1、手机后盖非金属化风口来临,玻璃&陶瓷乘风而上。
全面屏来袭,天线设计难度加大,非金属后盖有利于天线净空设计;手机无线充电受苹果三星带动将爆发,金属机壳对电磁场有屏蔽和吸收作用,无线充电和非金属后盖密不可分;5G的大规模MIMO技术也需要非金属后盖。在全面屏、无线充电、5G的趋势下,手机后盖非金属化趋势显现,玻璃&陶瓷将放量。
玻璃因为工艺成熟、产能充沛、成本较低,是目前渗透率提升最快的非金属材料,三星的Galaxy系列和苹果2017年的新机型都采用玻璃后盖设计。
氧化锆陶瓷材料美观精致、抗摔耐磨、散热性好,成为高端手机的配置方案。我们判断1-2年内待产能和成本问题解决后,将引领市场趋势,建议寻找蓝海中的新领头羊。
2、 玻璃后盖量产逻辑顺畅,爆发在即。
在三星与苹果两大巨头的推进下,双玻璃方案将迅速渗透,国产手机有望跟随行业趋势引进,双玻璃风潮渐起。3D玻璃拥有外观表现力更好和更契合柔性OLED显示屏两大优势,是智能手机外观配置趋势所向。在双面玻璃和3D玻璃两大趋势的推动下,我们认为未来手机玻璃后盖市场将拥有广阔的发展空间,市场爆发在即。
从产品制程和竞争格局来看,手机玻璃加工制程复杂、生产较为柔性化,需要大量有经验的产业工人支撑,同时设备和制具自制率高,因此各厂商良率差异较大,我们认为存在强者恒强逻辑。蓝思、伯恩在手机前盖板玻璃市场长期处于寡头竞争态势,本身也说明,手机玻璃加工行业具备较多KnownHow。
3、氧化锆陶瓷特性极佳,切入高端市场,龙头厂商盈利能力卓越。
氧化锆陶瓷材料美观精致、抗摔耐磨、散热性好,从小米MIX手机起就获得大量消费者的青睐,陶瓷作为高端机型后盖材质已进入主流手机厂商的视野。随着产能和良品率不断提升,供货瓶颈消除后产业爆发潜力大。预计到2020年消费电子陶瓷外观件市场规模有望超过300亿元,从需求来看,我们认为整个产业链条如粉体、毛坯、后加工等厂商都将受益。从产品制程和竞争格局来看,氧化锆陶瓷从纳米级粉体、配方、浆料再到成型、烧结、后加工,产业链条非常长,制程更加复杂。任何一个环节都可能影响到产成品的良品率,不同厂商良率差异更加较大,具备高度垂直一体化能力的厂商如三环集团等存在较明显的竞争优势。
4、相关标的:
玻璃后盖建议关注行业龙头公司如蓝思科技、伯恩光学、瑞声科技;陶瓷后盖建议关注垂直一体化厂商三环集团以及顺络电子、长盈精密,纳米氧化锆粉体厂商国瓷材料。
5、 风险提示:
3D玻璃受欢迎程度不及预期;陶瓷材质成本下降或产能扩展不及预期。
1 手机后盖非金属化风口来临,玻璃&陶瓷乘风而上
1.1 现在的金属机壳手机为何采用三段式设计?
2012年苹果首推铝镁合金后盖手机之后,金属机壳成为手机行业发展的方向,三星在2014年也发售了第一款使用金属外壳的手机,金属机壳逐渐成为中高端手机标配。各大金属后盖手机多采用三段式设计,例如苹果、华为、OPPO、VIVO等。
现在的金属机壳手机采用三段式设计的原因是金属对于电磁波的吸收很强,而微波信号衍射能力弱,波长短,会因为电磁感应效应而产生感应电流,同时会在金属屏蔽层内产生热损耗,电磁波无法正常传输。如果手机以金属作为后盖,天线将无法穿透金属完成通信功能,为了正常的通信和通话效果,覆盖天线部位的手机外壳应该使用非金属材质。
采用三段式设计的金属机壳一般情况下分为上中下三段,上下部分是非金属材质,用于放置天线,而中间部分是全金属。iPhone6/6S就是通过塑料填充,划分成A/BCD/E三段,中间BCD部分相互导通用来充当天线接地部分。A为上部分天线,上半部分天线涉及到Cellular副天线、双频WLAN、蓝牙、GPS、NFC等功能,E为下半部分天线,下半部分天线涉及到Cellular主天线。
我们发现这种三段式结构并不算太美观,只是在金属手机时代,为实现通信通话功能所作出的一种折中选择,如果有一种方案可以比金属更高档有质感、通信信号更好,手机厂商一定会感兴趣。
