摺疊手機專題分析報告:從華為MateXs熱賣看摺疊大機遇


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一 、 折 疊手機供應 鏈迎來三大投資機遇

華為為第二代摺疊手機 Mate Xs 與三星定位女性消費者的新款摺疊手機 Galaxy Z Flip 一經推出就被搶購一空,說明摺疊手機創新刺激了部分消費者極 大的購買需求 。分屏操 作的極佳 使用體驗 以及手機 平板二合 一的移動 便捷性都 是消費者對摺 疊手機愛 不釋手的 理由,移 動辦公和 在線娛樂 的場景也 隨之大大 拓寬,更重要 的是摺疊 手機的出 現使得外 觀趨於一 致性的智 能手機開 始重新體 現差異性,智能手機將重新迴歸個性化時代。

我們把以諾基亞(NOKIA)為代表的實體鍵盤智能手機時代定義為“智能 手機 1.0 時代”,以蘋果 iphone 為代表的全觸屏智能手機定義為“智能手機 2.0 時代”,那麼在 2019 年以三星和華為推出的 Galaxy Fold 和 Mate X 為代表折 疊手機將正式開啟“智能手機 3.0 時代”。2019 年可以看做摺疊手機元年, 2020 年將成為摺疊手機快速導入的關鍵一年,隨著各家顯示面板廠商良率提升 以及新產能釋放,預計 2021 年摺疊手機出貨量有望突破千萬臺,達到 1420 萬 臺,到 2023 年摺疊手機滲透率有望超過 2%,達到 3300 萬臺,主打個性化的 摺疊手機有望重新開啟新一輪換機需求。

摺疊手機全 新的手機 形態是下 一代智能 手機發展 的方向, 不僅會驅 動智能 手機的升級換 代,而且 有望驅動 手機供應 鏈重塑。 摺疊手機 面板作為 價值量最 大、增幅最高的部件是首先要重點關注的,國內柔性 OLED 面板產能逐漸開出, 摺疊 OLED 面板將為面板廠商帶來新的盈利增長點。最受益的面板廠商將是三 星顯示、京東 方和華星 光電,其 分別為三 星摺疊機 、華為折 疊機和摩 託羅拉折 疊機供應摺疊屏幕。在屏幕開始“摺疊”以後,PI 材料將成為摺疊手機用量增 加最多的一種,主要有以下三處應用:(1)玻璃基板切換為 PI 基板;(2)觸控的 ITO+PET 基膜切換為納米銀線+PI 基膜;(3)玻璃或金屬蓋板切換為 PI 蓋板。我 們按均價每噸 PI 漿料 100 萬元計算,柔性 OLED 推動下的 PI 材料的市場規模 將在千億元以上,建議重點關注國內有能力實現 PI 漿料和 PI 塗覆膜量產的鼎 龍股份。

如果說摺疊 手機屏幕 是最亮眼 的皇冠, 那麼支撐 摺疊功能 的鉸鏈就 是這個 皇冠上的明珠 。在摺疊 手機中採 用的軸承技 術比筆記 本電腦中 的難度系 數更高, 一般筆電軸承的彎折測試次數為 2-3 萬次,而摺疊屏手機則要求至少 10 萬次以 上。要實現摺疊手機如此高強度彎折的性能,採用 MIM 加工配件的耐磨性優勢 就非常明顯,預計 2021 年國內 MIM 件市場規模有望達到 110 億元。從鉸鏈的 製造材料來看 鈦合金與 液態金屬 材料兩類 ,華為折 疊手機目 前率先提 出採用非 晶態合金(液態金屬)和 MIM 件結合打造的鉸鏈,其強度與耐性對於需要反覆 開啟閉合的連接而言都是最佳的,建議關注國內 MIM 件龍頭東睦股份和液態金 屬供應廠商宜安科技的投資機會。

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二、摺疊手機開啟智能手機“3.0 時代”

柔性 OLED 屏幕帶給手機行業最大的驚喜來自其可摺疊的形態,2019 年 下半年三星,華為和摩托羅拉均已推出摺疊手機,分別是華為的 Mate X , 三星 的 Galaxy Fold 和摩托羅拉的刀鋒 Razar 2019。從已經上市/即將上市的這三 款機型來看折 疊方式完 全不同, 華為採取 了外折, 三星採用 了內折而 摩托羅拉 則採取了對摺 顯示屏幕 ,華為和 三星的折 疊面板供 應商分別 選擇了京 東方和三 星顯示,華星光電也進入了摩托羅拉摺疊屏幕供應鏈。

