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恒达主管太平洋:iPhone 12的重要外观33300材质变革 超瓷晶横空出世

导读: (恒达主管: 33300)   iPhone 12发布,超瓷晶盖板正式亮相。第一代5G iPhone如期发布,除了5G功能的导入之外,外观件的升级创新无疑是这次发布会最吸睛的所在:Ceramic Shield(超瓷晶盖板),不管是从第一位的展示顺序,还是从介绍所花费的时间篇幅来看,这次超瓷晶盖板所带

 iPhone 12发布,超瓷晶盖板正式亮相。第一代5G iPhone如期发布,除了5G功能的导入之外,外观件的升级创新无疑是这次发布会最吸睛的所在:Ceramic Shield(超瓷晶盖板),不管是从第一位的展示顺序,还是从介绍所花费的时间篇幅来看,这次超瓷晶盖板所带来的外观革新对于iPhone 12而言极为重要,其程度甚至盖过了5G功能导入和摄像功能升级。而且更为重要的是,此次发布的四款手机(iPhone 12 mini/iPhone 12/iPhone 12 Pro/iPhone 12 Pro Max)均搭载了超瓷晶面板,重视程度不言而喻,说明苹果对于这一产品并非仅仅抱持试水的态度,而是决意大面积推开这一材料的市场应用,并且很大概率上将此视为未来2-3代手机盖板零部件的标配。

 

通过对玻璃表面结晶度的控制、分子结构的重排、后期离子交换与强化处理的改善,超瓷晶面板兼具了坚固和高透光性能,坚固主要表现在抗摔、防刮、防水防尘等方面性能达到了全新的高度,超越了现有的任何智能手机的玻璃外观件,但这也带来了材料制造与盖板加工难度的成倍提升,间接导致了整个单品ASP的大幅增长。依据我们供应链的了解,目前iphone12的超瓷晶玻璃材料由康宁独供,蓝思科技(36.470-0.28-0.76%)则是负责全工段的加工,加工商还包括伯恩光学,但是蓝思的交付占比超过70%。

  玻璃:智能手机最主流的外观件材质以及这些年的不断进阶。当下,玻璃已击败塑料、金属、陶瓷、蓝宝石等众多材质,在智能手机外观件领域中扮演着举足轻重的角色,而智能手机十数年的发展,其实也见证了玻璃加工工艺的革新升级。玻璃外观件在智能手机领域这些年的不断升级迭代,其升级演进趋势主要依托两个维度:(1)耐用性上:强度、硬度、抗摔能力和抗刻划性等不断提升;(2)美观度或者说外观表现效果差异化方向的:更薄、更轻、更加曲润光泽、更好的抗指纹抗反光效果、更不一样的外观构型。

  但是这些进化有一个共通的问题,没有从根本上解决屏幕落摔易碎、而且不抗划伤的跟结,而且由于机壳表面玻璃覆盖面的扩大,这两个问题的风险还被进一步放大了。苹果等企业为了解决这个问题,开始从新型材料方面入手,微晶玻璃(超瓷晶)应运而生。

  超瓷晶玻璃:智能手机壳体材质的未来?超瓷晶属于微晶玻璃(Glass Ceramic),俗称玻璃水晶或者陶瓷玻璃,微晶玻璃的制造其实是一种玻璃改质工艺,在玻璃的生产过程中加入了金属氧化物晶粒作为晶种,通过增加新的高温结晶步骤使玻璃基体内的陶瓷晶体生长晶体化,改变玻璃态的非晶体结构比例,从而形成致密的微晶相与玻璃相结合的多相复合固体材料。

  由于微晶相和玻璃相的同时存在,微晶玻璃兼备了玻璃和陶瓷的双重特性,令超瓷晶玻璃具备更好的坚固性与表面硬度,而这次应用于iphone12的“纳米级”改进则是把微晶玻璃内部的晶态晶粒做得很小,尽可能在体积态保留玻璃非晶态的特性,让其容易做薄,而在玻璃表面新增纳米级的微晶态,以获得微晶玻璃的表面特征,这也是其成功应用的关键。

  盖板制程工艺核心:蓝思科技。

  超瓷晶前盖板的加工方式与玻璃、陶瓷和蓝宝石等智能手机外观件一脉相承,但步续数量、复杂度和难度相较普通玻璃面板均有大幅提升,而且由于原材料微晶玻璃比较贵,对加工企业的产线良率提出了更高的要求。

