Kronikk av titanmetall for mobiltelefoner: Fra skruer til titalls milliarder blå hav, hvordan kan titanindustrien omformes av 3C?

Hvis den viktigste slagmarken for titanmetall i løpet av de siste tiårene har vært kjemiske-korrosjons- og militærskip, så fra og med 2023 er en «sommerfugleffekt» fra forbrukerelektronikk i ferd med å omforme mønsteret til hele titanindustrikjeden.

La oss i dag ta en titt på kronikken av titanmetall som brukes i mobiltelefoner, og den vidtrekkende innvirkningen på titanindustrien bak denne materialrevolusjonen.

I. Chronicle of Titanium Metal for Mobile Phones: Fra skrue til strukturelle deler

Bruken av titanmetall i mobiltelefoner startet ikke med Apple. Ser vi tilbake på historien, kan den grovt deles inn i fire stadier:

1. Den embryonale perioden (2002-2012): et nisjeforsøk på luksusvarer

● 2002: Nokia lanserte 8910, som var banebrytende i bruken av metallkabinett i titan, med fokus på letthet og tekstur.

● 2007: Det britiske luksusmobilmerket Vertu lanserte Ascent Ti, som påførte titanlegering på rammen til mobiltelefoner, og etablerte "high--end"-etiketten av titaniummetall.

● 2010: Det innenlandske merket Coolpad lanserte N930 og prøvde titanmateriale, men på grunn av teknologi og markedsbegrensninger klarte det ikke å lage bølger.

● 2012: Nubia Z5 lanserte en titanversjon, som også er et nisjeforsøk. På dette stadiet dukket titanmetall kun opp på luksusmerker eller konseptmodeller, som var kostbare og umodne, og som ikke klarte å danne en skalaeffekt.

2. Utforskningsperiode (2015-2022): fra markedsføringsgimmicker til teknologiforvarsel

● 2015: 8848 titan-mobiltelefonen kom ut. Med den unike posisjoneringen og "titan kuskinnet" satte den et dypt inntrykk på forbrukerne.

● 2017: Essential Phone PH-1 bygget av Andy Rubin, faren til Android, var banebrytende for bruken av rent titan (ikke titanlegering) som midtrammen på mobiltelefonen, noe som er en milepæl fra produktdesignperspektivet.

● 2019: Apple lanserte Apple Watch Ultra, introduserte titanlegering i bærbare enheter for første gang, og akkumulerte en forsyningskjede for titan for påfølgende iPhones.

● Rundt 2019: Apple begynte å prøve å erstatte stålskruer medtitanlegeringsskruerfra iPhone 5; På tidspunktet for iPhone 6 var det 44 titanskruer brukt på en enkelt telefon.

På dette stadiet flyttet titan gradvis fra "luksuseksklusiv" til "teknologiutforskning", men det har ennå ikke blitt mainstream.

3. Eksplosiv periode (2023-2024): Apple detonerte, og hele industrien fulgte opp

● September 2023: Apple lanserte iPhone 15 Pro-serien, som for første gang bruker en ramme av titanmetall (Ti-6Al-4V) av klasse 5. Vekten på hele maskinen er redusert fra 206 gram til 187 gram, en vektreduksjon på 9,6 %.

● Oktober 2023: Xiaomi lanserte spesialutgaven 14 Pro titanium, som bruker en 99 % høy-t TA-2 titan-mellomramme.

● Oktober 2023: Honor lanserte Magic Vs2, som bruker Luban-titanhengsler og påfører titanlegeringer på de strukturelle kjernedelene av foldeskjermer.

● Januar 2024: Samsung lanserte Galaxy S24 Ultra, og mellomrammeversjonen i titanlegering sto for 60 %, og satte rekord for S-seriereservasjoner.

● Mars 2024: Honor Magic6 RSR Porsche Design utgitt, bildemodulen og mellomrammen er laget av titanlegering, og styrken økes med 150 %.

● September 2024: iPhone 16 Pro-serien slippes, og legger til "ørkentitan" til det originale fargeskjemaet. På dette stadiet flyttet titan offisielt fra «nisje» til «mass high-end» og ble standardkonfigurasjonen for flaggskipmobiltelefoner.

