3D玻璃行业研究.doc

3D玻璃行业研究一、行业概述智能手机外观的工业设计存在周期性的更新需求。功能机时代，翻盖、滑盖、侧滑等不同设计差异化明显。而进入智能手机时代，虽然各代手机的后盖从材质到形状不断改变，屏幕外观却始终是千篇一律的直板触屏。3D曲面玻璃和OLED的出现为触屏外观带来了新的可能，以三星Galaxy S6 Edge和LG G Flex为先河的曲面屏幕，不仅打破了消费者对于直板触屏的审美疲劳，也成为了各大品牌商的创新战场。目前市场上现有的曲面手机分为两类，一种是以Galaxy round和LG G Flex 1、2为代表的整体弯曲屏幕，从人体工程学的角度出发，优点在于：（1）机身形成的弧度能够更加贴合手掌，为打字等功能带来良好手感；（2）类似于曲面电视或曲面显示器，更符合人类视网膜的弧度，改善观影和游戏的视觉体验。Galaxy Round的横向弯曲；LG G Flex的纵向弯曲另一种是以Galaxy S6 Edge/S7 Edge为代表的仅侧边弯曲的屏幕，在外形上更具个性和抢眼。从功能角度，目前三星为其Edge系列的曲面推出了多种交互方式，如快捷侧屏、查看通知、游戏控制、夜间闹钟等，然而这些仅仅是弧形屏幕功能创新的开始。三星为其Edge系列手机的曲面推出了多种交互方式较于由玻璃盖板雕刻而成的2.5D技术，3D曲面玻璃不是雕刻而是弯曲而成，因此可以达到更高的弧度。跨越了2.5D到3D，当可弯曲的弧度不再有限制的时候，才能开始想象屏幕该被如何弯曲得更精彩。从2D到3D玻璃三星手机反向折叠专利及固定角度折叠专利在外形同质化严重的智能手机市场，双曲面屏幕为三星戴上了久违的创新光环，满足了消费者对差异化的呼唤。但随着vivo Xplay5的推出，双曲面屏幕从三星一家独占开始走入国产智能手机厂商，华为、小米、魅族等国产厂商都传出考虑双曲面屏幕用于新机型的可能，LG将向小米供应双曲面OLED屏幕，而与华为的谈判也在进行之中，魅族有可能使用三星技术。如此一来，今年或许将是双曲面屏幕迎来爆发的一年。另外，超窄边框甚至无边框是手机外观的另一大趋势。然而，不论是乐视所谓的“无边框ID”还是华为Mate 7，都只是在屏幕边加一层黑框，实现熄屏时无边框的视觉效果，在亮屏之后原形毕露。由于液晶材质是液态晶体，被灌注在面板夹层内时为防止泄露，须进行边框封胶，现阶段只能依靠工艺提升使边框越做越窄，无法做到真正的无边框。但是2.5D或3D玻璃的边缘成弧线，使其边缘显示会有明显的拉伸，就能达到“无边框”的视觉效果。而如果在搭配收窄的金属中框腰线，也可在厚度上实现视觉减薄效果。借助曲面实现视觉“无边框”相比LCD，OLED除色域宽广、对比度高、可视角度大、耗电低以外，最大的优势就是柔性。由于OLED器件的核心层厚度很薄，可以呈现各种各样的弯曲形状，将该特点利用在手机上，即表现为曲面屏幕。目前很多品牌的手机已推出了OLED屏（AMOLED）产品，如三星、VIVO、OPPO、LG。根据IHT Technology的数据，2016年第1季度AMOLED的生产成本已降至14.3美元，低于LCD的14.6美元。AMOLED的大规模应用将进一步加速，与3D玻璃相辅相成，成为曲面手机的良好搭配。OLED色域更宽广、对比度更高AMOLED耗电量为LCD的70%；5寸1080p液晶屏量产成本二、3D玻璃行业机遇1.后盖重回玻璃时代目前作为手机后盖的材料通常有金属、玻璃、陶瓷和塑料。金属作为外壳的最大优势是散热性好、硬度高，但存在致命的缺点电磁屏蔽。不同频段的无线网络搭载在不同频段的电波上，若使用一个天线接收所有不同频段电波势必会相互影响工作，因此当前智能手机的天线采用的是多输入多输出技术（MIMO），发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，且每个天线只负责一种通信功能。iPhone 6相对iPhone 5/5s，拥有“全网通”的能力（公开版iPhone 6 Cellular支持中国移动/联通/电信2G/3G/4G），而且支持802.11a/b/g/n/ac无线网络（单天线，双频2.4GHz/5GHz）和蓝牙4.0，并加入了NFC，这使得iPhone 6的天线设计前所未有的复杂。iPhone 6上半部分天线涉及到Cellular副天线、双频WLAN、蓝牙、GPS、NFC等功能；下半部分天线涉及到Cellular主天线。由于金属外壳存在电磁屏蔽，iPhone 6只能通过注塑并离子活化的方式在金属壳上切出多条缝（即白带），形成了饱受批评的“三段式”设计。