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《2020中国手机设计监测报告》出炉:发现5G手机“隐秘角落”

“All In 5G”,2020年是手机行业在5G商用后的成长之年。但是,突如其来的新冠肺炎疫情爆发,手机终端厂商艰难开局,机遇与挑战却也并存。
发布时间:2020-07-08 14:24        来源:通信产业网        作者:通信产业网

联合发布

中国手机设计大赛设计监测分析组

《通信产业报》全媒体终端编辑组

赛迪智库电子信息研究所

壹、总述

“All In 5G”,2020年是手机行业在5G商用后的成长之年。但是,突如其来的新冠肺炎疫情爆发,手机终端厂商艰难开局,机遇与挑战却也并存。

一方面随着随着5G牌照正式发放后,手机厂商已经通过部分产品完成了对5G手机市场的初步探索;高通、联发科、海思等芯片厂商也带来了性能更加强劲且成熟的5G SoC或者“外挂”平台解决方案;运营商在基础网络部署以及用户资费套餐方面的设计也基本完成。可以说,5G手机蓬勃发展的基础环境构建完成。另一方面,2020年的整体规划需要重新思考,审视供应链、产品推广等各种潜在的可能性,从而在充满不确定性的市场环境中寻求自身的稳定发展。

值得注意的是,在马太效应影响之下,中国手机市场已经初步完成洗牌,集中于华为、小米、OPPO、vivo等头部品牌。与此同时,占据主流市场的头部手机厂商,开始关注分层的市场需求,又以本品牌为中心辐射出子品牌以增加用户覆盖,扩大市场占有。如OPPO的Reno系列、vivo的iQOO系列,较之两家以往较为固定的产品受众,新系列向更多用户投去了橄榄枝。在2020年,所有的手机品牌目标只有一个,那就是5G。

数据显示,2020年全球5G智能手机出货量将超过2019年1900万台的10倍,达到1.99亿台。5G渗透率将从2019年全球所有智能手机出货量的1%增长到2020年的15%。不过,由于新冠肺炎疫情影响,2020年上半年5G智能手机市场规模比预期小很多,但相信在疫情得到控制后,下半年5G智能手机市场将会强劲反弹。5G换机节点已至,在机遇与挑战面前,2020年手机设计最终走向何方,也成为新的焦点。

《2020年中国手机设计监测报告》(年中版),特别甄选出目前手机市场上13款代表作品作为中国5G手机设计监测样本。此次被列为监测对象的13款机型,都是活跃在中国手机市场的旗舰产品,我们以“设计”元素为考量基准,在不考虑品牌溢价的大原则下,甄选出的13款旗舰机型,代表了当下中国5G手机设计最高水准和真实水平。这13款5G手机分别是:华为 P40 Pro+、小米10 Pro 5G、vivo NEX 3S 5G、 Redmi K30 Pro、realme X50 Pro 5G、荣耀30 Pro+、iQOO Neo3、Galaxy S20 Ultra 5G、中兴天机Axon 11 5G、一加8 Pro、魅族17 Pro、OPPO Find X2 Pro、努比亚 红魔 5G。

项目组对这13款手机在外观、屏幕、处理器、拍照能力、通信能力、音效、生物识别、存储、电池、操作系统10个维度进行测评、比对。并通过具体测评,对2020年上半年中国5G手机进行设计排名,设计最优参数配置模型,并给出基本特征和主要趋势。

从2016年起,项目组已完成8期监测报告,并发布5本白皮书,监测代表机型超过80款。本次手机设计监测,希望在5G成长之年,助力手机产业链的设计创新和消费者选择。

贰、评测

《通信产业报》全媒体终端编辑组、第八届中国手机设计大赛手机设计监测分析项目组、赛迪智库电子信息研究所等,结合目前手机业界技术配置分类、市场主流标准和专业模型,为5G手机设计确定了监测模型。项目组手机设计监测共设10大项监测类别解剖手机,这10大项分别是外观、屏幕、处理器、拍照能力、通信能力、音效、生物识别、存储、电池、操作系统。在每一大项下,又分别设若干子监测点,从更细致维度监测这13款5G手机。

1、外观

全面屏仍然是5G手机的设计风潮,随着屏幕技术的不断升级以及厂商创新力的爆发,5G手机产品形态正迎来更多变化,升降式机械结构、打孔全面屏乃至折叠屏已经愈加成熟。本期监测报告的外观设计部分,我们选择手机尺寸、形态、材质、配色四大维度,来定论本次监测的13款5G手机。

尺寸

因为手机尺寸已经接近握持的极限,相较于近两年来年全面屏覆盖带来的整体尺寸大增的趋势,2020年上半年主流5G手机整体尺寸保持较为稳定。从样本的13款机型来看,长度在155mm~170mm间的手机占比为100%,印证了主流市场趋势。

由于5G手机基于信号、功耗与电池等因素做出的妥协,初期设计存在一定的局限性,部分产品略偏厚重。像iQOO Pro 5G、vivo NEX3 5G、小米9 Pro 5G等都存在这样的问题,目前已经有较大改善,但是旗舰机型仍然略显厚重。随着5G手机设计、天线、电池等解决方案成熟度的进一步提升,2020年下半年的5G手机产品的尺寸,在降低厚度方面成为必然方向。

材质

随着手机机身玻璃材质技术的成熟,2018下半年逐渐兴起的纹路化玻璃后盖也在5G手机上更加普及,它不仅能够避免金属后盖的缺陷,感官体验更好,还更加受到用户的喜爱和推崇。在本次监测的13款样机中,多数选择该材料。

此外,一体化的机身设计成为趋势,也在对材质的选择提出新的需求。这种把铝合金或陶瓷挤压成板材,然后通过数控机床一体成型的机械加工技术正在逐步为厂商所采用。兼具玻璃和金属优点的陶瓷材质已经成功在OPPO Find X2 Pro、魅族17 Pro等机型上得到应用,更有望在未来占据更多市场。

