2018年中国3D玻璃行业市场竞争格局分析及投资方向研究

  一、过往回顾

  智能手机发展至今,功能上的巨大创新已经变得越来越难,要吸引消费者更换新机必须有新的卖点,可能寻求在外观设计上有所突破重回双面玻璃设计,以及更多地使用2.5D玻璃、3D曲面玻璃很可能是智能手机发展的趋势。伴随3D玻璃良品率的提升以及产业渗透率的提高,将引领未来 消费电子外观的创新方向。

  智能手机等消费电子产品经历数年技术革新后,硬件配置的升级空间不断缩小,智能手机的竞争已从纯粹的硬件配置比拼上升到功能性配置、个性化外观的综合比拼。智能终端产品的屏幕是人们选择手机的关键因素之一,随着人们对智能终端产品的外观审美以及性能要求的提升,相关产品屏幕也从平面触屏逐渐向2.5D曲面、3D曲面过渡。3D曲面玻璃轻薄、耐刮伤等优点,可型塑做出3D多形状外观,具有产品特殊设计新颖性与质感佳,又可增加弧形边缘触控功能带来出色的触控手感、无线充电机能。而5G通信采用3GHz以上的无线频谱,智能手机的天线结构将比4G更为复杂,现有的天线布局结构无法满足5G的需求,金属机壳屏蔽成为重大瓶颈,因此,在5G时代,智能手机极可能将摒弃现有的金属后盖(由于金属后盖对信号屏蔽性强),改而采用非金属材质。

  二、布局情况

  目前,国内盖板厂商都在积极布局3D玻璃盖板项目,进入3D玻璃盖板市场的厂商也越来越多,包括伯恩、蓝思、欧菲光、星星科技、凯茂、信利、凯盛、科立视等。但是真正具备量产能力的厂商并不多,月出货量比较低。

  三、市场需求

  3D 玻璃性能优越,是产业化的最优选择

  1、3D玻璃+柔性 OLED 屏是完美配合,随着柔性 OLED 屏的广泛应用,可弯曲的 3D 玻璃成了首选 3D 玻璃盖板配合 OLED 屏幕,图像清晰度更高。

  2、3D玻璃性能优越,和其他材料相比有比较优势。目前能做手机外壳的有塑料,陶瓷,玻璃,金属等。塑料外壳仅限于低端手机,已经基本被淘汰。小米note 使用了陶瓷后盖,但产量难以上去,同时价格更高,规模化生产和良品率是陶瓷盖板最大的瓶颈。据涂布在线了解,用 3D 曲面玻璃作为手机外壳,其外观材质更加优越,在散热性,光泽度和耐磨方面更有优势。同时,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。

  3、5G 技术逐渐成型,3D玻璃避免对手机的信号屏蔽。传统的金属外壳,天然的有对手机信号屏蔽的缺陷。随着5G时代的到来,无线频段将越来越复杂,对信号的要求也越来越高。手机天线一般安装在手机背部,因此处于对信号的保护,要求手机尽量避免使用金属背壳,而玻璃 则成了最佳选择。

  4、3D玻璃让手机无线充电成为可能。无线充电技术主要分为四种技术实现方式:磁感应、磁共振、电场耦合和微波无线传输技术,其中感应耦合是目前的主流技术。金属对场有屏蔽和吸收作用,若手机使用金属后壳,无线充电效率极低,用户体验极差,而电磁波可以毫无阻碍的穿透玻璃。

  热弯流程是:在工作中通氮保护气,并防止空气进入.炉温控制在700-750℃,产品在炉内时间根据热弯机器的工位而定,一般需要20~40min.因为玻璃不是结晶态物质,没有固定熔点,它是玻璃态无机化合物,在温度升高的过程中慢慢的变软,通常软化点600℃左右。软化点是我们日常见到的玻璃成品刚开始变软的温度。

  精雕好外形和孔的玻璃放置在石墨模具中,再将模具放进热弯机中,经过预热、压型、冷却,玻璃在模具中成型成曲面玻璃。曲面玻璃的尺寸取决于石墨模具设计。成型后的外观取决于成型工艺以及石墨模具设计。热弯机的性能对成型有至关重要的影响,最主要的是玻璃在成型过程中炉体内的温度要均匀,并使玻璃能均匀受热,避免应力脆裂。加热炉内部设16-22个炉温点,以监测炉内温度均匀性。

  3D玻璃盖板需求增长迅猛的原因:三星向国内VIVO、华为、小米、OPPO、金立、魅族等国内一线厂商提供AMOLED屏,AMOLED屏将成为国内手机厂商抢占高端市场的差异化选择。苹果采用柔性AMOLED屏,这将刺激3D玻璃盖板的需求。

  四、趋势展望

  从3D玻璃未来发展方向包含两方面:

  1.作为玻璃盖板,包括于柔性电子纸配套,在智能手表等可穿戴设备上的应用及与柔性OLED显示屏配套在智能手机上的应用;