1.2 全面屏后天线设计难度加大,非金属后盖较好地解决了天线净空问题
窄边框、高屏占比可以实现更好的显示效果,所以窄边框一直是手机外观创新的重点。全面屏是这一设计理念达到极致的必然结果。据Counterpoint预测,2016年采用18:9屏的智能手机出货量为0.8百万部,2018年将达到3.6亿部,全面屏手机即将爆发。
全面屏手机由于上下边框变得更窄,天线与金属中框距离更近,理论“净空”区域比传统屏幕更少。另外全面屏手机的受话器,摄像头等器件需要更高的集成度,与天线的距离也更近,“净空”区域更少。传统的16:9手机LCM背光模组到整机底端一般会有9mm左右的主净空,而三星S8只有不到5mm的主净空。天线净空太小,设计难度加大,而非金属后盖较好地解决了天线净空问题。
1.3 手机无线充电渗透率大幅提升,非金属后盖和无线充电密不可分
无线充电技术、标准、产品、应用逐渐打开,生态逐渐形成,需求释放。无线充电已经成为智能手机功能创新的卖点,也是未来手机无孔化的重要实现方式,我们预计2017年苹果新品手机采用无线充电的概率极大。此外,三星Galaxy S/edge、Galaxy Note、索尼Xperia Z4v、谷歌Nexus 6、摩托罗拉Droid Turbo、诺基亚Lumia 930等手机均采用了无线充电功能。我们判断2017-2018年将是手机无线充电取得突破的大年。
手机无线充电市场空间大。
目前手机内置无线充电模块价值量约为2-3美金,加上对应的发射端模块合计单价4-5美金以上。根据IDC数据,2020年智能手机年销量为19.2亿部,其中,苹果、三星、华为等主流厂商大概率采用无线充电的话,我们估计采用无线充电的机型有机会达到10亿部,对应的市场空间是每年新增60-80亿美金,市场空间大。
无线充电技术传输方式要求后盖尽可能非金属化。
无线充电技术主要是通过磁共振、电场耦合、磁感应和微波无线传输技术实现。由于金属机壳对电磁场有屏蔽和吸收的作用,会影响无线充电的传输效率,所以无线充电功能不能用在金属后盖手机中。但是电磁波可以顺利穿透塑料、玻璃、陶瓷等非金属材料,所以如果手机要实现无线充电功能,就必须采用非金属后盖。如三星最新旗舰机Galaxy S8采用了玻璃后壳,以便实现无线充电。
1.4 5G天线数量增加,非金属后盖可留出更多空间
目前5G已经成为了移动通信领域业界的共识,全球各大地区加紧推进5G,2018年(5G预商用)和2020年(5G商用)成为两个关键的时点,手机厂商也将在这些关键时点前后逐步推出适合部分5G性能的智能手机,苹果、三星、华为等厂商已经提前为5G到来调整手机整体架构。
5G关键技术:使用大规模MIMO技术。
MIMO技术就是将基站的单天线换为由多天线构成的天线阵列,然后与具有多天线的移动台进行通信。MIMO技术使得通讯的速率及容量成倍增长,为天线行业带来增量市场。目前市场上的手机支持MIMO 2×2技术,通信发展到LTE时期,已经应用8×4的Massive MIMO,5G时期将发展为更大容量的Massive MIMO,理论上天线数量能够达到128个,最高可以达到8倍的效率,手机天线数量成倍增长。
5G通信采用3Ghz以上的频谱,其毫米波的波长很短,来自金属的干扰非常厉害,PCB线路板与金属物体之间需要保持1.5mm的净空。此外,5G终端被人手和人体遮挡,其信号都会开始寻找最低误码率频段,因此,手机天线安装的位置必须合适,使其易于寻找合适的频段。在手机终端中,最适合5G天线的位置是两端,尤其是上端部,这就意味着其它天线必须要移位至其它地方,在现有手机终端的天线布局已满的情况下,要想再布局严格要求的5G天线,则需要变换现有的金属机壳材质,陶瓷和玻璃都将成为可选方案。
1.5 非金属后盖渗透率大幅提升,玻璃&陶瓷成为可选方案
手机非金属后盖进入渗透率快速提升周期。