当然,不管是玻璃还是陶瓷,对于5G信号的影响,在未来将成为厂商选择手机材质的最重要标准之一。

设计形态

3G、4G时代,智能手机主要以直板为主,最创新的也不过是在“直板形态”上增加一些屏幕的变化。而随着5G时代的到来,单纯的直板手机已经不能满足消费者对创新的追求。加之屏幕技术的升级,折叠屏这种产品形态已经开始成为5G手机的重要创新点。

从华为Mate X 5G开始,到vivo NEX3 5G的机械化探索,再到成熟的三星W20 5G和华为Mate Xs 5G,以及三星Galaxy Z Flip革新,“折叠5G”正成为5G手机中的创新标签。

不过受限于屏幕技术和应用场景缺乏,且结合本报告所监测13款手机形态均为“直板”。可见,折叠屏5G手机进一步成熟爆发还需时间考验,主流5G手机市场仍然属于“直板”。

配色

手机逐渐成为人们日常生活的必备工具,这一产品也在逐渐成为满足用户市场日益多元化个性化需求的终端,而颜值便是这一需求的主要元素之一。在本次监测的13款样本机型中,几乎都提供了多种色彩版本供用户选择。

同时,厂商对于手机产品的配色设计重视度极高,不仅在配色丰富度上有所体现,命名上也变得更加诗情画意。以荣耀30 Pro+为例,不仅提供了多达4种配色供用户选择,类似绿野仙踪、流光幻境等命名更是充满诗情画意。

2、屏幕

屏幕作为目前手机最重要的模块之一,是本次监测报告的重点项目。我们选择屏幕尺寸、分辨率、屏幕材质、屏幕刷新率、屏幕设计五个维度作为对2020年上半年,5G手机屏幕设计情况进行分析。

屏幕尺寸

智能手机屏幕仍以大尺寸为主流。从2018年开始,主流手机屏幕的尺寸均突破6英寸,本次监测的13款5G手机更是如此,屏幕尺寸都超过6.5英寸。同时,需要注意的是,5G旗舰手机的屏幕尺寸上限开始出现,屏幕尺寸最大的三星Galaxy S20 Ultra也未超过7英寸。

屏幕尺寸变化趋于稳定,也可以被看作是屏幕产业在5G手机终端上的又一变迁,厂商已经抓住消费者需求,而非刻意追求“大”屏幕。同时,屏幕纵横比也不再局限在18∶9,更多屏幕比例的出现,也是厂商想在全面屏的竞争中,凸显实力与个性,不落人后。

分辨率

我们发现,随着全面屏时代的到来,手机分辨率迎来了质的飞跃,伴随3160×1440、2340×1080等高分辨率的普及,屏幕的像素密度提高已是不争的事实,2K屏逐渐进入消费者的视野,在本次监测的13款机型全部都采用了2K屏,证明产业已经迎来全新的历史节点,成像素质更好的屏幕已经成为5G旗舰手机征服用户的首选。

屏幕材质

随着智能手机行业的快速发展,OLED屏幕已然成为主流,目前市面上的多数旗舰级5G手机采用的都是OLED屏幕,诸如华为 P40 Pro+、小米10 Pro 5G 、OPPO Find X2 Pro等。当然由于技术参数的不同,也分为AMOLED、Dynamic AMOLED等。

值得注意的是,在屏幕领域有着霸主地位的三星,旗下的Galaxy S20 Ultra 5G等几款产品选用的是自家的Dynamic AMOLED屏幕,显示效果更佳,同时这项屏幕技术也有望在更多的产品上亮相。另外,本次监测的13款5G手机中,只有iQOO Neo3出于成本控制等原因,仍旧采用了LCD屏幕。

众所周知,韩国企业在OLED产业链一直处于强话语权地位,随着需求的不断激增,中国厂商接连攻城拔寨表现抢眼,在三星占据绝对垄断地位的OLED市场撕开一道口子。我国目前整个屏幕产业链充满活力且成果喜人,涌现出京东方、天马微电子、维信诺、和辉光电等面板厂商,在中国手机供应链自主创新的进程中写下了浓墨重彩的一笔,以华为为代表的中国手机厂商已经用成功的产品销售成绩,证明了国产OLED屏幕并不弱于韩企。

屏幕设计

随着全面屏的诞生,在手机厂商和屏幕制造商不遗余力地推动下,全面屏快速得到整个产业链的认可,如今,全面屏已经成为智能手机屏幕的标配,在5G手机上更是表现的淋漓尽致。

市场上有以三星Galaxy S20 Ultra 5G为代表的超感官全视屏,以vivo NEX 3S 5G、Redmi K30 Pro为代表的纯粹意义上的全面屏,也有小米10 Pro 5G 、华为 P40 Pro+等产品采用的挖孔屏等,可以说在5G手机的全面屏设计上,手机厂商挖空了心思。需要注意的是,vivo NEX 3S 5G和Redmi K30 Pro为了实现更为纯粹的全面屏设计,采用的是升降式机械结构,弹出式前置镜头也颇具新意。当然,我们选取的13款5G样本机型的屏幕虽然形态各有不同,却也都可以称作“全面屏”。

刷新率

高刷新率手机屏幕并非今年刚刚出现,90Hz甚至也不是手机屏幕刷新率的上限,只是受限于成本、耗电等因素并没有普及。但是,随着中国手机产业链的进一步成熟以及大厂布局加速,高刷新率屏幕成为2020年5G手机在屏幕维度角逐的关键性因素。

发布节点较早的小米10 Pro 5G、realme X50 Pro 5G已经带来了成熟度更高的90赫兹刷新率屏幕,三星Galaxy S20 Ultra 5G一步到位,把屏幕刷新率拉升至120赫兹。iQOO Neo3和努比亚红魔 5G更是为吸引游戏玩家,追求屏幕刷新率的极限,屏幕刷新率攀至144赫兹。