2020 年 2 月 24 日晚上華為在巴塞羅那推出了第二代摺疊手機 Mate Xs, 相較於上一代 Mate X 而言做了進一步的提升,最大的更新亮點有三處:屏幕 蓋板材質,鉸 鏈材質和 指紋觸控 方式。針 對摺疊屏 最令人詬 病的屏幕 耐用性方 面,這款機型採用了雙層航天級聚酰亞胺(CPI)柔性材質作為保護層,在鉸鏈方面華為第 一次採用 了鷹翼折 疊設計, 而且摺疊 部位內部 用到了堪 比鈦合金 硬度的鋯基液態金屬(宜安科技供應),可以極大提升鉸鏈的強度。由 100 多 個精密器件組成鉸鏈可以無縫支撐 MateXs 屏幕的開合。除了屏幕和轉軸的耐 用性進行升級以外,新款的 Mate Xs 採用了側邊指紋和電源鍵二合一的設計, 替代了屏下指紋識別方式,引入全新的操作體驗。

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在華為推出第二代摺疊屏產品之前,三星今年 2 月 11 日在舊金山也推出了 第二款摺疊手機 Galaxy Z flip。Galaxy Z Flip 是三星首款翻蓋式摺疊手機,相 較於三星在去年推出的 Galaxy Fold 摺疊手機,這款手機最大的改進在於首次 使用超薄可摺疊式玻璃(Ultra-Thin Glass)作為屏幕蓋板材質,比起 Galaxy Fold 採用 PI 作為保護層,Z Flip 會更加耐用和平整,不過在實際的測試中屏幕 整體還是偏軟,被詬病的屏幕摺痕問題有改進不過還是沒有完全消除,這次 UTG 玻璃的加入主要還是增加屏幕摺疊的壽命以及改變觸控手感。不同於 Galaxy Fold 的定位,這款手機摺疊後是方形的,就像女生使用的化妝盒,而且 手機採用鏡面設計,可見 Z Flip 主打的是女性消費者。

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我們把以諾基亞(NOKIA)為代表的實體鍵盤智能手機時代定義為“智能 手機 1.0 時代”,以蘋果 iphone 為代表的全觸屏智能手機定義為“智能手機 2.0 時代”,那麼在 2019 年以三星和華為推出的 Galaxy Fold 和 Mate X 為代表折 疊手機將正式開啟“智能手機 3.0 時代”。摺疊手機是智能手機全新的進化,相 較於當前直板 手機千篇 一律的外 形,摺疊 手機的出 現尤其是 各種各樣 摺疊方式 的設計,使得 摺疊手機 個性化十 足。繼三 星和華為 分別推出 內折和外 折方案以 後,國內顯示 面板廠商 華星光電 創新性的 推出了三 折屏概念 機,可以 實現橫跨 平板、迷你平 板和大屏 手機三個 形態。重 新迴歸個 性化的折 疊手機有 望成為疲 弱的智能手機市場的一針興奮劑,刺激消費者的購機需求。

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其次摺疊手 機最大的 改變在於 改善了智 能手機的 交互體驗 ,當摺疊 手機打 開之後,用戶 可以實現 雙屏刷新 聞,邊分 享邊交流 等雙屏操 作,在移 動辦公和 在線娛樂方面 確實大大 拓寬了場 景,進而 替代目前 雞肋的平 板產品, 打開全新 的增長空間。

雖然目前折 疊手機售 價高達上 萬元,但 是由於出 眾的用戶 體驗和新 奇多樣 的玩法,新發布的摺疊手機銷售非常火爆,無論是華為最新推出的 MateXs 還 是三星定位女性消費者的 Galaxy Z Flip 都受到市場追捧。在 3 月 5 日上午華為 第二代摺疊手機 Mate Xs 售價為 16999 元人民幣,但是開售後瞬間被秒殺,從 2 月 24 日首發後網上預約量也突破上百萬。三星 Galaxy Z Flip 從 2 月 14 日在 韓國、美國、法國、西班牙和新加坡等 40 多個國家發佈以後,也出現了瞬間 售罄的盛況。當前全球摺疊手機出貨量還比較少,按照三星今年銷售 600 萬臺 摺疊手機的出貨目標測算,預計全球摺疊手機銷售在 2020 年有望達到 830 萬 臺。

