5G手机壳材料市场趋势解析

王明

新材料、仪器仪表、大数据

  • 2019-11-29
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5G手机还将朝着大屏和轻薄的方向发展,强度更高的7系铝合金和不锈钢会发展成为主流的手机中框。

摘要:随着5G移动通信技术的发展,工信部在今年6月6日正式向国内四大网络运营商发布了5G商用牌照,我国正式进入了5G商业应用的元年。各大通讯设备制造商也竭尽全力备战这一块新兴的市场。作为人们日常使用频率最高的手机,其壳体材料将迎来哪些变革?本文对5G手机壳材料市场进行了解析。

5G手机结构变化,金属背板将被淘汰

由于新增5G信号,频率变得更大,所以手机内部天线的频段和数量也会随之增加,这就需要更大的空间,而手机正面已经没有多余的空间。因此,未来手机设计将会充分利用手机背面布局更多的天线。

5G信号传输距离短,这对手机外壳的信号传输能力要求更高。 5G毫米波频段信号对金属材料很敏感,金属后盖会直接屏蔽信号,导致金属材质的手机背板将逐渐被淘汰。未来取而代之的会是纳米氧化锆陶瓷、3D玻璃+金属中框、PC/PMMA复合材料。各种材料的优缺点对比见表1。


1 不同手机壳材料优缺点及价格对比

来源:金智创新行业研究中心

氧化锆陶瓷结合了玻璃的外观与硬度高的优异性能,同时拥有接近于金属材质的良好导热率,其介电常数高,无信号屏蔽。目前,主流品牌的高端机型大多采用3D玻璃作为后盖,其具有轻薄、洁净抗指纹、防眩光等优点。并且可以实现无线充电,可观赏性强。PC/PMMA复合材料原材料成本低,并且易于加工不易变形。通过纹理设计和高压成型,视觉质感会有一定程度的提升,但其耐磨性能不佳。

高强度的7系铝合金和不锈钢会成为主流手机中框

未来的5G手机一定会朝着大屏和轻薄的方向发展,但是目前的普通铝合金强度较低,无法满足要求。强度更高的7系铝合金和不锈钢会发展成为主流的手机中框。其性能比对及代表机型如表2。

2 铝合金和不锈钢性能对比及应用代表

来源:金智创新行业研究中心

比亚迪电子、富士康和联振科技是目前国内7系铝合金和不锈钢手机中框的主要供应商。近些年来,随着“双面玻璃+金属中框”应用方案的普及,金属中框技术趋于成熟,而且价格也越来越低。2018年,中国手机金属中框的市场规模为280亿元,年增长率达到14.21%。

氧化锆陶瓷背板渗透率低,未来市场将出现放量增长

由于成本和产能的限制,氧化锆陶瓷在手机背板的渗透率较低,2018年仅为1%左右。目前,高端应用如apple watch的背板采用的材料是氧化锆陶瓷,预计未来几年随着5G的商业化应用不断成熟,进一步完善的生产工艺使背板成本不断降低,市场渗透率可达到10%,如果全球智能手机以3.8%的年增速增长,以目前的市场规模和产品良率来计算,氧化锆陶瓷在手机背板的市场空间将达到90亿元。

我国锆矿储量仅占全球储量的0.75%,非常少。另外,氧化锆粉体制备技术仅仅掌握在日、美、德等少数国家手中,从粉体到成品的加工过程技术壁垒仍然很高,使得氧化锆陶瓷在3G/4G时代都没能成为主流的手机背板。目前,我国氧化锆陶瓷粉体市场严重依赖从日本和欧美国家进口。但国瓷材料逐步掌握关键生产技术,有望尽早打破这种局面。

结语

5G时代来临,手机内部天线的频段和数量也会随之增加。传统的金属后盖会屏蔽5G信号,导致金属材质的手机背板会被淘汰。取而代之的将会是纳米氧化锆陶瓷、3D玻璃+金属中框、PC/PMMA复合材料。

5G手机还将朝着大屏和轻薄的方向发展,强度更高的7系铝合金和不锈钢会发展成为主流的手机中框。2018年,氧化锆陶瓷在手机背板的渗透率仅为1%左右,未来随着5G商业化应用的不断成熟以及氧化锆粉体陶瓷加工工艺的逐渐提高,氧化锆陶瓷背板将出现放量增长。 

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