消费电子行业逐步完成筑底,“被动换机”需求有望复苏
全球智能手机年度出货量正处周期底部。从年度出货量来看,自 2016 年以来,智能手机行业由增量 市场进入存量市场,出货量中枢持续下移,出货量大致呈现出周期性的变动,根据 IDC 的数据显示, 23 年全球智能手机出货量为 11.63 亿部,同比下滑 3.45%,行业正处在周期性底部。 季度出货量边际改善,23 年下半年同比增速重新回正。从季度出货量来看,自 2021 年下半年开始, 受新冠疫情和全球经济下行的影响,智能手机季度出货量同比增速转负,进入到 2023 年下半年,随 着库存状况改善、新品推出等,2023 年三季度全球智能手机出货量为 3.03 亿部,同比增长 0.30%, 结束了连续 8 个季度的同比下滑,四季度出货量延续改善趋势,出货量为 3.26亿部,同比增长 8.59%。

华为手机强势回归,引领国产手机需求边际修复。2023 年 8 月 29 日,华为在被美国制裁两年之后, 推出了搭载麒麟 9000S SoC 芯片的华为 Mate60 系列手机,一经推出便迅速获得市场认可,根据 Counterpoint Research 数据,23 年三季度华为在中国的手机销售量同比增长 37%,中国市场份额也 由 22 年三季度的 9.1%提升至 23 年三季度的 12.9%。在华为手机的带领下,国内手机出货量呈现出 较强的复苏态势,根据工信部的数据,2023 年 11 月份国内智能手机出货量达到 2985.60 万部,同比 增长 34.40%,已经连续三个月实现同比增长。
PC 出货量同样经历多个季度下跌,跌幅收窄趋势明显。从大趋势来看,据 Gartner 数据,全球 PC 行业从 2011 年起已从增量市场转为存量市场,且由于技术发展缓慢以及受智能手机和平板电脑等快 速普及的冲击,全球 PC 需求逐渐疲软。2019-2021 年受到全球新冠疫情的影响,线上办公需求增加, 带动 PC 出货量持续回升,但是经过疫情红利期高速增长后,全球 PC 出货量自 2021 年四季度开始 连续多个季度下降,2023 年全球 PC 出货量合计 2.43 亿台,同比下降 15.00%。从单季度来看,2023 年四季度全球 PC 出货量 0.63 亿台,同比下滑 2.95%,虽与去年同期相比仍呈下跌趋势,但跌幅明 显收窄。
产业链库存水平持续降低,库存去化接近尾声。从整个产业链的库存情况来看,在经历过持续一年 多的去库存之后,根据国家统计局的数据,我国 3C 制造业的产成品存货同比增速持续降低,已经来 到历史较低位置。从主要的几家智能手机和 PC 厂商的存货情况来看,库存水平自 2022 年二季度起 持续下降,目前已经达到较为健康的库存水位,行业已经位于该轮库存去化的末期,接下来有望迎 来新一轮的主动补库存期。
临近换机周期临界点,“被动换机”需求有望复苏。由于近几年受宏观经济影响以及智能手机创新乏 力,智能手机的换机周期显著拉长,据中国移动 2021 年发布的《5G 终端消费趋势报告》,2019-2020 年我国智能手机用户换机周期在 24-25 个月,而根据 Counterpoint Research 的数据,2023 年中国的 换机周期已超过 40 个月。PC 方面,IDC 的研究数据显示,PC 消费市场的主流换机周期为 3-5 年。 尽管智能手机和 PC 的换机周期不断拉长,但是我们如果按照上一轮 2020-2021 年的出货高峰进行推 算,2024 年或迎来换机周期的临界点,“被动换机”的需求有望开始复苏。
终端设备进入 AI 时代,有望推升换机预期加快行业复苏
ChatGPT 开启 AI 产业革命,AI 大模型正式走向规模商业化应用。AI 的概念自十二世纪 50 年代提 出以来,经过了 70 多年的发展,在商业化应用方面历经起步、发展、突破之后,直到 2022 年 11 月, 美国 AI 公司 OpenAI 发布旗下 AI 聊天机器人程序 ChatGPT,标志着自然语言处理正式走向商用。 根据瑞银集团的研究显示,在发布后的短短两个月内,ChatGPT 的月活用户便突破 1 亿,成为史上 用户增长速度最快的消费级应用程序,2023 年 2 月,ChatGPT 试点推出付费订阅版本。随后谷歌、 Meta、百度、阿里、腾讯等互联网厂商均推出了自研的大模型产品,意味着一个 AI 大规模商业化时 代的到来。