2019 年是摺疊手機元年,2020 年將成為摺疊手機快速導入的關鍵一年, 預計未來五年柔性 OLED 面板的需求會快速提升,摺疊手機由於良率較低對於 柔性 OLED 產能消耗較大,所以我們認為明年面板廠留給摺疊手機面板的產能 有限,預計摺疊手機的供應會比較緊張,2020 年三星的銷售目標為 600 萬臺, 我們認為 2020 年全球出貨量達到 830 萬臺左右。隨著各家面板廠商良率提升 以及新產能釋放,預計 2021 年摺疊手機出貨量有望突破千萬臺,達到 1420 萬 臺,到 2023 年摺疊手機滲透率有望超過 2%,突破 3000 萬臺。

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三 、 折 疊手機有望重塑供應鏈格局

1、 折 疊 屏幕三國殺:三星、 京東方和華星光電摺疊方式爭奇鬥豔

從 CGS-CIMB 發佈的 Galaxy Fold 的 BOM(Bill of Material)清單來看, 相較於蘋果和 三星的旗 艦款手機 而言,價 值量增加 按照最多 的在於顯 示屏幕, 預計三星的摺疊屏幕模組價格高達 218 美金,幾乎接近 iPhone Xs MAX 的 2 倍,約三星 S9 顯示模組的三倍,價值量大幅提升。三星摺疊手機的 BOM 成本 約為 636 美金,相較於三星直板旗艦 S9+提升約 63%,所以摺疊手機售價也遠 遠超過目前的直板手機。

全球在摺疊 面板供應 方面實現 量產出貨 的只有三 家:分別 是三星顯 示,京 東方和華星光電。三星顯示生產的摺疊面板主要還是供應自家產品 Galaxy Fold 和 Galaxy Z Flip 兩款,京東方則是華為摺疊手機面板的獨家供應商, Mate X 和 Mate Xs 兩款機型均由京東方獨家供應。華星光電已經在 2019 年底 實現了摺疊手機面板的量產出貨,目前供應摩托羅拉的摺疊手機 Razar 和 TCL 電子的產品,未來也有望進入小米手機的摺疊手機屏幕供應商名單。

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即使手機廠 商和消費 者都非常 看好摺疊 手機的發 展趨勢, 但是目前 困擾折 疊手機最大的問題在於良率較低造成摺疊面板供給不足。根據諮詢機構 DSCC 的統計,全球 OLED 面板龍頭三星在摺疊手機的生產良率也僅為 40%左右,國 內廠商京東方的良率不到 15%,其他廠商如 LGD 預計到 2021 年才開始推出折 疊 OLED 面板。由於摺疊 OLED 面板良率遠低於靜態彎折的產品,消耗產能較 大,所以在明年國內廠商投產初期,摺疊面板供應仍然有限。

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目前制約折 疊手機面 板生產良 率提升的 關鍵還是 在於材料 產業鏈的 不成熟, 導致摺疊手機面板成本過高,2019 年三星的摺疊手機面板單片成本也高達接近 180 美元,相較於不到 20 美元的 LTPS-LCD 來說高出 8 倍左右。隨著摺疊手 機產業鏈逐步 成熟,折 疊手機面 板的成本 將進一步 下降,進 而快速拉 高全球折 疊手機的銷量。

2、PI 還是 UTG:摺疊蓋板材料誰說了算

我們在之前的報告中《5G 加速柔性 OLED 滲透,材料需求迎爆發》已經 明確提出隨著 5G 手機從 2020 年開始放量替代 4G,柔性 OLED 顯示技術將成 為智能手機面板的主流技術。智能手機面板正在經歷從 LCD 向 OLED 過度的 階段,最開始大規模應用的是剛性 OLED 面板,由於剛性 OLED 可以實現屏下 光學指紋進一 步提升手 機的屏佔 比從而被 各大手機 品牌旗艦 機型廣泛 應用。現 在 4D 瀑布屏靜態彎折與摺疊手機動態彎折屏出現之後,手機顯示面板開始由 剛性 OLED 向柔性 OLED 轉變,預計至 2023 年柔性 OLED 手機滲透率將達到 38%,摺疊手機滲透率將達到 2%。

