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2017年中国微晶锆陶瓷外观件市场规模及市场前景分析【图】

2017年02月28日 14:3710000人浏览字号:T|T

    1)微晶锆助力移动互联大时代

    微晶锆陶瓷是一种通过在传统的微晶陶瓷中加入二氧化锆制得的功能陶瓷材料,具备耐磨、耐腐蚀、耐撞击、高强度、高韧性、热稳定性好等诸多优良特性。自 1975 年澳大利亚的 R.G.Garvie 首次以人工方法制得微晶锆以来,由于其较高的制备难度,该材料首先被应用于军事、航天航空等特殊领域。进入 21 世纪,微晶锆的制备工艺有了显著改进,开始在民用市场得以推广。近年来,微晶锆逐渐被应用到航天工业、汽车工业、机械工业、电力电子工业、生物医学工业、建筑材料和装饰材料等领域,随着下游客户认知度的不断提升,微晶锆的市场空间将被进一步打开。

微晶锆发展历程

数据来源:公开资料整理

    与其他常见应用材料(金属、玻璃、塑料)相比,微晶锆的优势主要体现在:

常见材料的物理属性对比

数据来源:公开资料整理

    由于具备如上优点,微晶锆未来在智能手机、可穿戴设备上具有广阔的应用前景。从具体产品形态上来看,认为微晶锆陶瓷将率先以指纹识别盖板、智能穿戴陶瓷外观件 、手机陶瓷外观件为三大突破口,逐步切入移动终端产业链,助力移动互联大时代,分享行业发展盛宴。

    初步估算到2020 年,微晶锆陶瓷在指纹识别系统用功能陶瓷片、智能穿达戴陶瓷外观件、手机陶瓷外观件三大下游移动应用市场潜在规模将达432亿元。

微晶锆陶瓷移动市场空间测算(单位:亿元)

数据来源:公开资料整理

    2)指纹识别盖板

    指纹识别技术迎来爆发式增长

    生物识别是指通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性来进行个人身份鉴定的技术。与传统验证方式相比,生物识别具有易测量、终身不变、检验快速、结果更精准的优势,在信息安全需求日益高涨的互联网时代大有用武之地。

    生物识别包括指纹识别、语音识别、人脸识别与虹膜识别等,技术难度和检验效果呈递增趋势,其中,指纹识别因其技术相对成熟,成本低,可接受性高等特点,是目前所有生物识别技术中产业化程度最高的,已在锁具、考勤、门禁安防、电脑、银行系统、智能手机等多个领域得到应用。从全球来看,2015 年指纹识别市场规模 75 亿美元,占据整个生物识别市场将近 60%的市场份额,预计到 2020 年整个市场规模将达 130 亿美元,发展潜力巨大。

2015-2020年全球生物识别技术行业细分市场规模预测(亿美元)

数据来源:公开资料整理

    2013 年,苹果 iPhone 5s 将指纹识别引入智能手机引起巨大的示范效应,短短两三年时间,已经有大量机型搭载指纹识别技术,手机安装指纹识别装臵几乎成为标配,其功能也从之前的单一解锁,延伸到现在的解锁、支付以及启动各种应用等功能,保护用户信息安全的同时极大方便了用户的日常使用。

iPhone 指纹识别系统构造

数据来源:公开资料整理

    随着移动支付市场需求不断上升、指纹识别装臵成本不断下降,预计指纹识别技术在智能手机中的渗透率将持续提升。同时,随着物联网应用的不断扩大,指纹识别技术还将会被广泛应用于远程控制等家电智能设备上,促进指纹识别市场的繁荣。2016 年搭载指纹识别设备的市场规模达到 5 亿台,预计到 2018 年,市场规模将会增加到 17 亿台的水平。

    移动设备用指纹传感器市场近两年也呈现爆发式增长态势,据调查,全球指纹识别传感器出货量从 2014 年的 3.16 亿颗增长到 2015年的 4.99 亿颗,并有望在 2020 年达到 16 亿颗,2014-2020 年复合增速高达31%。

2014-2020 年全球移动设备指纹识别传感器出货量(百万个)

数据来源:公开资料整理

    “ 微晶锆”在指纹传感器盖板应用上优势极大,是替代蓝宝石的高性价比方指纹识别模组面积小、应用环境复杂,要求识别灵敏度和速度高,因此对于指纹识别芯片以及表面保护材料要求较高,目前比较成熟的方案有蓝宝石、涂覆式(coating)、陶瓷盖板以及玻璃四种方案,其中,蓝宝石盖板按压式指纹识别方案和涂覆式指纹识别方案比较常见。

    相较而言,涂覆式背面指纹识别方案由于涂层硬度不高,存在容易磨损和受汗水腐蚀等缺点,采用该方案的手机在使用一段时间后难免会有各种划痕出现,且涂覆指纹识别方案质感稍差,常用在手机背面,较容易破坏背面的整体美观。

    蓝宝石方案硬度高、耐腐蚀,适用于正面指纹识别方案,但存在材料成本较高、抗摔能力不强的弱点,又因其穿透性较差,适用蓝宝石指纹识别的芯片价格也较高,同时由于其韧性稍差,目前最薄厚度只能做到 0.175mm。