AI 从云到端,处理重心正在向边缘转移。以 ChatGPT 为代表的生成式 AI 大模型持续落地和商业化 以来,表现出了强大的创造性和通用场景适用性,公共大模型从人类社会大量的公共数据中学习, 进而生成高质量的文本、图像、声音、视频等内容,为多领域的智能创新提供了较大潜力。然而, 出于数据安全和隐私保护的考虑,以及更高效率、更低成本响应用户需求的考虑,人们既希望获得 公共大模型强大的通用服务,又希望 AI 能够真正理解自己、提供专属个人的服务,并且能够充分保 障个人数据和隐私安全。因此,公共大模型和个人大模型混合部署、满足用户需求正愈加成为产业 共识,通过云端的公共大模型和本地大模型之间的混合,可以让每一个人都拥有自己的个人大模型, 实现 AI 真正惠及到每一个人。

芯片厂商纷纷发布 AI 芯片,助力 AI 模型端侧落地。随着大模型的处理中心不断从云端向终端侧下 沉,个人终端设备需要承载 AI 大模型的计算能力,并且对于个人大模型的普及应用而言,终端侧算 力支持是关键,即便本地大模型经过了压缩从而降低其算力需求,但仍然需要强大的本地算力支撑。 进入 2023 年,高通、联发科、英特尔等芯片厂商纷纷积极推出具备更高 AI 性能的芯片,为终端端 侧大模型运行提供硬件算力基础支持,助力 AI 模型端侧落地。
AI 已开始赋能手机,手机厂商积极自研 AI 大模型。手机作为当前互联网的主要入口,AI 应用范围 不断扩大,手机本地 AI 大模型成为各品牌厂商重点发力方向,2023 年 8 月以来,智能手机品牌纷 纷加注 AI 功能,最新的 AI 手机也纷纷亮相。搭载端侧 AI 大模型的智能手机,能够实现智慧交互、 AI 文本创作、AI 修图、实时语音翻译等特色功能,随着 AI 在系统协同层面的更加成熟,将有效提 升用户的使用体验。
PC 是承载大模型的理想平台。大模型多模态自然语言交互、多场景内容创作和生成能力,强 AI 算 力依赖、频繁的个人数据输入输出的属性,都与交互模态丰富、全场景承载能力、具备本地超强算 力和本地安全强大存储的 PC 具有很强的匹配性,因此个人大模型的普惠要求和 PC 的承载优势完美 契合,PC 最有可能成为适合承载大模型的理想平台。
联想首推 AI PC,主流厂家纷纷跟进。2023 年 10 月 24 日,在联想创新科技大会(Lenovo Tech World 2023)上,联想集团董事长兼 CEO 杨元庆展示了联想首款 AI PC、大模型压缩技术、人工智能双胞 胎(AI Twin)等一系列人工智能创新科技成果。随后 12 月 15 日,在 2023 英特尔新品发布会暨 AI 技术创新派对上,联想集团副总裁、中国首席战略官阿不力克木·阿不力米提正式公布联想 ThinkPad X1 Carbon AI 、联想小新 Pro 16 AI 酷睿版两款 AI PC 产品,并于当天同步开启预约预售。戴尔、 惠普、宏碁等主流 PC 厂商也相继表示将在 2024-2025 年推出全新 AI PC 方案。
AI PC 将赋能创造力,显著提升工作效率。根据 IDC 和联想在《AI PC 产业白皮书》中对于 AI PC 的畅想,AI PC 能够针对工作、学习、生活等场景,提供个性化创作服务、私人秘书服务、设备管 家服务在内的个性化服务,不仅提高生产效率,简化工作流程,而且更好的掌握用户的喜好,保护个 人隐私数据安全。
