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折叠屏成为主流?还需解决这三个问题

近年来,智能终端市场增长乏力,出货量呈下滑趋势,迫使企业不断加快新技术应用步伐,以手机为代表的消费电子产品尤为突出。
发布时间:2022-06-30 08:58        来源:赛迪智库        作者:耿怡

近年来,智能终端市场增长乏力,出货量呈下滑趋势,迫使企业不断加快新技术应用步伐,以手机为代表的消费电子产品尤为突出。

2022年折叠手机成为行业发展亮点,市场反应十分热烈。然而,与之前的5G网络、全面屏以及超快无线充电技术和屏下指纹等新技术应用相比,折叠手机的普及速度还不尽如人意。赛迪研究院集成电路研究所认为,认真分析品牌企业推出折叠手机的初衷,冷静思考折叠手机发展不顺畅的深层次原因,对促进我国智能终端和显示面板产业的高质量发展意义重大。

“折叠”符合智能终端未来发展方向

折叠终端产品顺应了电子产品柔性化发展大趋势。近年来,柔性电子产品崭露头角,以薄膜电池、柔性压力传感器、电子皮肤等产品为代表的柔性电子技术推动了信息与人、物体和环境的高效共融,更好地实现了“万物皆互联”,成为近年来电子信息产品技术创新的热点方向。柔性显示是柔性电子技术的重要组成部分,折叠产品属于柔性化初级阶段。自2009年第一款可折叠智能手机问世以来,全球累计出货量已达1150万部;2021年下半年折叠手机销量快速增长,达到800万部;预计2022年全球折叠手机出货量达到1780万部,市场渗透率超过1%。未来随着喷墨印刷技术、柔性玻璃等器件加工和功能材料技术的不断成熟,柔性屏幕的发展方向还将呈现出卷曲、压缩和拉伸等多种形态,产品性能也将进一步提升,应用愈加广泛。

折叠终端产品解决了屏幕信息内容不断增长和终端形态便携化之间的矛盾。以智能手机为代表的智能终端产品已成为日常生活的必需品,人们越来越多、越来越频繁地从智能终端产品中获取生产、工作和生活的相关信息。屏幕信息呈现内容的多少取决于分辨率和尺寸,当分辨率达到人眼视网膜分辨能力后,更多的信息传输密度就要依赖显示屏尺寸的增长。智能手机屏幕已从2010年的3.5英寸增长至如今的6英寸甚至6.5英寸,以16:9的屏幕比例计算,显示面积增长率接近200%。另一方面,在数字经济时代,移动便携的终端产品对信息传输和数据处理尤为重要。以笔记本电脑为例,经过折叠,笔记本电脑会拥有更大的工作屏幕,能带来更丰富的信息、更快捷的服务和更高的生产力。

折叠终端产品有助于企业占据高端市场,提升品牌影响力。企业对高端市场的追求源于自身形象的提升和市场竞争的需要。高端市场对企业创新能力有更高要求,占据高端市场不仅可以树立企业创新形象,还可增加客户对企业产品的依赖性和黏度,过滤掉竞争对手,为企业建立“护城河”。另一方面,高端市场意味着更高的利润和更大的话语权。以苹果公司为例,2021 年,苹果公司手机业务营收达 1960 亿美元,占据了全球智能手机 44%的市场份额,位居全球第一,比处于其后的三星、OPPO、小米和 vivo 四家企业收入的总和还要多,iPhone 产品均价 824 美元,是全球智能手机均价 322 美元的一倍还多。借助折叠产品,处于追赶地位的企业有望实现“弯道超车”,折叠产品将成为各大终端企业竞相追逐的新高地。苹果公司对折叠产品也给予了高度关注,2020年已申请相关专利,但目前尚无产品正式面市,这也从另一方面表明折叠产品“挂帅”道阻且长。

折叠产品发展不畅的深层次原因

成本增长导致单价高企,消费者望洋兴叹。作为“领头羊”,折叠产品往往堆叠了最新最好的配臵,价格远高于平均水平。2019年华为Mate X搭载了麒麟980处理器和巴龙5000基带芯片,摄像头采用徕卡四摄像头组合,售价16999元;三星2022年即将推出的 Galaxy Z Fold 4 计划配备高通尚未发布的骁龙 8 Gen 1+处理器,大概率将采用台积电的 4 纳米工艺制造,预计销售价格也将在 15000 元左右。此外,折叠屏本身良率较低、铰链需要单独设计研发、折叠盖板方案仍处于探索之中,诸如此类的因素大幅增加了物料成本。虽然近期部分企业开始平衡配臵,拉低其销售价格,但总体价格仍在 6000 元以上,处于智能手机价格梯度的最高端,超出了大多数消费者的承受范围。

产业链磨合仍有不足,产品性能一言难尽。一方面,屏幕可折叠给显示形态带来了颠覆性变革,但该项技术本身尚处于不断进步和完善阶段,屏幕折痕、铰链间隙以及表面划伤等技术难题尚未完全解决。另一方面,折叠产品除了屏幕可折叠之外,还需要电池、线路板、铰链等内部组件对折叠属性的配合,元器件在长期反复的弯曲循环过程中出现问题概率极高,也会影响产品的使用体验。此外,折叠产品的初衷是轻便,然而为平衡屏幕增加和铰链带来的重量,不得不采用牺牲电池容量的方法。以三星折叠手机 Z Fold3 为例,该款产品的电池容量为 4400mAh,同年早期发布的直板手机 S21 Ultra 的电池容量则达到 5000mAh。显示屏越大耗电量越大,而电池容量却更小,产品性能处“两难”境地,续航体验差强人意,严重影响了折叠手机的体验感和普及。