实际上,90赫兹乃至120赫兹的高刷新率,能让屏幕显示的画面更加接近真实世界,用户使用时的屏幕流畅度也会有较大提升。高刷新率屏幕已经开始成为5G手机的标配,也是手机设计竞争的新焦点。

3、处理器

芯片是智能手机的“中枢神经”,一枚出色的处理器将改变手机性能的优劣。目前,手机厂商越来越重视芯片的选择并作为独家卖点。正因如此,我们选择处理器型号、制程工艺、核数和架构、GPU四大维度,对目前的5G手机性能加以总结。

CPU型号

高通仍旧是全球高端处理器的代表者,骁龙865+X55的解决方案也是当前旗舰级安卓手机的主要选择。在本次监测的13款5G手机样本中,10款5G手机采用了高通骁龙865的配置,成为目前5G旗舰手机的绝对主流选择。

海思麒麟990作为华为的当家花旦,则成为华为系列5G手机的标配处理器,独家的NUP在AI方面的释放紧扣市场脉络,配以7nm工艺,已经不落高通分毫。

值得注意的是,联发科天玑1000、三星Exynos 980以及紫光展锐虎贲T7520也开始成为部分5G手机的选择,进一步激化5G芯片市场竞争态势,谁将脱颖而出将成为新的悬念。目前来看,联发科天玑系列5G芯片在中端手机市场更为受宠,已经有数款5G手机搭载了该系列芯片。

CPU制程工艺

2019年至2020年,芯片行业已经彻底进入7nm制程工艺时代,不管是高通骁龙865,还是华为麒麟990都是基于7nm工艺,乃至技术水准上更近一步的7nm+EUV。可以说,制程工艺已成为手机芯片技术水准的代名词。

制程工艺的进步可以使数码产品的续航能力提升显著,同时性能也更强。在7nm之后,高通与海思都已开始紧盯5nm、3nm甚至更加先进的制程工艺,在2020年下半年或许能够见到其身影。

CPU构架

芯片史的演进与进化一直在于核心数的刷新和进化,从单核到八核,单纯将核心数作为核心参数的想法,已经被证明是非常片面的。业界逐渐达成共识,堆积下的“核战”已无实际意义,切合用户需求才是根本,寻求平衡已是厂商突破的方向。

话虽如此,但是本次监测的13款5G手机所搭载的处理器均为8核,略有不同的只是“A76+A55”或者“A77+A55”以及A76、A77的数量配比。

GPU

手机GPU领域的竞争一直激烈。高通占据技术和专利优势,而且与AMD颇有渊源。因此,尽管高通的GPU业务发展时间较短,但是其手机GPU处理器Adreno仍是安卓手机中最受欢迎的产品之一。

ARM是高通最大的竞争对手。ARM的手机图形处理器Mali属于高端GPU,华为的海思麒麟、联发科天玑系列、三星Exynos都是Mali的客户。ARM Mali继承了ARM低功耗的特性,能够为嵌入式图形IP和视频IP方面提供优化解决方案。Mali在可穿戴和嵌入式等多个领域也有不俗表现。

4、拍照能力

5G手机的拍照能力是手机厂商重点发力的功能,更成为手机的核心卖点。因此,本次我们从摄像头个数、CMOS、像素值、光圈大小、变焦、视频拍摄能力六个方面监测精选的13款5G智能手机的拍照能力。

摄像头个数

前后多摄像头是5G手机的主流设计,其中后置摄像头个数普遍在3—5个,而前置摄像头以1个居多,部分机型采用双前置摄像头设计。

在我们监测的13款机型中,有1款机型的后置摄像头个数达到5个,有7款机型的后置摄像头个数是4个,有5款机型的后置摄像头个数为3个。另外,10款机型有1个前置摄像头,3款机型有2个前置摄像头。

CMOS

图像传感器(CMOS)是决定手机拍照质量最重要的零部件。不过鉴于多摄像头解决方案为当前智能手机主流设计方案,且大多数厂商只公布了主摄像头的CMOS型号,因此我们此次仅监测13款机型主摄像头的CMOS品牌和型号。

在这13款机型中,索尼CMOS覆盖机型7款,三星CMOS有6款机型搭载,分布较平均。其中,搭载索尼IMX686的机型有3款,搭载索尼IMX700、索尼IMX689、三星S5KGW1的机型各有2款,搭载索三星S5KHMX、S5KHM1和三星S5KGM1的机型各有1款。

像素值

在相同的物理条件下,像素值大小与照片成像质量优劣成正比关系,因此很多厂商都会采用高像素值的摄像头作为主摄像头。在此次监测的13款机型中,6400万像素主摄像头机型最多,有6款;其次是搭载4800万像素主摄像头的机型,有3款,还有2款机型主摄像头像素值达到1.08亿,分别是三星Galaxy S20 Ultra和小米10 Pro。

在副摄像头方面,有4款机型的像素值在4000万以上,1款机型的像素值为3000万,其余8款机型的像素值都在2000万以下。

光圈大小

光圈大小与摄像头个数都影响拍照成像亮度,不过在摄像头个数趋于一致的情况下,光圈越大,拍照成像质量也就相对较高,特别是夜景拍照。

后置主摄像头方面,在此次监测的13款机型中,F1.8光圈机型最多,达到8款;有3款搭载F1.7光圈;搭载F1.9光圈的机型有2款。

后置副摄像头方面,有9款机型搭载的光圈值为F2.2,7款机型搭载的光圈值为F2.4,也有机型搭载的光圈值在F3.0—F4.4之间。显然,F2.2和F2.4是副摄像头光圈的主流选择。

