Annáll títanmálms fyrir farsíma: Frá skrúfum til tugmilljarða af bláum höfum, hvernig er hægt að endurmóta títaniðnaðinn með 3C?
Ef aðalvígvöllur títanmálms hefur undanfarna áratugi verið efnafræðilega-tæringar- og herskip, þá frá og með 2023 eru „fiðrildaáhrif“ frá rafeindatækni til að endurmóta mynstur allrar títaniðnaðarkeðjunnar hljóðlega.
Í dag skulum við skoða sögu títanmálms sem notaður er í farsímum og víðtæk áhrif á títaniðnaðinn á bak við þessa efnisbyltingu.
I. Annáll um títanmálm fyrir farsíma: Frá skrúfu til burðarhluta
Notkun títanmálms í farsímum byrjaði ekki með Apple. Þegar litið er til baka í söguna má gróflega skipta henni í fjögur stig:
1. Fósturvísistímabilið (2002-2012): sess tilraun til lúxusvara
● 2002: Nokia gaf út 8910, sem var brautryðjandi í notkun títan málmhylkja, með áherslu á léttleika og áferð.
● 2007: Breska lúxusfarsímamerkið Vertu setti Ascent Ti á markað, sem notaði títanál á ramma farsíma, og stofnaði „há-merkið fyrir títanmálm.
● 2010: Innlenda vörumerkið Coolpad setti N930 á markað og prófaði títan efni, en vegna tækni og takmarkana á markaði tókst það ekki að gera bylgjur.
● 2012: Nubia Z5 setti á markað títanútgáfu, sem er líka sess tilraun. Á þessu stigi kom títanmálmur aðeins fram á lúxusmerkjum eða hugmyndagerðum, sem voru kostnaðarsöm og óþroskuð og náðu ekki að mynda mælikvarða.
2. Könnunartímabil (2015-2022): frá markaðsbrellum til tæknifyrirboða
● 2015: 8848 títan farsíminn kom út. Með hinni einstöku staðsetningu og „títan kúshúð“ skildi það eftir djúp áhrif á neytendur.
● 2017: Essential Phone PH-1 smíðaður af Andy Rubin, föður Android, var frumkvöðull í notkun hreins títan (ekki títan álfelgur) sem miðgrind farsímans, sem er tímamót frá sjónarhóli vöruhönnunar.
● 2019: Apple setti Apple Watch Ultra á markað og kynnti títaníumblendi í klæðanleg tæki í fyrsta skipti og safnaði aðfangakeðju fyrir títan fyrir síðari iPhone.
● Um 2019: Apple byrjaði að reyna að skipta út stálskrúfum fyrirtítan ál skrúfurfrá iPhone 5; Þegar iPhone 6 kom upp voru 44 títanskrúfur notaðar á einum síma.
Á þessu stigi færðist títan smám saman úr "lúxus einkarétt" yfir í "tæknikönnun", en það hefur ekki enn orðið almennt.
3. Sprengitímabil (2023-2024): Apple sprengdi og allur iðnaðurinn fylgdi eftir
● September 2023: Apple gaf út iPhone 15 Pro seríuna, sem notar í fyrsta sinn 5 stigs títan málm (Ti-6Al-4V) ramma. Þyngd allrar vélarinnar hefur minnkað úr 206 grömmum í 187 grömm, sem er 9,6% þyngdarminnkun.
● Október 2023: Xiaomi gaf út 14 Pro titanium sérútgáfuna, sem notar 99% há- TA-2 títan milliramma.
● Október 2023: Honor gaf út Magic Vs2, sem notar Luban títan lamir og notar títan málmblöndur á kjarna burðarhluta felliskjáa.
● Janúar 2024: Samsung gaf út Galaxy S24 Ultra og miðrammaútgáfan úr títaníumblendi var með 60% og setti met fyrir bókanir á S-röð.
● Mars 2024: Honor Magic6 RSR Porsche Design gefin út, myndeiningin og miðramminn eru úr títaníumblendi og styrkurinn er aukinn um 150%.
● September 2024: iPhone 16 Pro röðin er gefin út og bætir „eyðimerkurtítan“ við upprunalega litasamsetninguna. Á þessu stigi færðist títan formlega úr „sess“ yfir í „massahá-endi“ og varð staðlað uppsetning flaggskipsfarsíma.
4. Dýpkunartímabil (2025-2026): frá ramma að löm, festingu, frá beinni plötu til fellingar
● Febrúar 2025: OPPO Find N5 kemur út. Hjörin, vængplatan og ytri skaftið miðgrindin eru úr TC4 títan álfelgur og fyrsta 3D prentaða títan álfelgur halla platan er sett á markað, með óbrotna þykkt sem er minna en 5 mm.
