消费电子产品铝制结构件材料行业分析报告.docx
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消费电子产品铝制结构件材料行业分析报告
2018年消费电子产品铝制结构件材料行业分析报告
2018年8月
智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品的铝制结构件材料,系消费电子设备的重要组成部分。
一、行业主管部门、监管体制、主要产业政策
1、行业主管部门及相关行业组织
目前行业宏观管理职能由国家发改委、工信部承担,主要负责制定行业政策,指导技术改造;国家质量监督检验检疫总局负责行业技术质量标准的制定;国家安全生产监督管理总局对生产安全进行监管。
2、行业发展规划和主要产业政策
二、行业概况
1、消费电子产品结构件行业概况
结构件是消费电子产品的重要基础构架,对安装在其中的各种功能性元器件提供固定、支撑、保护和装饰等作用,并根据应用环境的不同,具备可连接性、抗震性、散热性、防腐蚀性、防干扰性、抗静电性等功能。
结构件从用途上分类,可分为外观件、保护件、屏蔽件、补强件。
从所使用原材料分,可以分为金属结构件和注塑结构件。
结构件关系着产品的外观和内部构造设计,相对显示器件、被动元件、芯片等偏标准化零部件,客户对精密结构件的要求呈现多样化。
作为消费电子产品的重要组成部分,结构件的设计和制造约占消费电子产品开发周期的二分之一,是消费电子产品生产制造的关键环节,其先进的生产工艺也成为消费电子产品生产的重要支撑。
随着消费电子产品更新换代的加快,终端厂商往往需要针对新机型而开发新的结构件产品。
消费电子产品结构件包括外观结构件和内部结构件两部分。
消费电子产品结构件材料行业的上游是基础材料制造商,如:
铝锭或铝合金生产厂家,下游为手机品牌厂的代工厂和手机品牌商。
消费电子产品铝制结构件材料的发展与铝合金材料在笔记本电脑、平板电脑和智能手机等消费电子领域的应用紧密相关。
2008年之前,铝合金材料在笔记本电脑等设备中虽有小范围应用,但主要集中在小型零组件方面,如内部支撑、固定结构等。
2008年,苹果公司正式推出了铝合金一体成型(AluminumUnibody)机身设计的Macbook系列,推出了笔记本电脑产品的全新制造方法并推动了铝合金材料及CNC加工供应链的不断完善,引领了铝合金材料由小型零组件向结构性部件升级的风潮;同样地,2010年苹果公司采用铝合金一体成型设计的iPad系列平板电脑产品也取得了空前成功。
相较于笔记本电脑和平板电脑领域,铝合金一体成型设计在智能手机领域的应用较为缓慢,其主要原因有三点:
一是与塑料结构件相比,铝制结构件CNC加工难度更大、成本更高,将直接影响到终端产品的售价,而智能手机更新和更换频率高于笔记本电脑和平板电脑,其消费者具有更高的价格敏感性;二是智能手机在日常生活中具有较高的使用频率且消费者对外观、色彩等具有多样化的需求,然而铝制结构件的物理性质决定了其较难进行着色处理,无论从色彩的耐久度还是多样化方面均存在技术难题;三是铝制结构件具有天然的电磁屏蔽特性,而智能手机作为通讯设备对射频信号的传输能力及稳定性要求更高。
随着技术的发展,上述问题逐步得到解决。
苹果公司于2012年推出其首款采用铝合金一体化成型设计的智能手机iPhone5,采用阳极氧化工艺处理了铝制结构件深色着色问题,采用背板上下镂空并以陶瓷材料填充设计处理射频信号传输问题;同期主流厂商亦有HTC推出One系列高端智能手机,采用了铝制结构件作为背板并采用注塑、蚀刻工艺处理射频信号传输问题。
该阶段铝制结构件材料在智能手机行业虽有应用但主要集中在各品牌高端机型,也存在诸如耐磨性不足等问题。
铝制结构件在消费电子产品中的成功应用推动了整个产业链的发展,从消费电子用铝合金制造、铝制结构件材料挤压到后续CNC精加工、蚀刻注塑、阳极氧化、喷砂、高光等工艺和规模均得到显著提升。