前置摄像头方面,F2.0光圈的机型有5款,F2.2光圈的机型有3款,F2.5光圈的机型有2款,这意味着前置摄像头光圈大小为F2.0的机型是主流配置。

变焦

自从很多厂商引入多摄像头设计,可变焦距镜头概念就越来越多地写入了厂商宣传册,而且宣传的重点基本都聚焦于混合光学变焦倍数上。

在此次监控的13款机型中,有6款机型详细列明了可支持最大混合光学变焦倍数。其中,4款机型支持10倍混合光学变焦,1款机型支持20倍混合光学变焦,1款机型支持3倍混合光变焦。显然,10倍混合光学变焦是目前的主流变焦解决方案。也有厂商挑战20倍混合光学变焦。

值得注意的是,很多机型标注最大支持50—100倍数字变焦,可以带来更好的拍照体验。但是从目前的测试来看,超大倍数数字变焦拍摄的成像质量普遍不高,有较明显的涂抹痕迹,还存在较大发展空间。

事实上,在所有变焦技术中,光学变焦是成像质量最好的解决方案,也是部分厂商试图发展的方向之一。由于众所周知的原因,手机摄像头的焦距普遍较短,无法达到更大倍数的光学变焦水平。因此,部分厂商在手机摄像头组件中引入了潜望式长焦摄像头,通过棱镜和反射镜等光学器件,在有限空间内将光程延长,试图达到更大的光学变焦效果。

在我们监测的13款机型中,有4款机型明确说明采用了潜望式长焦摄像头,但是能将光学变焦倍数提高到10倍的只有华为 P40 Pro+一款,其余机型均是将此能力应用于混合变焦上,显然在应用潜望式长焦摄像头获得更高光学变焦水平研发上,手机厂商都还需要继续努力。

视频能力

5G加持下,各类短视频APP更加广泛,短视频拍摄就成为手机拍照之后,下一个爆点。

在我们监测的13款机型中,支持4K视频、慢动作视频录制已经成为主流功能,而且很多机型还加入了超级视频防抖功能,使得视频拍摄更流畅,影片质量更高。而这些机型同时支持5G网络制式,更使得4K视频的制作和传播成为可能。

值得注意的是,在众多机型中开始出现支持8K视频拍摄的机型,虽然在当前来看此功能过于超前,但是随着5G+4K/8K技术的成熟,相应的应用场景也会越来越多,会有更多机型支持8K视频拍摄。

手机拍照能力是厂商综合实力的比拼,其中硬件性能是基础,软件和后期调教,甚至AI能力的引入都是加分项。

综合各方面的实力,在监测的20款机型中,我们认为拍照能力排名靠前的机型分别是华为 P40 Pro+、小米10 Pro、OPPO Find X2 Pro、三星Galaxy S20 Ultra 5G和荣耀 30 Pro+。

5、通信能力

通信能力是5G手机终端区别于前代最重要的能力,直接影响手机的品质,是各手机厂商通信技术实力的综合体现。本次我们从网络制式、支持频段、天线设计三个维度监测20款机型的通信能力。

网络制式

在4G时代大力推广全网通之后,5G时代的手机所支持的网络制式大同小异。

监测的13款机型全部支持三大运营商的5G、4G网络,而且OPPO Find X2 Pro还额外支持中国广电的5G网络。

值得注意的是,有3款机型不支持中国电信的2G、3G网络,也就是CDMA和EVDO制式的网络,使得中国电信用户在选择这3款机型之后,需要开通4G VoLTE才能正常进行语音通话。还有10款机型不支持中国移动3G网络,也就是TD-SCDMA制式的网络。当然,之所以出现这样的情况,与运营商新机入库的标准有很大关系。

支持频段

支持频段数的多寡与该机型面向发售国家和地区的数量有直接关系,这就使得面向全球市场的机型支持的频段数较多。

在5G频段上,OPPO Find X2 Pro支持的频段最多,为10个;支持频段数最少的是魅族17 Pro、三星Galaxy S20 Ultra 5G(仅限中国版)、努比亚红魔5G,仅支持3个频段。其余大部分机型所支持的5G NR频段有5—6个。

值得注意的是,部分5G手机的出厂版本所支持的频段数虽然较少,不过相关厂商均有说明,后续会根据运营商的网络环境,通过OTA升级固件来支持更多的频段。

在2G、3G和4G频段上,OPPO Find X2 Pro支持的频段数依然最多,为39个;魅族17 Pro支持的频段数最少,仅有18个。

天线设计

对于5G手机厂商而言,天线设计的挑战性比较大,因为要支持五个网络制式(5G、4G、3G、2G和Wi-Fi),因此天线个数都普遍偏多。

一般而言,5G网络需要4×4 MIMO,4G网络至少需要2×2MIMO,Wi-Fi网络也需要2×2MIMO,这就意味着一部5G手机至少需要6根天线。不过为了增强5G信号,个别手机的5G天线会有一定增加。

值得注意的是,在天线设计方案中,大部分厂商选择的解决方案基本有两种,分别是360°环绕式天线设计和4×4天线SRS天选设计。这两种方案有助于提升手机5G信号的收发能力,是大部分中高端机型的主流设计。

值得注意的是,本次监测的13款机型,所使用的收发天线主要由信维通信、立讯精密、硕贝德等厂商提供,上述厂商也是国内手机天线行业代表厂商,有数据显示它们合计占据全球手机天线市场约50%的市场份额,市场优势地位突出。

手机的通信能力取决于多方面,手机与基站的距离,手机处于室内还是室外,手机基带芯片、天线设计等任何一个环节出现问题,都会影响手机通信质量。如果仅考虑手机本身,综合支持网络制式、频段数量,以及天线设计能力,我们认为OPPO Find X2 Pro、华为 P40 Pro+、荣耀 30 Pro+、一加8 Pro和iQOO Neo3在13款监测机型中通信能力排名较靠前。

