从iPhone新机发布看手机外观材料未来——手机中框价值凸显，液态金属中框时代来临

1. 全面屏技术受热捧

全面屏称为5G来临前手机业最后的技术革新点。全面屏之所以成为行业热点，其原因主要在全面屏产品更加符合用户对视频播放以及显示界面的需求。采用全面屏手机的好处不言而喻，第一是视觉效果最大化，第二是握持感最佳化。

5G无疑手机行业关注的焦点，对于智能手机而言，在4G到5G的迁移过程中，提高负载运算，支持各种场景应用来提升全场景化体验能力将成为下一阶段发展的重点。 

预计到2021年，全球5G手机的销量将达到1亿部，而届时主流的5G手机市场将在北美、亚太发达国家。

5G信号显著的特点是信号传输速度更快（传输速度为4G的10-100倍），极大的方便了人们的生活！

但5G也给手机结构带来至少两点变化：第一，由于新增5G信号，手机射频功能更多，体积更大，需要新型内部组件设计；第二，5G对手机外壳的信号传输能力提出更高的要求，大规模的MIMO，促使基站使用多个天线。其天线的复杂性，使得对移动终端设备的外观材质类型要求从金属向非金属转变的趋势。

5G通信、无线充电以及全面屏趋势下,手机外观去金属化进程已经开始。去金属化趋势将重构整个手机外观件产业价值链。在苹果的引领下, 手机外观件结构从单体向“三明治”趋势发展，外观件材料双玻璃/陶瓷+金属中框方案将成为主流。

玻璃陶瓷后盖引发市场聚变

手机中框价值凸显

陶瓷材料5G下的电磁性能优势明显，耐磨，亲肤、气密性好，电磁屏蔽好，性能优异，倍受手机厂商青睐,目前受制于成本和产能,作为大尺寸机壳产品仍然是小众应用。陶瓷材料工艺水平提升带来成本的下降是关键，随着良率和产能的提升，有望成为主流外观非金属材料之一。

在新形势下，未来双面玻璃/陶瓷+金属中框的设计路线处于主导地位, 该技术路线在中高端品牌手机渗透率逐步提升。新材质后盖+金属中框的产业趋势，将凸显金属中框产品的价值空间。手机中框是手机三明治结构中的重要部件，支撑和承载核心部件的关键零部件，其在强度、结构、散热性等方面都有诸多要求。

中框材料之争

液态金属成为主流

铝合金一直以来担当着手机中框材质的主角，但是随着全面屏技术以及无线充电以及5G的要求，对金属中框的空间要求越来越窄，于此同时对金属中框的强度要求也更高了，铝对玻璃的保护是不足，其本身的强度不够导致容易变形挤压玻璃，导致玻璃易碎。

铝合金与不锈钢中框性能对比

相对于不锈钢或铝合金中框，液态金属中具有性能和价格优势，液态金属外框的强度，比不锈钢和铝合金要高很多，这种材料最显著的优势，就是高强度、高硬度、高耐磨性，在轻薄的同时，也能能够保护手机免受冲击和屏幕破损。

另外，液态金属采用注塑成型的方式一次成型，可以满足一些复杂结构的成型要求，并且由于其成型工艺接近“净成形”，所需要的后期加工较少，可以有效降低后加工成本。目前一个液态金属手机外框价格大约为120元至150元，比不锈钢外框和铝合金一体成型外框都要便宜。

液态金属与不锈钢对比优缺点分析

1. 净成型技术 

1) 液态金属成型工艺简单，制程稳定性强，一致性好，制程良率可以达到85%以上

2) 成型周期70s~90s，产能较高，每天每台机可产出1000pcs

3) 由于采取模具成型，可精准控制产品变形，后工序无需整形即可达到平面度要求，不锈钢工艺除以上11道锻造工序外至少需要增加3道回火工序，仍很难保证0.1的平面度。

4) 加工余量仅0.15mm~0.2mm，大幅减少CNC时间，提高后制程效率、降低成本

5) 采取真空成型技术，表面致密层较厚，一般可以达到0.3~0.4mm，抛光工艺可以实现

2. 精简的CNC

不锈钢和液态金属CNC加工周期对比

液态金属采取净成型技术，CNC时间仅为不锈钢方案的40%~50%，如从设计阶段优化部分产品结构，可以将CNC时间控制在1200s以内。

3. 液态金属与不锈钢全工艺对比分析

由iPhone所引领的全面屏以及无线充电趋势，特别是未来5G时代的到来，具有优异性能和成本优势的液态金属，在手机中框上的大范围应用条件都已成熟，液态金属将成为终端设备在外观材料上的主流之一。 

目前国内已有部分企业和单位具备液态金属手机中框研发和生产能力，其中包括宜安科技，东莞逸昊，常州世竟、辽宁金研等。

下图为宜安科技液态金属中框样机，宜安科技作为行业内较早进行液态金属研发的企业，拥有全球最大规模生产锆基非晶合金的生产线，在块体非晶合金的应用研究与产业转化方面已取得行业领先优势。目前公司已向国内多家知名手机品牌厂商提供液态金属手机中框的样品。