1. “5G+无线充电”呼唤手机后盖非金属化
回顾过往手机后盖材料的发展史,塑料、金属、玻璃、陶瓷都做过后盖。塑料是手机外壳的开山鼻祖,虽然性价比高,但因为品质低档而淡出消费者视野;2012年北美A客户首推铝镁合金后盖手机之后,金属机壳成为手机行业追赶的潮流,连一向坚持使用塑料手机壳的三星也在2014年发售了第一款金属外壳手机,此后金属机壳基本成为中高端手机标配。
金属手机壳外观靓丽、手感和散热好、抗摔,但容易出现信号屏蔽的问题,随着5G、无线充电等新型传输方式的临近,无线频段越来越复杂,金属机壳屏蔽将成为重大瓶颈,可以说,自2016年起,智能手机后盖去金属化趋势开始冒头,2017年陶瓷和玻璃后盖渗透将加速。
5G通信更为复杂,要求手机后盖非金属化
金属机壳三段式设计的主要原因是什么?在现有的手机天线布局中,都布满了GPS、蓝牙、WIFI、2G、3G、4G等频段的天线,4G的天线一般布置在手机上下端部和侧面,采用了LDS(立体电路的一种制造工艺,激光在3D曲面塑胶上选择性沉积金属工艺)和FPC(柔性线路板)配合侧面金属边框来实现终端天线功能。以iPhone6/6S(拥有全网通能力)为例,看似一体的的金属后壳,使用塑料填充,其实是被切分成A/BCD/E三段,A、E分别为上部分天线和下半部分天线,中间BCD部分是相互导通的,充当天线接地部分。iPhone 6上半部分天线涉及到Cellular副天线、双频WLAN、蓝牙、GPS、NFC等功能。iPhone 6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5G到来,手机的设计将发生哪些变化?
首先,5G通信将采用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,在设计5G终端时候,天线安装的位置一开始就要合适,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需要移位至其它地方,而在现有手机终端的天线布局已满,要想再布局严格要求的5G天线,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。
要实现无线充电,手机后盖最好也是非金属材质
对于无线充电技术来说,金属材料对其十分的不友好。目前大多数无线充电技术的原理都相差无几,均采用电磁波原理。但是金属对于电磁波会造成干扰,使得充电的效率大大降低。因此,无线充电要求智能终端产品背板材料采用非金属材质如玻璃或者陶瓷。以三星S7为例,其采用了玻璃后壳,以便实现无线充电;而Apple Watch后盖采用了陶瓷材质,不仅仅具备亲肤、美观性,也很好地实现无线充电。
玻璃&陶瓷是市场关注最高的两种非金属材料
智能手机创新进入新周期、特别是以外观为主的新材料新设计创新,手机颜值越来越重要,终端厂商更希望使用更绚丽的曲面玻璃或者陶瓷机身来吸引消费者。智能手机从增量市场转为存量市场,过去终端厂商所使用的低价战术已经不能在吸引用户进行品牌切换,手机用户看中的是能否从新手机中获得更好的体验,更多的功能以及更美的外观,并且用户也愿意为新体验、新功能、新设计买单。
而手机的消费升级和差异化竞争,能够给用户最直观感受的就是外观设计,尤其是外壳材质、颜色等成为竞争和目标用户定位的工具。外壳材质上,智能手机外观件主流可选方案有金属、塑料和脆性材料(玻璃、陶瓷等)
相比而言, “金属中框+非金属新材料”是智能机机壳未来的发展方向。玻璃因为其工艺成熟、成本较低,是行业当下渗透率最高的非金属材料。玻璃材料厂商可由前置玻璃延伸至前后双面玻璃。陶瓷因为其极佳的材料特性,待产能和成本问题解决
2. 玻璃成为手机后盖当下的热门选择
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
其实,双面玻璃早在iPhone4已经使用,不少人对iPhone 4的玻璃后盖仍念念不忘。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、S8的系列中均采用玻璃机身,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。