  2.作为外观创新、以及满足5G通讯、无线充电等要求,作为背板。其中,应用于智能手机的3D曲面玻璃+柔性OLED显示屏方案将成为3D玻璃的主要市场。

  从价格的角度来看,未来市场空间较大。以3D手机玻璃盖板为例,据涂布在线了解,目前价格每片在70多元,2.5D每片大约为20-30元,3D玻璃目前市场价格大约是 2.5D的3倍。2.5D玻璃生产的良品率较高,涂布在线以凯盛科技为例,根据公告的内容,良品率能达到95%;而3D玻璃良品率较低,也是目前价格较高的一个原因。根据中信建投中小市值团队的测算,假设2017、2018、2019年3D玻璃手机后盖渗透率分别为15%、30%、50%,单价分别为65、55、45元/片,估算出的2017-2019年的市场空间分别为161.51、286.99、405亿元,未来增长空间可期,带动3D手机玻璃产业的发展。除 了在智能手机上的应用外,未来在头戴式VR设备、车辆中控及便携式仪表盘及智能手环等可穿戴设备还将有很大的市场空间。

 

  某平台机构预测:预计未来玻璃热弯机和五轴CNC设备很有可能重演当年三轴CNC设备的逻辑。随着国内设备企业技术突破,巨大的需求将催生国内的设备企业生产自己的产品。预计日韩玻璃热弯机和五轴CNC设备企业将率先受益,随着国内供需失衡加剧和国内厂商热弯机技术出现突破,未来国内企业将成为热弯设备和五轴CNC设备的主 要供应商。

  未来三年,随着OLED屏的大量使用,3D玻璃盖板必然是大势所趋。涂布在线了解到,结合金属机壳的发展逻辑,和智能移动终端快速升级换代,估计2020年3D手机玻璃盖板的需求量为11.47亿片,如果考虑80%正面盖板使用3D玻璃的手机背板也使用3D曲面玻璃,则需要21亿片3D盖板玻璃,热弯机需求量约6000台左 右,每台热弯机180万元计算,仅手机厂商的玻璃热弯机需求空间就超过100亿元。

  当3D玻璃成为趋势,随之而来的就是相关产业的爆収。一方面是3D玻璃生产制成中相关设备及配 套产业链的爆収,另一方面也是3D玻璃配套应用产品的爆収。尤其是制造3D曲面玻璃所需要的热 弯机是其中之一,预计一年设备销售空间近百亿。

  然而,目前3D曲面玻璃的成熟经验和材料应用俱来自日韩等国,由于3D玻璃热弯机在日本、韩国厂商发展比较早,凭借技术优势以及良好的品质,日韩系3D玻璃 热弯机在市场占据主导地位。在全球3D玻璃热弯机市场上,日韩厂商韩国DTK、台湾盟立、韩国JNT等占有了大部分的市场份额。目前国内用于生产 3D 曲面玻璃的热弯机主要以韩国进口设备为主。

 

  五、难点

  1、导热能力适中(优点)

  金属导热快,所以我们才会经常见到一些金属材质的手机发热大,而塑料导热慢,所以一般塑料材质的手机温度要比金属材质的手机低一些,而玻璃材质导热的特性则恰好位于金属和塑料之间,能够散发出手机内部的一部分热量,但又不像金属材质那般热,可以说是刚刚好。

  2、不耐摔

  虽然进行了钢化处理,虽然边框凸起,但就大概率上来说,玻璃材质的手机仍然是不耐摔的,金属材质的手机和塑料机身的手机摔一下很可能只是屏幕碎了,而玻璃机身的手机则有可能两面全碎,如果没有保险,那修理手机的费用,想想就让人害怕。

  3、不耐磨

  虽然能够抵御金属什么的剐蹭,但并不能hold住小沙粒,而手机终日暴露在空气中,很难完全阻绝小沙粒,日久天长,很容易被磨花,在此涂布在线建议各位还是戴个薄一点的套,保护好自己的爱机。

  六、影响3D玻璃的直通良率的工序

  1、影响3D热弯机的良率因素有以下几点: 1)CNC雕刻玻璃的精度质量(约占热弯不良率5%)

  2)板材清洗等(约占热弯不良率5%)

  3)3D热弯机本身的硬件质量精度及温控系统的精度控制(约占热弯不良 率40%)

  4)石墨模具的质量精度,包括设计理念等(约占热弯不良率20%)

  5)作业员的操作规范(约占热弯不良率10%)

  6)抛光工序(不良率约占25%)

  2、建议1)热弯机运行过程中要稳定,加热板和加热管必须要分布均匀、运转正常;保证腔体内热场平衡,减少热损失;

  2)温度控制精度要高,实际温度和表头测出来的温度要在正负3°之内,这样良率才有保障,因为如果精度不够的话就会导致温度不稳定,进而就会导致热熔不到位,玻璃就会出现没有压弯的情况;

  3)上加热板的调平,保证施压过程中加热板的水平,避免在使用过程中频繁调水平;

  4)需要优化气缸卡顿问题;

  5)可增加自动上下料机械手,提升玻璃片产出效率,提升良率。减少人在操作中产生的影响;

  6)设备检测应到位,从进料到出料每个环节需严格把关控制。 

本文采编:CY

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