  盖板制程核心供应商蓝思(这次交付比例超过70%)在这一制程环节中,有几项关键性技术提升:其一,应用于超瓷晶玻璃表面强化的,经过特殊研发的双离子交换工艺,在苹果发布会上,主持人重点提到了使面板更加抗刮划的双离子交换技术,这一项便来源于蓝思科技;其二,纳米级印刷和镀膜工艺升级对表面附着力技术的提升,比以往的工艺更加精湛;其三,基于超瓷晶玻璃刚性和硬度大幅提升的研磨和抛光工艺提升。如果这些技术不能解决,本质而言是很难把超瓷晶盖板玻璃如此完美地应用于手机的,坦率而言,若干年前我国本土就有玻璃制程公司提出过微晶玻璃的手机端应用,但是当时在后工段的减薄、强化与加工上,以上问题没有得到很好的解决,所以最终并没有得到国内终端品牌的重视与应用。但这次以蓝思为代表的苹果核心制程厂商最终解决了这些问题,某种程度来说,蓝思科技的技术推进与顺利攻关,对iphone 12今年外观件的大革新功不可没

  推荐标的:蓝思科技。从上述讨论中易见,蓝思是A股超瓷晶盖板领域唯一的核心受益标的,在当下智能终端同质化竞争激烈的背景下,各家品牌厂商为了突出自身产品差异性,在外观表现方面可谓做足了功夫,我们一直强调,外观件制造工艺难度的不断提升,进化节奏的加速,都将促使行业头部利润更多地向技术与产能储备深厚的龙头企业集中,看好蓝思在此背景下的持续成长,预计2020-2022年分别实现净利润50.02亿、73.18亿和90.24亿元,当前股价对应PE 29.57、20.19和16.36倍,维持买入评级。

   iPhone 12发布,超瓷晶盖板正式亮相

  第一代5G iPhone如期发布,除了5G功能的导入之外,外观件的升级创新无疑是这次发布会最吸睛的所在:在公司CEO库克介绍iPhone 12系列产品的整体情况之后,iPhone产品市场营销高级总监Kaiann Drance紧随其后出场,介绍了外观件的新成员--Ceramic Shield(超瓷晶盖板),不管是从第一位的展示顺序,还是从介绍所花费的时间篇幅来看,这次超瓷晶盖板所带来的外观革新对于iPhone 12而言极为重要,其程度甚至盖过了5G功能导入和摄像功能升级。而且更为重要的是,此次发布的四款产品(iPhone 12 mini/iPhone 12/iPhone 12 Pro/iPhone 12 Pro Max)均搭载了超瓷晶面板,重视程度不言而喻,说明苹果对于这一产品并非仅仅抱持试水的态度,而是决意大面积推开这一材料的市场应用,并且很大概率上将此视为未来2-3代手机盖板零部件的标配。

 在iPhone 12发布之前,不少投资者在看完非正式渠道流出的渲染图之后,对上下盖板玻璃重回2D结构感到疑惑,也担心蓝思科技等玻璃加工企业的产品单机价值量会遭遇下滑,但在发布会之后,投资者终于得以一窥全貌,全新的高性能超瓷晶的导入,使得iPhone 12的外观件的价值量在形态降级的情况下不降反升。

  从发布会的介绍中,投资者可以非常直观地了解到,通过对玻璃表面结晶度的控制、分子结构的重排,后期强化处理的改善,超瓷晶面板兼具了坚固和高透光性能,坚固主要表现在抗摔、防刮、防水防尘等方面性能达到了全新的高度,超越了现有的任何智能手机的玻璃外观件,以抗摔性为例,超瓷晶面板的抗摔落表现比普通玻璃优秀四倍。而硬度、抗划伤能力等方面的加强,使得超瓷晶盖板的加工难度成倍提升,这也可以解释为何iPhone 12的盖板形态会重回2D。

依据我们供应链的了解,目前iphone12的超瓷晶玻璃材料由康宁独供,蓝思科技则是负责全工段的加工,加工商还包括伯恩光学,但是蓝思的交付占比超过70%,很显然,A股供应链最为受益的就是蓝思科技,这一块我们后文还将继续展开。

