2月22日晚，華為Mate X2發(fā)布，新一代折疊手機引發(fā)超300萬人瘋搶。很可惜，與網(wǎng)傳華為Mate X2將會采用超薄柔性玻璃作為蓋板材料以提升耐磨性和使用體驗不同，此次華為Mate X2實際改用了內(nèi)折式設計，借助伸縮鉸鏈設計解決折痕問題，但依然采用了抗刮傷和耐熱性相對較差的透明聚酰亞胺薄膜（CPI）材質(zhì)的蓋板。有業(yè)內(nèi)人士猜測，這或許是華為的無奈之舉。目前全球僅有少部分企業(yè)具備超薄柔性玻璃蓋板制造技術，產(chǎn)能嚴重不足。但隨著未來柔性屏應用領域持續(xù)拓展，頭豹研究院認為，超薄柔性玻璃蓋板相比CPI蓋板的競爭力將更為凸顯。
何為超薄柔性玻璃蓋板（UTG）？
大部分應用于顯示器的玻璃片厚度約在0.1mm-0.7mm之間，而厚度小于0.2mm的玻璃由于呈現(xiàn)柔性、可卷繞的特征，業(yè)內(nèi)稱之為超薄柔性玻璃基板。利用超薄柔性玻璃基板制作而成的柔性外層玻璃保護片，則稱為超薄柔性玻璃蓋板（Ultra Thin Glass）。
超薄柔性玻璃蓋板的主要原材料為超薄玻璃基板，經(jīng)過切割、鋼化、鍍膜等工藝加工后，不僅具備玻璃的基本功能（如高透明、耐劃傷、耐腐蝕、耐高溫），且擁有輕薄（厚度小于100μm）、柔韌性強、不產(chǎn)生折疊痕跡等專屬特點。以三星的第二款折疊手機Galaxy Z Flip蓋板為例，其是由韓國DowooInsys公司采購肖特的超薄玻璃原材料后進行切割、鋼化等加工，制作成超薄柔性玻璃蓋板后，送至三星顯示公司貼附于OLED面板上制作而成。
超薄柔性玻璃蓋板行業(yè)處于發(fā)展起步階段，目前其主要應用于折疊屏手機與智能手表領域。但隨著工藝和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，超薄柔性玻璃蓋板未來應用領域?qū)⒉粩嗤卣梗V泛應用于帶折疊顯示和觸控功能的各類電子消費產(chǎn)品，如折疊屏平板、折疊屏筆記本電腦、智能穿戴設備等。
透明聚酰亞胺薄膜蓋板 vs 超薄柔性玻璃蓋板，誰是未來主流？
隨著折疊屏時代的到來，柔性蓋板是折疊終端設備（如當前火熱的折疊屏手機）外層必不可缺的保護層。透明聚酰亞胺薄膜（CPI）與超薄柔性玻璃基板是當前市場主要采用且爭議較大的可折疊蓋板材料。2019年，第一代折疊手機（如包括三星Galaxy Fold、華為Mate X、摩托羅拉Razr、柔宇科技FlexPai）皆采用了CPI作為蓋板。CPI蓋板具備良好的折疊性能，但存在容易產(chǎn)生折痕、易刮花、耐熱度較低、觸摸感不佳等缺陷。柔性蓋板直接暴露在折疊電子設備的表面且需要被經(jīng)常彎曲折疊，CPI材質(zhì)難以滿足蓋板對抗刮傷、透光度、耐熱度等方面的高性能需求。因此，從2020年起，終端設備廠商愈加重視柔性較好，抗刮傷性、透光性、觸摸感、美觀感等方面更佳的超薄柔性玻璃蓋板。2020年上半年，三星折疊手機Galaxy Z Flip開始采用了超薄柔性玻璃蓋板。2020年下半年，三星再次推出采用超薄柔性玻璃蓋板的Galaxy Fold2和Galaxy Z Flip 5G兩款新型產(chǎn)品。在三星的牽頭下，超薄柔性玻璃蓋板憑借其優(yōu)異的性能逐步替代CPI蓋板，將成為柔性蓋板發(fā)展新方向，有望在2021年被多款新機型采用。