● Febrúar 2025: Mi 15 Ultra er gefinn út, með títan milliramma, útbúinn með títan álúri og heyrnartólum, sem byggir upp fyrsta „léttvigt títan vistfræði“ í Android herbúðunum.
● September 2025: Huawei Mate XTs Extraordinary Master er gefinn út, sem sameinar keramik og títan málmblöndur, og þykkt miðramma er stjórnað við 3,6 mm.
● 2026: Apple ætlar að gefa út fyrsta samanbrjótanlega skjáinn iPhone 18 Fold, sem notar títan-blendingsgrind og lömkerfið er úr títan ál og ryðfríu stáli.
● 2026: OPPO Find N2 breytir 64 skrúfum allrar vélarinnar úr fyrri kynslóð ryðfríu stáli í títan álfelgur, sem dregur úr þyngd allrar vélarinnar um það bil 1 gramm. Á þessu stigi nær notkun títanmálms frá farsímarömmum til kjarna burðarhluta eins og lamir á skjánum, myndavélareiningum og festingum, og dýpt og breidd tækninnar stækkar stöðugt.
II. Títanfestingar koma í stað ryðfríu stáli: hinn vanrækti „ósýnilegi vígvöllur“
Þegar rætt er um títan fyrir farsíma, einblína flestir á milliramma og ramma, en það er smáatriði sem auðvelt er að gleymast: títan álfestingar koma hljóðlega í stað ryðfríu stálskrúfa.
Hvers vegna velja símartítan skrúfur? Það eru þrjár meginástæður:
1. Ekki-segulmagnaðir: Stálskrúfur eru segulmagnaðir. Þrátt fyrir að hægt sé að afmagneta í framleiðslu, þegar fram líða stundir, verða þau segulmagnuð aftur vegna áhrifa innra rafsegulsviðs farsímans og trufla þannig netmerki. Títan álfelgur sjálft hefur enga segulmagn, sem leysir þetta vandamál algjörlega.
2. Létt þyngd: Farsímar sækjast stöðugt eftir þynnri og léttleika. Þéttleiki títan er um 60% af stáli (títan 4,5 g/cm³ á móti ryðfríu stáli 7,9 g/cm³), sem getur í raun dregið úr þyngd burðarhluta.
3. Hár styrkur: Títan skrúfur geta samt haft áreiðanlega læsingarkraft í lítilli stærð, sem er nauðsynlegt fyrir nákvæma samsetningu farsíma. Afraksturshlutfall títan málmblöndur er hærra en flestra stálefna, og það er erfiðara að gangast undir plastaflögun undir ofhleðslu, þannig að öryggi títan málmblöndur er hærra.
Apple leiðir, allur iðnaðurinn fylgir
Með því að taka Apple sem dæmi, frá og með iPhone 5, reyndi það að skipta út stálskrúfum fyrir títan álskrúfur; Þegar iPhone 6 kom upp voru 44 títanskrúfur notaðar á einum síma. OPPO Find N2 breytti meira að segja 64 skrúfum allrar vélarinnar úr ryðfríu stáli fyrri kynslóðar í títan ál, sem minnkaði þyngd vélarinnar um það bil 1 gramm.
Hins vegar er mun erfiðara að vinna úr títanskrúfum en stálskrúfur. Ef þú tekur birgir Apple frá Shenzhen sem dæmi, eru framleiðslukröfur þess mjög strangar: ef skekkjan fer yfir 0,3 mm verður hún metin sem sóun. Með því að kynna há-nákvæmniskvörn og fínstilla fínvinnslutækni hefur fyrirtækið aukið afraksturinn úr upphaflegu 60% í næstum 100% og það tók fjögur ár að koma á stöðugleika í fjöldaframleiðslu. Vel heppnuð notkun títanskrúfa í farsímum leysir ekki aðeins falda hættu á truflunum á merkjum heldur stuðlar einnig að því að títan málmblöndur komist frá hágæða sviðum til fjöldaraftækja fyrir neytendur.
III. Greining á áhrifum hvers stigs á títaniðnaðinn
1. Spírunarstig og könnunarstig: áhrifin eru takmörkuð, en fræin eru gróðursett.
Fyrir 2023 mun títan fyrir farsíma hafa lítil áhrif á títaniðnaðinn. Meginflæði títanefna er enn efnaiðnaður (sem nemur um 50%), (um 20%) og önnur iðnaðarsvið.
