折疊屏手機鉸鏈是一種精密機械結(jié)構(gòu),用于連接可折疊設(shè)備的兩部分機身,使屏幕能夠?qū)崿F(xiàn)反復折疊和展開的功能性運動。與傳統(tǒng)翻蓋手機的簡單鉸鏈不同,現(xiàn)代折疊屏鉸鏈是一個高度復雜的系統(tǒng)工程,需要同時滿足多重物理要求。從技術(shù)定義上看,鉸鏈是支撐折疊屏功能的關(guān)鍵零部件,在重量輕、尺寸小的前提下,必須保障折疊功能的穩(wěn)定性和可靠性,通常需要具備至少10萬次以上的開合壽命
折疊屏手機鉸鏈產(chǎn)品圖片
折疊屏手機鉸鏈行業(yè)觀點:
折疊屏鉸鏈技術(shù)自2019年首款商用折疊手機問世以來,已經(jīng)經(jīng)歷了多次迭代升級,形成了不同的技術(shù)路線和設(shè)計哲學。根據(jù)結(jié)構(gòu)形態(tài)和折疊原理的差異,主流鉸鏈技術(shù)可分為三種基本類型:U型鉸鏈、水滴鉸鏈和其他型鉸鏈 。這些不同類型的鉸鏈在折痕控制、厚度、成本和耐用性等方面各具特點,反映了廠商在工程設(shè)計與用戶體驗之間的不同權(quán)衡。
U型鉸鏈是最早應(yīng)用于折疊屏手機的設(shè)計方案,以三星Galaxy Fold系列為代表。這種鉸鏈結(jié)構(gòu)相對簡單且成本較低,其工作原理類似于傳統(tǒng)的筆記本轉(zhuǎn)軸,屏幕在折疊時形成一個緊致的U形彎曲 。U型鉸鏈的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊,有利于實現(xiàn)更薄的機身設(shè)計;但缺點也十分明顯——屏幕在U形彎折時承受較大的彎曲應(yīng)力,容易產(chǎn)生明顯的折痕,并且長期使用后屏幕容易出現(xiàn)破損、起拱、分層等故障 。三星在初代Galaxy Fold上就曾因鉸鏈設(shè)計缺陷導致屏幕大面積故障,不得不將發(fā)售時間推遲了近半年之久 。此外,U型鉸鏈閉合時機身中間會留有較大縫隙,不僅影響美觀,還容易導致灰塵進入而損壞屏幕 。盡管存在這些缺點,U型鉸鏈憑借其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性相對較高的特點,至今仍被三星部分折疊機型采用。
水滴鉸鏈是目前國內(nèi)廠商普遍采用的技術(shù)方案,以OPPO Find N、榮耀Magic V和華為Mate X系列為代表。與U型鉸鏈不同,水滴鉸鏈讓屏幕以更大的半徑彎曲,形成一個水滴狀的環(huán)抱空間,從而顯著減小屏幕折痕 。從機械結(jié)構(gòu)上看,水滴鉸鏈更為復雜,不但要保證較大的彎折半徑以減小折痕問題,還要保證屏幕在折疊狀態(tài)時呈現(xiàn)無縫的效果 。水滴鉸鏈的優(yōu)勢在于:一是折痕更淺,因為屏幕彎曲半徑增大,應(yīng)力分布更均勻;二是閉合時可以實現(xiàn)無縫效果,有效防止灰塵進入;三是開合手感更為自然流暢。華為Mate X2采用的水滴鉸鏈由173個微小部件組成,通過"雙螺旋水滴結(jié)構(gòu)"實現(xiàn)了近乎無痕的折疊體驗 。然而,水滴鉸鏈的缺點也很明顯——復雜的結(jié)構(gòu)需要更多的精密零件,導致成本上升,同時也會增加手機的厚度和重量。