相比于塑料结构件,铝制结构件具有散热效果佳、抗压抗弯能力强、抗刮抗划伤等优点,且外观更加时尚美观、机身更薄、质感更好,在智能手机行业深受消费者的认可。
自2014年起,消费电子产品铝制结构件进入快速发展阶段,单位生产成本逐渐降低、结构设计和生产工艺更加成熟。
由于下一代移动通信技术(5G)对数据传输、发展日益壮大的无线充电标准(Qi)技术对智能手机背板材料的电磁性质均提出了更高的要求,5G网络下的智能手机很有可能采用玻璃、陶瓷等非金属背板。
但是相较于金属材料,该类材料仍存在韧性不足、抗摔能力差等缺点,因此更需要采用高强度、高性能的中框结构件进行支撑,金属结构件仍将是智能手机结构件中最重要的组成部分。
目前智能手机结构件已由全金属机身设计逐渐向金属中框结构演变,金属材料也由原6系中等强度铝合金向性能更加优秀的6013系高强度铝合金、7系航空级铝合金或不锈钢升级。
2017年以来,各大主流厂商先后推出采用高强度铝合金中框+玻璃或陶瓷背板设计的高端旗舰型号手机,如苹果公司iPhone8/8plus、三星GalaxyS8/Note8/S9、华为Mate10等。
消费电子产品铝制结构件的制造流程较长,产品以高强度铝合金材料为起点,过程中采用各种工艺加工成型,经最终表面处理后用于消费电子产品的装配。
在整个过程中,材料品质控制和加工精度控制直接决定了产品的质量和性能。
消费电子产品铝制结构件行业一般分工情况如下图所示:
2、金属结构件在消费电子产品行业的应用和发展情况
消费电子产品结构件的需求来自于消费电子市场,其中最重要的部分来为智能手机市场。
智能手机品牌厂商的技术推动和智能手机终端消费者对手机外观的偏好变动直接影响着金属结构件市场。
由于铝合金的密度约为不锈钢密度的三分之一,且更容易进行着色处理,因此更能适应智能手机轻薄化、个性化发展的要求。
同时,不锈钢或钛合金在原材料价格、生产工艺复杂程度、加工成本控制、供应链规模等多方面处于相对劣势,目前业内仍以铝合金材料应用为主。
从全球来看,随着2012年采用铝合金一体成型设计的手机iPhone5推出以来,各品牌纷纷跟进,先后推出金属外壳手机。
自2014年起,金属机身在智能手机中的应用占比大幅提升,由约14%上升至2015年的约24.8%,并预计在2018年达到54.1%。
从国内市场分析,自2015年起,金属外壳在国产手机中的渗透率快速提升。
据统计,华为、OPPO、VIVO、小米、联想五大品牌手机金属外壳渗透率情况如下:
2016年,包括三星、苹果等国外品牌和华为、小米、VIVO、OPPO等国内品牌推出的中高端智能手机基本上均采用金属外壳,特别是苹果,其全系智能手机产品均采用了一体化成型的铝制金属外壳。
2015年下半年开始,金属外壳在国产中低端手机中渗透加速。
2015年,仅有乐视、奇酷等少量品牌推出千元级的金属外壳手机,而2016年包括华为、OPPO、VIVO等主流品牌都推出了千元级金属外壳手机。
根据GFK(GesellschaftfürKonsumforschung,消费品市场研究公司)研究显示,目前国内1500元以下的中低档智能手机市场占比约60%,金属外壳在中低端手机市场的渗透还有较大的空间。
2015年至2016年国产高端、中低端手机采用金属外壳的型号基本情况如下:
根据IDC统计和预测,2016年手机金属结构件的需求量可达5.44亿套,同比增长率为52.81%,到2018年金属手机结构件需求量可达8.71亿套,同比增长率可达20.14%。
3、下游消费电子产品行业发展情况
(1)智能手机行业发展情况
手机的发展依托于通信技术,随着经济的发展,消费习惯的转变,手机更新换代是必然趋势,而通信技术的革新加速了这一过程。
2G时代的手机以功能机为主,3G技术商用开启了智能手机的时代,从诺基亚、爱立信等公司推出最早的智能手机到苹果公司推出的第一代iPhone、谷歌开发的安卓系统再到智能手机的大规模应用经历了十余年的发展,而4G移动网络技术的应用则进一步推动了智能手机的蓬勃发展。