  但是很明确的,超瓷晶玻璃的推出,是苹果近几年来最大的一次外观变革,苹果不遗余力地在四款机型的前盖板方向都直接替换超瓷晶玻璃,表明了苹果坚定将更轻、更小、更薄这一设计理念坚定贯彻执行的决心。

我们猜测苹果没有前后双面玻璃都改用超瓷晶的主要原因还是成本控制,但未来如超瓷晶玻璃的整体成本得到有效控制,还是极有希望在前后双面玻璃上都应用上超瓷晶玻璃的,届时超瓷晶玻璃的整体销售量还将会有一个新的阶跃。

  此外,从苹果今年复古的“小、薄、轻”,以及恢复极简线条设计的思路来看,以超瓷晶玻璃作为外观件所带来的坚固、轻薄、简练的风潮是有可能能兴起的,如果安卓系跟入这种类型的设计变化,那么会显然对超瓷晶玻璃的全球推广带来明确的增量,市场的格局变化也会很明显。

  如果接下来安卓系没有快速跟进超瓷晶玻璃,iPhone 12的外观标识度将会是2020-2021年所有机型中最为显眼的存在,这对于iPhone 12各款机型的销售和存在感提升都会有比较不错的助益。此外,由于舍弃了2.5D和3D的弧面设计,回归平板,面板完全与机身边缘齐平,从本质而言,能使面板获得更多中框的保护,从而进一步提升面板的耐用性。超瓷晶玻璃本身就具备超高的强度和硬度,设计上又尽可能的做到了避免因结构而导致的冲击传导,这些因素奠定了这一代的iPhone 12的耐用性注定是史上最佳。

  接下来,我们将以玻璃这种透光性极佳的脆性材料在手机端的进化史,对玻璃材质的制造、加工、应用做一个简单的回顾,从脆性材质的侧面,对比的去演绎出超瓷晶,或者说微晶玻璃进化的全过程。

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  玻璃:智能手机最主流的外观件材质

  2.1、 在智能手机的应用见证玻璃行业工艺的革新升级

  玻璃在手机端的最初应用可以追溯到功能机时代,2004年,摩托罗拉在其高端手机V3中首次应用玻璃屏,但彼时,成本高、易碎等缺点成为了玻璃在功能机中渗透的阻力,塑料仍是盖板的主流材质。直至2007年初代iPhone问世,屏幕的用途不再局限于显示,触控替代键盘成为手机最为主流的信息输入途径,盖板成为与使用者接触最频繁、且需要长时间被按压、点击的零部件,硬度因而成为了盖板材质选择时的重要考量指标之一,玻璃凭借在硬度、抗划伤性能等方面的相对优势,成为智能手机、平板电脑等消费电子产品防护盖板的主流材质。

 当下,玻璃已击败塑料、金属、陶瓷、蓝宝石等众多材质,在智能手机外观件领域中扮演着举足轻重的角色,而智能手机十数年的发展,其实也见证了玻璃加工工艺的革新升级。

  2.2、 前道决定属性,后道强化外观,玻璃加工面面观

  玻璃的制备工艺可以分为前、后两道,其中前道制作工艺是将原材料加工生产成玻璃坯材,这一环节注重玻璃透光率、强度、硬度、弹性模量和耐磨性等本征属性的强化,当前主要由美国康宁、日本旭硝子、德国肖特和日本NEG等海外企业主导,后道加工工艺则是根据终端品牌厂商的诉求,将玻璃毛坯加工成特定尺寸、形状、色彩的产品,该环节的主要目的是加强玻璃外观件的视觉美观程度,在该领域,以蓝思科技为代表的本土企业已抢过行业话语权。

1.    前道:当前,主流的玻璃制备方法包括浮法和溢流法两种:(1)浮法,是将玻璃熔液倒至装有熔解锡的缸内,玻璃熔液浮于锡面,自然而然形成两面平滑的表面,最后慢慢冷却并成长为带状离开锡缸;(2)溢流法则是将熔融的玻璃膏输送至熔融帮浦的中心,再利用溢流的方式,将两股向外溢流的玻璃膏于帮浦的下方处结合成平板玻璃。