鉸鏈技術(shù)的演進歷程反映了折疊屏手機從"可用"到"好用"的發(fā)展路徑。第一代鉸鏈主要解決基本的折疊功能問題,代表性產(chǎn)品如三星Galaxy Fold和華為Mate X,采用了相對簡單的U型或外折設(shè)計 。第二代鉸鏈開始關(guān)注折痕和耐用性,引入了水滴結(jié)構(gòu)和更多創(chuàng)新材料,如華為Mate X2的雙螺旋水滴鉸鏈 。第三代鉸鏈則進一步優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料組合,在輕薄性、耐用性和成本之間尋找更好的平衡。最新的發(fā)展是華為在Mate XT非凡大師上推出的"天工鉸鏈系統(tǒng)",首次實現(xiàn)了內(nèi)外雙向彎折,一套鉸鏈系統(tǒng)同時支持內(nèi)折和外折兩種模式 ,這標志著鉸鏈技術(shù)進入了新的發(fā)展階段。
特別值得一提的是,隨著三折疊屏手機的出現(xiàn),鉸鏈技術(shù)面臨了新的挑戰(zhàn)。華為Mate XT作為全球首款商用三折疊屏手機,需要兩套鉸鏈系統(tǒng)協(xié)同工作,既要保持整機的輕薄,又要確保兩個折疊部位的可靠性和一致性 。余承東表示,三折疊屏手機量產(chǎn)最大的難點就是實現(xiàn)屏幕與鉸鏈技術(shù)的突破 ,這充分說明了鉸鏈在折疊屏手機發(fā)展中的關(guān)鍵地位。
折疊屏鉸鏈的性能表現(xiàn)不僅取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計,更與材料選擇息息相關(guān)。鉸鏈材料經(jīng)歷了從傳統(tǒng)不銹鋼到液態(tài)金屬的演進過程,每一次材料革新都顯著提升了鉸鏈的性能上限。作為折疊屏手機中技術(shù)含量最高的組件之一,鉸鏈對材料的強度、耐磨性、疲勞性能和精密加工性都提出了極高要求,推動著材料科學在消費電子領(lǐng)域的應(yīng)用邊界不斷擴展。
金屬注射成形(MIM)材料是目前鉸鏈制造的主流選擇,MIM工藝的材料適應(yīng)性非常廣,包括鈦合金、低合金鋼、不銹鋼、工具鋼、鎳基合金等多種材料均可用于生產(chǎn);液態(tài)金屬(非晶合金)是近年來興起的一種革命性鉸鏈材料,這種材料具有一系列卓越性能:高強度(某些鋯基非晶合金的抗拉強度可達2000MPa以上)、高硬度、良好的成型性和高尺寸精度 。尤其值得注意的是,液態(tài)金屬的彈性變形能力優(yōu)異,使產(chǎn)品的疲勞性能遠遠好于傳統(tǒng)材料,因此特別適合制造需要反復折疊的鉸鏈組件。
材料與工藝的創(chuàng)新組合正在不斷推動鉸鏈性能邊界。從MIM件到液態(tài)金屬,從U型結(jié)構(gòu)到水滴設(shè)計,鉸鏈技術(shù)的每一次進步都為折疊屏手機帶來更好的用戶體驗。未來隨著新材料科學和精密加工技術(shù)的發(fā)展,鉸鏈有望在保持甚至提升性能的同時進一步降低成本,推動折疊屏手機向大眾市場普及。
據(jù)環(huán)洋市場咨詢(Global Info Research)調(diào)研團隊最新報告《2025年全球市場折疊屏手機鉸鏈總體規(guī)模、主要生產(chǎn)商、主要地區(qū)、產(chǎn)品和應(yīng)用細分研究報告》顯示,預(yù)計2031年全球折疊屏手機鉸鏈市場規(guī)模將達到18.2億美元,未來幾年年復合增長率CAGR為6.8%。
圖. 折疊屏手機鉸鏈,全球市場總體規(guī)模
圖. 全球折疊屏手機鉸鏈市場前15強生產(chǎn)商排名及市場占有率(基于2024年調(diào)研數(shù)據(jù);目前最新數(shù)據(jù)以本公司最新調(diào)研數(shù)據(jù)為準)
