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折叠屏手机行业专题分析:创新驱动,需求爆发

浏览量:77 作者:Rogen 日期:2022-05-04

  报告出品方/作者:长江证券,莫文宇、杨洋、王泽罡)

  折叠屏手机:头部厂商竞相布局,市场空间广阔

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  随着智能手机功能创新的收窄,形态上的创新开始成为各大厂商关注的重点。自 2018 年以来,折叠屏手机累计发布机型数量已经超过 20 款,尤其是 2021 年下半年以来,随着供应链逐步成熟,新机型的数量也明显增多,国内厂商的参与程度也在加深。从具体 的形态上来看,折叠屏手机分为纵向折叠和横向折叠两种类型,一方面较传统直板手机 更具质感;另一方面也在大屏和便携性上面取得了更好的平衡,更为实用。对于厂商来 讲,折叠屏手机是在智能手机存量市场中取得增量的重要手段,尤其是在国内品牌向高 端市场迈进的过程中,折叠屏手机是一个很好的取得差异化竞争力的契机;而对于消费 者来讲,折叠屏手机是真正能够在使用体验上带来直接改变的创新,较过去长期以来的 智能手机市场的微创新有着明显的提升,从销量上也反映出了消费者的认可程度。

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  2021 年全球折叠屏手机销量达到 710 万部,同比增速超过 270%。随着折叠屏手机产 品的迭代和各大厂商新机的发布,全球折叠屏手机出货量在 2021 年迎来了高增长,中 国市场的出货量也达到了 110 万台。这其中,全球市场仍以三星为主导,2021 年三星 折叠屏手机的全球市场份额达到了 83%,Galaxy Z 系列的产品经过三代产品的迭代, 无论是技术层面还是品牌层面都有着更强的实力,Galaxy Z Flip 3 和 Galaxy Z Fold 3 在所有机型中也稳居销量前两名。此外,华为的产品在中国市场有着更高的认可度,2021 年华为折叠屏手机在中国市场的份额达到了 49.3%,小米、OPPO 分别为 13.2%和 6.1%。

  随着手机不断迭代更新,屏幕尺寸与屏占比趋向提升。过去多年以来智能手机的屏幕大 小都处于上升的趋势,但目前部分主流机型尺寸大小接近 7 英寸,已接近单手所持上限 尺寸,因此折叠屏的出现能够有效平衡屏幕尺寸和便携性的问题。在折叠屏用户调研反 馈中,大屏的使用体验和便携性也成为了关注的重点。此外,更为高端的定位和差异化 的外观也是用户选择折叠屏手机的重要因素。从用户需求端来看,折叠屏作为近年来智 能手机领域的重要创新,能够有效解决需求方面的痛点,而并非单纯的外观变化。

  对于厂商来讲,折叠屏是竞争高端市场的重要手段。2021 年全球高端(批发平均售价 超过 400 美元)智能手机市场销量同比增长 24%,远高于市场整体的销量增速。头部 厂商均把高端化视为重要的战略目标,尤其是在华为的份额下滑后,也给国内其他厂商 让出了更多的空间。由于智能手机的创新节奏在近两年明显放缓,因此在品牌力不足的 情况下,国内厂商在高端市场难以通过差异化的硬件配置来获取竞争优势。2021 年小 米、OPPO、vivo、荣耀在全球高端市场中的份额都在 5%及以下的水平,较 2020 年并 没有特别明显的进步,反观苹果则成为最大赢家。折叠屏手机目前无论是技术层面还是 出货量规模都处于相对早期的阶段,为高端领域的竞争带来了差异化的可能性,因此也 成为了各大手机厂商战略布局的重点。

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  无论是从下游消费的角度,还是上游厂商的角度来说,折叠屏手机都可能成为未来智能 手机市场的重要组成部分。IDC 预测到 2025 年全球折叠屏手机的出货量将达到 2700 万台以上,Canalys 则预测到 2024 年全球折叠屏手机的出货量将达到 3000 万台以上, 相较于 2021 年的销量都将有数倍的增长。随着产品的迭代和供应链的成熟,折叠屏手 机的使用体验和价格也将改善,将有效推动其渗透率提升。