三星在17年3月发布旗舰机S8/S8+,抢先苹果采用全面屏设计,今年苹果的iPhone 8也大概率将配备全面屏,我们认为从今年下半年开始,全面屏即将迎来全面爆发。5G技术有望在2020年开始商用,逐渐取代4G技术成为最先进的无线通信技术,无线充电需求释放即将迎来拐点,非金属后盖需求呼之欲出。自2010年iphone4使用玻璃后盖以来,各主流手机厂商逐步使用非金属后盖方案,手机非金属后盖进入渗透率快速提升周期。
玻璃和陶瓷是非金属后盖可选方案。
无论是5G通信,还是无线充电,陶瓷和玻璃有很好地解决信号传输的问题。
聚碳酸酯塑料虽然成本最低,但是厚度较厚、耐磨性,质感较差,不符合手机轻薄化的趋势,品质较低已淡出消费者视野。
玻璃材料性能提升,更加抗压耐磨。
玻璃材料性能经过多年的发展已大大得到提升。相比于iPhone4时期,玻璃材料在耐磨性和抗压性方面的性能也已经大幅提升。康宁第五代大猩猩玻璃,继承了第四代的所有性能,保持在光学清晰度、触摸灵敏度和抗损性能的同时,在跌落保护上更上一层楼。康宁称在实验室的测试中,当屏幕朝下从1.6米高的高度跌落到粗糙表面上时,第五代大猩猩玻璃的完好率达到80%,是第四代大猩猩玻璃的1.8倍,具有业界最高抗损性。
陶瓷性能十分优异,具备做手机外观件的基础。
相比于金属和玻璃,氧化锆陶瓷不仅通信性能好&颜值高,其理化性能也非常出色。一方面氧化锆陶瓷莫氏硬度在8.5左右,非常接近蓝宝石9的莫氏硬度,而聚碳酸酯塑料的莫氏硬度只有3.0、钢化玻璃的莫氏硬度5.5、铝镁合金的莫氏硬度6.0、康宁玻璃的莫氏硬度为7,综合对比我们发现氧化锆陶瓷的强度、硬度都很好,但总成本不到蓝宝石的1/4;另外,它具备高坚韧性、耐磨性、耐酸碱腐蚀及高化学稳定性,作为手机后盖,它的抗摔耐磨性能十分明显。
从成本上来看,塑料价格在100元以内,氧化锆陶瓷价格在300元以上,玻璃和金属价格区间在70-200元之间,相差不大。相比于陶瓷,玻璃具有更大的成本优势,而陶瓷的成本高,难以大规模量产。
从工艺和产能来看,曲面玻璃的原材料供给较为充足,生产工艺相对较为成熟,良率在50%-90%之间,良率较高,产能较为充足,适合于大规模使用;陶瓷受制于成本产能有限,工艺不成熟且良率在20%-30%,远低于金属,玻璃。
综上所述,玻璃因为其特性优良、工艺成熟、成本较低,玻璃材料厂商可由前置玻璃延生至前后双面玻璃,产能充足。是行业当下渗透率最高的非金属材料,是市场的主流选择。
氧化锆陶瓷产能有限,并且工艺不成熟导致良率低、成本较高,不便于大规模使用。但是其在耐磨性、材料韧性、可塑性方面具有较为明显的优势,手感和颜值也非常好。下游厂商采用意愿强烈,待产能和成本问题解决后,陶瓷良率和产能将持续提升,有望成为主流外观非金属材料之一。
2 玻璃后盖量产逻辑顺畅,爆发在即
2.1 双巨头推进,双面玻璃风潮渐起
iPhone 4双面玻璃成为经典,三星S系列让玻璃后盖盛行,新一代iPhone将再次带动双面玻璃成主流。
双面玻璃早在是在iPhone4使用,推出后惊艳市场 iPhone4的双面玻璃也成为了经典。
三星S系列让玻璃后盖盛行。2015年,三星S6开始采用玻璃机身,搭载当时难度最高的第四代康宁大猩猩玻璃。随后在S7进一步扩大应用范围,Galaxy S7背面盖板使用3D玻璃、Galaxy S7 edge采用双面3D玻璃,其颜值惊艳,也扭转了当时三星S系列被用户诟病的塑料机身。三星S系列的玻璃机身让消费者眼前一亮,再次让玻璃后盖盛行。
作为手机行业风向标的A客户将有望采用双玻璃设计,重回iPhone4的经典。再配合新一代iPhone在OLED、无线充电等功能上的创新,新一代iPhone有望带动双面玻璃风潮。
在三星与苹果两大巨头的推进下,双玻璃方案将迅速渗透,国产手机有望跟随行业趋势引进,VIVO推出了国内第一款3D双面屏手机Xplay5,小米5也使用了双玻璃方案,华为、魅族等国产主流厂商业有望使用。
2.2 3D玻璃性能优良,手机外观设计趋势所向