2.     两种工艺相比,溢流法生产的产品较佳,尤其是在制备表面张力大、粘度高的玻璃产品时,溢流法的优势更为明确:浮法工艺是利用重力将玻璃熔液在水平面上摊平冷却,粘度高的玻璃熔液,受表面张力的影响,横向流动性较差,利用垂直方向的引力很难将熔液在水平面上拉薄成型,导致最终产品均匀性欠佳。

智能手机玻壳进阶趋势

3.      玻璃外观件在智能手机领域这些年的不断升级迭代,其升级演进趋势主要依托两个维度:(1)耐用性上的:强度、硬度、抗摔能力和抗刻划性等不断提升;以及(2)美观度或者说外观表现效果差异化方向的:更薄、更轻、更加曲润光泽、更好的抗指纹抗反光效果、更不一样的外观构型(比方说3.5D与四曲面环绕等)

4.      每一款手机在其正常使用过程中,都或多或少会经历摔落,无论落地冲击点是以正面或背面的玻壳,还是四边的金属框,玻璃由于脆性较大,在冲击力的作用下,因为自身分子间作用力距离较短以及原子键脆弱的微观结构原因,导致非常容易碎裂,而这也成玻璃类外观件在应用中最大的短板。

5.      在耐划性方面,由于普通玻璃的莫氏硬度只有5.5左右,即使做了钢化处理,也只能达到6.5左右,这依然很容易被莫氏硬度在5以上的材料划伤,蓝宝石之所以曾短暂成为智能手机盖板材质的备选,便是因为其莫氏硬度较高(接近9,仅次于金刚石),抗刻划性等属性表现大幅优于玻璃,虽然由于量产难度与成本的掣肘,以及透光率低和反射眩光等问题,最终并没有形成规模化应用,但这一尝试充分体现了品牌厂商在增强外观件防护能力方面的诉求。在屏幕尺寸不断增大、同质化激烈竞争的当下,这一诉求更为强烈,在此推动下,用于生产智能手机外壳的玻璃原材的抗摔耐划要求在不断增强。

6.      玻璃属性的增强主要通过调节原材料配方实现,以康宁的大猩猩玻璃为例,每一代产品之间虽然组成成为类似,但比例却不尽相同:如Al2O3 含量逐代提升,从第一代的8%-9%提升至第五代的23%-24%,第四代引入12%的P2O5并在后续几代将比例降低至4%-5%,第五代中首次引入Li2O,在经历这些改变后,相较于第一代大猩猩玻璃,第六代产品在弹性模数、抗冲击强度等诸多方面已得到显著提升。而当前,在高端旗舰智能手机中,几乎都配备了第五代或者第六代大猩猩玻璃,搭载最新的高质量大猩猩玻璃曾一度成为各大品牌厂商宣传的亮点之一。

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8.      巧合的是,在强度、压应力等性能方面较为优异的高铝玻璃,由于配方中含有较多氧化铝和氧化钙,其表面张力较普通钠钙玻璃高20%左右,因此,溢流法是更为适配高铝玻璃生产的工艺,康宁的大猩猩系列玻璃便是溢流法高铝玻璃的代表产品。

9.      2.后道:发展至今,生产一片高端的智能手机视窗防护玻璃或者玻璃背板需要经历数百道甚至上千到后道加工工艺流程,由于玻璃的应力所带来的形变的回弹等原因,部分工艺流程还需要反复多次进行,以期达到最为精确与稳定的状态。具备代表性的玻璃盖板的后道加工工艺包括包括切割和减薄、CNC雕刻、研磨、强化、丝印、镀膜和清洗:(1)切割和减薄是将原板尺寸白片玻璃切割成比成品尺寸略大的玻璃,并减薄至合适的厚度;(2)CNC雕刻主要为了实现打孔、雕槽和磨边等;(3)研磨的目的是减薄玻璃的厚度并增加平整度;(4)强化是使用离子交换原理,增强玻璃的表面应力;(5)丝印主要是为了在玻璃表面形成颜色与图案,增强外观效果;(6)镀膜的目的包括两类,一类是镀AR膜、AF膜,加强玻璃的抗指纹、抗反射、抗眩光能力,另一类则是与丝印类似,形成渐变色或带光学纹路的效果,可以更好地增强视觉效果。如果需要实现3D等曲面外形效果,还需要增加热弯和3D抛光等工艺。


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