隨著5G熱潮的來襲，智能手機對信號傳輸的要求變得越來越高，外加無線充電等技術在手機市場的加速滲透，使得服務智能手機產業多年的金屬外殼正逐步退出歷史舞臺，玻璃及陶瓷等非金屬材料開始上位。其中，曲面玻璃由於兼具特性優良、外觀精美、工藝成熟、成本低等多重優勢，已逐漸成為中高端智能手機蓋板市場的潮流，被越來越多的主流智能手機大廠所採用。如今，“雙面2.5D”及“前2.5D+後3D”式搭配的玻璃蓋板已逐漸佔據近半數全球智能手機市場，且隨著今年3D曲面玻璃蓋板的持續上量，手機曲面玻璃蓋板市場由2.5D到3D的過渡的趨勢也正苗頭初顯。
曲面玻璃已成手機蓋板市場主流 陶瓷方案“難成大器”
如今，曲面玻璃已成智能手機蓋板市場的潮流是不爭的事實，全球範圍內，蘋果、三星、華為、小米以及Oppo和Vivo等主流手機廠商旗下多款機型前後蓋板均已大量採用了2.5D曲面玻璃方案。此外，在今年國內各大手機OEM新發布的產品中，小米8、一加6、OPPO R15夢境版、vivo X21、榮耀10、華為MateRS、Moto青柚1s、錘子堅果R1、努比亞Z18 mini等多款手機也都清一色的搭載了更為亮眼的3D曲面玻璃作為手機後蓋板的主材質。隨著今年下半年更多廠商新機型的陸續推出，手機蓋板“曲面玻璃化”的趨勢也將愈演愈烈。
從數據的角度來看，據業內權威機構統計今年上半年全球已出貨的10億臺智能手機中，約有4到5億的手機使用的都是“2.5D+3D”的玻璃蓋板配置，其中2億多用了3D曲面玻璃，相比去年整體出現了較大幅度的增長。國內市場方面，手機3D曲面玻璃蓋板出貨量目前已突破1億片的規模，整體出貨達到了1.2至1.4億片左右，在國產智能手機市場的滲透率也從去年的15%提高到30%。隨著後續供應鏈的反應加速，預計全年的出貨量極有可能突破3億片，市場體量也將達到267.32億元。
曲面玻璃蓋板市場滲透率的快速提升，得益於智能手機功能應用創新需求的驅動（比如5G和無線充電等），加之手機玻璃製造廠商在工藝及技術層面上的快速突破和手機終端廠商們的積極響應。首先，手機功能應用創新方面，5G熱潮的來襲，使得新一代手機在天線設計的複雜度和數量上都發生了根本性變化，尤其是5G高頻領域，單個天線幾毫米，比如4*4 MiMo的天線陣列大小為10mm*10mm，如果放在手機厚度方向顯然不符合手機輕薄的設計潮流，因此背面是必然選擇，且由於5G走的是毫米波，背面天線信號傳輸對金屬會非常敏感，如果業內廠商仍然使用金屬機殼設計，則會直接屏蔽5G信號，對手機通信性能將造成巨大的影響，因此手機及供應鏈廠商急需在5G真正到來之前將曲面玻璃市場推向高潮，加速技術及市場轉化以儘快降低應用成本；另一方面，在蘋果等廠商的帶動下，無線充電技術也正快速滲透手機市場，而無線充電需要依靠電磁波來傳遞能量，電磁波在傳輸過程中不能夠有金屬，外加無線充電線圈的體積也比較大，因此非金屬蓋板也成為當下唯一的選擇。
當然，非金屬蓋板領域還有陶瓷方案，它在力學性能、熱導率以及信號傳輸等多項指標上都比玻璃材質更具優勢，典型的比如手機大廠小米曾在小米5尊享版、小米6尊享版、小米MIX、小米MIX 2標準版及尊享版等多款機型中都採用了陶瓷蓋板，好評如潮。不過，陶瓷方案也存在著諸多難以逾越的瓶頸，業內普遍認為該方案在智能手機蓋板市場“難成大器”，某業內人士對記者表示：“陶瓷現在基本上都是高端中的高端才敢用，因為價格太高，普通的基本上一塊都200多元以上，如果要更好一點的比如需要做一些裝蝕和著色的可能還會更貴一些。而且，現階段也沒多少手機廠商敢用，所以一般供貨商的量也不太敢做多，主要還是聚焦於一些較小批量的高端旗艦機市場。”