  限制折叠屏渗透率提升的两个重要因素分别为价格和使用体验。首先从价格方面来看, 近几年虽然高端市场占比有所提升,但提升幅度相对有限,在全球市场中的占比仍然较 低,尤其是折叠屏手机所处的超高端市场(>800 美元),总量相对有限。

  而从用户使用体验角度来看,由于迭代次数较少,当前市场已有的产品仍不能完全满足 用户的需求,尤其是对于屏幕方面,折痕问题依旧是用户关注的焦点。此外,软件的适 配,以及手机厚度和散热的平衡问题同样未能得到充分的解决。

  国内厂商大力布局,折叠屏手机价格和使用体验逐步改善。2021 年以来,OPPO、荣耀、 vivo 等国内厂商开始相继推出首款折叠屏手机,价格带也明显开始下移,并且随着产品 迭代次数的增加,在折痕问题上已经较早期产品有了明显的改善。

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  铰链和屏幕:既是增量成本,也是关键技术

  从折叠屏的成本对比来看,铰链和屏幕是最大的增量。相较于普通智能手机而言,折叠 屏手机的难点在于实现转动的铰链部件和能够折叠的柔性屏幕,这两者的搭配决定了手 机的使用体验。而从成本端来看,铰链作为增量部件,因其大量的研发投入、复杂的工 艺设计以及相对有限的产能,现阶段价格还处于较高水平,例如近期发布的 OPPO Find N 铰链成本高达 800 元,vivo X Fold 铰链成本超过 1200 元,荣耀 Magic V 铰链成本超 过 600 元。屏幕方面,可折叠 OLED 屏幕在设计上较普通柔性 OLED 屏幕要求更高, 需保证耐用性和易用性,受限于材料和良率,因此现阶段成本同样较高。

  铰链:设计复杂,材料创新与结构创新并行

  铰链等机械结构影响折叠屏手机的开合及折痕控制,而目前主流的折叠屏铰链分为U型 铰链和水滴铰链。U 型铰链结构相对简单且成本较低,但是由于弯折半径较小,屏幕在 打开时容易出现折痕问题;水滴形铰链结构相对复杂,不但要保证较大的弯折半径,从 而减小折痕问题,还要保证屏幕在折叠状态时呈现处无缝的效果。由于在使用体验上更 为出色,近年来我国各大厂商均采用了水滴形的铰链设计,例如 OPPO Find N、vivo X Fold、荣耀 Magic V 等。同时,在手机厂商和上游供应链厂商共同推动之下,我国铰链 专利申请数量快速增长,有望进一步推动技术和成本的改善。

  区别于内折方案,华为最新发布的 Mate Xs 2 则再次采用了外折的方案,搭载双旋鹰翼 铰链,旨在解决屏幕折痕问题。从使用的角度看,外折方案的优点在于屏幕弯曲时的曲 率半径更大,从而使得折痕更小;同时相较于内折方案去掉了一块屏幕,因此手机的厚 度可以更薄,成本也可以更低。但外折方案也存在一些难以解决的问题,比如整块屏幕 暴露在外,容易产生划痕或者损坏等问题;日常使用时,由于在折叠状态下只有一半屏 幕处于点亮状态,“两块屏幕”使用时间存在差距,长期使用下来可能会产生烧屏问题。


  折叠屏铰链需要完成精密限位、阻尼保护以及多次开合等复杂功能,零部件多,组装复 杂,且耐久性也有较高的要求,因此从选材和制造工艺上来看,其涵盖了多种精密结构 件的加工和装配。例如华为 MATE X2 采用了锆基液态金属,同时加入了碳纤维复合材 料;OPPO Find N 采用了 136 个零部件,单个零件加工精度最高达 0.01 mm;荣耀 Magic V 铰链包含了 213 个高精零器件,材质使用的是三重航天级用材,具备高硬度且 不易磨损,同时还具备一定的抗腐蚀能力;vivo X Fold 铰链包含 174 个零部件,使用了 钛合金、锆合金、碳纤维等六重航空材料。由于零组件多且精密度要求较高,因此铰链 的组装难度也较大,良率和产能也相对较低。