4. Utdypingsperiode (2025-2026): fra ramme til hengsel, feste, fra rett plate til fold

● Februar 2025: OPPO Find N5 slippes. Hengselet, vingeplaten og den ytre skaftets midtrammen er laget av TC4 titanlegering, og bransjens første 3D-trykte skråplate av titanlegering lanseres, med en utbrettet tykkelse på mindre enn 5 mm.

● Februar 2025: Mi 15 Ultra lanseres, med en mellomramme i titan, utstyrt med en klokke i titanlegering og øretelefoner, og bygger den første "lette titanøkologien" i Android-leiren.

● September 2025: Huawei Mate XTs Extraordinary Master slippes, som kombinerer keramikk og titanlegeringer, og tykkelsen på midtrammen er kontrollert til 3,6 mm.

● 2026: Apple planlegger å lansere den første sammenleggbare skjermen iPhone 18 Fold, som bruker en titan-hybridramme av aluminium, og hengselsystemet er laget av titanlegering og rustfritt stål.

● 2026: OPPO Find N2 endrer 64 skruer på hele maskinen fra forrige generasjon rustfritt stål til titanlegering, noe som reduserer vekten på hele maskinen med omtrent 1 gram. På dette stadiet strekker bruken av titanmetall seg fra mobiltelefonrammer til kjernestrukturelle deler som foldeskjermhengsler, kameramoduler og festemidler, og dybden og bredden av teknologien utvides stadig.

II. Titanium fester erstatter rustfritt stål: den forsømte "usynlige slagmarken"

Når man diskuterer titan for mobiltelefoner, fokuserer de fleste på midtrammen og rammen, men det er en detalj som lett blir oversett: festeanordninger av titanlegering erstatter i det stille rustfrie stålskruer.

Hvorfor velger telefonertitanskruer? Det er tre hovedårsaker:

1. Ikke-magnetisk: Stålskruer er magnetiske. Selv om avmagnetisering kan gjøres i produksjonen, vil de etter hvert som tiden går, magnetiseres igjen på grunn av påvirkningen av det interne elektromagnetiske feltet til mobiltelefonen, og dermed forstyrre nettverkssignaler. Titanlegering i seg selv har ingen magnetisme, noe som løser dette problemet fullstendig.

2. Lett vekt: Mobiltelefoner søker konstant etter tynnhet og letthet. Tettheten til titan er omtrent 60 % av stålets (titan 4,5 g/cm³ vs rustfritt stål 7,9 g/cm³), noe som effektivt kan redusere vekten av konstruksjonsdeler.

3. Høy styrke: Titanskruer kan fortsatt ha pålitelig låsekraft i liten størrelse, noe som kreves for presis montering av mobiltelefoner. Utbytteforholdet til titanlegeringer er høyere enn for de fleste stålmaterialer, og det er vanskeligere å gjennomgå plastisk deformasjon under overbelastning, så sikkerheten til titanlegeringer er høyere.

Apple leder, hele bransjen følger etter

Med Apple som et eksempel, fra iPhone 5, prøvde den å erstatte stålskruer med titanlegeringsskruer; På tidspunktet for iPhone 6 var det 44 titanskruer brukt på en enkelt telefon. OPPO Find N2 endret til og med de 64 skruene til hele maskinen fra det rustfrie stålmaterialet fra forrige generasjon til titanlegering, noe som reduserte vekten på hele maskinen med omtrent 1 gram.

Imidlertid er titanskruer mye vanskeligere å behandle enn stålskruer. Ta en Shenzhen-leverandør av Apple som et eksempel, produksjonskravene er ekstremt strenge: Hvis feilen overstiger 0,3 mm, vil den bli vurdert som avfall. Ved å introdusere høy-presisjonskverner og optimalisere finbehandlingsteknologi, har selskapet økt utbyttet fra de opprinnelige 60 % til nesten 100 %, og det tok fire år å stabilisere masseproduksjonen. Den vellykkede bruken av titanskruer i mobiltelefoner løser ikke bare den skjulte faren for signalforstyrrelser, men fremmer også penetrasjonen av titanlegeringer fra avanserte felter til masseforbrukerelektronikk.

III. Analyse av virkningen av hvert trinn på titanindustrien

1. Spirestadium og letestadium: påvirkningen er begrenset, men frøene er plantet.

Før 2023 vil titan for mobiltelefoner ha liten innvirkning på titanindustrien. Hovedstrømmen av titanmaterialer er fortsatt kjemisk industri (som står for ca. 50%), (ca. 20%) og andre industrielle felt.

