2026年电子元件行业：液态金属行业五问五答

液态金属行业五问五答

液态金属过去几年逐步进入大家的视野，主要是在以华为为代表的折叠屏品牌中有应用， 多用于折叠屏铰链内部的转轴，近年来市场对液态金属的讨论较多，主要系苹果第一代 折叠屏手机有望采用液态金属转轴。液态金属并非消费电子行业的新技术，过往安卓系 折叠屏手机的销量并不大，此外大家出于成本的考量，并未完全采用液态金属转轴，部 分机型为 MIM 转轴方案，因此液态金属转轴市场并未出现爆发式增长。苹果作为全球 消费电子硬件创新的引领者，其自身的高端机存量用户 10 亿以上，安卓品牌在前几年 已经给消费者完成折叠屏市场教育阶段，大量 IOS 用户期待苹果的折叠屏手机问世，我 们预期其首代产品将大卖，若后续采用液态金属转轴也会对当下安卓品牌形成很好的示 范作用，液态金属行业或将迎来新一轮高成长。针对市场普遍关注的几个问题，本篇报 告以五问五答的形式行文论述。

什么是液态金属

液态金属，即非晶合金，是指与通常情况下金属材料的原子排列呈现的周期性和对称性 所不同的非结晶状态的金属，其内部原子排列为短程有序、长程无序的玻璃态结构，因 此又被称为“金属玻璃”。

随着非晶成形能力较强的合金体系的出现，相应的非晶零件成形技术也得到了极大的发 展。目前非晶合金的零件成形技术主要包括铸造成形、热塑性成形、焊接、粉末烧结、 增材制造技术等，成形零件的尺寸极限跨及纳米至厘米尺度；其中铸造工艺是最有可能 实现非晶合金零件大批量工业生产的技术路径。

非晶合金材料由于优异的物理化学性能显示出极强的发展潜力，被视为 21 世纪的新材 料。物理方面，液态金属具备较低熔点、低电导率、低热导率特点；力学性能方面，液 态金属具备高强高硬、耐刮划、无塑性变形、高弹性极限特点；化学性能方面，液态金 属具备较高的耐蚀性。液态金属（块体非晶）屈服强度可达铝合金的 10 倍、不锈钢的 4.5 倍；硬度可达铝合金的 5 倍、不锈钢的 3.5 倍。

根据实验结果，锆基非晶合金在耐划伤、组装拆卸不变形方面，可优于钛合金和不锈钢； 耐腐蚀方面，可优于不锈钢。通过对锆基非晶合金、TA2 钛合金和 316L 不锈钢的耐腐 蚀、耐划伤、弹性性能和生物友好性的对比实验，可发现锆基非晶合金具有良好的耐腐 蚀性能、最优异的抗划伤性能和远优于两种材料的弹性性能，同时镍释放不超标。通过 锆基非晶合金与钛合金、不锈钢的性能对比结果显示，屈服强度、维氏硬度方面，锆基 非晶合金可强于钛合金、不锈钢。通过非晶合金与几种常见的材料的强度和弹性极限的 比较，可以看出非晶合金具有高强度，高弹性。

液态金属应用场景

液态金属按照下游应用可以分为航空军工、电力电子、消费电子、医疗、体育等领域， 受益于产业应用的逐步培育，未来应用领域有望持续拓展。

液态金属按照品类可以分为铁基、铁镍基、钴基非晶合金、铁基纳米晶合金、锆基非晶 合金、镓基/铟基非晶合金等。铁基非晶合金主要应用于中低频环境的变压器、电机材料， 纳米晶合金凭借高磁导率、低损耗、高传输效率等特点，主要用于中、高频环境的电子 磁性元器件，锆基、镓基等新型非晶合金的应用领域在不断拓展。

