回顧 2-3年前折疊屏手機(jī)僅僅是試水市場(chǎng)的產(chǎn)品，更多是品牌技術(shù)研發(fā)力的象征。盡管目前折疊屏手機(jī)的基數(shù)仍然很小，可是它正以高端手機(jī)新物種的態(tài)勢(shì)逐漸進(jìn)入大眾的視野。CINNO Research預(yù)測(cè)，2022年全球市場(chǎng)折疊屏智能手機(jī)銷量有望達(dá)1,569萬(wàn)部，同比增長(zhǎng)107%，預(yù)計(jì)2025年超5,700萬(wàn)部。
伴隨著千萬(wàn)級(jí)別出貨量的預(yù)測(cè)，該市場(chǎng)正在快速發(fā)展。除蘋果外，主流智能機(jī)品牌將在2022年齊集折疊屏手機(jī)陣營(yíng)，這將會(huì)是折疊屏手機(jī)推向規(guī)?；年P(guān)鍵一年。
目前各大面板廠商已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)屏幕的柔性彎折，良率也在逐步提升，不過(guò)成本仍然有優(yōu)化空間，而目前折疊屏手機(jī)為人詬病的會(huì)是折痕與耐用性考驗(yàn)。鉸鏈與蓋板技術(shù)是解決屏幕折痕問(wèn)題的關(guān)鍵，也是折疊屏形態(tài)終端能否真正經(jīng)受可靠性考驗(yàn)的所在。
CINNO有幸聯(lián)系專注在精密電子領(lǐng)域的鉸鏈設(shè)計(jì)制造企業(yè)成都拓米電子裝備制造有限公司，與成都拓米集團(tuán)副總裁、拓米研究院院長(zhǎng)張宸浩博士和拓米集團(tuán)下成都拓米電子裝備制造有限公司劉漢青總經(jīng)理進(jìn)行了一場(chǎng)深度的交流，了解了折疊屏核心機(jī)械部件鉸鏈的現(xiàn)狀與未來(lái)，還有折疊屏終端的發(fā)展前景。
成都拓米 （圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）
轉(zhuǎn)軸鉸鏈設(shè)計(jì)難在哪？
鉸鏈等機(jī)械結(jié)構(gòu)影響折疊屏手機(jī)的開合及折痕控制，而目前主流的折疊屏鉸鏈分為U型鉸鏈和水滴鉸鏈。作為行業(yè)的領(lǐng)先者，三星采用U型鉸鏈居多，華為和OPPO則是采用水滴鉸鏈。
三家廠商鉸鏈對(duì)比圖 （圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）
從上圖可以明顯看出，水滴鉸鏈彎折半徑R更大，屏幕折疊時(shí)會(huì)更加自然。在同樣的蓋板材質(zhì)下，折痕相對(duì)可以控制得比較淺，此外還能夠有效減少屏幕磨損，提高耐用性。
以2021年12月新近推出的OPPO Find N為例，其硬件方面的創(chuàng)新集中在柔性屏和鉸鏈工藝上。OPPO Find N采用的自研精工擬椎式鉸鏈由136個(gè)零部件組成，加工精度達(dá)到0.01mm，并擁有125項(xiàng)專利技術(shù)。精工擬椎式鉸鏈采用了水滴形的設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)貼合的情況下，將屏幕更好收納。此外，OPPO Find N鉸鏈設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)多角度無(wú)級(jí)懸停，帶來(lái)了更好的使用體驗(yàn)。
OPPO水滴鉸鏈 （圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）
現(xiàn)階段轉(zhuǎn)軸鉸鏈的設(shè)計(jì)技術(shù)難點(diǎn)有不少，如開合長(zhǎng)度差引起屏幕中部凸起、鉸鏈機(jī)構(gòu)件在彎折時(shí)擠壓屏體、零部件機(jī)構(gòu)復(fù)雜繁瑣、機(jī)身無(wú)法在展開時(shí)保持180°平整、設(shè)備開合操作不順暢、無(wú)法在特定角度使用設(shè)備等。
拓米研究院院長(zhǎng)張宸浩博士認(rèn)為，折痕問(wèn)題是鉸鏈設(shè)計(jì)中最受關(guān)注的一個(gè)技術(shù)難題。折痕與鉸鏈形態(tài)的選定是有關(guān)系的，其決定了折痕的深淺。三星的U型鉸鏈R1.0，注定了會(huì)有比較明顯且較深的折痕；而OPPO的內(nèi)折水滴已經(jīng)接近于R3，所以表現(xiàn)的折痕就比較輕微。
據(jù)了解，拓米的鉸鏈設(shè)計(jì)是從基于屏的角度出發(fā)，只要屏幕與鉸鏈的貼合更緊密，那么對(duì)折痕的改善是有一定幫助的，此外還可以根據(jù)客戶的產(chǎn)品定義與功能需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