3D玻璃性能优良。相比于iPhone4时期,玻璃材料在耐磨性和抗压性方面的性能已经大幅提升,玻璃材料性能的提升为3D玻璃的普及创造条件。3D玻璃具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光等优点,不仅可以提升智能终端产品外观新颖性,在硬度、弹性、散热性方面更有优势,还可以带来出色的触控手感,弯曲的设计和手掌的弧度配合,更加符合人体工程学的要求。
3D玻璃与柔性OLED显示屏完美契合。
柔性OLED将是下一代主流显示技术。AMOLED即主动矩阵有机发光二极体,是OLED屏幕的一种,也是目前移动端OLED屏幕的主要类别。AMOLED的技术优势为屏幕薄、像素高、功耗低、可弯曲。同时AMOLED的成本劣势正在转变为性价比优势。各大旗舰机型对OLED屏幕的一致选择加上三星、深天马、京东方等制造厂商大规模的产能建设都说明OLED显示方案的潮流趋势。
由于柔性OLED显示屏的左右两侧边是弯曲的,所以柔性OLED显示屏不能使用2.5D玻璃作为盖板,而必须使用3D玻璃,3D玻璃成为市场首选。而这样配套的诉求必然以3D玻璃生产技术的成熟,大规模产能建设的落地为基础,所以我们认为双3D玻璃将有望成为未来最主流的手机外观设计方案。
3D玻璃是智能手机外观配置趋势所向。
随着智能手机升级以及外观新颖要求,3D玻璃拥有性能优良和更契合柔性OLED显示屏两大优势,有望取代2.5D玻璃成为未来主流曲面玻璃形式。目前玻璃机身正处于需求放量阶段。2014年采用玻璃材质作为后盖板的国内知名品牌仅有4款机型,而在2015-16年间明显增多,仅16年发布的就有约12款,其中采用3D玻璃作为后盖板的达到5款。
2.3 材料设备壁垒高,玻璃加工国内主导
从玻璃的产业链来看,上游主要为玻璃的生产原料与生产设备,生产原料包括玻璃基板、油墨、镀膜、抛光、贴合等;生产设备主要有CNC设备、热弯机、抛光机、精雕机等。中游主要是玻璃盖板的加工,玻璃盖板加工厂购买玻璃基板进行一系列加工,再交给下游的触控厂进行Sensor制作和模组贴合。
上游市场行业壁垒高,玻璃原材料与设备主要由欧美、日韩厂商供应。玻璃基板属于高技术、高投资、高风险、高回报产业,其生产技术非常复杂,工艺要求高,行业壁垒较大,集中度高和高垄断性使玻璃基板是整个产业链中利润空间最大的环节,如康宁的“大猩猩”玻璃毛利率在80%以上。目前用于玻璃盖板领域的玻璃基板主要来自三家企业,美国康宁、日本旭硝子、电气硝子,三家市占率 90%以上,康宁一家独占50%以上。
玻璃盖板基板按生产配方分为钠钙玻璃和高铝玻璃,按生产工艺分为浮法和溢流法,目前钠钙玻璃均采用浮法工艺生产。钠钙玻璃不存在配方壁垒 进入门槛较低,易划伤,易压碎,用于低端产品。高铝玻璃在配方中加入氧化铝,性能优势明显。高铝玻璃制造工艺难度大,配方壁垒高,全球只有4家掌握,用于中高端产品。
浮法在制造钠钙平板玻璃上十分成熟,但由于工艺先天不足,密度不均匀导致强化后容易出现翘曲,浮法不易制高铝玻璃盖板,产品质量不及溢流法,高端市场以溢流高铝玻璃盖板为主导。
溢流高铝玻璃盖板基板性能优势明显,是玻璃盖板最优的选择方案,其工艺复杂,技术壁垒较高,新进入者不易,这也是高端玻璃基板市场被康宁“大猩猩”玻璃盖板独占的原因。凭借优良的性质,从2007年推出第一代到如今,康宁大猩猩玻璃已经在全球超过45亿台设备中得到使用,其市场占有率也从最初的10%提升到了73%。
传统加工设备已经不能满足当前下游市场对玻璃材料精度和规模化加工成型的要求,高效高精度的专用设备形成了较高的技术壁垒。中游从玻璃生产设备来看,玻璃加工主要的设备有玻璃精雕机、热弯机、平磨机、抛光机、丝印机、镀膜机等,其中技术要求较高的是高端玻璃精雕机和热弯机。
热弯机主要用于玻璃数控开料后的热弯环节,是3D玻璃生产的核心部件。热弯机的技术重点在于机台设计和石墨模具,机台设计决定了整机的质量,热弯模具决定了产品良率和3D玻璃弧度和平整度,曲面成型技术壁垒高。