在剛性 OLED 手機中,雖然採用了有機發光材料替代液晶材料作為顯示主 題材料,但是在基板和蓋板材料與 LCD 差異不大。而在剛性 OLED 向柔性 OLED 切換的過程中,部分材料由於其本身物理化學性質上的侷限已不再適應 柔性的需求。玻璃、ITO 等材料固有的脆性使其難以滿足廣泛的新興應用場景, 而向性能更加優異的 PI 進行切換。在摺疊手機面板中 PI 材料應用主要有三處: (1)玻璃基板切換為 PI 基板;(2)觸控的 ITO+PET 基膜切換為納米銀線+PI 基 膜;(3)玻璃或金屬蓋板切換為 PI 蓋板。除基板可用黃色 PI 外,觸控和蓋板均需 用 CPI,對光學屬性要求高。

PI 基板的製造包含幾個步驟,首先需要在玻璃基板上塗覆黃色 PI 漿料成 膜,在 400-450°C的高溫固化後做 TFT 背板,再進行 OLED 有機材料的蒸鍍, 之後進行封裝與切割,最後從玻璃上剝離形成 PI 基板,因此 PI 成為 OLED 襯 底膜。 在剛性 OLED 面板中,ITO 薄膜與 OCA 是實現觸控面板功能的核心 材料,ITO 薄膜通常是在 PET 膜或玻璃基板上濺射銦和錫。而在柔性 OLED 面 板中,對應的導電薄膜則通常是在 CPI 膜上塗布納米銀形成觸控層。

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聚酰亞胺(PI)具有 6 大特點:(1)耐高溫:耐高溫達 400°C以上,長期使 用溫度範圍-200~300°C,無明顯熔點。(2)高絕緣性能:103Hz 下介電常數 4.0, 介電損耗僅 0.004~0.007,屬於 F 至 H 級絕緣材料。(3)優良的機械性能:未填 充的塑料的抗張強度都在 100Mpa 以上。(4)自熄性:聚酰亞胺是自熄性聚合物, 發煙率低。(5)無毒:聚酰亞胺無毒,並經得起數千次消毒。(6)穩定性:一些聚 酰亞胺品種不溶於有機溶劑,對稀酸穩定,一般的品種不大耐水解。憑藉優異 的化學和機械性能,PI 不僅在柔性顯示面板中大量應用,而且能夠柔性電路板 中廣泛使用,隨著摺疊手機成為趨勢,柔性電路板(FPC)的用量也將提升, 進一步增加 PI 材料的用量。

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根據 IHS 數據,2018 年柔性基底用的 PI 的量達 2687 噸,預計 2019 年柔 性基底所用的 PI 量將達 3507 噸,同比增長 31%。長遠來看,以京東方產能 48k/月的 6 代線為例,考慮蓋板、觸控屏、基底三層材料均切換為 PI 材料,按 每平米 PI 用量 3 公斤計算,僅京東方一條線的 PI 材料需求即達到 4800 噸。而 全球柔性 OLED 產線的理論產能合計達 3722 萬平,滿產下對 PI 材料的需求量 高達 11.17 萬噸。PI 薄膜的市場價格達到每噸 60-300 萬元人民幣,其中雙軸 向拉伸電子膜市場價格均在每噸 100 萬人民幣以上,而用於柔性顯示的 CPI 薄 膜的價值量則更高。我們按均價每噸 100 萬元計算,PI 材料的市場規模將在千 億元以上。

PI 材料產業鏈受益,建議關注 PI 漿料和 PI 膜生產廠商。可摺疊手機的橫 空出世以及柔性 AMOLED 手機的滲透率提升都將帶動 AMOLED 材料產業的快速發展,其中包括 PI 漿料和 PI 膜在內的 PI 材料的增長更具有確定性。由於韓 國和日本在顯示面板領域深耕多年,建立起了完整的 AMOLED 材料產業鏈, 目前 PI 材料主要被日韓企業壟斷,美國杜邦,日本鍾淵化學合計佔比超過 50% 的電子級 PI 薄膜材料市場,韓國 SKC 的市場份額約為 18%。