除了折痕，懸停功能與窄邊框也是需要解決的技術(shù)問(wèn)題。針對(duì)懸停功能，拓米把懸停機(jī)構(gòu)作為鉸鏈的標(biāo)準(zhǔn)配置，其懸停扭力會(huì)根據(jù)屏體的參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算和仿真，達(dá)到最佳手感，又能滿足行業(yè)內(nèi)規(guī)定的扭力衰減率的要求。
針對(duì)窄邊框設(shè)計(jì)，依據(jù)目前內(nèi)折水滴形的形態(tài)要求，這使得很多設(shè)計(jì)沒(méi)有辦法把邊框做的很窄，原因在于其彎折半徑R更大。拓米依靠自身專利，根據(jù)客戶的ID設(shè)計(jì)鉸鏈，可以讓中框做到接近無(wú)邊框狀態(tài)。
“如何把鉸鏈做得更輕薄和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單會(huì)是行業(yè)共同努力的目標(biāo)。因?yàn)檫@樣才能給終端整體最大程度的減輕鉸鏈這塊的重量。此外，還會(huì)相應(yīng)在跌落測(cè)試時(shí)帶來(lái)好處。同時(shí)，更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、更少的零部件也能夠提升可靠性。”劉漢青總經(jīng)理表示，“拓米鉸鏈通過(guò)輕量化設(shè)計(jì)和選材，在折疊屏鉸鏈方面可以輕輕松松做到30g以下?！?/span>
成本如何下降？
近一兩年，折疊屏手機(jī)的上量已經(jīng)帶動(dòng)了柔性產(chǎn)業(yè)鏈上游材料、工藝的演進(jìn)。單看轉(zhuǎn)軸鉸鏈部分，主要仍然以推出折疊屏手機(jī)的品牌企業(yè)進(jìn)行主導(dǎo)設(shè)計(jì)，此后再交由相關(guān)精密電子設(shè)備公司進(jìn)行生產(chǎn)、驗(yàn)證、測(cè)試、組裝。這一模式下，手機(jī)品牌商在技術(shù)研發(fā)上投入加大，會(huì)令其成本大增，加上并沒(méi)有規(guī)?；狭康那疤嵯拢杀颈厝粫?huì)居高不下。
根據(jù)行業(yè)消息顯示，OPPO Find N鉸鏈為安費(fèi)諾飛鳳通信，單個(gè)成本達(dá)到800元?！耙胝嬲屨郫B屏手機(jī)逐步從旗艦走向主流市場(chǎng)，拓米預(yù)估鉸鏈成本要下降到300元左右才合適。”張宸浩博士認(rèn)為。
OPPO Find N （圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）
要讓轉(zhuǎn)軸鉸鏈的成本有效下降，仍然需要從設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、組裝等各個(gè)流程著手，同時(shí)還需要有效整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈的資源，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?yīng)。
以拓米為例，其從2018年底在成都應(yīng)用研究院進(jìn)行轉(zhuǎn)軸鉸鏈的立項(xiàng)，經(jīng)過(guò)了超過(guò)3年的設(shè)計(jì)研發(fā)，截止目前，拓米在鉸鏈方面取得了包括內(nèi)、外、上下、左右折，不同形式的3折等形態(tài)的專利。
目前拓米內(nèi)部已經(jīng)建立了轉(zhuǎn)軸鉸鏈的模組設(shè)計(jì)庫(kù)，形成拓米自有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，以此可以大大縮短轉(zhuǎn)軸鉸鏈的設(shè)計(jì)周期。相比較以往為手機(jī)品牌廠商單獨(dú)設(shè)計(jì)開模，依靠數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型，現(xiàn)階段只要給到相關(guān)的參數(shù)，拓米便可以在一周內(nèi)完成細(xì)部設(shè)計(jì)，三周內(nèi)交付手板樣。
“我們?yōu)殂q鏈?zhǔn)职鍢悠放c模具制作專門成立了精密加工事業(yè)部，通過(guò)全進(jìn)口高精密的機(jī)床，可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、編程、加工、組裝等全流程一體化完成，能快速響應(yīng)鉸鏈?zhǔn)职鍢悠放c模具生產(chǎn)的制作能力，大大降低了手板樣的制作周期，在保證品質(zhì)的前提下3周內(nèi)完成手板樣的制作?！睆堝泛撇┦康莱霎?dāng)中的秘密。