2024 年 AI PC 大规模出货有望开启,全球 PC 产业将稳步迈入 AI 时代。IDC 的研究数据显示,目 前 PC 消费市场的主流换机周期为 3-5 年,2022 年仅有 10%左右的用户有 2 年内置换 PC 的计划。 而 AI PC 的到来将加速这一换机潮的到来,越来越多的用户将因为 AI PC 而做出提前置换 PC 的决 定。据群智咨询数据,预计 2024 年全球 AI PC 整机出货量将达到约 1300 万台。在 2025 年至 2026 年,AI PC 整机出货量将继续保持两位数以上的年增长率,并在 2027 年成为主流化的 PC 产品类型, 这意味着未来五年内全球 PC 产业将稳步迈入 AI 时代。由于 AI PC 产品对硬件和软件基础设施的要 求均有所提高,软硬件仍需持续迭代为产品落地创造条件。
AI Pin 独创全新交互形态,引领 AI 终端浪潮。2023 年 11 月 9 日,Humane 公司正式发布 AI Pin。 AI Pin 是一款没有屏幕,产品中仅包含处理器、摄像头、传感器、扬声器、麦克风以及微型激光投 影仪的新形态硬件产品。凭借 OpenAI 的技术支持、以及基于 GPT-4 开发的专有语言模型,AI Pin 可以完成诸如信息梳理与要点总结、实时翻译、制定导航路线等多项 AI 功能,其没有显示屏幕,而 是利用激光投影将显示界面投射到手掌上,颠覆之前的传统硬件屏幕+触控屏的交互方式。AI Pin 的 推出,将促进大模型在终端设备应用的深入。
端侧 AI 产品刺激“主动换机”需求,2024 年消费电子有望迎来小复苏周期。端侧大模型将成为消费 电子品牌厂商提升个性化用户体验、打造产品差异化竞争力的重要方向,我们预计 2024 年会有越来 越多的企业推出 AI 手机及 AI PC。考虑到消费电子产品临近换机周期临界点,具备更强 AI 能力的 终端新品推出或将刺激“主动换机”需求,带动消费电子见底复苏。根据 Canalys 在 2023 年 11 月份做 出的预计,2024 年全球智能手机和 PC 的出货量将有望分别实现同比增长 4%及 8%。
内容端限制 XR 行业发展,苹果 Vision Pro 有望助力市场反弹
XR 行业发展从资本狂热到迅速降温,全球出货量持续承压。2014 年,Facebook 花了 30 亿美元收 购了 VR 头显设备公司 Oculus,引发产业界关注,随后谷歌、索尼、HTC、三星等大企业纷纷加码 XR,行业迎来一波发展热潮,根据 IDC 的数据显示,2016 年全球 XR 出货量达 904 万部,同比增 长 383%。但随后因硬件体积过大、造成眩晕、以及内容生态上的短板,XR 产品在消费端市场推进 进程低于预期,行业由资本狂热到迅速降温,根据 Wellsenn XR 的数据显示,全球 XR 设备出货量 自 2022 年三季度以来已经连续六个季度同比下滑,出货量持续承压,其中出货量占绝大多数的 VR 设备,由于产品节奏放缓以及新品竞争力较弱的原因,销量下滑较为显著,2023 年第四季度全球 VR 出货量 303.0 万台,同比下降 11.1%。相对而言,全球 AR 头显由于主要面向远程教育、工业制 造和军事等需求较为稳定的 B 端市场,并且受益于雷鸟、星纪魅族等新品的发布,全球出货量有所 提升,2023 年第四季度全球 AR 出货量 18.8 万台,同比增长 19.8%。
XR 内容开发商数量和应用场景有限,是目前制约 XR 发展的主要瓶颈。目前国内面向消费端的 VR 内容开发商数量较少,据Wellsenn XR统计,截至2022年末保持活跃的开发商仅160家,占比约76%, 持续运转但不活跃的内容开发商占 24%。站在 XR 内容开发商的角度,研发成本过高、较难实现盈 利均是影响其内容开发的重要因素。另外,XR 平台内容数量少、应用场景有限也是制约 XR 发展的 主要掣肘。从数量上来看,截至 2022 年底各平台内容数量仅千级,而从内容上来看,目前主流 VR 设备专注于游戏、视频、健身等娱乐场景,以 Quest 平台为例,截至 2022 年 12 月 31 日的 10 大高 频标签的内容类型 8 款为游戏方向,2022 年 Steam 铂金榜单仍以老牌 VR 游戏占大部分,如《半条 命:Alyx》、《Beat Saber》等。