目前折疊手機市場的成長對CPI和超薄柔性玻璃蓋板企業(yè)的發(fā)展都具有積極推動作用，但隨著未來柔性屏應用領域持續(xù)拓展，超薄柔性玻璃蓋板相比CPI蓋板的競爭力將更為凸顯，預計未來超薄柔性玻璃蓋板的市場容量將遠超CPI蓋板。其主要原因是超薄柔性玻璃蓋板在不同應用領域的適用性和美觀性更強，比如在汽車領域，汽車中控顯示屏若采用CPI蓋板會在一定程度上降低其檔次和性能。
圖1：透明聚酰亞胺蓋板與超薄柔性玻璃蓋板對比
超薄柔性玻璃蓋板制造：切割與鋼化兩大核心環(huán)節(jié)
在超薄柔性玻璃蓋板產(chǎn)業(yè)鏈中，上游主體為玻璃基板生產(chǎn)商，負責向中游提供原材料；中游主體為超薄柔性玻璃蓋板制造廠商；下游主體涉及柔性面板制造商及終端設備廠商。
圖2：超薄柔性玻璃蓋板產(chǎn)業(yè)鏈
上游超薄玻璃基板是超薄柔性玻璃蓋板的關鍵原材料，是指玻璃廠商生產(chǎn)的固定尺寸、抗沖擊力較弱的超薄玻璃原片。超薄玻璃基板制造工藝繁瑣復雜，行業(yè)進入門檻高，溢流熔融法、流孔下引法等核心技術主要被肖特、康寧、電氣硝子等海外企業(yè)所掌握。這幾家海外廠商在近年來相繼成功研發(fā)并落地生產(chǎn)厚度小于100μm的超薄玻璃基板產(chǎn)品，成為行業(yè)的領跑者。例如，肖特推出超薄玻璃賽絢Flex，其是一款厚度小于70μm、無需減薄、彎曲半徑R小于2mm、可進行化學鋼化處理與可實現(xiàn)量產(chǎn)的超薄玻璃基板產(chǎn)品。此外，美國康寧通過溢流熔融法制備厚度僅有100μm的超薄玻璃基板——Willow Glass。相較于海外玻璃基板廠商，當前大部分中國廠商如洛陽玻璃、東旭光電、彩虹股份等生產(chǎn)的超薄玻璃基板厚度約在300μm-1,500μm，僅有少部分企業(yè)正在對100μm超薄玻璃基板進行研發(fā)與試生產(chǎn)，因此中國玻璃廠商在“微米級”和“柔性”等技術仍需進一步突破。在目前上游行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀下，海外玻璃廠商是大部分中游超薄柔性玻璃蓋板廠商首選的原材料供應商，主要原因是肖特、康寧、電氣硝子等廠商的超薄玻璃基板產(chǎn)品性能優(yōu)異，無需減薄，且已實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。
中游廠商采購超薄玻璃基板進行切割、鋼化等一系列深加工，生產(chǎn)適用于折疊設備的超薄柔性玻璃蓋板，代表廠商有韓國DowooInsys、長信科技、蘇釧科技等。超薄玻璃蓋板的生產(chǎn)步驟主要涉及減薄、切割、鋼化等核心工藝：
減薄
玻璃減薄是指通過物理或化學方法使玻璃基板的厚度變小，以達到輕薄化和柔性化的目的。基于目前大部分玻璃廠商無法規(guī)模化生產(chǎn)超薄玻璃基板，原材料供應不足導致部分中游廠商需要通過拓展玻璃減薄業(yè)務，以實現(xiàn)超薄柔性玻璃蓋板的生產(chǎn)。但是，對于直接向海外供應商采購無需減薄的玻璃原材料的超薄柔性玻璃蓋板制造廠商而言，減薄則成為了非必要的流程。在超薄玻璃基板未實現(xiàn)量產(chǎn)、成本較高的階段中，玻璃減薄可有效解決超薄柔性玻璃蓋板規(guī)模量產(chǎn)的問題。未來3-5年，隨著技術持續(xù)迭代升級，中國玻璃廠商有望打破國外壟斷，實現(xiàn)無需減薄的超薄玻璃基板量產(chǎn)，從而超薄柔性玻璃蓋板廠商可簡化減薄工藝，提高超薄柔性玻璃蓋板產(chǎn)品生產(chǎn)良率和效率。
切割