杀手级应用尚未出现,生态体系建设亟待加强。折叠手机是智能手机十数年来在显示形态上变化最大的一次,其操作系统、软件用户界面等“软生态”也随之迎来了一系列升级挑战。整个生态系统不仅要从底层界面逻辑上配适大小屏切换、内外屏窗口迁移、用户在不同尺寸屏幕下手势习惯改变等问题,还要寻求更好的应用场景,使折叠手机与普通手机在用户体验上拉开区分度,以增加折叠手机操作过程的用户粘性。然而,就目前来看,折叠产品主要以 Android 阵营为主,原本碎片化的生态体系难以孵化出优秀的应用程序和适宜的杀手级应用,交互体验的不友好也阻挡了折叠产品普及的进程。

我国折叠终端产品发展存在的问题及建议

目前,我国折叠终端产品的研发和产业化整体上处于世界先进水平,华为、小米、努比亚、OPPO、vivo等企业已推出多款折叠手机,联想发布的 X1 Fold 成为世界上首款量产的折叠屏笔记本电脑。但折叠终端上游产业链中仍然存在薄弱环节,会给产业后续健康发展带来一定的隐患。

折叠屏生产能力仍有欠缺。AMOLED面板是智能终端产品实现折叠性能的重要基础,我国是目前除韩国外唯一能量产AMOLED面板的国家,2021年我国AMOLED智能手机面板总出货量占比超过20%。不过,与韩国三星、LGD等企业相比,我国企业进入OLED领域较晚,目前主要产品仍以TFT-LCD为主,在AMOLED 的市场占有率、产能规模、生产良率和升级技术储备和产业链协同等方面仍处于追赶地位。折叠屏技术处于当前显示技术发展的最前沿,凝聚了各类顶尖技术,对产线产能的消耗十分巨大。为缓解产能不足问题,三星甚至通过与其它面板企业合作来满足市场需求。折叠终端产品市场的不断增长,对折叠屏产能的需求势必进一步加大。

鉴于此,必须强化折叠产品上下游协同攻关力度。要开展面板企业与终端企业的深度合作,着力提升折叠面板的有效产能、良率和产品稳定性,加快折叠产品研发和技术创新,优化产品验证进程,降低生产成本。

上游材料供应保障严重不足。基于多次弯折下保证使用寿命的需求,折叠产品对屏盖板材料的耐折性、柔性和轻薄性提出了更高要求,适用于传统直板产品的材料已无法满足折叠产品需求。部分传统材料由于厚度和弯曲度受限,将被新材料替代。比如,玻璃基板封装材料将被 UTG(超薄玻璃)、CPI(透明聚酰亚胺薄膜)替代,ITO(氧化铟锡)触控电极材料将被金属网格、纳米银线替代。目前,传统的上游原材料市场主要被美、日、韩企业把控,我国虽有企业布局,但仍以模仿为主。一旦折叠产品竞争加剧,我国相关企业会随时面临因地缘政治、贸易摩擦等因素导致的上游“断供”风险,技术发展和产品竞争将受制于人。

鉴于此,必须重点突破折叠产品产业链供应链关键节点。结合折叠产品需求突破发展瓶颈,开展柔性基板、折叠盖板、金属掩膜板、湿化学品和光学膜等折叠关键材料的开发,不断提高产业竞争力和可持续发展能力。

“缺芯”危机可能进一步放大。折叠产品显示面积大、屏幕数量多、像素精度高,对显示驱动芯片的性能和数量也提出了新要求。韩国和我国台湾地区在折叠产品用显示驱动芯片领域处于领先地位,设计企业以三星LSI、Magnachip和台湾联咏为主,代工企业以台积电和联电为主,中国大陆企业目前仅在40nm节点的驱动芯片领域进行了布局。此前,在全球缺芯大环境下,显示驱动芯片短缺问题尤为突出,供需缺口一度高达50%,产业链下游企业处于十分被动的地位。在折叠产品用显示驱动芯片上,大陆企业更不具备大规模供给能力,一旦折叠产品市场放量,缺芯缺产能问题恐怕更加严重,并由此带来“缺芯”的连锁反应。

鉴于此,必须统筹协调折叠产品用驱动IC产能供给能力。鼓励现有产业基金向折叠产品用显示驱动IC设计企业大力倾斜,积极支持晶圆厂开发专用制程,实现折叠产品用显示驱动IC的创新突破。(本篇刊于《赛迪前瞻》第732期)

专家简介:耿怡

赛迪智库新型显示领域首席研究员、集成电路研究所基础电子研究室主任。

主要从事新型显示及产业链上下游发展形势研判、发展动向跟踪、存在问题、显示技术演进及发展规律等方面研究。

先后完成了《新型显示产业发展白皮书》《AMOLED产业发展研究报告》《可穿戴产业发展白皮书》等。在《新材料产业》《高科技与产业化》《科技中国》《电子科学技术》《中国电子报》《中国计算机报》等刊物公开发表文章10余篇,如:《打造本土AMOLED产业生态体系,提升双链现代化水平》《上下游协同,我国OLED产业渡过难关》《强大的供应链为显示新技术提供发展空间》《我国车载显示产业面临三大问题》等。参与撰写历年《中国电子信息产业发展蓝皮书》《中国半导体产业发展蓝皮书等》。

依托重点支撑工作,主持/参与了多个国家及地方产业规划的编制支撑项目,如:《中国新型显示产业发展研究》《显示产业发展战略研究》《OLED新型显示产业发展与行业协作体系研究》《吉林省光电显示产业发展规划》《广州市新型平板显示产业战略研究》《专利信息服务行业创新中心建设试点》《AMOLED生产线项目可行性评估报告项目》《激光显示项目评估报告》《光电项目可行性研究报告》等。(来源:赛迪智库首席研究员 耿怡)

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