國內 PI 材料剛剛起步,A股上市公司中研發進程最快的是鼎龍股份,不僅 能夠製造 PI 膜,而且能夠製備 PI 漿料。PI 材料業務由鼎龍股份旗下子公司武 漢柔顯運營,自主研發柔性 OLED 顯示基板用聚酰亞胺(PI)漿料,擁有 14 項發明專利,樣品已經在 2017 年通過廈門天馬 G5.5 代線驗證,生產的 AMOLED 屏成功點亮。正式量產的 PI 漿料也在 2018 年通過武漢天馬 G6.0 代 線大批量流片驗證成功,而且通過了關鍵的前段(Array)製程驗證。公司正在 建設 1000 噸電子級 PI 漿料產線,按照公司預計的 30 個月的總工期測算,預 計在 2020 年中該產線可以正式投產。

3、摺疊轉軸:MIM 鉸鏈的大機遇

從摺疊手機結構上看,最上面的是替代玻璃蓋板的 PI 保護層,其次下面一 層是柔性 OLED 面板,然後下面是軟膠支撐片,最底層是由鉸鏈構成的轉軸。 曾應用在筆電 的轉軸功 能是連接 屏幕,而 摺疊屏幕 是依靠轉 軸輔助完 成屏幕的 展開或收納。 在摺疊手 機中採用 的軸承技 術比筆記 本電腦中 的難度系 數更高, 一般筆電軸承的彎折測試測試為 2-3 萬次,而摺疊屏手機則要求至少 10 萬次以 上。要實現摺疊手機如此高強度彎折的性能,採用 MIM 加工配件的耐磨性優勢 就非常明顯。

摺疊屏的轉 軸結構設 計複雜, 由上百種 精密零件 所組成, 因此生產 工藝有 極大的難度。 目前三星 生產的鉸 鏈良率較 低,低於 軟性面板 的生產良 率,業內 預估成本約在 30 美元至 40 美元之間,而中國廠商提供的鉸鏈樣品成本則約在 40 美元至 50 美元。我們預估 2021 年-2023 年摺疊手機出貨量有望從 1420 萬 臺增長至 3260 萬臺,按照均價 40 美元測算,摺疊屏鉸鏈的市場規模有望達到 5.68 億美元-13.04 億美元的市場。目前行業內鉸鏈供應鏈主要為臺廠和韓廠, 韓國廠商 KH Vatec 為三星 Galaxy Fold 獨家提供鉸鏈;廣東金立變速為三星 Galaxy Fold 提供微型傳動結構;奇宏科技( 3017-TW )則為華為 Mate X 提供鉸 鏈。

MIM(Metal Injection Molding,金屬注射成形)是粉末注射成型技術中兩 大類別之一, 該工藝主 要以金屬 粉末(包 括混入少 量非金屬 粉末)為 原料,用 “成形+燒結”的方法制造材料與製品,是一種以較低成本生產複雜零部件的 近淨成形工藝。MIM 技術工藝與傳統工藝相比,具有精度高、組織均勻、性能 優異、批量化程度高等特點。在全球範圍內,MIM 工藝也已經廣泛應用於汽車、 電子產品、醫療器械、消費品等諸多領域。然而,世界各地 MIM 應用結構具有明顯差異:MIM 工藝在亞洲市場主要用於電子產品行業,在北美市場主要用於 醫療器械等領域,在歐洲則更加偏重於汽車與消費品行業。

東睦股份旗下富馳股份和東莞華晶為華為摺疊手機轉軸供應多個 MIM 零 部 件,富馳 子公司同 時也供應 多個液態 金屬零件 。 東睦股份作為中國粉末冶金 零件行業的龍 頭企業和 本土品牌 ,能廣泛 為傳統能 源汽車、 新能源汽 車、高效 節能家電、新 能源、高 效電機、 現代通訊 等領域生 生產精密 結構部件 、精密傳 動部件、高效功能部件、電機部件、5G 通訊零件、充電樁零件、太陽能、風能 零件等。為了分散下游汽車和家電行業不景氣的經營風險,公司在 2019 年上 半年收購了東莞華晶以及 12 月收購了上海富馳,實現了從汽車和家電領域向 消費電子領域的擴展。除了摺疊手機轉軸需要大量 MIM 零部件以外,智能手機、 智能手錶和 VR 產品是未來 MIM 產品主要的需求增量,智能手機中的 MIM 零 部件比例會不斷增長,例如攝像頭支架主要採用 MIM 工藝製造,隨著攝像頭數 量增長,MIM 部件需求持續增加。智能手錶中的錶殼也開始使用 MIM 工藝替 代 CNC 做的錶殼,此外 VR 產品的轉軸也採用 MIM 工藝打造,預計消費電子 MIM 產品的放量將成為東睦股份未來的主要營收動能。