此外，拓米的鉸鏈設(shè)計(jì)除了考慮到鉸鏈本身的運(yùn)動(dòng)外，還通過(guò)與國(guó)內(nèi)各大柔性屏廠合作研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證，能讓柔性屏按照屏體自身最優(yōu)的彎折曲線進(jìn)行彎折。最后在設(shè)計(jì)仿真上，拓米針對(duì)鉸鏈運(yùn)動(dòng)軌跡是否符合屏體彎折要求，來(lái)判定部件本身強(qiáng)度是否足夠，壽命是否達(dá)到要求，目的是為了觀察屏體在不同鉸鏈設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)力情況，是否有鉸鏈機(jī)構(gòu)頂?shù)狡馏w，或是拉扯屏體的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)階段拓米已經(jīng)可以提供從鉸鏈設(shè)計(jì)建模、開發(fā)、制造以及組裝的全流程服務(wù)。以制造為例，其過(guò)程當(dāng)中難點(diǎn)在于零件較小、精度要求高、公差累計(jì)較大、良率較低，另由于零件小和精度高的問(wèn)題，組裝難度較大，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化較困難，組裝產(chǎn)能低，這并不能單單從制造這一方面去解決，需要依靠設(shè)計(jì)、制造、組裝等方面進(jìn)行綜合考量快速應(yīng)對(duì)改善，把整體難度降低，最終把成本降下來(lái)。
下一代鉸鏈如何發(fā)展？
折疊屏是手機(jī)等終端進(jìn)行形態(tài)創(chuàng)新的重要一步，鉸鏈?zhǔn)钱?dāng)中支撐的一環(huán)，那么未來(lái)鉸鏈設(shè)計(jì)會(huì)往什么方向發(fā)展？“更輕更薄?！睆堝泛撇┦炕卮稹?/span>
同時(shí)，劉漢青總經(jīng)理認(rèn)為，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔化可以用最少數(shù)量的零部件實(shí)現(xiàn)所有功能，進(jìn)而帶動(dòng)鉸鏈的輕量化，且鉸鏈一定要占整機(jī)的空間越小越好。具體來(lái)看，R值變小，機(jī)身變薄，且各項(xiàng)指標(biāo)均需要追求極致。
“當(dāng)內(nèi)折R小于1.5，外折R小于3.8，那么鉸鏈的厚度會(huì)小于4mm，寬度小于20mm，那么整機(jī)的厚度完全能夠做到10mm以下，這將會(huì)提高便攜性，甚至對(duì)直板手機(jī)市場(chǎng)造成巨大沖擊，提高消費(fèi)市場(chǎng)的接受度?！睆堝泛撇┦颗e例，“為了給整機(jī)外觀設(shè)計(jì)讓出最大的空間，鉸鏈還需要做到無(wú)邊框。以上都是下一代轉(zhuǎn)軸鉸鏈設(shè)計(jì)需要達(dá)到的門檻?！?/span>
目前拓米除了擁有內(nèi)折、外折鉸鏈設(shè)計(jì)外，還擁有三折，如Z型、C型的鉸鏈設(shè)計(jì)，同時(shí)針對(duì)屏幕卷軸也有相應(yīng)解決方案，分別應(yīng)用在手機(jī)和筆記本電腦上。
拓米鉸鏈方案 （圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）
拓米方面認(rèn)為，目前水滴型的轉(zhuǎn)軸鉸鏈會(huì)是折疊屏手機(jī)的最優(yōu)選擇，原因在于其搭配UTG玻璃使用情況下，可以進(jìn)一步提高UTG蓋板的耐久性，并解決折痕問(wèn)題，同時(shí)令折疊手機(jī)繼續(xù)變薄成為了可能。
據(jù)拓米方面介紹，為了讓轉(zhuǎn)軸鉸鏈重量繼續(xù)減少，在現(xiàn)有MIM+液態(tài)金屬+碳纖維的組合下，開發(fā)MIN+鈦合金組合，未來(lái)會(huì)往MIM+進(jìn)口高強(qiáng)碳纖維邁進(jìn)。在維持≥20萬(wàn)次壽命測(cè)試的前提下，其重量能夠分別減少3.57g與8g。
折疊屏形態(tài)的創(chuàng)新規(guī)?；L(fēng)口已至
當(dāng)前各廠商均加速在折疊屏手機(jī)上的探索，三星已推出W/Galaxy Z Fold/Galaxy Z Flip三個(gè)系列的折疊屏手機(jī)，華為Mate X系列已迭代三款，小米、OPPO也推出了折疊屏手機(jī)。
榮耀也在2022年1月推出首款折疊屏新品Magic V；預(yù)計(jì)vivo將在2022年初發(fā)布其首款折疊屏手機(jī)產(chǎn)品。2022年將會(huì)有榮耀/華為/vivo/小米等廠商或計(jì)劃推出迭代升級(jí)的折疊屏手機(jī)，安卓手機(jī)陣營(yíng)會(huì)在今年齊聚折疊屏產(chǎn)品線，市場(chǎng)顯然會(huì)熱鬧非凡。