3D玻璃热弯机在日韩发展较早,凭借着技术优势以及良好的品质,韩国的DTK、JNT、台湾的盟立占据市场主导地位,国内热弯机主要以进口日韩设备为主,单台设备价格为120-180万元之间,国内月产能1.5-2万片左右,热弯机的缺口在1000台左右,市场价值达100亿元,远不能满足市场需求。国内热弯机存量规模较小,厂商目前大部分处于研发和小批量出货阶段,如奥瑞德,环球机械,美华机器人,诺峰光电都在布局3D热弯机,国产化替代进程在加快。
热弯环节后的玻璃精雕形成的3D曲面玻璃由于自由度增加,空间复杂度增强,CNC设备已有传统的三轴过渡到五轴进行加工,对精雕设备的要求不断提升。CNC玻璃精雕设备外资品牌占据中高端产品领域,德国西门子、日本发那科和三菱品牌占据主要市场。国内玻璃精雕厂商发展迅速,主要厂家有北京精雕、大宇精雕、远洋翔瑞等,2016年玻璃精雕设备北京精雕出货量3100台,大宇精雕出货量2200台,远洋翔瑞出货量2100台。
中游玻璃加工属于劳动资本密集型产业,更多比拼的企业人工熟练度,规模,反应速度等实力,国内规模和成本优势明显,拥有蓝思,伯恩加工巨头。
在玻璃盖板成本中,上游材料成本占比27%,其中玻璃基板材料成本占比近一半;中游制造加工费用占比49%,中游制造领域占比玻璃盖板成本近一半,市场空间较大;未来玻璃盖板由2D/2.5D向3D过渡,价值量将有所提高,同时双玻璃风潮渐起,玻璃盖板无论是在价还是量上都有很大的提升;国内中游加工领域企业将受益其中。
玻璃加工环节主要采购玻璃精雕机、热弯机、平磨机、抛光机、丝印机、镀膜机等设备依次完成工序,最终形成玻璃盖板成品,主要公司有蓝思科技、伯恩光学、星星科技、凯盛科技、华映科技等。
2D和2.5D玻璃生产方法如下:
开料开孔:将玻璃片材料放置在三轴开料机台面,粗砂轮刀开外形,开摄像头孔,切割成小的粗胚。
CNC加工:利用精度高的先进设备进行外形,特殊要求的精加工。
研磨:对粗坯料的厚度进行加工,减少厚度,增加平整度。
抛光:对产品进行双面抛光,增加产品透光度及平滑度。
强化:产品在强化炉进行加工形成强化层,提高玻璃的防划伤,抗冲击等能力。
丝印:利用全自动丝印,移印,对产品进行深加工处理,增加其艺术效果。
镀膜:利用真空式,溅镀式等镀膜技术,使镀膜后的产品增加透光率,导电,非导电,防滑伤,防油污等效果。
与2D玻璃和2.5D玻璃不同,3D玻璃是指中间、边缘都采用弧形设计的曲面玻璃。与目前普遍使用的2.5D玻璃相比,3D玻璃拥有外观表现力更好和更契合柔性OLED显示屏两大优势,有望取代2.5D玻璃成为未来主流曲面玻璃形式。
3D玻璃加工流程与2.5D玻璃不同之处在于3D玻璃在CNC雕刻前加入曲面成型环节,曲面成型技术有冷加工和玻璃热弯工艺。
冷加工:玻璃冷加工是在常温下,通过研磨、抛光、磨边、切割、钻孔、磨砂、喷砂、刻花等机械方法,以改变玻璃及玻璃制品外形和表面状态。
玻璃热弯:平板玻璃加热至600摄氏度左右软化,通过模具成型的方式固定玻璃的3D曲面曲率,再经退火冷却成粗坯,利用CNC数控机床进行机械加工。
冷加工生产效率主要受产品高度和3D玻璃曲率半径影响,由于手机盖板较薄,加工精度高,工艺要求复杂;而玻璃热弯则相对容易,因此3D玻璃加工曲面成型环节采用的是玻璃热弯工艺。
3D玻璃加工工艺流程长,品质要求高,而良率低,难度主要体现在以下四个方面:
热弯工艺是3D玻璃制程中最核心的工艺之一,也是难点之一。在玻璃热弯中,经常出现难以控制温度和精度的现象,使得玻璃不同部位受热不均而出现破裂。同时在操作热弯机时,需要引进专业的成型工艺工程师进行模具、板材、工艺参数调整,缺乏熟练工程师的企业将难以掌握热弯技术。
在完成热弯工艺后,2D/2.5D玻璃后续加工都是在平面上,而3D玻璃后续加工都是在曲面上,加工难度相比平面玻璃再次大大提高。后续加工难度主要集中在曲面抛光、曲面印刷和曲面贴合三大工艺上。