未来，随着无线充电和5G等新型传输方式的推广，iPhone上将搭载更多种类的天线，提供给单个天线的设计面积将会更小。然而，MIMO天线单元之间存在强烈的电磁耦合，强耦合会降低天线的效率，只能通过加大天线之间的距离来减小影响。如果继续使用金属外壳，则意味着背面注塑的面积将会更大，使外观的美感进一步丧失。在非金属材料中，使用率最高的塑料在成本方面拥有极大的优势，且因材质易上色且容易塑造，所以在外观与色彩方面非常丰富。但由于光泽和质地的劣势，近阶段塑料主要被用于低端手机。原本衷情于塑料外壳的三星，从Galaxy S6起也转为采用玻璃作为后盖。而陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。陶瓷硬度较高，亲肤性好，但可塑性较差。目前在加工过程中，容易出现裂纹，良率较低，暂不具备大规模量产的基础。且生产成本较高，单片价格在200元左右。小米5尊享版使用了陶瓷后盖，但产量并不高。玻璃相比金属和塑料，热导率介于两者之间，但比塑料更具通透感，比金属更易着色。除了可以透过信号外，在相同厚度下，可以提供更好的强度和加工精度。康宁大猩猩玻璃4在耐磨性和抗压能力方面有巨大提升，各厚度上的破坏载荷都远高于大猩猩3，且15psi压力下的凹陷由大猩猩3的75微米降至4的35微米；大猩猩4在厚度减至0.4毫米的同时，负荷升至14kgt以上，完全能够满足手机外壳的应用条件。考虑到外观创新的需求和各品牌旗舰的趋势，智能手机下一轮的外观采用3D玻璃后盖的可能性较大。但由于当前工艺的限制，耳机、数据接口等用玻璃开孔难度较高，手机外壳中间的金属壳仍会保留。2.新技术、新代价3D曲面玻璃目前价格在70元/片左右,是现有2.5D玻璃的3倍左右。主要原因在于3D曲面玻璃的加工良品率不高。而相对于屏幕盖板，后盖的3D玻璃价格甚至更高。以三星S7和S7 Edge为例，为了达到后盖奢华的视觉效果，采用了纳米级多层镀膜技术，以求在不同角度有动态的颜色效果。假设未来以“屏幕2.5D+后盖3D+金属中框”的设计为主，假如2017年3D玻璃手机后盖渗透率达到15%，单价降至65元/片，则市场空间将超过160亿元。假如2019年，渗透率超过50%，单价降至45元/片，则市场空间将超过400亿元。2015年智能手机出货量达到14.47亿台；3D手机玻璃单价更高3D玻璃手机后盖市场空间测算20152016201720182019全球智能手机出货量(亿台）14.4715.6316.5717.3918.00智能手机出货量 yoy9.80%8%6%5%3%3D 玻璃渗透率1%5%15%30%50%3D玻璃单价（元/片） 80756555453D玻璃市场空间（亿元） 11.5858.60161.51286.99405.002D和2.5D玻璃防护屏产品的生产方法是将玻璃基板进行切割，通过精雕、光孔、抛光、强化、丝印、镀膜等加工后，制成各种规格型号的产品。3D曲面玻璃的生产流程与2D和2.5D产品基本相同，最大区别在于新增热弯成型设备。难度主要体现在3D曲面成型、曲面抛光、曲面印刷、曲面贴合四大工艺上。3D曲面玻璃加工壁垒较高类别壁垒3D 曲面热成型工艺 难以控制温度和精度，容易产生玻璃不同部位受热不均，需要新购半自动/全自动热弯机，引进专业的成型工艺工程师进行模具、板材、工艺参数调试等3D 曲面抛光工艺 一般分两面单独加工，需要根据产品的结构特征开发特殊的抛光设备及抛光技术，开发全新的抛光材料，设计 3D抛光制具，引进专业的抛光技术人员3D 曲面印刷工艺 需要开发全新的装饰工艺，如喷涂、曝光显影、纹路蚀刻、3D 拉丝、3D 贴合等，并开发与其配套的新设备，引进全新的工艺人员3D 贴合工艺需要开发独特的 3D 曲面贴合保护膜、菲林等技术，需要引进专业的贴合设备、贴合人员、贴合工艺以三星S6 Edge手机使用的3D玻璃成型技术为例，其将目前硬度最高的康宁第四代大猩猩玻璃放在弧形模具之间，加热到800摄氏度，再压进弧形模具让玻璃弯曲，然后再通过CNC加工、三面抛光、强化等步骤。热成型过程中温度和精度难以控制，玻璃的不同部位容易产生受热不均。模具目前多用石墨，属于耗材易损耗，更新频率高。此过程工艺复杂且人力成本高，因此S6 Edge初期也曾一度有良率仅50%和供货不足的传闻。三星S6 Edge 3D曲面玻璃生产工艺曲面玻璃浪潮来袭，热弯机设备厂商将率先受益。目前国内用于生产3D曲面玻璃的热弯机主要以韩国进口设备为主，价格在120-180万元之间，月产能在1.5万片左右，远不能满足市场需求。从金属机身及2.5D手机玻璃的发展经验来看，浪潮来袭之初对制高点的抢占尤为重要，此时产品毛利率高，具备优质产能的公司将脱颖而出。