苹果 MR 产品发布,基于空间计算实现人机交互全新体验。这是一款混合现实(MR)头显,售价 3499美元起,于 2024年 2月 2 日通过全美所有苹果零售店及美国苹果在线商店发售。Apple Vision Pro 是苹果在 16 年 AirPods 后产品品类的最大一次创新,搭载全球首创的空间操作系统 Vision OS,通 过用户与数字内容互动的模式,采用了基于眼动追踪+手指运动的新一代人机交互方式,通过用户与 数字内容互动的模式,让数字内容如同存在于真实世界中。Apple Vision Pro 作为一台革命性的空间 计算设备,有望颠覆传统设备带来的应用体验、影音娱乐以及空间社交,或将开创空间计算的新纪 元。
硬件配置领先行业,全面提升用户体验。Apple Vision Pro 搭载 Pancake 光学方案、硅基 OLED 显 示屏幕与眼球、手部追踪交互方式等核心技术,可以实现空间 3D 高效建模、突破性系统级交互、 VR 与 AR 模式平滑切换等创新功能。显示方面,Apple Vision Pro 配置 2 个 1.42 英寸 Micro OLED 4K 显示屏,单眼分辨率达 4K,可实现双目 8K 的效果,结合三片式 Pancake 光学方案可实现更好的成 像效果;交互方面,Apple Vision Pro 采用全新的操作系统,使用眼动追踪来移动光标,用手指捏合 来进行选择和滚动,综合了眼神+手势+语音的交互方式,不需要额外的手柄操作;芯片方面,Apple Vision Pro 采用协处理设计,搭载 M2 芯片及 R1 芯片,其中,M2 芯片用于底层操作系统、执行计 算任务,R1 芯片为苹果全新设计,专为头显处理摄像头、传感器的数据传输。Apple Vision Pro 的高 配置标志着 XR 技术的成熟,用户可获得较为优质的使用体验。
苹果通过投资并购和专利研发布局内容生态领域,有望打破产业瓶颈。苹果自 2015 年以来便开始收 购 MR 领域公司,为其 MR 内容生态服务,2015 年苹果收购了从事 AR 和机器视觉解决方案的徳国 公司 Metaio,后又陆续收购了面部动画和动作捕捉、游戏引擎、视觉研发等相关初创企业。2020 年, 苹果又收购了两家分别提供 VR 体育直播和 VR 视频会议的公司。苹果目前已经申请了多项 MR 专 利,包括手动控制、智能戒指、空间窗口、眼动交互、OpticID、空间音频、计算机生成现实体验等, 有助于 XR 从传统的游戏场景到办公、学习、生活场景的开拓。不同于谷歌、微软、Fackbook 等 XR 行业领跑者,苹果并不急于推出 XR 头显设备,而是通过一系列投资并购和专利研发,完成了在内 容生态领域上的布局。以足够吸引力的内容生态做支撑,在此基础上推出的 Apple Vision Pro 有望打 破产业瓶颈,实现头显终端销量与应用生态的突破。
XR 新品竞速发布,开启行业新时代。2023 年索尼、Meta 发布多款重磅 XR 新品,PSVR2、Quest3 性能均显著提升,在人机交互方面具有突破性进展。2023年2月,索尼推出VR眼镜新一代机型PSVR2, PSVR2 在硬件规格、功能体验上较六年前上市的初代 PSVR 有了不少提升。硬件规格上,PSVR2 单 眼分辨率为 2000x2040、最高 120Hz 刷新率 OLED 屏,支持 4K HDR 和 110°视场角,具有更高的显 示率、更快的刷新率以及更宽的视野。功能体验上,PSVR2 采用眼球追踪,交互操作更友好,6DoF 运动感应追踪,具有沉浸式游戏体验感。2023 年 9 月 Meta 发布新一代 MR 头显 Quest 3,相较于上 一代头显 Quest 2,Quest 3 搭载了高通骁龙 XR2 Gen 2 芯片,具有更强大的处理器,支撑了更高性 能;与此同时,Quest 3 将 Pancake 光学元件与更高分辨率的显示器结合,厚度比 Quest 2 薄了 40%, 单眼分辨率更高,通过更清晰的屏幕提升视觉效果。我们预计 2024 年 XR 设备整机厂商会不断推出 对标 Apple Vision Pro 的新品,全球科技巨头将继续大力布局 XR 头显产业链,应用场景拓展及生态 的完善有望推动 XR 行业的持续成长与繁荣,开启行业的新时代。