在曲面抛光环节,需要对3D玻璃的两面单独进行加工,需要根据产品的结构特征开发特殊的抛光设备和抛光材料,设计3D抛光模具,并引进专业的抛光技术工人。该环节决定着3D玻璃产品最终质量。
在曲面印刷环节,需要开发全新的装饰工艺,如喷涂、曝光显影、纹路刻蚀、3D拉丝、3D贴合等,需要开发与工艺相配备的新设备,并且需要引进新的技术工人。
在曲面贴合环节,需要开发独特的3D曲面贴合保护膜、菲林等技术,需要引进专业的贴合设备、贴合人员与贴合工艺。
3D玻璃加工具有很高的技术难度,这些技术通常只有在长期生产过程中积累经验、逐步改进,并建立有丰富生产经验的员工队伍才可以攻克。对于行业外或行业经验不够的企业,很难在短期内全面掌握3D玻璃加工所涉及的技术,所以这些技术难度建立了行业的技术壁垒。
下游Sensor制作和触控模组制造行业成熟且供给充足,新技术In-cell,On-cell的出现导致产业竞争加剧,盈利能力逐年减弱。触控厂主要负责GG、GF等触控Sensor的制作、模组贴合;代表企业有TPK 、胜华、欧菲光等。组装厂主要负责将触摸屏与其他设备组件进行组装;代表企业有富士康、和硕、伟创力、捷普、新美亚、天弘等。
2.4 受益行业爆发,玻璃外观件加工龙头厂商迎来发展机遇
玻璃后盖受益双面玻璃潮流出货量可期。
双玻璃+金属中框成为市场潮流,将逐渐向中端市场渗透,成为中高端机型主流配置。根据IDC公布的数据,2016年全球智能手机销量为14.71亿部,玻璃后盖渗透率我们据此预测17-19年全球智能手机销量将分别达到15.30亿、15.91亿、16.39亿、16.55亿部。在玻璃后盖方面,我们预计玻璃后盖的渗透率将在未来四年分别达到9%,35%,80%,80%,对应后盖玻璃出货量为1.37亿、5.57亿、13.11亿和13.24亿。
3D玻璃趋势助力玻璃后盖百亿市场规模。
在3D玻璃方面,我们预计后盖的渗透率将分别达到6%、20%、40%和50%,而单价将随着生产技术的成熟和规模效应而逐渐降低,预计未来四年单价分别为65元、60元、55元、50元。
在2.5D玻璃方面,由于目前正面盖板渗透率已经很高,且在未来将逐渐被3D玻璃替代,我们预计后盖的渗透率分别为3%、15%、40%、30%,而单价将由于生产工艺的成熟而保持在25元不变。
我们由此估算出玻璃后盖未来四年的市场空间将分别为71.15亿、250.59亿、524.48亿和537.88亿元。根据测算,我们认为整个玻璃后盖市场将在未来两年出现爆发式的增长,市场需求急剧扩大,将给该行业的所属公司带来大量的发展机会。
蓝思科技、伯恩光学凭借其在玻璃加工技术、产能、客户上的优势成为行业中的龙头企业,占据3D曲面玻璃市场主导地位,将在双玻璃浪潮和3D玻璃驱使下率先受益。劲胜精密、星星科技、华映科技对3D玻璃相关技术均有涉及,布局玻璃加工环节,其他部分触控厂开始发展玻璃盖板加工业务,上游康宁除垄断玻璃基板业务外,也对热压加工设备及方法进行布局,玻璃加工领域现有厂商和新进入者较多,竞争较为激烈。
蓝思科技玻璃加工龙头企业,具备三大优势:
技术优势:公司作为最早进入曲面玻璃行业的企业之一,经过多年的积累和创新,在各道工序上均掌握行业顶尖技术,蓝思科技解决了“3D玻璃热弯成型”和“3D玻璃热熔成型”等相关技术难题,根据3D玻璃特性改进了抛光、丝印、模具制造等相关设备及工艺。在3D曲面玻璃领域,公司在前期研发成果和小批量生产的基础上,不断优化各项制程和工艺,全新开发设计关键生产设备,显著提高公司在3D盖板及后盖玻璃各制程的工艺水准和良率。同时公司首创四面弯曲3D玻璃加工方法,独家供应vivo、华为新机型的四面弯曲3D玻璃盖板及后盖,充分证明了公司的技术实力。