6、音效

随着手机市场竞争日益激烈,很多厂商为了能够脱颖而出,会将有限的资源投入到最受市场欢迎的板块,比如通信、拍照、手机屏幕等,但是手机音效不在此列,所以在用户需求不高的情况下,很多厂商都尽量利用产业链现有成熟方案来作为各自机型的音频解决方案,这就使得很多机型的音频设计较为接近,或完全一致。

在通话质量方面,尽管我们监测的13款机型采用的全面屏方案各异,但是对听筒扬声器的设计大同小异,均尽量隐藏在上边框与屏幕的之间的缝隙内,开孔都比较较小,因此在听感上都大同小异。

在外放方面,12款机型采用了双扬声器设计,辅以杜比全景声音效,能够产生立体声外放的效果,且部分机型采用了大音腔设计,外放声音清晰、洪亮,体验较好。

在耳放方面,vivo NEX3S和iQOO Neo3内置了独立Hi-Fi音频芯片,音质在13款机型中属上乘;三星Galaxy S20 Ultra虽采用高通集成音频方案,但是通过与兄弟公司哈曼卡顿的协作,在耳放音质上表现较出色。

不过值得注意的是,在我们监测的13款机型中,8款机型支持高通Apt-X蓝牙音频解码方案,另9款机型支持索尼LDAC蓝牙音频解码方案,如果搭配较好的且支持上述音频解码方案的蓝牙耳机,也能取得较好的使用体验。

尽管音效是手机厂商不再重视的模块,但是如果有好的音效、音质,依然能够为手机锦上添花。而在综合考虑多个方面的因素之后,我们认为小米10 Pro、realme X50 Pro、Redmi K30 Pro、vivo NEX3S、iQOO Neo3是13款监控机型中音效排名较高的机型。

7、生物识别

当前,手机采用的生物识别技术一在指纹、面部、虹膜那一识别更好更安全的争论也慢慢散去,厂商在推出一款手机时通常采用两种生物识别技术,不仅满足了用户在多种场景的解锁体验,也最大限度的增加了手机的安全性。

在13款样本5G手机中,13款机型均全部采用了人脸识别与屏下指纹解锁模式,由此可见,这也是目前厂商采取的最为主流的搭配方式。

在13款样本5G手机中,华为 P40 Pro+首先其采用的是3D面容识别技术极具安全性,并且搭载的红外景深摄像头为人脸识别提供了极为出色的暗光解锁能力,长期以来,暗光环境进行人脸识别是非常困难的事情,因此厂商都会开启屏幕补光的方法增加用户人脸识别率,然而,在昏暗环境下用大量补光对用户其实是极为刺眼的,华为P40 Pro+搭载的红外摄像头则可以无需依托屏幕补光快速实现人脸识别,在暗光环境下极具适用性。

但要指出的是,虽目前人脸识别已经几乎成为5G手机的标配,但不同于苹果3D人脸识别的几万个扫描点,目前仍有许多安卓手机厂商采取2D人脸识别模式,虽然保证了解锁速度的能力,但是在安全性上还是差强人意,多数仍然是作为指纹识别的补充,也正因此,屏下指纹成为手机厂商纷纷发力的重点。

在iPhone采用Face ID技术后,智能手机指纹识别市场仅剩下Android阵营独挑大梁,但指纹识别并未因此而衰落。作为比肩苹果Face ID的最佳解锁方案之一,屏下指纹在的优势自然不言而喻,综观13款样本机型,其屏下指纹识别能力均可圈可点,其中华为 P40 Pro+为了增加屏下指纹识别率采取了采集面积加大的方式,而三星 Galaxy S20 Ultra 5G在提供屏下超声波指纹模组的同时,还以软件更新减少屏下指纹识别解锁动画效果,加快识别速度与识别率。

目前,在指纹识别芯片领域,汇顶科技在OLED光学屏下指纹芯片出货量达到1.1亿,约占全球光学屏下指纹领域75%的市场份额,包括华为、小米、OPPO、vivo等一线手机品牌在内的新机均采用其的光学屏幕指纹芯片,新机导入比例接近90%。

值得一提的是,在入围的13款样本机型中没有搭载LCD屏幕的终端手机,因此,也没有电容指纹识别解决方案在上述机型出现,由于LCD屏幕厚度较高,并且不能主动发光,背光的特性会干扰到光学指纹解锁的过程,并且背光不均匀的话也很容易出现阴阳屏的现象,因此,近年来搭载LCD屏幕的手机通常延续采用电容指纹识别方式,虽目前TCL华星与3M等厂商宣布开发出适用于LCD面板的屏下指纹产品与全屏单点屏内指纹技术,但其适用于手机和量产仍需一段时间。

8、存储

手机的存储部分由RAM(Random Access Memory)和ROM(Read-Only Memory)组成,存储的容量和规格也关系到一款手机的使用体验,也是本报告的重要考察维度,数据样本选自2020年上半年发布的13款5G旗舰手机。

运存

RAM通常指DRAM,也即是通常所说的运行内存,一般来讲RAM越大,手机可同时运行的应用程序越多,手机运行越流畅。从监测样本(高配版本)数据看,采用8GB运存的机型占比30.77%,选用12GB运存的5G手机占比达到61.54%,更有三星Galaxy S20 Ultra 5G选择了16GB运存。可见,终端厂商对于5G手机的硬件堆叠仍旧不遗余力。

在RAM(运存)规格上,LPDDR4X毫无疑问是2019年旗舰手机的主流选择。但是,随着LPDDR5规格RAM的出现,2020年上半年5G旗舰手机已经开始尝鲜,并表现出新一代产品的强劲统治力,在13款样本机型中已经有9款选择了LPDDR5规格的RAM。

闪存

ROM一般指Flash memory,即是闪存,是指手机用以存储APP、视频、图片、游戏等资源的空间,闪存越大,所能存储的资源越多,手机实用性、娱乐性也就越强。

从5G手机样本(高配版本)数据看,大内存仍是趋势,所有手机品牌的5G旗舰手机均采用256GB或512GB的大容量内存,占比高达100%。可见,随着我们对智能手机依赖度越来越高,手机拥有大存储空间变得越发重要。另外,64GB已经开始逐渐退出主流手机舞台,256GB甚至512GB已经开始成为5G旗舰手机的标准配置。