榮耀Magic V（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）
此外考慮蘋果已申請(qǐng)折疊屏專利，預(yù)計(jì)蘋果未來(lái)也或?qū)⑼瞥稣郫B屏手機(jī)，不過(guò)由于蘋果對(duì)于折疊屏的參數(shù)要求更為嚴(yán)格，目前還是處于預(yù)研階段，真正的量產(chǎn)機(jī)型可能會(huì)在2024或2025年發(fā)布?？偠灾?，以手機(jī)為代表的移動(dòng)終端行業(yè)無(wú)疑正向著折疊等形態(tài)創(chuàng)新趨勢(shì)邁進(jìn)。
隨著眾多品牌入局折疊屏手機(jī)市場(chǎng)，有利于讓折疊屏上下游軟硬件生態(tài)逐步完善。2022年折疊屏手機(jī)的銷量會(huì)進(jìn)一步增加，隨著近兩年國(guó)內(nèi)折疊手機(jī)著力于解決產(chǎn)品折痕、重量、應(yīng)用等體驗(yàn)方面的問(wèn)題，加上供應(yīng)鏈技術(shù)的成熟和產(chǎn)品成本的下探，將會(huì)逐漸解決其高昂的售價(jià)與技術(shù)體驗(yàn)不成熟的痛點(diǎn)問(wèn)題。
CINNO Research認(rèn)為，折疊屏智能手機(jī)機(jī)型將不斷豐富、價(jià)格持續(xù)下探。未來(lái)折疊屏手機(jī)產(chǎn)品形態(tài)或?qū)⒁载Q折為主，定價(jià)下探至5,000-8,000元檔位，面向大眾中高端市場(chǎng)。而橫向內(nèi)折次之，定位高端商務(wù)市場(chǎng)，且以萬(wàn)元左右檔位為主。
折疊屏手機(jī)成本下降后，終端價(jià)格已從1-2萬(wàn)元下探至萬(wàn)元以內(nèi)，2021年12月發(fā)布的OPPO Find N折疊屏手機(jī)7699元的售價(jià)更是進(jìn)一步將折疊屏手機(jī)價(jià)格與普通高端手機(jī)拉至同一區(qū)間。
CINNO Research數(shù)據(jù)分析，2025年全球折疊屏智能手機(jī)銷量有望達(dá)5,740萬(wàn)部，年均復(fù)合增長(zhǎng)率CAGR達(dá)66%。未來(lái)近2~3年中國(guó)市場(chǎng)折疊手機(jī)將會(huì)迅速發(fā)展。
站在2022年折疊屏手機(jī)推向規(guī)?；l(fā)展的上升期，拓米依靠專利技術(shù)儲(chǔ)備、快速建模能力、精密加工與組裝實(shí)力，形成了轉(zhuǎn)軸鉸鏈全流程服務(wù)體系，不但在折疊屏行業(yè)發(fā)展大潮中找準(zhǔn)并構(gòu)建自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，而且能夠幫助產(chǎn)業(yè)突破折疊屏的創(chuàng)新困局，推動(dòng)折疊屏往前發(fā)展普及。
劉漢青總經(jīng)理表示，公司正快速擴(kuò)充產(chǎn)能以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求，“現(xiàn)階段手板產(chǎn)能可達(dá)到30套每月，模具產(chǎn)能可達(dá)到50套每月，MIM件和機(jī)加工產(chǎn)能可達(dá)到10萬(wàn)套每月，現(xiàn)有手動(dòng)產(chǎn)線4條，預(yù)計(jì)組裝產(chǎn)能達(dá)到300K/M。預(yù)計(jì)2022年第四季度規(guī)劃建設(shè)無(wú)塵車間手動(dòng)產(chǎn)線5條，半自動(dòng)產(chǎn)線2條，可以達(dá)到半自動(dòng)扭力預(yù)磨、測(cè)量，尺寸CCD全檢等，產(chǎn)線建成后預(yù)計(jì)組裝產(chǎn)能達(dá)到600K/M，可滿足未來(lái)市場(chǎng)的需求。”
除了手機(jī)以外，平板電腦和筆記本電腦，未來(lái)也都會(huì)往折疊的方向上發(fā)展。在可折疊的趨勢(shì)下，創(chuàng)新與規(guī)?；翱谝讶婚_啟，各類終端形態(tài)將會(huì)持續(xù)變化，而未來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈如何發(fā)展，不妨拭目以待。
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以上就是【我不敢相信第2個(gè)！這都可以（小米折疊手機(jī)鉸鏈異響）小米折疊手機(jī)鉸鏈全包手機(jī)殼-專訪 | 揭秘折疊屏鉸鏈技術(shù)突破之關(guān)鍵！拓米助力折疊屏手機(jī)再升級(jí)】的全部?jī)?nèi)容。
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