Men betydningen av dette stadiet er:

● Verifisert gjennomførbarheten av titanmetall innen forbrukerelektronikk, og akkumulert materialformel og prosesseringsteknologi.

● Dyrket forbrukernes bevissthet om "titan=high-end" og la et markedsgrunnlag for påfølgende store-applikasjoner.

2. Eksplosiv periode: 3C har blitt det tredje største titanfeltet, og restruktureringen av industrikjeden akselererer

2023 er et "vannskille" for titanindustrien. I følge data utgitt av Titanium, Zirconium og Hafnium Branch of China Nonferrous Metals Industry Association, vil den sammensatte vekstraten for mitt lands produksjon og salg av titanbearbeidingsmaterialer nå henholdsvis 15,97 % og 16,51 % i 2023, hvorav forbrukerelektronikk-feltet har den raskeste veksten med 6 % 43, med forbruk. år-på-år.

Effekten av denne endringen på titanindustrien er vidtrekkende-:

● Etterspørselsside: Apples totale innenlandske etterspørsel etter titanlegeringer i 2023 er omtrent 10 000 tonn. Med økningen i penetrasjonshastigheten forventes det at den globale penetrasjonsraten for mellomrammer i titanlegering for mobiltelefoner vil øke fra 8 % i 2024 til 25 % i 2025.

● Tilbudsside: Innenlandske titanselskaper representert ved Baoji- og Jiangsu-selskaper akselererer distribusjonen av forbrukerelektronikkspor. Noen selskaper har blitt nøkkelselskaper i forsyningskjeden til Apple og Samsung på dette stadiet.

● Prosessside: 3D-printing (SLM), metallpulversprøytestøping (MIM) og andre nye prosesser modnes raskt, noe som løser problemene med vanskelig titanlegeringsbehandling og lavt utbytte. Dekselet til hengselskaftet i titanlegering til Honor Magic V2 og den 3D-trykte skråplaten i titanlegering til OPPO Find N5 er typiske tilfeller.

● Regional ende: Baoji, Shaanxi, kjent som «Kinas titandal», er i ferd med å forvandle seg fra en base for kjemisk og militær titanmateriale til et-high-end produksjonssenter for titanmaterialer for forbrukerelektronikk. Noen titanselskaper har sett på forbrukerelektronikkfeltet som den "tredje kurven" som driver fremtidig vekst.

3. Utdypingsperiode: foldeskjermer detonerer trinnvis, 3D-utskrift og nye applikasjoner blir nye trender

Populariteten til mobiltelefoner med sammenleggbar skjerm har gitt titanindustrien større rom for vekst:

● Mengden enkeltmaskin har blitt kraftig økt: rammen, hengslene, støtteplaten og andre komponenter på mobiltelefoner med sammenleggbar skjerm krever titanlegering, og mengden titan som brukes til en enkelt maskin overstiger langt mengden til stangmaskin. I følge estimater er mengden titanlegering brukt i en mobiltelefon med sammenleggbar skjerm 2-3 ganger større enn en barmaskin.

● 3D-utskrift har blitt kjerneprosessen: hengselstrukturen til foldeskjermen er kompleks, utbyttegraden for CNC-behandling er lav, og kostnadene er høye, mens 3D-utskrift kan realisere en-gangsstøping av komplekse strukturer, med mindre materialavfall og høy utbyttegrad. Det er anslått at innen 2027 vil det globale hengselmarkedet for mobiltelefoner med sammenleggbar skjerm nå 33,3 milliarder yuan, og den fem-årige CAGR fra 2022 til 2027 vil nå 37 %.

● Festemidler erstatter rustfritt stål, og åpner for et nytt spor: Etter hvert som det indre rommet til mobiltelefoner blir stadig mer kompakt, begynner festeelementer av titanlegering (skruer, muttere, pakninger, etc.) gradvis å erstatte festemidler i rustfritt stål. Vekten til festemidler i titanlegering er bare 40 % av vekten til rustfritt stål, men styrken er lik eller enda høyere, og korrosjonsmotstanden er utmerket.

● Verdien av industrikjeden strekker seg oppstrøms: etterspørselen etter oppstrømsmaterialer som titanlegeringspulver og valsetråd vokser raskt. Prisen på noen produsenter av titanlegeringspulver har sunket til rundt 0,4 yuan/g, noe som øker terminalkostnadene ytterligere og fremmer penetrasjonen av titanlegeringer fra middels-til-høye-produkter.

