三折叠手机核心技术，屏幕+铰链精工出奇迹

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）截至2024年9月13日，华为Mate XT的预订人数已经突破564万，火爆程度远超市场预期。华为Mate XT设计独特，采用类似Z字形的折叠设计，展开后的屏幕尺寸达到10.2英寸，手机厚度为3.6毫米，既有大屏幕又能做到极致轻薄。华为常务董事、终端BG董事长、智能汽车解决方案BU董事长余承东说：“我的梦想是把平板装进口袋、把电脑装进口袋，今天实现了。”
 
那么，三折叠手机如何实现的呢，这背后的核心组件屏幕、铰链、电池等备受关注。余承东表示，三折叠屏手机量产最大的难点是实现屏幕与铰链技术的突破。一块屏幕要做到内外弯折非常困难，同时还要抗挤压、抗拉伸、坚固耐用更难。此外，华为首创的天工铰链系统，颠覆传统结构，第一次将铰链系统做到了内外弯折，兼顾轻薄与强韧。
 
屏幕
 
华为Mate XT 非凡大师的柔性OLED显示模组，采用非牛顿流体和322cm²超大UTG玻璃，组成复合超韧结构，双重抗冲，使其屏幕抗冲击性能实现75%的提升。
 

图源：华为官网

 
柔性OLED显示屏的供应商主要有京东方、维信诺等。其中，京东方在9月4日举办的2024京东方全球创新伙伴大会上提到了华为三折叠屏手机。京东方董事长陈炎顺对媒体表示，京东方和华为在折叠屏领域有着十分深入的合作，“我们跟华为的产品的共同研发，是前无所有的紧密地联系在一起。”
 
手机屏幕的柔性盖板也是实现折叠必不可少的组件。超薄柔性玻璃UTG具备超薄、耐磨、强度高、可弯折、回弹性好等特性，被认为是折叠手机、笔记本、卷轴电视、车载显示、智能穿戴等柔性显示盖板的理想材料。
 
市面上UTG玻璃的供应商包括有凯盛科技、蓝思科技、长信科技等。凯盛科技介绍，其成功自主开发出30-70微米厚度的主流规格超薄柔性玻璃，柔性玻璃的成品从可折叠20万次，到40万次，再到100万次；弯折半径从3毫米，到1毫米，再到0.5毫米。并形成了拥有自主知识产权的全国产化UTG产业链。
 
铰链
 
华为Mate XT全球首创华为天工铰链系统，让超薄的柔性屏实现“双轨联动”。内外屏同时弯折，内折抗挤压，外折抗拉伸。天工铰链系统让用户在单屏、双屏、三屏之间自由切换。
 

图源：华为官网

 
华为Mate XT铰链细节来看，创新性引入内嵌设计，一体连杆结构的外折铰链，能更大程度缩小铰链活动空间。而内折铰链采用首创嵌入式滑轨结构，减小弧臂转动角度，使铰链厚度大幅减少，实现整机纤。首创多驱精密调校，根据量身定做的开合力曲线，调校26个精密凸轮，使开合手感丝滑流畅。采用超强火箭钢，1900 MPa 抗变形强度，使铰链在频繁开合中经久耐用。
 
当前，折叠手机铰链的工艺技术方案主要聚焦于MIM件和液态金属件相结合。
 
金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding Technology，简称MIM)是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成型技术。MIM 技术工艺在制备三维造型复杂、组织结构均匀、性能优异的近净成形零部件方面具有独特的优势，且可以实现不同材料（如钛合金、低合金钢、不锈钢、工具钢、镍基合金、钨合金、磁性材料等）零部件的一体化制造，具有材料适应性广、自动化程度高、生产成本较低、适合大批量生产等特点。
 
东睦股份作为中国粉末冶金新材料行业的龙头企业，是中国领先的金属注射成形（MIM）制造企业。东睦股份的2024上半年财报显示，今年上半年，其MIM主营业务收入同比增长约101%，紧随大客户新产品上市的节奏，已配备5条折叠机模组生产线。
 