产能优势:3D防护玻璃是一种高度定制化的产品,每款产品只能用于特定客户指定机型的终端产品,生产厂商必须具有足够的生产规模、持续供货能力和富裕的产能匹配,才能及时满足众多客户不同型号的订单需求。同时,规模化生产能够有效提高与上游原料、设备供应商合作的议价能力,降低设备、原材料的采购成本。正因为3D玻璃加工具有重资产的特性,所以给行业建立起了较强的规模效应壁垒,只有具备强大融资能力的企业才可以取胜。蓝思科技为了3D玻璃扩产计划,2015年6月披露定增预案,9月修改定增方案,3D曲面玻璃生产项目拟投资16.24亿元。2017年5月公布预案拟发行可转债最高48亿元,有34亿元投向外观防护玻璃建设项目,约14亿元投向视窗防护玻璃建设项目。
客户资源优势:大客户通常订单量大、价格较高、毛利率较高,一旦进入大客户供应体系,可以保证稳定的盈利水平,便于投入更多资源用于研发,从而形成良性循环。同时大客户对产品品质要求很高,通常会与供应商合作共同开发新产品,有利于提高供应商的研发能力和技术实力。蓝思科技是A客户和三星这两大国际顶级品牌的主力供应商,这两大品牌的订单量大,毛利率也比其他品牌高出许多,保证了公司的盈利能力和研发投入。这些研发投入进一步加强公司的技术实力,保证了公司的客户资源优势不被削弱,形成良性循环。当这样的循环一旦建立,其他厂商很难打破,公司由此建立了强大的客户资源优势,保证了产品竞争力。
伯恩光学是全球3D曲面玻璃的最大的供应商。目前,伯恩光学3D曲面玻璃产能已经达到700万片/月,是全球3D曲面玻璃的最大的供应商。伯恩光学是三星Galaxy系列手机 3D曲面玻璃盖板在中国大陆地区的唯一供应商,而现阶段三星公司占3D玻璃应用总量的90%以上。
3 陶瓷特性极佳,切入高端市场,龙头厂商盈利能力卓越
3.1 性能优异,氧化锆陶瓷后盖备受关注
国产智能手机产品定位瞄向中高端市场,相比玻璃而言,陶瓷后盖更美观精致、更高档、更抗摔耐磨、品质感显著好于其他材质等几大属性恰恰符合当下手机后盖发展需求,氧化锆陶瓷特性极佳,2017年将有越来越多国产智能手机采用陶瓷后盖,陶瓷后盖在市场上备受关注。
以小米MIX为代表的陶瓷后盖手机获得了消费者的追捧。
氧化锆陶瓷后盖手机凭借着其高颜值、优质体验获得了消费者的追捧,在采用陶瓷后盖的小米5尊享版和采用“陶瓷后盖+陶瓷中框”方案的小米MIX的带动下,消费者对氧化锆陶瓷后盖的认识有极大改观。
根据小米官网数据,小米MIX于2016年10月25日下午发布,而截至2016年10月26日早晨8:00,小米MIX的官网预定量就已经超过65万台,该数据不包括消费者在京东、天猫等网络平台的预定量,这足以反映陶瓷手机在消费者心中的欢迎程度和关注度。
目前,VIVO、魅族、MOTO、一加等厂商已经开始储备陶瓷后盖手机,iPhone也在积极试样氧化锆陶瓷方案。可以判断,氧化锆陶瓷已经进入主流手机厂商的视线,渗透只待时日。
苹果持续致力于手机品质感和差异化,氧化锆陶瓷成选择。苹果一直致力于手机品质感和差异化,例如苹果采用的7000系铝材及全金属一体式CNC加工工艺,苹果的金属机壳前后需要经过DDG、粗铣、铣天线槽、CNC精加工、抛光、喷砂、阳极处理等多道工序。当5G时代和无线充电来临时,非金属后盖已成趋势,陶瓷更符合苹果致力于手机品质感和差异感的大趋势。
对于苹果来讲,氧化锆陶瓷是非常好的后盖可选材质。3D玻璃,由于热弯曲加工工艺的原因,3D玻璃热弯曲区域易褶皱,且加热后脆性更强,美观精致度和抗摔耐磨性都较差,我们判断苹果采用3D玻璃的概率较低。2017年苹果大概率会采用的2.5D玻璃,其材料主要是康宁的大猩猩玻璃,其加工工序也较短,主要包括研磨、抛光、丝网印刷上色等工艺。由于2.5D玻璃的材料和工艺非常成熟,技术壁垒不高,对于追求后盖差异化的苹果来讲,氧化锆陶瓷将是非常好的后盖可选材质。
3.2 成本较高&产能不足,陶瓷后盖有待放量
成本较高是陶瓷后盖瓶颈之一。对于单后盖来讲,一片氧化锆陶瓷后盖的单价预计在150-250元之间,一片2.5D玻璃成本在30-50元之间,一片2D玻璃成本在20元左右,一片3D玻璃成本在100-180元之间。氧化锆陶瓷的成本最高,金属其次,玻璃最便宜。