  MIM 和液态金属工艺是实现高性能铰链的关键加工技术。铰链的生产制造程序复杂,并 且需要金属注射成型(MIM)以及液态金属等新工艺,相较于传统计算机数字控制机床 (CNC)工艺来讲,MIM 和液态金属工艺更适合于制造三维结构复杂、精度要求高的超 小件产品,在批量生产时更具备成本和效率上的优势。MIM 和液态金属之间的差异在于, 液态金属可以生产超高硬度,更耐磨的金属件,性能优于 MIM 产品,但成本也相对较 高,且后续机加工难度较大。考虑到成本和性能的平衡问题,一般会使用多种工艺。

  随着折叠屏手机景气度的不断提升,国内终端厂商及上游供应链厂商均在铰链技术方面 进行布局。精研科技作为国内领先的 MIM 厂商,具备铰链所需零部件的研发和量产能 力,已经向头部品牌客户的多款折叠屏手机批量供货,同时也在进行模组方面的研发工 作,在国内厂商中处于相对领先的水平;宜安科技则拥有全球最大的锆基液态金属生产 线,相关产品已经在铰链结构中的得到批量应用。此外,东睦股份、长盈精密等公司也 均在这一领域进行研发投入。随着国内上下游厂商的深度合作,折叠屏铰链也有望在走 向成熟的过程中降低成本,从而更好的推动终端产品的渗透率提升。

  屏幕:可折叠 OLED 逐渐成熟,成本有望持续下降

  从技术的角度来看,折叠屏手机主要采用柔性OLED屏幕,但区别在于为了获得更好的 可折叠性,对于屏幕所使用的材质以及厚度有了更高的要求。无论是 U 型还是水滴型, 折叠屏在弯折过程中均会在弯折处产生较大的应力集中,这种情况会导致屏幕中相邻膜 层之间分离断裂(层与层之间用胶粘合在一起),发生断裂,最终损坏。那么为了降低这 种弯曲应力或者是屏幕内层与层之间的剪切应力,首先是屏幕的整体厚度需要减薄,同 时还要通过一些设计来保证屏幕中的关键功能层(比如触控层、发光层等)处于应力的 中性层。因此,折叠屏手机屏幕的设计在结构和材料上均需要一些新的设计。

  具体来看,在前盖板上,传统智能手机的盖板玻璃一般不具备可折叠性,而折叠屏手机 通常会采用 CPI(透明聚酰亚胺薄膜)或 UTG(超薄柔性玻璃)方案;偏光片方面,传 统偏光片采用多层膜结构,厚度较大,在弯折半径较小的情况下,所受的应力较大,因 此在折叠屏中偏光片厚度需要大幅度减薄;触控模组方面,传统显示屏广泛使用 ITO(氧 化铟锡)作为电极材料,但由于 ITO 材料较硬且易碎,可折叠 OLED 的触控电极材料 通常使用 Metal Mesh(金属网格)技术方案替代,其具备更好的弯折特性;此外,为保 证折叠屏在弯折过程中功能膜受力更小,OCA 光学胶也必须具备更高的剪切应变能力。

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  集成度更高的 on-cell 触控方案和 COE 技术让屏幕变的更薄。在摩托罗拉 Razr 折叠屏 的屏幕设计中,采用了集成度更高的 on-cell 触控方案,能够将超薄的触控电极与显示 功能层结合在一起,从而去除了基底材料以及 OCA 粘结剂的使用,使得整体厚度较传 统方案降低了 10%。三星的 Y-OCTA 技术移除了薄膜基材,让触控电路直接图案化在 薄膜封装层之上,不再需要单独的触控层,如此简化了 OLED 屏幕的堆叠结构。此外, 采用 COE(Color On Encapsulation)技术,通过在 OLED 封装上制作彩膜的方式来取 消掉原有的偏光片,从而也可以进一步的降低 OLED 面板的厚度和提高器件的可挠曲 程度,在三星 Galaxy Z Fold 3 上已经开始采用该项技术。