En mikilvægi þessa áfanga er:
● Staðfesti hagkvæmni títanmálms á sviði neytenda rafeindatækni og uppsöfnuð efnisformúla og vinnslutækni.
● Ræktaði meðvitund neytenda um „títan=há-endir“ og lagði markaðsgrundvöll fyrir síðari stóra-umsóknir.
2. Sprengitímabil: 3C er orðið þriðja stærsta títansviðið og endurskipulagning iðnaðarkeðjunnar er að hraða
2023 er „vatnaskil“ fyrir títaniðnaðinn. Samkvæmt gögnum sem gefin eru út af títan, sirkon og hafníum útibúi Kína Nonferrous Metals Industry Association, mun samsettur vöxtur framleiðslu og sölu títanvinnsluefnis í landinu mínu ná 15,97% og 16,51% í sömu röð árið 2023, þar á meðal neytenda rafeindatæknisviðið er með hraðasta vöxtinn um 43%, með 43% neyslu. ár-á-ári.
Áhrif þessarar breytingar á títaniðnaðinn eru víðtæk-:
● Eftirspurnarhlið: Heildar innlend eftirspurn Apple eftir títan málmblöndur árið 2023 er um 10.000 tonn. Með aukinni skarpskyggni er gert ráð fyrir að alþjóðlegt skarpskyggnihlutfall milliramma úr títanblendi fyrir farsíma muni aukast úr 8% árið 2024 í 25% árið 2025.
● Framboðshlið: Innlend títanfyrirtæki sem Baoji og Jiangsu fyrirtæki eru fulltrúar fyrir eru að flýta fyrir dreifingu sinni á rafeindabúnaði fyrir neytendur. Sum fyrirtæki eru orðin lykilfyrirtæki í aðfangakeðju Apple og Samsung á þessu stigi.
● Aðferðarhlið: 3D prentun (SLM), málmduftsprautun (MIM) og önnur ný ferli þroskast hratt, sem leysir vandamál erfiðrar títanálvinnslu og lágrar ávöxtunar. Títan álfelgur lömskaftshlífin á Honor Magic V2 og þrívíddarprentaða títan álfelgur hallaplötu OPPO Find N5 eru dæmigerð tilfelli.
● Svæðisbundið endi: Baoji, Shaanxi, þekktur sem „Títandalur Kína“, er að breytast úr efna- og hernaðartítanefnisgrunni í hágæða títanefnisframleiðslumiðstöð fyrir rafeindatækni fyrir neytendur. Sum títanfyrirtæki hafa litið á rafeindatæknisviðið sem „þriðju ferilinn“ sem knýr framtíðarvöxt.
3. Dýpkunartímabil: samanbrjótanlegir skjáir springa í stigum, þrívíddarprentun og ný forrit verða að nýjum straumum
Vinsældir farsíma með samanbrjótandi skjá hafa fært títaniðnaðinum meira svigrúm til vaxtar:
● Magn stakrar vélar hefur verið aukið til muna: grind, löm, stuðningsplata og aðrir íhlutir farsíma með samanbrjótanlegum skjá þurfa títan álfelgur og magn títan sem notað er fyrir eina vél er langt umfram það sem notað er í stangarvél. Samkvæmt áætlunum er magn títaníumblendis sem notað er í farsíma með samanbrjótanlegum skjá 2-3 sinnum meira en í barvél.
● 3D prentun hefur orðið kjarnaferlið: löm uppbygging samanbrotsskjásins er flókin, afraksturshlutfall CNC vinnslu er lágt og kostnaðurinn er hár, en 3D prentun getur gert sér grein fyrir einu-mótun flókinna mannvirkja, með minni efnisúrgangi og háum ávöxtunarhraða. Áætlað er að árið 2027 muni alheimsmarkaðurinn fyrir lamir fyrir farsíma með felliskjám ná 33,3 milljörðum júana og fimm- ára CAGR frá 2022 til 2027 nái 37%.
● Festingar koma í stað ryðfríu stáli og opna nýja braut: Eftir því sem innra rými farsíma verður sífellt þéttara, byrja títanálfestingar (skrúfur, rær, þéttingar osfrv.) smám saman að skipta um ryðfríu stálfestingar. Þyngd títanálfestinga er aðeins 40% af ryðfríu stáli, en styrkurinn er jafn eða jafnvel hærri og tæringarþolið er frábært.
● Verðmæti iðnaðarkeðjunnar nær uppstreymis: eftirspurn eftir andstreymisefnum eins og títan áldufti og vírstöng vex hratt. Verð sumra framleiðenda títanblendidufts hefur lækkað í um 0,4 júan/g, sem eykur enn frekar endakostnað og stuðlar að skarpskyggni títaníumblendis frá meðal-til-háum-vörum.