相应地,手机逐渐从过去直板、翻盖、滑盖、旋转等的多种创意发展成为目前大屏幕、高屏占比、超轻薄的设计方案,以适应消费者不断增长的互联网数据接入需求和审美需求,给智能手机结构件行业带来了技术挑战和市场机遇。
近年来,全球手机出货量由2012年的7.25亿部快速增长到2016年的14.7亿部,其中,中国智能手机出货量由2.14亿部增长到4.67亿部;但是全球智能手机出货量同比增长率从2012年的47.7%下降到2016年的2.3%,中国市场同比增长率亦由2012年的135.2%下降到2016年的7.6%,增速放缓。
根据IDC最新发布的报告显示,2017年全球智能手机出货量约为14.62亿部,同比微跌0.5%,中国市场出货量约为4.44亿部,同比下滑4.9%。
对于未来发展,IDC报告持乐观态度:
预计至2022年全球智能手机出货量将有望达到16.79亿部,复合年均增长率将达到2.8%;同时受5G商用的推动,5G智能手机出货量将在2022年占全球出货量的18%。
随着智能手机用户数量基数的扩大以及渗透率、普及率的不断提升,智能手机市场已基本进入平稳发展阶段。
目前消费电子产品,特别是智能手机具有较高的更换频率。
随着技术的不断进步,各主流品牌每年都会推出新设计、更高性能的机型,有效地刺激了终端用户的需求。
据腾讯企鹅智酷调查,我国智能手机用户中安卓用户每年更换手机的用户占比约23.5%,iPhone用户每年更换手机的用户占比约为16.0%,考虑到每两年到三年更换手机的用户比例,未来由智能手机存量用户置换手机带来的需求亦非常可观。
此外,伴随着移动通信技术的发展,手机行业经历了从2G、2.5G到全面进入3G、4G智能手机时代的发展,其演化基本上以10年为一个周期。
目前第五代移动通信技术(5G)已全面启动,预计将于2020年大规模应用。
相较于4G网络,5G网络具有极高的速率、极大的容量、极低的时延等特点,将带来物联网、智慧城市、智慧家居、远程控制、工业控制、娱乐传媒等各产业突破性发展的支撑,同样也会给智能手机带来新的发展需求。
根据IDC数据显示,2016年全球智能手机出货量排名前5的品牌分别为三星、苹果、华为、OPPO、VIVO,该五家厂商的出货量约占全球总量的57.3%。
2017年排名前五的品牌有所变化,分别为三星、苹果、华为、OPPO、小米,该五家厂商的出货量占全球总量的60.6%。
随着智能手机市场集中度的进一步提高,能否进入智能手机行业主要品牌的供应商体系对消费电子结构件材料行业企业的经营和发展至关重要。
(2)平板电脑和笔记本电脑行业发展情况
随着智能手机向大屏化不断发展,平板电脑和智能手机的边界日趋模糊,平板电脑市场增长动力不足。
而经历多年发展,笔记本电脑市场也呈现较为饱和的状态。
2015年至2017年全球主要平板电脑厂商出货量情况如下:
笔记本电脑出货量自2011年出货量达到峰值2.08亿台后,受到智能手机以及平板电脑的冲击,整体出货量呈现下滑的趋势。
根据IHS的数据,2017年全球笔记本电脑出货量为1.61亿台,相比于2016年的1.55亿台有所提升,为五年来首次。
根据IDC的预测,笔记本电脑出货整体下滑趋势已经有所减缓,预计未来三年出货稳定在1.6亿部上下。
平板电脑的性能的不断提升赋予了其更加广泛的应用范围,越来越多的平板电脑正涉足办公领域,如苹果公司推出可搭配键盘和触控笔的iPadPro,微软公司推出安装Windows操作系统的Surface平板电脑等;同时,笔记本电脑也在向轻薄化、便携化、低功耗方向创新,美国高通公司也推出了可运行Windows10操作系统的骁龙处理器,笔记本电脑和平板电脑呈现融合发展的趋势。
整体而言,在庞大出货量基数的基础上,随着存量设备置换和创新带来的设备需求的刺激,平板电脑和笔记本电脑仍有较为可观的市场发展空间。
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