应用场景逐渐丰富,XR 产业有望迎发展机遇。虽然目前 XR 设备的应用场景仍集中于游戏领域,但 随着 XR 头显设备的不断升级,在社交、办公、教育、医疗等更多的应用场景有望被拓宽和发掘。 据 Golden Sachs 预测,2025 年全球 XR 市场医疗健康应用场景占比可达到 14.57%,工程领域占比可 达到 13.43%。随着应用场景的逐渐丰富,XR 设备有望在硬件迭代+内容成熟的驱动下,打开消费级 市场,迎来新的发展机遇。
3C 设备涉及种类众多,需求受下游产品周期直接影响
3C 自动化设备种类众多,市场空间广阔。3C 产品的生产流程复杂、工序良多,按工艺流程先后顺 序,包括前段零部件加工、中段模块封装、后段整机组装三大环节,专用设备众多。以手机生产为 例,前段环节包括集成电路(IC)、印刷电路板(PCB)、液晶模组、背光模组、触摸屏、外壳、 电池、摄像头等零部件制造,中段环节包括主板表面贴装(SMT)、面板组装(LCM),FATP 后 段组装环节是指整机组装、检测等。据智研咨询的统计,截至 2022 年全球 3C 自动化设备市场规模 约为 503.79 亿美元,其中中国作为全球最大的 3C 产品制造国,3C 自动化设备市场规模 2349.80 亿 元,占比超过 60%。

国内相关上市公司众多,“小而美”专注不同细分领域。由于 3C 设备的种类较多,叠加下游客户的 供应链策略,所以导致国内 3C 设备相关的公司数量众多,典型的代表企业如博众精工、科瑞技术、 快克智能、凯格精机、荣旗科技等。从各个上市公司的 2022 年财务数据来看,大部分公司的收入规 模在 10 亿元以下,但是毛利率普遍在 40%以上,呈现出“小而美”的特征。
3C 设备具备较强定制化属性,终端客户具备较大话语权。各个消费电子产品差异较大,因此相关生 产设备需要根据特定客户需求进行定制化研发,因此 3C 设备具备较强的定制化属性,并且在研制的 过程中要与终端客户保持紧密的联系,以苹果公司为例,与设备厂商通常存在两种合作模式: 第一种是苹果公司直接采购设备后,将设备放置于部分 EMS 厂商处、用于苹果公司产品的 生产,EMS 厂商需负责设备后续的运行维护、更换设备易耗配件,因此有关 EMS 厂商需向 设备厂商购配件; 第二种是 EMS 厂商与设备厂商签订合同、进行直接交易,但是苹果公司对技术要求较高的 工序环节,仍然会全程参与工艺验证、以保证产品品质,并在验证通过后,指定 EMS 厂商 根据验证情况,采购满足技术要求的设备。此外,苹果公司的 EMS 厂商还会自主采购设备, 用于非苹果产品的生产。 所以尽管苹果公司实行“轻资产”运营,但是由于其对产品品质的把控较为严格,在绝大部分的产品 工艺验证和商务条款谈判环节均主要由苹果公司主导。其他消费电子品牌虽然没有苹果对供应链有 如此严格的要求,但是合作模式也基本与苹果公司类似,因此对于设备厂商来说,终端客户具备较 大的话语权。
3C 设备供应商通常提前一年开始参与新品的工艺研发。3C 相关产品迭代速度快,因此往往需要依 据下游终端厂商商品迭代周期,提前进入生产工艺迭代周期。依然以苹果产业链为例,设备的开发 和销售周期包括设计、打样、小批量验证、量产交付四个阶段,苹果公司根据其各年度新品发布计 划,通常提前一年便开始新产品的生产工艺验证,相应的 EMS 厂商和设备供应商为保证其能及时推 出新产品,需要从产品设计阶段开始,便参与到工艺验证当中。因此,3C 设备的采购需求及计划执 行情况,受苹果公司产品工艺验证的周期直接影响。