產業資深人士林麟也認為：“雖然陶瓷能夠讓手機具備高顏值等外在氣質，但陶瓷的缺陷也非常多，典型的比如太重、不耐摔、不透明（難以做到像玻璃一樣具備炫彩的Coating表現），而且它的抗跌落強度非常差，在應用上並不能像玻璃那樣做到前後蓋板市場雙向滲透；其他方面的話，陶瓷的加工工藝難度也很高（通常需要16道工序進行精工製造）、製備難度高、成本昂貴以及良率低下（現階段良品率只有5%）都是難以攻克的瓶頸。因此，陶瓷手機後蓋最終的成品率一般都非常低，即便是採用了陶瓷後蓋，對手機廠商來說，量產也需要付出很高的成本代價。現在越來越多的廠商都不怎麼去琢磨陶瓷蓋板了，總體來看只能算是一個錦上添花的應用，但不可能成為主流。”
相比之下，曲面玻璃蓋板的2.5D類產品目前已在不少量產手機上大規模使用，同時經過一年多的摸索，今年年初手機玻璃製造商們也在3D曲面玻璃蓋板生產工藝和良品率等方面有了不小的突破，加之不少手機廠商的積極響應，使得近段時間3D類產品的發展也勢頭正猛。
林麟表示，事實上，3D玻璃相比2D或2.5D來說工藝上並沒有太多不一樣的地方，主要是多了個熱彎的過程，但良率低恰恰就是體現在這個工序中，因為這道工序的良率問題，疊加之後會影響後續工藝生產的難度和良率的提升，從而嚴重影響3D曲面玻璃市場的起量。但今年初，業內在3D熱彎工藝上有了很明顯的改善，過去良率低主要是因為很多廠商追求極限效益，想在一分鐘內把整個玻璃加熱到近720軟化點左右的溫度並在20到30秒內冷卻下來，且很多設備廠商也都是根據玻璃生產廠所希望的一個生產節拍來設計熱彎工序，這樣雖然能夠快速的升溫和降溫然後急速冷卻，但這樣快速變溫的話玻璃內部也會有很多的應力難以釋放，最終出來的曲面玻璃良率自然會很差。而經過過去一年的摸索，廠商們逐漸意識到了這個問題，大家發現還是不能操之過急，因此也都開始把熱彎加工的時間或加溫的曲線放的更為平緩，這樣就使得良率也有了很明顯的提升，目前業內主流廠商的良率大概在55%-65%左右。同時，3D玻璃熱彎的成本也開始逐漸被其他工序成本所稀釋，在整個成品3D熱彎玻璃蓋板中的成本比例已越來越低。因此，也在今年上半年正式被越來越多主流手機廠商新機型所採用。
各項成本持續高企 3D蓋板普及化暫不現實
誠如上述，隨著多家主流手機廠商的加速導入，加之3D曲面玻璃在工藝及成本等問題上的不斷改善，其市場採用率如今也呈現出越來越多積極的變化。不過，僅憑這些仍不能從根本上改變當前3D曲面玻璃成品市場價格高企的局面，業內認為，想要真正將3D曲面玻璃蓋板的市場價格降低到目標30-40塊的水平還有較長的一段路要走，因為這不僅需要以一個相對龐大的市場體量為前提，同時也需要產業鏈各方聯動推進才有可能。
那麼，3D曲面玻璃蓋板的成本構成究竟是什麼樣呢？金龍浩光電董事長吳建勇告訴記者：“首先第一個就是模具，模具佔到3D玻璃蓋板成本的很大一塊，而且它是個消耗品，現在一個模具的價格大概在2300-4500元，使用壽命一般都在1000多片到3000片不等，而且隨著石墨原材料的硬度不同價格也不一，整體來看使用壽命基本跟價格成正比；第二個就是膜片，我們現在3D曲面玻璃後蓋的主要工藝就是貼防爆膜，防爆膜的市面價格大概在8-12塊錢，如果是韓國的肯定會更貴一些；另外就是原材料，不同的玻璃原材料也代表著不同的成本高低，雖然近年來價格有所下降，但相比複合板材來說玻璃原材料上的成本還是更高的；除了前面三項外，還有個很重要的是耗材，一個是拋光粉，一個是毛刷，毛刷佔據著前段工藝很大的一部分，而且它是個消耗品，使用壽命非常短，常規一個毛刷大概在300-500塊之間，但使用壽命只有兩天，像做3D蓋板的話對比目標的市場價格這個成本還是非常高的，拋光粉的話對於3D蓋板來說，由於需要在凸面和凹面雙面都進行掃光，成本開支也是不小。”