IV: FRAMTÍÐARHORFUR
1. Aukinn skarpskyggni, sígur frá miðjum-til-háum enda til miðjan-enda
Sem stendur eru títan málmblöndur aðallega notaðar í flaggskipsmódel. Með lækkun á efniskostnaði og þroska tækninnar er gert ráð fyrir að hún fari smám saman inn í meðal-vörur á næstu 2-3 árum. Þegar verð á títan áldufti lækkar enn frekar og afraksturshlutfall MIM ferlis eykst, er búist við að þúsund júana vélin noti títan ál milliramma.
2. Folding skjár verður stærsta stigvaxandi vél
Gert er ráð fyrir að alþjóðlegar sendingar af samanbrjótanlegum skjáfarsímum muni vaxa úr 20 milljónum eininga árið 2025 í 70 milljónir eininga árið 2029. Eftirspurnin eftir títan málmblöndur fyrir samanbrjótandi skjái er margföld á við barvélar og mun verða mikilvægasti vaxtarskaut títaniðnaðarins á næstu fimm árum.
3. 3D prentun og MIM ferli bætast hvort annað upp
● 3D prentun: hentugur fyrir litla lotur af íhlutum með flóknum byggingum (svo sem hlífar á lamirás), kostirnir eru mikið hönnunarfrelsi og minni efnisúrgangur.
● MIM: Hentar fyrir stóra-íhluti með tiltölulega einfalda uppbyggingu (eins og miðgrind farsíma), kostirnir eru lítill kostnaður við stór-framleiðsla og mikil nákvæmni.
Ferlarnir tveir munu bætast við og lifa saman við mismunandi aðstæður og stuðla sameiginlega að vinsældum títan málmblöndur á sviði neytenda rafeindatækni.
4. Festingar koma í stað ryðfríu stáli og opna nýja braut upp á tugi milljarða
Notkun títanálfestinga í hágæða farsímum fer ört vaxandi. Í samanburði við ryðfríu stáli hafa títan álfestingar kosti þess að vera léttar (60% þyngdarminnkun), hár styrkur, tæringarþol og ó-segulmagn og henta sérstaklega vel fyrir flaggskipsgerðir sem krefjast mjög mikillar þyngdar og pláss.
Þar sem leiðandi vörumerki eins og Apple, Samsung og Huawei taka upp títanálfestingar í stórum stíl í flaggskipsmódelum, er búist við að títanálfestingamarkaðurinn muni leiða til mikillar vaxtar á næstu 3-5 árum. Samkvæmt mati iðnaðarins, ef 100 milljónir hágæða farsíma í heiminum nota títan álfestingar á hverju ári, er magn af einni vél um það bil 50 og hver um sig vegur um 0,1 grömm, árleg eftirspurn getur náð 5.000 tonnum og markaðsstærð getur náð milljörðum júana.
5. Umsóknarsviðsmyndir ná frá farsímum til fleiri 3C vörur
Auk farsíma eru títaníum málmblöndur að ná til snjallúra (Apple Watch Ultra röð), fartölvur (Lenovo ThinkPad X1 Titanium Yoga), AR/VR heyrnartól, dróna og önnur svið. Í framtíðinni er búist við að títan málmblöndur verði "staðlað" efni fyrir hágæða 3C vörur.
6. Strategic Opportunities of Baoji Titanium Valley
Fyrir innlenda títaniðnaðarklasann með Baoji sem kjarna er braust út 3C sviðið bæði tækifæri og áskorun. Tækifærið felst í því að opna nýjan markað upp á tugi milljarða. Áskorunin felst í mjög miklum kröfum um stöðugleika lotu, samkvæmni í frammistöðu og nákvæmni vinnslu efna í rafeindatækni, sem krefst þess að fyrirtæki umbreytist frá því að „selja efni“ í „sölulausnir“.
V. Niðurstaða
Frá fyrstu tilraun Nokia 8910 árið 2002, til sprengingarinnar á iPhone 15 Pro árið 2023, til fullrar útsetningar á samanbrjótanlegum skjám árið 2026, hefur títanmálmur fyrir farsíma gengið í gegnum meira en 20 ár.
Þessi efnisbylting hefur ekki aðeins breytt hönnunartungumáli farsíma, heldur einnig endurmótað mynstur alls títaniðnaðarins. 3C sviðið er að stækka frá „jaðarmarkaði“ títaniðnaðarins í „þriðja pólinn“ og samsetningin af samanbrjótandi skjáum, 3D prentun og títan álfestingum opnar blátt haf upp á tugi milljarða.
