI識別所需算力更少。目前，該技術已應用于礦區無人駕駛車輛，并計劃與智能駕駛、安防監控等行業進一步合作。

↓超寬光譜傳感器對比

在特種車輛領域，紅外熱成像技術同樣表現出色。例如，東風猛士917蛟龍戰甲搭載的紅外夜視系統能實時探測前方人員、車輛和路況，讓戶外越野更安全。

市場格局的重構與競爭態勢：從高端壟斷到普惠滲透

紅外熱成像市場正經歷結構性變革。早期由FLIR、博世等國際巨頭主導的高端市場，正被中國本土企業快速突破。與此同時，技術進步推動成本下降，進而推動應用場景從豪華車型向中低端市場延伸。

FLIR Systems憑借先發優勢，占據全球車載紅外市場25%的份額，其R系列產品廣泛應用于寶馬、奧迪等高端車型。博世、大陸集團則通過集成化方案，將紅外技術融入ADAS系統，例如博世的夜間輔助系統已搭載于多款歐洲車型。而中國企業如高德紅外、睿創微納通過全產業鏈布局實現技術突破。高德紅外的軒轅智駕已與東風、廣汽等車企深度合作，年產能達百萬套；睿創微納的車規級芯片通過AEC-Q100認證，并與比亞迪、吉利聯合開發“超遠紅外夜視系統”，成功搭載于仰望U8等車型。

技術推進成本下降，是市場擴張的關鍵驅動力。非制冷探測器的量產使紅外系統成本從萬元級降至千元級，高德紅外的非制冷探測器價格已從1萬元降至500元以下，推動其在中端車型的滲透率從2022年的5%提升至2024年的18%。睿創微納的Cyber Vision 2后裝系統更以5分鐘快裝、適配全車型的特點，進一步激活消費級市場。消費升級需求也在推動市場增長，調研顯示，在30萬元以上車型中，72%的用戶愿意為紅外夜視系統支付3000-5000元溢價。

區域市場呈現差異化發展。歐美市場受政策驅動，例如歐盟的嚴苛排放法規間接推動紅外技術在商用車領域的應用，而歐洲車企更傾向于將紅外作為智能駕駛的冗余方案。中國市場則由新能源與基建雙輪驅動，比亞迪仰望U8的紅外系統不僅用于駕駛輔助，還可監測電池熱狀態，成為其“易四方”技術的核心組成部分。在智能礦山、干線物流等場景，紅外熱成像已成為無人駕駛卡車的標配傳感器。新興市場如東南亞、拉美更關注成本效益，中國企業通過提供高性價比解決方案快速滲透，例如富吉瑞的車載紅外感知產品已在這些地區獲得市場認可。

從全球市場來看，北美是紅外探測器最大的生產地區，份額約為60%，其次是中國和歐洲，份額分別為20%和12%。北美也是最大的消費市場，占比約42%，亞太和歐洲分別占39%和17%。中國市場增長迅速，預計未來幾年將在全球市場中占據更大份額。據中商產業研究院預測，2024年全球民用紅外熱成像市場規模達到78.66億美元，2025年將進一步增至85.33億美元。

挑戰與未來趨勢：技術融合與生態構建

盡管前景廣闊，紅外熱成像技術仍面臨多重挑戰。從技術瓶頸到產業協同，從成本控制到標準制定，每一步突破都將影響其普及速度。

在技術層面，惡劣天氣下的性能優化仍是難點。雖然紅外能穿透雨霧，但在極端沙塵或濃煙環境中，成像質量仍會下降。例如，在PM2.5濃度超過500μg/m3的環境下，紅外系統的有效探測距離可能縮短至正常情況的60%。多傳感器融合的時空校準和數據格式統一也存在難題，需通過高精度標定算法解決坐標系轉換誤差。

產業生態建設方面，數據共享與開源平臺的搭建至關重要。睿創微納建立的全球首個紅外熱成像開源平臺，涵蓋10個數據集（如紅外航拍、城市道路），已吸引超過500家開發者參與，推動AI模型迭代速度提升40%。同時，全球缺乏統一的紅外熱成像測試標準，行業呼吁盡快建立類似ISO 19206-2的國際標準，規范測試方法和評價指標。值得一提的是，中國主導制定的ISO 18251-2:2023《無損檢測 紅外熱成像 第2部分：系統和設備的綜合性能測試方法》已于近年發布，填補了國際標準空白，進一步提升了我國在該領域的國際影響力。

未來，技術融合與成本下探將成為發展主線。超光譜成像結合可見光、紅外、紫外等多光譜數據，可實現更精準的目標分類；邊緣計算將AI算法集成到紅外攝像頭端，實現毫秒級本地處理。例如，基于EFISH-SBC-RK3588的邊緣計算方案，搭載8核ARM架構處理器和6 TOPS NPU，支持多光譜圖像實時融合與熱成像溫度場分析，可在無人機、電力巡檢等場景中實現快速響應和高精度檢測。光谷實驗室研發的膠體量子點成像芯片，制造成本僅為傳統銦鎵砷方案的1%，且探測波段更廣，預計到2027年，車載紅外系統均價將降至2000元以下，推動其在15萬元以上車型的滲透率超過50%。

疊鋮光電的超寬光譜傳感器則代表了另一種技術融合方向，其將可見-紅外譜段集成于一顆芯片，實現多光譜感知，在黑夜、逆光、煙塵、雨霧等極端場景下表現優異，為智能駕駛提供了更可靠的環境感知能力。此外，中科立德研發的雙光融合攝像頭+AI算法架構，在光照少、強眩光等極端環境下仍能生成高分辨率圖像，即便在全黑環境中也能清晰成像，并且具備抗強光干擾、智能識別預警功能，為駕駛人提供全天候視覺輔助。

紅外熱成像技術正在重新定義汽車的感知邊界。從夜間行車的“安全衛士”到智能駕駛的“第三只眼”，它不僅是技術創新的結晶，更是汽車產業向智能化躍遷的關鍵支點。隨著成本下降、生態完善與市場需求的持續增長，這項技術將從高端車型走向大眾市場，最終成為每一輛汽車的“標準配置”。