根據(jù)環(huán)洋市場咨詢(Global Info Research)頭部企業(yè)研究中心調(diào)研,全球范圍內(nèi)折疊屏手機鉸鏈生產(chǎn)商主要包括Amphenol、富士達(奇鋐)、KH Vatec、兆利、富馳高科(東睦股份)、瑞聲科技、環(huán)力智能、新日興、科森、拓米電子等。2024年,全球前五大廠商占有大約87.0%的市場份額。
圖. 折疊屏手機鉸鏈,全球市場規(guī)模,按產(chǎn)品類型細分,U型處于主導地位
就產(chǎn)品類型而言,目前U型是最主要的細分產(chǎn)品,占據(jù)大約53.7%的份額。
圖. 折疊屏手機鉸鏈,全球市場規(guī)模,按應(yīng)用細分,Application 1是最大的下游市場
就產(chǎn)品應(yīng)用而言,目前豎折手機是最主要的需求來源,占據(jù)大約70.6%的份額。
圖. 全球折疊屏手機鉸鏈規(guī)模,主要生產(chǎn)地區(qū)份額(按產(chǎn)值)
圖. 全球主要市場折疊屏手機鉸鏈規(guī)模
從市場競爭格局看,2024年全球折疊屏鉸鏈市場規(guī)模超過9億美元,同比增長接近5% 。隨著三折疊手機的推出,所需鉸鏈數(shù)量從原來的1組增加至2組,未來鉸鏈市場規(guī)模有望進一步擴大 。目前市場呈現(xiàn)以下特點:一是技術(shù)壁壘高,鉸鏈制造涉及復雜工藝和精密加工,新進入者難以快速突破;二是專利布局密集,各企業(yè)積極通過專利構(gòu)建競爭壁壘,如勁豐電子累計申請鉸鏈相關(guān)專利達301件 ;三是頭部集中趨勢明顯,領(lǐng)先企業(yè)通過并購擴張市場份額,如東睦股份通過收購華晶與富馳高科強化行業(yè)地位 。
區(qū)域分布方面,鉸鏈企業(yè)主要集中在中國和韓國 。美國企業(yè)在設(shè)計環(huán)節(jié)具有優(yōu)勢,但在制造環(huán)節(jié)參與較少;韓國企業(yè)主要配套三星供應(yīng)鏈,如KH Vatec和S-Connect ;中國企業(yè)則覆蓋了從材料到設(shè)計、制造的更完整產(chǎn)業(yè)鏈,在MIM零件、液態(tài)金屬等細分領(lǐng)域逐漸形成競爭力。這種區(qū)域分布反映了全球消費電子產(chǎn)業(yè)的整體格局——設(shè)計在美國,制造在東亞,中國產(chǎn)業(yè)鏈不斷向高端攀升。
成本結(jié)構(gòu)分析顯示,鉸鏈是折疊屏手機的主要增量成本之一。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,鉸鏈單個成本在800元至1200元之間 ,占折疊屏手機總成本的相當大比重。鉸鏈的高成本主要來自三個方面:一是材料成本高,特別是采用液態(tài)金屬、鈦合金等高端材料時;二是加工精度要求極高,導致良率挑戰(zhàn)大;三是組裝復雜,一條鉸鏈可能包含上百個精密零件 。降低成本是推動折疊屏普及的關(guān)鍵,未來通過材料替代、工藝改進和規(guī)模效應(yīng),鉸鏈成本有望逐步下降。
折疊屏鉸鏈產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)。一方面,核心技術(shù)和高端材料仍部分依賴國外,如安費諾的設(shè)計、某些特殊合金材料等;另一方面,行業(yè)競爭日趨激烈,企業(yè)需要持續(xù)加大研發(fā)投入以保持競爭力。但隨著中國企業(yè)在MIM技術(shù)、液態(tài)金屬等領(lǐng)域的突破,產(chǎn)業(yè)鏈自主可控程度正在逐步提高,為折疊屏手機的長期發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。