科森科技主要以精密压铸、锻压、冲压、CNC、激光切割、激光焊接、MIM、精密注塑等制造工艺、技术为基础，以精密模具设计、生产为支撑，为苹果、华为、亚马逊、谷歌、Meta、XREAL、歌尔、立讯、美敦力等国际、国内知名客户提供消费电子（含加热不燃烧电子烟结构件、VR）、医疗器械、汽车（含新能源汽车）等终端产品所需精密金属、塑胶结构件产品的研发、制造以及部分组装服务。
 
科森科技表示，公司在折叠手机组装市场沉寂了一年多之后，公司重新回归到折叠屏手机组装序列，此次回归将得到来自产业链端 MIM 的支持，有望提升公司在折叠屏手机组装领域的成本优势。另外，海美格磁石技术（深圳）有限公司，是科森科技参股公司，主要从事金属注射成形（MIM）结构件研发、生产和销售。
 
精研科技主要从事精密金属（包括 MIM，CNC，3D 打印等）零部件及组件，精密塑胶零部件及组件，传动及转动组件，散热组件，智能制造服务，以及电子制造业务等六大业务板块，产品主要应用于消费电子、汽车、智能家居等行业。
 
在折叠屏手机方面，精研科技紧跟行业发展动态和趋势，一方面积极布局在新型创新产品中的应用，配合客户新需求，已实现金属零部件、转动结构件在折叠屏手机中的应用，另一方面，公司立足主业，充分发挥在材料体系方面积累的丰富经验，积极配合客户开发制造更轻量、更耐磨、更超薄的金属材料，潜心新型材料的开发和技术突破，在产品应用端持续突破的同时，不断提升效率降低成本。精研科技2024年上半年财报显示，报告期内，公司主要业务仍为 MIM 零部件及组件产品，占公司营收规模比重达到 64.25%。
 
而液态金属即非晶合金，是指与通常情况下金属材料的原子排列呈现的周期性和对称性所不同的非结晶状态的金属。非晶合金材料长程无序的结构使得其具备了特殊的性能，如高强度、高硬度、高光洁度、耐腐蚀和耐磨性等，其抗弯强度、抗拉强度、弹性形变等均优于常用材料。
 
宜安科技表示，铰链作为决定折叠机寿命和形态的关键零部件，主要负责折叠屏手机的开合和悬停，对折叠闭合程度、折叠开合手感、折痕深浅、屏幕耐用性起关键作用。铰链对结构件的强度、厚度和精度超过传统工艺极致的要求，目前不锈钢和铝合金的CNC、MIM 等成型工艺难以满足铰链对材料性能、尺寸精度和综合成本的要求。液态金属作为折叠屏手机铰链的关键部件材料，具有高强度、良好成型性和高尺寸精度的特性，能够达到铰链结构件对于厚度、强度和精度的要求，同时由于液态金属本身卓越的弹性变形能力，使产品的疲劳性能远远好于其他材料，因此更适合用来制造折叠屏手机铰链。
 
宜安科技表示，公司的液态金属铰链结构件是由子公司逸昊金属生产的，已在折叠屏手机上得到批量应用。
 
电池
 
华为 Mate XT内置5600mAh硅碳负极电池，三电芯并联，电池单片仅厚1.9毫米，余承东用“薄如蝉翼”来形容它，极大节省了机身堆叠空间。支持66W有线快充，50W无线快充。当前，手机电池的供应商有欣旺达等。欣旺达此前表示，公司与华为一直保持合作，但并不清楚关于三折叠屏手机的情况。
 
未来的折叠
 
IDC发布的2024年第二季度中国折叠屏手机市场份额报告显示，该季度折叠屏手机出货量共计257万台，继续保持强劲的增长势头。在这一季度中，华为以41.7%的市场份额稳居榜首。
 
市场研究机构Counterpoint Research最新发布的折叠屏智能手机出货量追踪报告显示，2024年第二季度全球折叠屏智能手机出货量同比增长48%。中国在全球折叠屏手机市场中的领导地位进一步巩固，其出货量占全球总出货量的一半以上。
 
从外观形态来看，三折叠或许就是折叠的极限？四折五折的意义不太大。此前也有一些手机厂商展示过卷轴屏概念手机，并且三星计划在2025年量产卷轴屏手机，配备最新的屏下摄像头技术和无边框设计。然而，卷轴屏手机面临屏幕平整度、结构强度、防水性能等诸多问题，会比三折叠手机的设计更加复杂，量产难度也更大。不过，未来的卷轴屏手机也同样值得期待。