而今,市场均预期新一代的iPhone将采用双玻璃设计,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将再次带动双面玻璃成主流。
玻璃材料性能提升,3D玻璃将是重要方向
玻璃材料性能的提升为3D玻璃的普及创造条件。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。康宁在16年7月发布的五代大猩猩玻璃,实验测试数据显示当屏幕正面朝下从1.6米的高度跌落到粗糙表面,其完好率能达到80%,相比第四代在粗糙表面的抗跌落能力进一步提升了1.8倍。
柔性OLED的兴起使3D玻璃作为前盖板成为必要。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。柔性OLED面板在智能手机端的渗透就要求3D玻璃作为前盖板,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,3D玻璃的产能和市场空间伴随柔性OLED技术的兴起得以扩大。
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。
3. 氧化锆陶瓷特性极佳,成为高端选择
相比玻璃,陶瓷更加美观精致、抗摔耐磨
谈及氧化锆陶瓷后盖,自然免不了与玻璃后盖的话题,因为目前一些主流非金属后盖普遍采用了玻璃后盖,让大家对氧化锆陶瓷后盖的未来前景带有一定的忧虑。这里,我们首先强调的一点,氧化锆陶瓷后盖方案和玻璃后盖方案并不冲突,两者皆是手机后盖的可选方案,手机后盖材质从来不是单一材料打天下,过去如此,未来也是如此。而氧化锆陶瓷在多种性能上均能完胜玻璃。
近几年智能手机发展迅猛,但是智能手机同质化现象随之日益严重,如何更高效的吸引消费者,如何在激烈的竟争中保持手机品牌的影响力已经成了手机厂商们必须重视的问题。在功能创新方面受技术限制遭遇瓶颈,外观创新似乎成了手机发展的另一条出路。
氧化锆陶瓷后盖目前以小米5 尊享版和小米MIX 为代表,黑色氧化锆陶瓷后盖带来非常精致的视觉感受。就连iPhone7/7Plus 亮黑色版本虽然不是陶瓷材料,但是也将金属材质处理成陶瓷般的视觉感和质感,其表面可以接近镜面的效果,看上去光泽耀眼、晶莹剔透。
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、硬度比玻璃好很多,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,它的抗摔耐磨性能明显比玻璃优秀。
从手机厂商到消费者都很关注氧化锆陶瓷后盖
2014年起,陶瓷后盖产业开始发生变化。2014年9月,华为发布Ascend P7的蓝宝石玻璃+陶瓷后盖的高端版本;2016年2月份,小米发布了氧化锆陶瓷3D机身的小米5尊享版;2016年10月份,小米发布了氧化锆陶瓷全机身的MIX手机;2017年4月,小米发布小米6陶瓷尊享版,并且陶瓷尊享版与普通高配版的价格差距首次降到了100元以内,陶瓷开始具备量产的可能性;2017年5月,Essential Phone发布进一步引起市场对陶瓷后盖的关注。氧化锆陶瓷后盖手机凭借高颜值、优质体验博得消费者的兴趣,在小米5 尊享版(陶瓷后盖)、小米MIX(陶瓷后盖+陶瓷中框)、小米6尊享版(陶瓷后盖)、Essential Phone的带动下,消费者对氧化锆陶瓷后盖的认识有极大改观,它们的美观精致、抗摔耐磨、品质感显著好于其他材质等几大属性恰恰将提升手机整机的档次和品质感,我们判断2017年将有越来越多国产智能手机采用陶瓷后盖。
以小米MIX 为代表的陶瓷后盖手机获得了消费者的追捧。虽然小米MIX由于多方面原因没有卖出上百万的出货量,但从手机预定量及消费者的认可度,可以判断氧化锆陶瓷后盖极受欢迎。从小米官网数据来看,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,这还不包括消费者在京东、天猫等网络平台的预定量,足以反映了陶瓷手机在消费者心中的欢迎程度。