  从成本的角度来看,影响可折叠 OLED 屏幕成本的主要因素是盖板材料和良率等问题。一般柔性屏价格大约在 80 美元或更低,而同尺寸手机屏幕的折叠屏价格在 150-250 美 元左右,其原因一方面是折叠屏手机使用的 UTG 玻璃成本相对较高,一般可能会达到 25-40 美元/片,远高于普通智能手机盖板价格;另一方面,一般用于智能手机的柔性 OLED 屏幕的制程良率在 80%左右,但是同尺寸可折叠 OLED 屏幕的制程良率仅在 65% 左右,主要原因在于更复杂的封装工艺和模组方案。

  UTG 可能会成为未来趋势。为了保证良好的弯折性,折叠屏手机舍弃了传统的玻璃盖 板,而采用 CPI(透明聚酰亚胺)或 UTG(超薄柔性玻璃)作为盖板材料。从性能上看, CPI 在耐久性和折叠性能上具有优势,但存在容易产生折痕、易刮花、耐热度较低、触 摸感不佳等缺陷;而玻璃材质的 UTG 虽然成本更高,但在透光性、硬度、耐磨耐热性 等方面表现更好,近年来随着技术逐步走向成熟,应用也越来越广。从目前市场动向来 看,三星折叠屏手机前盖板已经由搭载 CPI 全部转为 UTG 材质,预计在 2022-2025 年 间,UTG 渗透率将稳定在 70%左右。若 UTG 的成本持续下降,其渗透率仍将提升。

  目前在超薄柔性玻璃 UTG 盖板产业链中,UTG 的成型与后续加工企业多是分开的。上 游由全球显示玻璃制造巨头垄断,如德国肖特(SCHOTT)、美国康宁(CORNING)和 日本电气硝子(NEG),他们通过溢流熔融法、狭缝下拉法等核心成型技术制造出能够 用应用于折叠手机的 UTG 原片;而后由中游公司负责切割、强化(或薄化)等加工操 作,如三星使用的韩国 DowooInsys 和 eCONY;最终交付给下游面板厂商三星、京东 方等使用,生产出的柔性显示面板被应用在折叠智能手机等领域。国内 UTG 中游加工 企业的规划产能已超数千万片,且未来仍在持续增加,大部分 UTG 中游加工企业如凯 盛科技、长信科技等都已向面板厂及终端送样并处在小规模量产阶段。

  未来趋势:柔性显示技术拓宽使用场景

  苹果一直在持续累积折叠屏手机专利,自 2016 年苹果第一次申请专利开始,几乎每年 都有新的折叠屏手机相关专利被曝光,2017 年,苹果拥有了可折叠显示屏专利;2018 年苹果又拥有了一项有柔性铰链的可折叠 iPhone 专利;2020 年,苹果首款折叠屏 iPhone 外观设计被露出。作为高端市场的龙头厂商,苹果的品牌力和消费群体或将折叠 屏产品带到一个新的高度,也将推动整个行业更快速的发展。

  除了手机产品之外,折叠的概念也被应用到了其他领域,例如联想发布的全球首款折叠 屏笔记本电脑 ThinkPad X1 Fold,华硕也发布了 Zenbook 17 Fold。折叠屏的应用场景 开始逐渐走向手机以外的其他领域,或将推动整个产业链更快速的发展。



  从柔性屏的发展趋势来看,卷曲和滑移或将成为下一代柔性显示的主流形态,但卷曲形 态的开发难度远大于折叠形态,对模组材料和驱动层设计均有挑战。实际的产品应用方 面,2021 年 OPPO 已经发布了首款卷轴屏概念机 OPPO X 2021,其厚度和折痕相较 于折叠屏更小,同时三星等其他厂商也在该领域有所布局。终端设备创新的步伐仍未停 止,技术进步和下游市场需求的更新都将促进行业涌现出更多细分的投资机会。

  (本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

  精选报告来源:【未来智库】。

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