产能不足是陶瓷后盖另一瓶颈。从产能上看,氧化锆陶瓷目前受制于粉体产能限制,导致后盖产能受限,尚不能满足几亿部手机的需求;相比于陶瓷,玻璃的产能充沛,仅伯恩、蓝思就能解决大量玻璃的产能,不存在产能瓶颈。
产业链条长、门槛高是成本较高&产能不足的原因。
相比于2.5D玻璃和3D玻璃,氧化锆陶瓷后盖产业链长度较长,其材料生产和加工工艺较为繁杂,通常包括几十道工序及多种工艺控制和材料控制,主要包括上游的粉体材料、中游的成型/烧结、后加工等几个环节,每个环节都面临多种方案可以选择。
烧结后的后加工研磨处理只能是表面性能的改进,为保证产成品的尺寸、精度等指标,需要在材料、生瓷成型、烧结过程中考虑收缩性、一致性,需要反复实验和改进,这里面的技术诀窍构成了氧化锆陶瓷后盖制造门槛。
相关产业链参与方正在积极解决,成本与产能障碍有望解决。
在成本方面,强化粉体性能,提升烧结工序良率;优化CNC加工工序,提升后道良率。以小米MIX为例,三环集团、伯恩光学等厂商通过工艺的改进与优化来提升产品良率,其氧化锆陶瓷后盖及中框的整体良率已经提升至六成左右,小米MIX后盖及中框的单价也从发布之初的近千元降低至几百元。以三环集团为代表的垂直一体化厂商正不断改进氧化锆陶瓷粉体、提升前道烧结工序的良率,从而降低氧化锆陶瓷后盖毛坯成本。
在产能方面,提升粉体产能是关键。以三环集团为例,2016年年底三环集团的氧化锆陶瓷粉体产能仅能满足几十万片每月的手机需求,但三环集团已经计划2017年扩产至500万片每月的氧化锆陶瓷粉体产能。三环集团等厂商也大幅扩充氧化锆陶瓷粉体产能,以满足智能手机的需求。以伯恩光学、长盈精密为代表的原玻璃加工厂商、原金属加工厂商都正加大氧化锆陶瓷后盖的投入,大幅扩大产能,提升加工良率,快速优化成本。
3.3 粉体制备是核心,精细加工是关键
从上游来看,氧化锆后盖产业链的氧化锆粉体材料壁垒最高,目前三环集团、TOSOH(东曹)、京瓷、国瓷等厂商在该领域有较强的积累;
从中游来看,氧化锆陶瓷加工包括前道工序(成型加工)和后道工序(CNC后处理),三环集团在成型加工领域实力突出,长盈精密、伯恩光学、蓝思科技、富士康等传统加工厂商在后加工领域实力强劲。
氧化锆陶瓷后盖上百亿元的大市场中,产业链参与方众多,目前真正完成从粉体到浆料、成型、烧结、后加工完全垂直一体化的厂商,主要是三环集团。此外,顺络电子在前道工序的能力也很强,而长盈精密在后加工工序及客户评价、客户资源获取等方面也具备极其强大的竞争力。
粉体制备是核心,技术掌握日美德等少数国家。
纳米氧化锆粉体是手机陶瓷后盖主要的原材料。陶瓷粉体是新型电子材料中技术最成熟、产量最大、综合性能最优、应用最厂、产值最高的材料。氧化锆陶瓷粉体纯度、颗粒大小和形状等各种性能直接决定了陶瓷后盖的良品率、抗摔耐磨性能等,粉体的技术壁垒也最高,目前绝大多数纳米级高端粉体制造技术掌握在日美德等少数国家手中。
手机后盖用粉体性能要求高,兼顾性价比和产能规模的厂商少。
纳米氧化锆其制备方法很多,例如化学共沉淀法、水热法、气相沉积法和气相热分解法等。粉体的关键性能包括粉粒的细度、分散性(是否容易结团)、成本(工艺和设备)、烧出来成品的良品率和抗摔性、可加工性等主要指标,但是每种制备各有优缺点,同时能兼顾成本及性能、产能规模的配方寥寥无几。
粉体制备与配方环节具有较高的技术壁垒。
在粉体制备环节,制备高质量粉体并掺入何种添加剂来改善粉体性能;在加工处理环节,通过粉体配方来控制收缩率和产成品的一致性;在生产设备环节,深刻理解粉体材料性能并自制关键生产设备等都构筑了高端纳米氧化锆粉体及成型加工环节壁垒。
在粉体配方环节,为了增强粉体烧结成的产品的韧性等性能,还需向高质量氧化锆基础粉体里面添加改性材料,以保证配方粉的绝缘性;另一部分添加剂,例如镁、锰、钒、铬、钼、钨等,主要用以保证配方粉的温度稳定性和可靠性。可以说,改性添加剂的掺入成分和掺入比例是配方粉的关键,这些环节都需要靠长时间的积累,不易通过并购或挖团队获取。