IV: FREMTIDSUTSIKTER

1. Økt penetrasjonshastighet, synker fra midten-til-høy ​​til midten-

For tiden brukes titanlegeringer hovedsakelig i flaggskipmodeller. Med reduksjon av materialkostnader og modenhet av teknologi, forventes den gradvis å trenge inn i middels{1}}produkter i løpet av de neste 2-3 årene. Når prisen på titanlegeringspulver synker ytterligere og utbyttegraden til MIM-prosessen øker, forventes den tusen yuan maskinen også å bruke mellomrammer av titanlegering.

2. Sammenleggbar skjerm blir den største inkrementelle motoren

Globale forsendelser av mobiltelefoner med foldeskjerm forventes å vokse fra 20 millioner enheter i 2025 til 70 millioner enheter i 2029. Etterspørselen etter titanlegeringer til foldeskjermer er flere ganger større enn stangmaskiner, og vil bli den viktigste vekstpolen i titanindustrien de neste fem årene.

3. 3D-utskrift og MIM-prosess utfyller hverandre

● 3D-utskrift: egnet for små partier av komponenter med komplekse strukturer (som hengselakseldeksler), fordelene er høy designfrihet og mindre materialavfall.

● MIM: Egnet for komponenter i stor- skala med relativt enkel struktur (for eksempel midtrammen på en mobiltelefon), fordelene er lave kostnader ved stor-produksjon og høy presisjon.

De to prosessene vil utfylle og sameksistere i forskjellige scenarier, og i fellesskap fremme populariseringen av titanlegeringer innen forbrukerelektronikk.

4. Festemidler erstatter rustfritt stål, og åpner for et nytt spor på titalls milliarder

Bruken av festemidler i titanlegering i-high-end mobiltelefoner utvides raskt. Sammenlignet med rustfritt stål har festemidler i titanlegering fordelene med lettvekt (60 % vektreduksjon), høy styrke, korrosjonsmotstand og ikke--magnetisme, og er spesielt egnet for flaggskipmodeller som krever ekstremt høy vekt og plass.

Ettersom ledende merker som Apple, Samsung og Huawei tar i bruk titanlegeringsfester i stor skala i flaggskipmodeller, forventes det at markedet for titanlegeringsfester vil innlede eksplosiv vekst i løpet av de neste 3-5 årene. Ifølge industrianslag, hvis 100 millioner avanserte mobiltelefoner i verden bruker festemidler i titanlegering hvert år, er mengden av en enkelt maskin omtrent 50, og hver veier omtrent 0,1 gram, den årlige etterspørselen kan nå 5000 tonn, og markedsstørrelsen kan nå milliarder av yuan.

5. Applikasjonsscenarier strekker seg fra mobiltelefoner til flere 3C-produkter

I tillegg til mobiltelefoner, utvides titanlegeringer til smartklokker (Apple Watch Ultra-serien), bærbare datamaskiner (Lenovo ThinkPad X1 Titanium Yoga), AR/VR-headset, droner og andre felt. I fremtiden forventes titanlegeringer å bli "standard"-materialet for high-3C-produkter.

6. Strategiske muligheter i Baoji Titanium Valley

For den innenlandske titanindustriklyngen med Baoji som kjernen, er utbruddet av 3C-feltet både en mulighet og en utfordring. Muligheten ligger i å åpne opp et nytt marked verdt titalls milliarder. Utfordringen ligger i de ekstremt høye kravene til batchstabilitet, ytelseskonsistens og presisjonsbehandlingsevner til materialer i forbrukerelektronikk, noe som krever at bedrifter transformerer seg fra å "selge materialer" til "salgsløsninger".

V. Konklusjon

Fra det første forsøket med Nokia 8910 i 2002, til detoneringen av iPhone 15 Pro i 2023, til den fulle utrullingen av sammenleggbare skjermer i 2026, har titanmetall for mobiltelefoner gått gjennom mer enn 20 år.

Denne materielle revolusjonen har ikke bare endret designspråket til mobiltelefoner, men også omformet mønsteret til hele titanindustrien. 3C-feltet vokser fra titanindustriens «marginale marked» til «tredje pol», og kombinasjonen av foldeskjermer, 3D-printing og festemidler i titanlegering åpner for et blått hav på titalls milliarder.