因此，预计热弯机将迎来大量采购，今年下半年到明年将累计产生1000台以上热弯机的需求。而随着竞争的激烈，3D玻璃产品价格下降，厂商开始对于设备的投入成本更加敏感，将开始尝试自己设计改造设备，再交由国产商定制组装，此阶段热弯机设备国产化将带来新的发展机会。3D曲面玻璃带来的热弯机需求量(不考虑热弯机折旧)20152016201720182019全球智能手机出货量(亿台）14.4715.6316.5717.3918.00智能手机出货量 yoy9.80%8%6%5%3%3D 玻璃渗透率1%5%15%30%50%单台热弯机产能（万片）1820222426热弯机需求总量（台）80.39390.691129.452174.193461.54热弯机年增需求量（台）80.39310.30738.761044.741287.35三、相关公司分析曲面玻璃带来的三大投资机会：（1）具备生产手机防护玻璃核心技术的生产厂商，如伯恩光学、蓝思科技、凯胜科技等；（2）镀膜厂商，如利达光电、水晶光电等；（3）热压机生产厂商，目前国内3D玻璃生产厂商主要以进口韩国DTK设备为主，价格约150万左右/台，预计将逐步实现国产化替代。蓝思科技（300433.SZ）蓝思科技主要以生产手机、平板电脑的防护玻璃为主，核心客户包括苹果、三星、LG等国际知名企业，以及华为、小米等国内品牌厂商，客户群覆盖高端到中低端智能终端产品市场。2015年，蓝思科技实现营收172.27亿元，同比增长18.83%，归属于上市公司股东净利润为15.43亿元，同比增长31.09%。从毛利率和净利率来看，蓝思科技正面临不断下滑的局面，因此亟待新技术来提升盈利水平。蓝思科技主要财务指标；手机防护玻璃是蓝思科技最主要收入来源2015年9月，蓝思科技发布非公开发行股票预案（修订稿），拟发行不超过1亿股股票，募集资金不超过49亿元，用于“蓝宝石生产及智能终端应用项目（变更建设内容）”、“3D曲面玻璃生产项目”。其中，“3D曲面玻璃生产项目”建设期1年，项目建设完成后第一年达产率为80%，完全达产后具备年产3D曲面玻璃2700万片的能力。完全达产后预计年销售收入为20.09亿元，预计年净利润为6.80亿元，项目税后内部收益率为31%。2015年12月，此次非公开发行获得证监会批复通过。蓝思科技的3D曲面玻璃产品已实现了对三星、小米等知名品牌客户的规模销售，并有部分客户在进行3D曲面玻璃产品的打样。凯盛科技（600552.SH）凯盛科技是中国建材旗下定位于新型玻璃和新型材料的公司，是ITO导电膜信息显示材料基地、华东地区重要的在线镀膜玻璃生产基地、国内电容氧化锆龙头企业。2015年公司实现收入11.30亿元，同比增长19.9%； 归属上市公司净利润为1.11亿元，同比增长1.48%。公司预计2016年完成营业总收入 28 亿元，实现利润总额1.8亿元。5月公告年产2400万片的2.5D手机盖板已投产，目前产能利用率80%，预计年底达到1600-1800万的年产能，直通率85%，良率95%产品间接供货给国内外知名手机华为、中兴、亚马逊、魅族、TCL等。公司在2.5D产品量产的基础上，现已成功开发出3D产品样片，并取得客户的认证，将根据市场需求适时推出并量产。公司背靠蚌埠玻璃研究院，技术储备雄厚，有望抢占3D玻璃浪潮的先机。凯盛科技主要财务指标；国显科技主要财务指标2015年末，公司以现金和发行股份相结合的方式作价5.29亿元收购国显科技75.58%的股权，国显科技主要产品为液晶显示模组，与公司原有业务有一定协同效应。2015年，国显科技实现收入13.95亿元，净利润7353.33万元，其中纳入合并报表范围的收入为1.94亿元、净利润为2192.16万元。随着2016年国显科技的全年并表，公司收入和净利润水平将迎来较大增长。康耀电子（831524.OC）康耀电子主营业务为ITO导电玻璃和曲面玻璃的生产、研发和销售。2015年公司实现营业收入8805.37万元，同比减少3.71%；净利润为1161.31万元，同比增加59.06%。经过不断研发与实践，康耀电子现已具有成熟的曲面玻璃加工技术，是国内为数不多能批量生产曲面玻璃的厂商。公司拥有4台台湾进口及2台自主研发的热弯炉，年产能达到3万片/台。公司新研发的曲面玻璃产品，已顺利通过部分品牌客户的认证，2015年实现销售收入492.87万元，占营业收入的5.60%。康耀电子主要财务指标；康耀电子曲面玻璃 2015 年开始贡献收入智慧松德（300173.SZ）智慧松德的原有业务主要为设计、生