需要注意的是,eMMC和UFS是两种不同标准的闪存,eMMC读写速度相对UFS来讲较弱,虽然对于日常使用而言差别并不明显,但是拷贝大文件时会有影响。不过,从2020年上半年5G手机样本数据看,已经没有厂商在自己的旗舰手机上使用eMMC规格的闪存,绝大多数都采用了UFS3.0规格。Redmi、vivo、iQOO、魅族更是率先在旗舰手机商开始使用UFS3.1规格的闪存。

9、电池及能耗管理

随着智能手机的功能化越来越完备,厂商也更加清楚用户对手机大容量电池的需求,特别是在5G手机时代,5G手机拥有更快的网速和更高的频谱利用率在加之用户不断的娱乐需求,这些都势必会带来更高的能耗,与此同时,在电池容量无法大展拳脚的终端厂商纷纷投入快充技术的阵营,如今的快充技术已经成为智能手机的标配,而无线充电技术也慢慢被所有厂商采用,甚至有部分手机厂商拿出了反向充电的“黑科技。”

电池容量

电池技术之所以发展一直不温不火,很大程度上是因为每有一点微小的进步或者改变的时候,都需要大量的试验和测试才能保证电池的安全和稳定,综观13款5G样本手机在电池容量上均有突破。

在这其中,容量最高的Galaxy S20 Ultra 5G将电池容量提到了5000mAh,最低的则是荣耀 30 Pro+与中兴ZTE 天机Axon 11的4000mAh,统计发现,样本机型的平均电池容量为4413mAh,高于2019年3972mAh的平均值。

快充

既然电池容量很难有质的提高,如何快速完成充电就成了厂商考虑的问题,2020年,高功率快充正在成为当下手机的主流发展趋势,尤其是国产手机厂商们在“快充”方面的竞争也愈发激烈,所有厂商均会在发布会大秀自己的快充技术,并贴上无数与速度有关的“标签”。

在这其中,搭载65W快充技术OPPO Find X2 Pro与realme X50 Pro 5G是首先将有线快充提到65W的手机厂商。

并且,除有线快充外,无线快充也成为手机厂商大秀“肌肉”的时刻,在其中,华为 P40 Pro+的27W无线快充与小米10 Pro 5G 30W的无线快充也十分惊艳,展望下半年,手机厂商除在有线快充继续深耕外,无线快充领域也将继续加码。

值得一提的是,随着技术的发展,以华为小米为例的厂商也都纷纷祭出反向无线充电“黑科技”,虽目前,反向无线充电技术尚存在许多局限性与效率问题,但这一优势也增加了用户在选购时的青睐度。

电池安全

数据显示,电池安全事故多出在充、放电过程中。因此,目前市面上主流的手机电池保护技术多为充电保护。在样本手机中,普遍使用了与自身快充标准匹配的电池安全方案,其中,小米10 Pro 5G提供的智能温控技术通过调控CPU频率及电流来保护充放电过热,而搭配65W快充的OPPO Find X2 Pro与realme X50 Pro在充电过程更是加入了双电芯设计,通过芯片监控来保障充放电安全,并且,以华为、OPPO为主的厂商通过与莱茵TUV的合作,大大增加了安全属性。

散热能力

5G终端设备采用Massive MIMO(大规模多入多出)天线技术,则需要在手机里内置至少8根天线,而且每根天线都有自己的功率放大器,因此,5G手机在拥有更快的网速和更高的频谱利用率的同时,功耗也提到了一个全新的高度,并且,屏幕分辨率的提高与尺寸变大也让能耗增加,加之用户对手机娱乐需求的增长,更让手机散热成为了一门大学问。

VC液冷被称之为均温板 、均热板等, 是一种高效率传递热量的方式,VC均热板与热导管之组合两者基本上原理与理论架构相同,不同处在于维度、制作工法等,热管散热技术较为成熟,价格相对较低,而VC均热板散热更快,不过造价比较高。

在入围的13款手机中,VC液冷几乎成为了厂商选择的标配,并且,厂商大多选择金属与石墨片作为散热媒介,除材质外,手机厂商也都在并在内置结构上加以优化,达到立体散热的方式。

以小米10 Pro 5G为例,其采用VC液冷散热+石墨烯+导热凝胶+铜箔+石墨五层散热技术,也是目前已知散热层数最多手机之一。

值得关注的是,作为游戏手机的翘楚,红魔5G也为手机散热提出了全新的解决方案。在使用液冷的同时,红魔5G通过内置一颗转速可达15000转/秒的超轻风扇,使内部通风量提升30%,并搭配“南北通透”的风道设计,也让业界眼前一亮。

需要指出的,折叠屏手机的出现对手机的散热也提出了全新的要求,未来,围绕折叠屏所产生的散热解决方案也将越来越多。

10、操作系统

在智能手机中,操作系统的重要性仅次于通信能力。而操作系统的易用性、功能性,以及UI设计则是考察手机是否好用的重要指标。因此,我们从底层系统、UI设计、人工智能三个维度监测13款手机操作系统的品质。

在底层系统层面,得益于谷歌对安卓系统碎片化治理能力的提升,我们监测的13款手机的底层系统均采用了安卓10。

在UI设计层面,各大厂商都会基于安卓系统进行定制化,而在功能性和易用性方面,小米MIUI、华为EMUI、一加H2OS的口碑较好,三星One UI经过多轮优化,口碑也有所提升。而其他品牌机型的UI都有一定数量的拥趸,但是知名度以及满意度略低于上述几个品牌,比如UI是否定期升级、Bug是否定期修复、安全补丁是否更新及时等,还有较大提升空间。