从市场规模来看，考虑到行业仍处于培育期，其加工过程对设备、工艺参数要求较高， 原材料价格昂贵，因此过往市场规模并不大，根据 Global Growth Insights 数据显示， 2022 年液态金属市场规模约 0.95 亿美元，行业里面重要玩家宜安科技公司 2024 年液 态金属业务收入为 1.23 亿元。

液态金属在折叠屏的应用趋势

铰链是折叠屏手机的核心精密组件之一，渐成各家手机厂商技术实力展点。为了使折叠 屏能够实现紧密贴合和平整展开等操作，铰链需要完成精密限位、阻尼保护以及多次开 合等功能，是实现稳定、可靠的折叠屏产品的关键。

内折手机大体分为 U 型、棒球型、水滴型三种铰链类型。U 型铰链结构简单，但会导致 手机厚度增加；球棒型铰链合上有缝、折痕大，且容易进灰；水滴铰链合上无缝、折痕 小、不易进灰。球棒铰链是 U 型铰链的改进，折叠屏铰链的对比通常是 U 型铰链与水 滴铰链间的比较。从技术原理来说，水滴铰链大致是将 U 型铰链的 1.5mm 弯折半径放 大到 3mm，并通过放大范围来分散由于折叠给屏幕带来的压力，是一种以增加铰链空 间换取视觉体验提升的解决方案。 一方面，水滴铰链是目前最成熟的铰链技术，它让机身轻薄的同时可以做到折叠无缝、 折痕浅和多角度自由悬停；但另一方面，水滴铰链使用的零部件数量是 U 型铰链的几 倍，造价更加昂贵。如 OPPO Find N 折叠屏手机中使用的水滴铰链方案使用了 136 个 零件，而普通 U 型铰链的零件才不过 60 来个。在如此复杂的结构下，再加上液态金属、 钛合金、锆合金、航天材料等昂贵金属支撑材料的应用，让水滴铰链的造价更加高昂。

当前液态金属主要应用在折叠屏手机铰链里面的“龙骨”即转轴，考虑到转轴结构较为 复杂，目前主要应用液态金属、MIM、碳纤维三种常见方案，华为此前发布三折叠屏 Mate XT 非凡大师版则是外折转轴采用液态金属，内折采用 MIM 方案，华为折叠电脑 MateBook Fold 非凡大师主轴同样采用锆基液态金属。此外，OPPO、vivo 在其部分机 型上也有宣传转轴使用液态金属材料。液态金属有着高强高硬、耐磨性好等特点，但是 成本相对 MIM 工艺更高，碳纤维的优势在于可以解决折叠屏重量的痛点，但是相较于 金属材料缺点在于韧性较差。因此在折叠屏铰链转轴材料选择上各家厂商各有偏好，技 术路径未收敛，未来 A 客户的技术路径选择或给行业带来一定示范作用，其第一代折叠 屏手机或有望采用液态金属材质。

如何看待折叠屏手机不同工艺路径

铰链设计、制造具备高技术壁垒。精密机械铰链包含数十甚至一百多种金属零部件，组 装程序复杂，并且需要金属注射成型（MIM）、计算机数字控制机床（CNC）与冲压等 金属制造工艺，设计、制造壁垒很高。此外，折叠屏铰链开发需经历从运动原理到子功 能模块的设计，再到材料的选择以及不同加工、表面处理的尝试，也具备多重工艺壁垒。 铰链最后选择何种加工工艺和材料一方面需要考虑结构设计的复杂度以及追求的性能 表现，此外仍需考虑不同工艺的成本差异。

铰链朝着高性能方向发展，除了结构迭代，性能提升也可来自铰链制造工艺和材料的精 进。观察折叠屏手机铰链变化，采用了一体化设计、创新材料工艺、添加防尘设计，均 是为了提高开合次数、抗摔强度等，提高铰链性能。在现有铰链制造领域，已采用 MIM、 3D 打印等工艺，也已采用液态金属（非晶合金）、钛合金、高强钢和碳纤维等材料。