3C 设备的需求增长周期受下游产品周期的直接影响。智能制造装备历经多年发展,主要技术目前已 趋于成熟,设备的可使用周期已达 3 至 5 年,若消费电子厂商新发布产品的部分生产工序涉及的工 艺变动幅度不大时,可仅通过优化原有设备的核心零部件、运动算法等方式满足变动幅度不大的新 工艺需求、从而满足部分新增的产能需求。因此目前推动下游客户设备采购需求增长的主要因素为 新产品旺盛的市场需求带来的产能扩张,以及新产品较大幅度的工艺变化带来的对设备更新换代的 需求。若下游客户前一年向设备商采购设备的金额较大,但次年新产品市场需求低迷导致新增产能 需求较小、或新产品工艺变动幅度较小导致需升级换代的设备有限等情形发生,均将导致次年的设 备采购需求下降、使得设备商销售金额下降。通过观察典型的苹果产业链相关设备厂商的历史情况, 可以看到其相关业务的增速基本与苹果手机的出货量及产品创新周期保持相同的趋势。

钛合金加速导入,带来新的成型及加工工艺需求
消费电子头部厂商近期纷纷发布钛合金相关产品。2023 年 7 月,荣耀 MagicV2 折叠屏手机铰链宣告 使用钛合金 3D 打印技术制造,首次实现 3D 打印在消费电子领域的规模化应用;9 月,苹果在秋季 发布会上发布了全新的 iPhone 15 Pro/Pro Max 手机和 Apple Watch Ultra 2 手表,二者的边框均使用 了钛合金材料;10 月,小米发布小米 14 系列手机,其中小米 14 Pro 提供了钛金属特别版,中框使 用了 99%的纯钛材料;2024 年 1 月 18 日,三星正式发 Galaxy S24 Ultra,机身采用钛金属设计。
钛合金具备轻量化和高强度特性,契合当前消费电子产品对材料的要求。钛金属具有密度小、比强 度高、导热系数低、耐高温低温性能好,耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特点,被广泛应用于 航空、航天、舰船、兵器、生物医疗、化工冶金、海洋工程、体育休闲等领域。钛合金的轻量化、 高强度特点,可以满足消费电子产品对材料的减重、坚固、耐磨等多重需求,以最新发布的使用钛 合金边框的 iPhone 15 Pro 为例,相比于使用不锈钢边框的 iPhone 14 Pro,重量由 206g 降低为 187g, 减重效果明显。
钛合金主要有 CNC 加工和 3D 打印两种主要的加工方式。材料加工的方式主要分为传统的 CNC 精 密加工和 3D 打印技术,二者的技术原理可以总结为“减”材制造好“增”材制造,根据铂力特招股说明 书,减材制造适用于批量化、大规模制造,但在复杂化零部件制造方面存在局限,增材制造适用于 小批量、复杂化、轻量化、定制化、功能一体化零部件制造。对于钛合金的加工,采用 CNC 精密加 工的代表是 iPhone 15 Pro 的钛合金中框,而采用金属 3D 打印的代表产品是荣耀 MagicV2 的铰链。
钛金属在消费电子中早有应用,技术驱动降本后有望大规模推广。钛金属并非近期才被应用于消费 电子行业,早在 2001 年苹果公司便推出了全球第一款钛合金外壳笔记本电脑 PowerBook G4 Titanium, 但是一直以来并未大规模推广使用,主要原因是钛合金强度高、导热系数低和化学活性高等特点, 导致以前传统工艺下钛合金材质的机械加工难度大、良率低、成本高。但是随着原材料的降价以及 加工工艺的不断进步,钛合金应用成本已大幅降低至 3C 消费电子领域可接受范围。
钛合金 CNC 加工难度大、时间长,显著增加切削设备及刀具需求。由于钛合金热导率小、化学活 性高、变形系数小、弹性回复大的特性,造成加工难度较大,根据艾邦高分子数据,钛合金手机中 框整体良率约为 30%-40%,远低于铝合金中框的 80%。鉴于钛合金的材料特性,切削钛合金的刀具 材料应具备 1)硬度高兼备高强度和韧性;2)良好的耐磨性;3)材料与钛元素亲合性较低,不与 钛合金材料发生熔敷、扩散;4)良好的抗热冲击性。目前,适合并广泛应用于加工钛合金的刀具材 料主要有钨钻类硬质合金,以及聚晶立方氮化硼(PCBN)和聚晶金刚石(PCD)等超硬刀具材料, 其中 PCBN 和 PCD 等超硬刀具材料可以实现钛合金材料的高速、高精度和高稳定性加工。随着消 费电子领域钛合金材料渗透率的逐步提升,由于钛合金加工难度大、加工时间长,对切削设备和刀 具的需求有望显著提升。