在人工智能方面,经过国内手机厂商的探索以及产业链的支持,各大品牌手机都内置了自主品牌的AI助手。从功能层面来看,AI助手基本都是通过人机语音交互系统代替用户执行诸如拨打电话、编写发送短信、启动应用、查询记录行程等简单的服务。如果要考虑AI助手的易用性、扩展性以及生态建设,小米的AI助手“小爱同学”较为领先,华为、荣耀的YOYO,三星的Bixby的表现次之,而其他几个品牌的AI助手都进行了不断完善,易用性较此前有一定程度的提升,但是仍有较大的发展空间。

综合底层系统版本、UI版本和设计,以及AI助手能力,我们认为小米10 Pro、Redmi K30 Pro、华为 P40 Pro+、荣耀 30 Pro+、一加8 Pro的操作系统品质更高。

叁、总结

Ⅰ、总分榜出炉,最优设计定向

向对比13款5G旗舰手机之后,不难发现在手机设计上,主流厂商对产品的认知,以及对用户需求的理解带有一定的共性。我们总结出这些信息,大致描绘出中国手机设计最具竞争力的产品形态,并结合评测进行每个分项的打分,基于此,项目组给出代表当下中国5G手机设计主流机型的分数排序,我们并不是为某个厂商背书,只是从手机设计的专业角度直观地展现出5G手机当下的水平(它并不代表具体手机市场表现和消费行为)。

同时,项目组结合专家意见,根据每个手机设计的优势,给出最高水准的最优参数配置模型。

Ⅱ、5G手机设计十大趋势

项目组基于当前13款5G代表机型的10个大项进行了具体分析,得出中国5G手机设计的主要特征和未来趋势。最终结果是项目组在经过机型调查分析和专家问卷的基础上,做出的对未来5G手机设计趋势的基本判断。

01、外观:

形态变革助推5G手机蝶变

配色、命名艺术化凸显

玻璃材质技术的成熟,令纹路化玻璃后盖大行其道,也让市场对于更为领先的一体化机身设计有了更多尝试的空间。另一方面,随着5G手机手机牺牲尺寸与空间以满足更佳的使用性能的时期已经过去,虽然依旧偏厚,但是新一代5G手机尺寸正趋于正常。值得注意的是,厂商对5G手机产品的配色设计重视度正在提高,不仅在配色丰富度上有所体现,更在命名上变得更加诗情画意。

02、屏幕:

“全面屏”百花齐放

高刷新率走上舞台

2K屏已经成为5G手机的标配并加速渗透,OLED屏幕已经基本取代LCD屏幕,成为手机厂商的首选。三星、小米、OPPO、vivo等厂商更是不断探索全新OLED屏幕技术,AMOLED、Dynamic AMOLED正在覆盖多数5G手机。同时,在“水滴屏”“挖孔屏”乃至升降式机械结构等多种形式的全面屏设计形成风潮的情况下,90赫兹乃至120赫兹的高刷新率屏幕正成为2020年5G手机角逐的关键性配置。

03、处理器:

“双寡头”争雄时代结束

5G SoC五方混战启幕

5G手机正处于大规模上市初期,市场格局虽然依旧由高通、海思主导,但随着联发科天玑系列、三星Exynos 980以及紫光展锐虎贲T7520的崭露头角,5G手机市场争夺战已经开启。不过,需要注意的是高通最顶级的骁龙865并非5G SoC,对于不那么重视性能的5G手机,或许会把目光投向5G SoC,充满竞争的5G芯片市场已经展开,谁将脱颖而出将成为新的悬念。

04、拍照:

1亿像素摄像头商用

混合变焦成竞争“焦点”

从去年的索尼一枝独秀到今年索尼、三星分庭抗礼,手机CMOS市场在5G时代迎来一轮爆发。智能手机摄像头像素值从4800万增加到6400万,甚至1.08亿像素摄像头也已商用,将手机拍照能力推向新的高点。从发展趋势来看,多摄像头、超高像素值都已获得广泛应用,而为了获得更全面的拍照能力,以及更丰富的玩法,手机拍照下一个竞争焦点或将是多倍变焦技术。当前,5倍光学变焦技术、10倍混合变焦技术已经成熟。通过引入潜望镜长焦镜头技术,10倍光学变焦技术、20倍混合变焦技术开始商用。但是从技术积累来看,20倍及以上变焦技术还有更大发展空间,特别是光学变焦和数字变焦技术,将成为手机厂商新的兵家必争之地。

05、通信:

5G频段与天线数量显实力

WiFi6成标配

5G时代最大的特征就是2G、3G、4G、5G四种网络制式并存,同时Wi-Fi 6技术也已广泛商用,对手机天线的需求量飙升。据统计,5G手机内部天线至少需要6根才能保障通信质量,而部分高端机型的天线数量已超过20根,在天线数量逼近上限的情况下,天线设计需要向多样态方向演进。同时,5G手机所支持的频段包括n41、n78、n79、n1、n3、n28、n38和n77,但国内市场发售的主流5G手机支持的频率是n41、n78和n79,部分手机已支持中国广电5G的n28频段,n1则作为备选。

06、音效:

Hi-Fi输给双扬声器

厂商开辟耳机新战场

从今年发布的新机型来看,vivo是当前除了中兴之外,唯一还在坚持Hi-Fi发烧音乐理念的手机厂商,这与前两年无高端不Hi-Fi的盛况相比退烧明显。综观今年手机设计和营销策略,音效的宣传重点已经从单纯的Hi-Fi转移到立体声双扬声器和杜比全景声,这意味着手机厂商更关注外放扬声器的音频质量,与短视频、直播电商的流行不无关系。与此同时,大部分厂商在手机端取消了3.5mm耳机插孔,引入高通apt-X、索尼LDAC等蓝牙音频解码方案,并增设真无线蓝牙耳机产品线,将音频产品发展成手机生态体系重要组成部分,开辟了手机厂商的新战场。