    鉴于涂覆式与蓝宝石材料在成本、性能、外观上的不足,市面上出现微晶锆陶瓷和钢化玻璃两种蓝宝石盖板可能的替代材料。

    钢化玻璃具备制作工艺简单,成本低等优点,但硬度远不及蓝宝石,容易被更高硬度的细小灰尘磨花,介电常数、抗弯强度也较差,厚度无法进一步做薄(目前最薄厚度为 0.175mm),影响识别速度,并非理想的蓝宝石替代材料。

    微晶锆陶瓷材料的介电常数是蓝宝石的 3 倍,使得指纹识别更灵敏,识别成功率更高;又由于其韧性高于蓝宝石,在保证抗摔强度下,氧化锆保护层最薄量产厚度可低至 0.1mm,而即便在相同厚度下,氧化锆材料的强度和抗摔性将显著优于蓝宝石。更重要的是,氧化锆的总成本只有蓝宝石的约 1/2。

    综合来看,微晶锆在指纹传感器盖板应用上优势极大,是替代蓝宝石的高性价比方案。

几种常见盖板材料性能对比

数据来源:公开资料整理

    在 2015 年第三季度,约 3.6 亿部手机采用了指纹感应方案。2016 年以来,小米 5、OPPO R9、一加、Vivo X7 等旗舰手机都已采用正面陶瓷盖板指纹方案,伴随大量搭载陶瓷盖板指纹识别方案的手机陆续发布,陶瓷盖板出货量得到明显提升,并在智能手机应用中逐渐普及。

    智能手机模微晶锆指纹识别盖板市场规模2020年将超 29 亿元。

    据预测,全球智能手机出货量2015年为14.3亿支,预计到2020年将达18.4亿支。

全球智能手机出货量预测

数据来源:公开资料整理

    指纹识别系统用功能陶瓷片单价目前约 4-4.5 元/片,假设 2020 年智能手机中指纹识别方案渗透率为 60%,其中,微晶锆指纹识别盖板方案渗透率达 90%,单价约 3 元/片,则 全球微晶锆陶瓷指纹识别盖板市场规模将达 29.80 亿元人民币。

微晶锆陶瓷指纹识别盖板市场规模预测

数据来源:公开资料整理

    3 )智能穿戴陶瓷外观件

    自 Apple Watch 采用微晶锆陶瓷作为后盖材料以来,越来越多的智能穿戴设备选用微晶锆陶瓷作为主体材料及结构件。小米旗下智能穿戴硬件厂商华米科技发布的自有品牌 Amazfit 智能手环号称史上最美智能手环,Amazfit 的外观设计突破了呆板的金属加塑料的设计办法,采用了质地轻盈、温润如玉的氧化锆陶瓷作为主材料,并将其外观打造为玉佩形状,搭配皮质腕带,既时尚大方,又同时兼具科技与文化气息。15 年 6 月,出门问问发布的国内首款中文智能语音交互手表 Ticwatch,以及 16 年发布的 Ticwatch2 智能手表也都采用了微晶锆陶瓷后盖。

    微晶锆陶瓷质地轻盈、温润如玉,具备耐磨、亲肤、气密性好、电磁屏蔽小等优点。一般可穿戴设备要求良好的气密性并能够防水,因此需采用无线充电的方式。用微晶锆陶瓷作为无线充电介质,性能优于金属。预计随着可穿戴时代的到来,微晶锆结构件有望成为趋势。

    据预测,2016 年包括智能手表、智能手环等在内的全球可穿戴设备出货量将超 1.10 亿件,同比增速高达 38%,这一市场将在 2015-2020 年间保持两位数的增长速度,2020 年出货量预计约 2.37 亿件。

2015-2020年全球可穿戴设备出货量

数据来源:公开资料整理

    微晶锆陶瓷是用于可穿戴设备的主体及配件的理想材料,假设到 2020年微晶锆陶瓷在可穿戴设备中的渗透率达 60%,平均单价 60 元/件以上,则全球可穿戴设备达微晶锆外观件市场规模有望达71.13亿元人民币。

智能穿戴陶瓷外观件市场规模预测

数据来源:公开资料整理

    4 )手机陶瓷外观件

    目前智能手机主要的背板材料包括金属(铝/镁合金,不锈钢等),塑料(主要是聚碳酸酯),强化玻璃,竹质材料等。塑料外观件(聚碳酸酯)综合性能较好,且加工工艺成熟、成本较低,常见于中低端手机以及少量高端机,但与金属材质相比,塑料容易给人一种“廉价”感,因此,在高端机型中,金属后盖渐成主流。但由于金属外观件加工成本较高,着色难、且易屏蔽信号的传输频率令其短路,手机品牌厂商从未停止对于新材质的尝试。

    微晶锆陶瓷作为一种新型手机背板材料,在 14 年年初金立推出的天鉴 W808中首次被采用。微晶锆陶瓷应用于手机材质具备先天优势,其既有金属的质感又有玻璃的镜面光泽,而且硬度仅次于钻石,相对于玻璃材质更加耐磨;相较于传统的金属和塑料后盖,陶瓷具备耐磨、亲肤、气密性更好以及更小的电磁屏蔽等优点,且相比金属更具成本优势。

各类后盖材料对比

数据来源:公开资料整理

    据预测,全球智能手机出货量2015 年为 14.3 亿支,预计到 2020 年将达18.4 亿支。假设 2020 年微晶锆陶瓷背板方案渗透率达 30%,价格 60 元/片,粗略估算整个潜在市场规模在331.2亿元。

智能手机微晶锆陶瓷背板市场规模预测

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国微晶锆陶瓷市场分析预测及发展趋势研究报告

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