3D 打印能够解决钛合金传统加工难题。3D 打印通过逐层打印的工艺,完成后的毛坯件已经十分接 近最终成品的形状和尺寸,因此仅需进行后道的精加工和表面处理等步骤,有效的解决了钛合金减 材加工中所遇到的刀具损耗严重、加工效率低等问题,同时保证了较高的加工良率和材料利用率, 在结构复杂的中小尺寸零件的加工生产中具有显著优势。 成本快速下降有望在消费电子领域大规模应用,带动 3D 打印设备需求上升。3D 打印的生产成本较 高,过去一直被认为在大规模的生产中不具备经济效益,因此主要应用于航空航天等高附加值领域, 在民用工业中通常被用来进行原型试制或是定制化的小批量生产。随着技术的不断进步,近期粉末 原材料以及 3D 打印设备的价格均有所下降,3D 打印成本不断下降,3D 打印工艺钛合金零部件首次 在 3C 领域得到应用。
钛合金零部件仍需抛光打磨,带来抛磨设备市场新增量。无论是采用 3D 打印还是 CNC 加工,两种 粗加工工艺完成后,尤其是 3D 打印出的部件通常表面较为粗糙,需要额外的后处理,如机加工、 研磨或抛光,以获得高精度的光滑表面。因此随着后续钛合金的大规模应用后,研磨抛光需求量有 望大幅度提升。
折叠屏市场接受度不断提高,有望进一步提升钛合金用量。根据 IDC 中国的统计,2023 年第四季度, 中国折叠屏手机市场延续快速增长趋势,出货量达到 277.1 万台,同比增长 149.6%,2023 年全年出 货量约 700.7 万台,同比增长 114.5%,自 2019 年首款产品上市以来,中国折叠屏手机市场连续 4 年同比增速超过 100%,在近几年整体智能手机表现低迷的大背景下,折叠屏手机的表现令人眼前一 亮。目前除苹果外,全球主流智能手机品牌均在折叠屏领域有所布局。轻薄是影响用户购买折叠屏 手机的关键因素,也已成为折叠屏手机的第一科技力。折叠屏手机的轻薄化要求,有望加快钛金属 的应用。
折叠屏手机有望提振 MIM 工艺需求。金属粉末注射成形(MIM)是一种将金属粉末与一定的粘结 剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法,是将传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形技术相结合 而形成的一种新型“近净成形”技术。MIM 工艺通常适用于生产高复杂度、高精度、高强度、外观精 美的精密结构零部件,对于形状复杂且利用机械加工等工艺方法无法加工的小型零部件,MIM 工艺 尤其适用,由于折叠屏手机的折叠铰链结构较为复杂,因此MIM成为其铰链零部件制造的核心工艺, 与 3D 打印工艺优势互补。随着折叠屏手机需求不断提高,有望提振 MIM 工艺的需求。
XR 设备快速发展,相关设备迎来新机遇
显示屏、光学模组、芯片为 XR 设备的核心零部件,苹果 MR 中显示屏和光学的成本显著提升。据 Wellsenn XR 对不同 XR 设备的 BOM 拆解来看,显示屏、光学、芯片为 XR 设备的核心零部件,在 苹果 Vision Pro 和 Meta Quest 3 中三者成本占比均处于前三位置,合计占比 70%左右。相对于经济 型产品 Meta Quest 3 而言,苹果 Vision Pro 的显示屏和光学模组成本提升明显,显示屏方面除了增 加了一块异形柔性 AMOLED 屏之外,苹果还采用了两块硅基 OLED(Micro-OLED)屏幕,成本 700 美元显著高于 Meta Quest 3 的 Fast-LCD 屏幕成本 80 美元,另外苹果 Vision Pro 的 Pancake 光学模组 的成本同样有所提升。

Micro-OLED 具备高像素密度、轻薄、低功耗等显著优势,有望成为下一代 XR 主流屏幕。较于其 他技术路径,Micro-OLED 显示屏具有自发光、能耗低和体积小等特性,可实现更高色域、分辨率 及发光效率等优势,天然适配于近眼显示设备,有望取代 Fast-LCD 等传统方案,成为 XR 设备的下 一代主流屏幕。根据 Wellsenn XR 的预计,全球 XR 屏幕市场空间预计由 2022 年的 5.4 亿美元增长 至 2030 年的 203.0 亿美元,年均复合增长率为 57.4%,其中 Micro-OLED 的市场空间将从 0.3 亿美 元提升到 94.0 亿美元,占比达到 46.3%。