各種成本的綜合疊加，反映在3D曲面玻璃蓋板的市場價格上也就是“非常貴”了。某業內人士對記者透露，就我們現在看到的產品，一塊2.5D玻璃蓋板的價格大概在25-30塊錢左右，基本很多手機都能用得起。但一塊普通的3D曲面玻璃蓋板的價格一般都要80-90塊錢，如果往上看，高端一點的產線產品的價格在120-180塊左右（二三十美金），具體根據產品的加工難度大小的不同價格也迥異。而反映在手機終端價格上的話，從目前行業發售的配備有3D曲面玻璃電池後蓋板產品的智能手機市場售價來看，在其它配置相同的基礎上，手機價格普遍上漲了300-500元人民幣左右，這對於如今換機慾望持續降低的廣大消費者來說，總體上還是貴了點。
另一方面，從需求端的創新來看，如今很多手機廠商為了得到蓋板與眾不同的裝蝕效果，都開始依據自己的智能手機藝術表現方式設計，對手機蓋板廠商提出各種不同的色系與色彩展現方式的新需求。典型的比如華為榮耀10的漸變色炫彩閃光且略帶反光的3D曲面玻璃後蓋，以及Oppo近期發佈的F9 Pro和R17pro等等，都採用了“漸變色+炫光”的3D曲面玻璃蓋板設計，這在抬高手機顏值的同時，也更進一步提高了3D曲面玻璃蓋板工藝的門檻、生產成本及市場價格。
據記者瞭解，要做到這種手機後蓋“漸變色+炫光”的表現，需要對玻璃後蓋進行著色和裝蝕處理，目前在加工一些3D熱彎玻璃電池後蓋板產品的時候，一般都需要通過多層光學鍍膜與紋理轉印工藝，再通過不同的組合嘗試放置在3D玻璃蓋板或樹脂防爆膜的不同層上來實現，加工工藝十分複雜不說，佔用的加工時間也很長。
某業內人士也對記者坦言：“某些品牌的3D熱彎玻璃電池後蓋板產品，僅把不同材料層的光學鍍膜工序完成，時間就超過了4個小時，儘管設計一次可以同時加工數量較多的鍍膜機來加快生產進度，但與每片3D玻璃熱彎機不到一分鐘的加工時間來說，效率上也不見得有多大的優勢。而很多炫光和漸變色產品少說要鍍20多層膜，多則的可能會好幾十層甚至一百多層，工藝難度和耗費的時長可想而知。另外，3D熱彎玻璃電池後蓋板產品在進行樹脂防爆膜時，屬於曲面貼合工藝，目前行業還沒有一個合適的工藝標準能夠完全做到貼合公差可以小到能隱藏邊緣漏光的現象，因此行業也急需有實力的油墨廠商和噴塗設備廠商，來解決貼合後的公差補光工藝問題。”這些，無疑都帶來了成品工藝門檻及成本的進一步提升。
因此，某行業專家對記者表示，3D曲面玻璃蓋板的價格暫時不太可能會出現下降的跡象，起碼現階段是不太可能的，因為對很多手機玻璃廠商來說，一條產線現在的投入成本非常高，手機廠商們也還在不斷的增加需求，這樣整個產線未來的投入成本還會進一步增高，對於生產商來說投入產出成正比是必要的前提。所以，短期內不管是哪家手機玻璃廠商，縱使是藍思這樣出貨量很大的廠商都不會考慮降價，假如一旦有降價趨勢的話，各大廠商還會用其他的方法把這個價格給抬上來，以填補這個遺失的成本。
吳建勇則從更為理性的角度表述了他對成本及價格問題的看法：“對業內手機玻璃廠商來講，未來的成本控制還是要考慮如何將模具費用控制在2000塊以下，膜片的加工如何做到現在的1/3甚至更低的價格，原材料玻璃的價格如何進一步降低以及在良率方面如何在目前55%-65%的良率上持續提升，這些才是接下來要攻堅的難點。畢竟，3D曲面玻璃市場要想做大，需要在一定市場體量的前提下，讓原材料、耗材以及玻璃廠商一起把成本降低，光是手機玻璃生產廠商積極響應是沒有用的，如果你只有20臺或者30、40臺左右數量的機型的體量，想要跟這些廠商談降價我也認為是沒有意義的。”
總之，曲面玻璃逐步代替傳統金屬複合板材，躋身為手機蓋板市場主流已成定局。雖然基於成本考量，目前對於很多中低端智能手機用戶來說，3D曲面玻璃只能算是一個“可望不可及”的配置，但編者認為各大手機廠商這2年將繼續大規模加碼3D曲面玻璃蓋板的機型產出，進一步實現成本與工藝的性價比突破，使之不再停留在市場小眾層面。
閱讀更多 華強微電子 的文章