根據粉末冶金行業協會公佈的連續爐總升數,以 2018 年數據計算,完成 上海富馳收購的東睦股份的連續爐總升數將達約 2.3 萬升,MIM 產能排名國內 首位。東睦股份憑藉其資金實力和整合優勢,預計 MIM 產能會繼續擴大,進一 步鞏固產能優 勢。收購 前,我國 大陸地區 的精研科 技、富馳 高科、廣 州昶聯均 屬於 MIM 企業第一梯隊,其中精研科技以消費電子為主,富馳高科較早佈局汽 車、醫療業務並且有明顯的先發優勢。收購完成後富馳加華晶的消費電子 MIM 體量將與精研科技相當,二者 2020 年營收體量均接近 20 億左右。當前華為最 新 3C 產品的 MIM 供應份額基本被富馳和華晶分享,因此收購後東睦股份將成 為華為最大 MIM 部件供應商。

2019 年是摺疊屏手機非常重要的一年,摺疊屏手機設計的關鍵是轉軸的強度 和精 準度,而 液態金屬 具備高精 度、高平 面度、高 強度的性 能特點,是 轉軸結 構 件的首選 材料之 一。 液態金屬又稱大塊非晶合 金,被稱為 第三次材 料革命, 其具有多組元 的材料成 分特點, 在凝固成 型時不發 生相變, 從而形成 非晶態的 微觀組織,該 微觀組織 沒有晶格 和晶界, 繼而沒有 斷裂失效 的起源, 從而使得 材料具有高強 度、高彈 性、高耐 蝕性等多 個優良的 性能。材 料強度是 不鏽鋼材 料的三倍,彈性是鈦合金的三倍。液態金屬鉸鏈的應用領域主要有:1、摺疊屏 手機轉軸,內 折和外折 兩種方案 的摺疊屏手 機都需要 用到液態 金屬轉軸 結構件; 2、筆記本轉軸結構件,例如平板的轉軸結構件等;3、智能手錶錶鏈鏈接結構 件。

宜安科技已經為華為摺疊手機提供兩款液態金屬鉸鏈, 第一代液態金屬鉸鏈項 目是 2018 年 7 月開始進行評估,量產時間是 2019 年 10 月;第二代液態金屬 鉸鏈項目是 2019 年 10 月開始進行評估,2019 年 11 月份開始進入量產。作為 行業內較早進 行液態金 屬研發的 企業,宜 安科技擁 有中國最 大規模生 產鋯基非 晶合金的生產 線,具備 生產非晶 合金設備 製造、材 料的精煉 、模具制 造、精密 加工及表面處 理能力, 具有非晶 合金成熟 的生產工 藝和技術 ,享有非 晶合金生 產的相關技術 和專利, 技術水平 同行業領 先。公司 已經量產 的液態金 屬產品包 括汽車車門鎖釦、USB 接口、手機側面裝飾件、攝像頭裝飾件,Face-ID 支架 等多款產品。

摺疊手機鉸鏈 的內部組 成部分很 複雜,需 求上百種 精密零件 所組成, 這些高精 密金屬件大部分通過 MIM 技術生產的。從鉸鏈的製造材料來看鈦合金與液態金屬材料兩類, 華為摺疊 手機目前 率先提出 非晶態合 金(液態 金屬)是 鉸鏈最好的製成材料, 強度跟耐 性對於需 要反覆開 啟閉合的 連接而言 都是最佳 的。此次 華為發佈的第二代摺疊手機 Mate Xs 就是採用鋯基液態金屬與 MIM 工藝完成的 爆款產品。目 前只有華 為的摺疊 手機採用 了液態金 屬作為鉸 鏈的製造 材料,三 星和摩托羅拉 由於鉸鏈 技術路徑 不一樣所 以並未採 用這一材 料,我們 認為國內 宜安科技是全球液態金屬的重要供應商,值得投資者重點關注。

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