Micro-OLED 的制备工艺复杂、技术难度高。Micro-OLED 是 CMOS 技术与 OLED 技术的紧密结合, 是融合无机(CMOS)和有机(OLED)半导体技术,其中 CMOS 技术包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、 CMP 等,湿法制成较多;而 OLED 技术则主要采用真空蒸镀技术工艺,以干法制程为主;将两者集 成于同一器件之中,对于工艺技术要求非常严苛。
Micro-OLED 制造过程中涉及的主要设备仍主要依赖进口,国产化率较低。OLED 生产中涉及核心 设备包括蒸镀设备、光刻设备、显影/刻蚀设备、薄膜沉积设备等,基本均被海外厂商高度垄断,以 其中蒸镀设备为例,Canon Tokki 作为全球最大的 OLED 蒸镀机生产商,2018 年市占率高达 90%, 处于市场垄断地位。国产 OLED 蒸镀机仍处于不断的追赶和突破当中,合肥欣奕华、苏州方昇光电 股份有限公司都已研发出 G1 代 OLED 蒸镀机,奥来德的 200*200 表征测试用的小型蒸镀机已经交 付了两台,硅基 OLED 蒸镀机、钙钛矿蒸镀机也在跟客户讨论当中。
模组段工艺主要涉及绑定、贴合和检测类数据,国产化率相对较高。模组段设备技术壁垒相对较低, 国产化率相对较高,其中绑定和贴合为模组段制程中的核心设备,绑定类设备的供应商主要为韩国 的 ATS、SFA、Finetek,国内主要为天通吉成,联得装备等,贴合设备海外厂商主要包括韩国 SHINDO, TOPTEC 以及 LDK,国内联得装备目前已有贴合设备产品,易天股份则可以提晶圆显示偏光片贴附 设备、OCA 贴合设备等。检测设备中,华兴源创和精测电子均已获得下游客户订单。
光学模组方面,Pancake 或将成为 XR 的首选方案。VR 设备的光学模组经历了非球面透镜、菲涅尔 透镜和 Pancake 方案三个阶段,目前菲涅尔透镜以低成本和可控的成像质量,成为当前多数 VR 头 显选择的方案。但随着 VR 在消费级市场逐步渗透和起量,C 端消费者对 VR 的轻薄、以及成像质 量、佩戴体验提出了更高的要求,折叠光路原理的 Pancake 方案以轻薄、优秀的成像质量以及逐步 成熟的量产工艺,逐渐成为消费级 VR 光学的发展和进化方向,特别是以 Meta、苹果、Pico、华为 等为代表的头部企业已经推出和即将推出 Pancake 方案的头显,未来有望成为主流的光学方案。
Pancake 光学模组贴膜工艺为模组制备核心环节,国内设备厂商不断突破。 Pancake 光学模组的生 产工艺主要包括光学设计、透镜加工、透镜贴膜、组装、检验和封装六个流程,其中最关键的工艺 是贴膜,反射式偏振膜和 1/4 相位延时片的质量以及贴膜的工艺直接影响成像的质量。根据光学设 计方案,贴膜的方式主要包括曲面贴膜和平面贴膜两种,曲面贴膜技术难度高。根据深科达的公告 显示,其已能够提供 3D VR 热成型贴合设备、3D AA 胶合设备以及 IJP 设备等,该设备均可用于 VR 眼镜 Pancake 光学模组生产端,主要客户为国际一线知名客户。
Pancake 检测设备主要包括光学功能检测和外观检测,为成像的品控关键。MR 生产线配备 Pancake 镜片功能检测设备和外观检测设备,功能检测内容包括成像畸变、瞳孔游移、镜片焦距、成像清晰 度、对比度、鬼影等;外观检测内容包括脏污、变形、线散、偏移、划痕等,根据杰普特的财报显 示,其 2022 年已经向头部客户交付 MR 光学校准测试设备,并在 23 年上半年协助其开发二代 MR 产品。
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