07、生物识别:

屏下指纹是“手”选

面部识别为“标配”

随着移动互联网普及,手机安全也越来越被厂商和用户所重视,加之全面屏与折叠屏的爆发,手机生物识别仍将以成熟与智能的屏下指纹识别技术为主。同时,面部识别因技术难度、成本等问题,更多将成为屏幕指纹识别的补充性存在,但要指出的是,面部识别因其的易用性也将成为手机厂商优先集成的“标配”功能。

08、存储:

新一代LPDDR5内存入市

高规格存储成新宠

手机成为移动互联网时代的主要信息获取工具,手机逐渐升级为资料转存设备,大储存空间手机产品日益受到欢迎,12GB+512GB的存储组合已经成为高规格5G手机的主流选择。另外,随着LPDDR5+UFS3.1进入市场并初步应用到旗舰级5G手机上,必然会成为后续产品的主流选择。

09、电池:

快充是“硬实力”

AI节能“软功夫”

随着锂电池技术进入瓶颈期与手机内部空间的不断“压缩”,厂商在电池扩容上很难再有更大规模的扩容,5000mAh电池毫安也已成为当前电池容量上限,未来厂商会将更多精力放在优化快充技术上,65W快充也不会是快充能力的最高“数字”,并且,在手机内部的“一亩三分地中”谁能增强AI智能节电来稳步提升续航时间与安全系数,谁也就能给用户带来更好的使用体验。

10、系统:

系统竞争空间变小

AI助手成差异化亮点

2020年发布的安卓机型几乎都搭载了安卓10操作系统,UI层面也一直遵循品牌商定制化的策略,因此在操作系统层面,手机厂商竞争的空间变得越来越小,几乎固化。不过,随着芯片级嵌入式神经网络处理器(NPU)的普及,以及手机厂商向物联网生态布局,人工智能(AI)语音助手成为各大手机厂商竞相进入的领域。截至目前,排名靠前的几大手机厂商都开发了自主品牌的AI助手,并用AI赋予5G手机新的能力。未来,随着核心芯片能力的进一步增强,手机厂商在AI领域的竞争将更加激烈,并使得AI成为5G时代智能手机新的功能亮点。

Ⅲ、5G手机市场六大特征

一、疫情灰犀牛

5G手机上新活跃度降低

5G正式商用,业内普遍看好5G终端发展。相关机构预测,2020年全球5G智能手机出货量将10倍2019年的1900万台,达到1.99亿台,渗透率达到15%。如果对5G手机市场更加乐观,相信在2020年,5G手机整体销量突破2亿台将不难实现。然而,在新冠肺炎疫情影响下,手机市场遇冷,智能手机新品发布频率和数量较去年同期下降较大。对冲新冠肺炎疫情影响,手机终端厂商纷纷将5G手机的发布从线下转移至线上,新品话题性以及活跃度有所降低。2020年,5G换机潮的到来也被迫推后。

二、售价两极分化初显

5G手机步入普及前夜

售价是影响消费者购买手机产品的重要因素,5G手机想要真正快速普及,亲民价格成为必然。就目前5G手机终端市场来看,一方面,三星Galaxy S20 Ultra 5G、华为Mate Xs这样的高端旗舰售价仍然不菲,万元已经不是底线。小米10 Pro 5G也开始“冲击高端市场”,将售价拉高至5999元。另一方面,随着中端5G芯片量产上市,以及手机厂商抢位市场,部分5G手机的售价已经跌进2000元,开始向千元级探底。

三、场景化催生细分领域

5G“标签”化时代来临

5G广连接、大带宽等特性赋能5G手机,围绕个人的5G应用也即将迎来“井喷”,场景化需求的增加,再次给5G版的游戏手机、视频手机等细分领域注入全新活力。OPPO Reno4 Pro定位“5G视频手机”,配备了全新Ultra Steady 3.0视频超级双防抖,并通过SoLoop即录帮助用户轻松完成视频剪辑。黑鲨、努比亚同样把对游戏手机的“精耕”精神带到了5G时代,已经给5G手机打上“游戏”标签。

四、子品牌同步发力

5G手机“一主多副”成套路

“分久必合,合久必分”,中国手机市场在完成初步洗牌后,集中于华为、小米、OPPO、vivo等头部品牌。而后,占据主流市场的头部大厂开始关注分层的市场需求,为更好地收拢细分消费群,又以本品牌为中心辐射出子品牌或兄弟品牌,从而增加用户覆盖,实现对市场的更快速占领。如华为系的荣耀、小米系的Redmi和黑鲨、vivo系的iQOO、OPPO系的realme等,正在以更多样、更细分的5G手机产品,协同母品牌共同鏖战5G手机市场“新蓝海”。

五、5G不止于手机

“AIoT全链接生态布局加速

5G影响下,手机终端厂商早已不再单纯的局限于手机本身,“手机+AIoT”的产品生态开始登上主舞台。除小米早早布局外,华为的“1+8+N”,OPPO的“万物互融”以及vivo、荣耀、魅族等手机终端厂商发布会上层出不穷的智能耳机、智能手表等硬件产品,无一不昭示着手机厂商的全连接生态布局正在加速。

六、杀手级应用缺位

5G手机期待“爆发点”

5G手机的核心是应用,优势也体现在更大的带宽、更低的延迟等特性最大限度的提升了用户的使用体验。但是,需要了解的是,从4G演进到5G成熟并非一蹴而就,是一个阶段性的发展过程。5G作为一项融合技术,应用是5G发展的核心抓手,综观5G应用,目前仍是与行业垂直化融合作为核心,面向个人的特色5G应用尚不清晰,杀手级应用尤为缺乏。不过,随着5G网络建设迎来爆发式增长,围绕个人的5G应用风口必然将快速到来,5G手机市场也将更加行稳致远。

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