在早期，超薄柔性玻璃蓋板加工廠商以采用機械切割的方式進行玻璃裁切為主，但該方式易導致玻璃出現(xiàn)崩邊或切割后玻璃邊緣粗糙等問題，需要多重工序進行修復，從而導致產(chǎn)品良率低、單價高。機械切割工藝復雜且在短時間內(nèi)難以改善良率，因此部分超薄柔性玻璃蓋板廠商開始采用激光設備進行超薄柔性玻璃蓋板切割技術的開發(fā)和應用。另外，超薄柔性玻璃蓋板切割工藝技術的升級離不開先進的設備，優(yōu)質(zhì)激光設備的切割精度高，可有效降低切割瑕疵，而激光設備的性能主要取決于激光技術、光學技術、工業(yè)軟件系統(tǒng)三大關鍵因素。蘇釧科技通過自主研發(fā)，已開發(fā)出自有的光學技術和工業(yè)軟件系統(tǒng)，產(chǎn)品加工品質(zhì)大幅提升。
鋼化
原材料超薄玻璃基板雖具有良好的柔韌性、光學性能等特點，但其存在機械強度低、易破碎等缺陷，在彎曲、對折等狀態(tài)下的抗破損能力較差，無法直接用作于手機蓋板。為了解決玻璃強度問題，中游廠商通過對超薄玻璃基板進行化學鋼化處理，提高玻璃的抗沖擊和抗刮傷性能，進而形成可應用于面板上的超薄柔性玻璃蓋板。化學鋼化，又稱離子交換增強法，其工作原理是將玻璃置于350～500℃的硝酸鉀溶液中，使玻璃表層中半徑較小的鈉離子與溶液中半徑較大的鉀離子進行充分的離子交換，利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成“嵌擠”壓應力，從而提高玻璃強度。超薄柔性玻璃蓋板化學鋼化技術難度較高、工序復雜，玻璃容易在鋼化過程中破碎或存在彎曲度、壓應力等指標不達標等問題，導致產(chǎn)品良率低。因此，中游加工廠商仍需對超薄柔性玻璃蓋板鋼化工藝進行持續(xù)優(yōu)化，在玻璃硬度、厚度、柔韌性之間尋求平衡點，實現(xiàn)良率提高的同時，滿足更多折疊終端設備的不同需求。
圖3：化學鋼化（離子交換技術）原理示意圖
總體而言，相較于傳統(tǒng)玻璃深加工制程，超薄柔性玻璃蓋板的制造工藝難度極高，業(yè)內(nèi)產(chǎn)品良率約為30-40%。除切割、鋼化等關鍵環(huán)節(jié)外，超薄柔性玻璃蓋板產(chǎn)線的自動化配套也是產(chǎn)品良率提升、實現(xiàn)批量生產(chǎn)的關鍵因素。在全球超薄柔性玻璃蓋板行業(yè)處于發(fā)展初期的階段，具備超薄柔性玻璃蓋板制造技術的企業(yè)少，市場競爭體系尚未成型，關鍵制造環(huán)節(jié)存在明顯短板，企業(yè)需要在每個制造工藝中尋求創(chuàng)新與突破。現(xiàn)階段僅有少部分企業(yè)，如蘇釧科技，憑借自主創(chuàng)新能力與先發(fā)優(yōu)勢，在市場中嶄露頭角，已成功生產(chǎn)30/50/70μm厚度的超薄柔性玻璃蓋板，其中50μm厚度的產(chǎn)品彎曲半徑R≤1.5mm，可折疊次數(shù)超50萬次。
下游折疊市場爆發(fā)，超薄柔性玻璃蓋板市場空間巨大
折疊手機是未來智能手機新形態(tài)之一，具有大尺寸屏幕與便捷性的優(yōu)勢，可為消費者提供更好的娛樂、操作體驗感。隨著超薄柔性玻璃蓋板技術的成熟和良率的提升，移動設備終端廠商陸續(xù)入局折疊屏手機市場。除華為、三星、摩托羅拉等手機廠商已發(fā)布折疊手機外，蘋果、OPPO、小米、vivo等大型廠商積極布局折疊手機，紛紛申請相關專利。華為官方宣布將會在2月22日發(fā)布新一代折疊手機——Mate X2；三星有望在7月推出Galaxy Z Fold 3和Galaxy Z Flip 3；小米、OPPO、vivo這三家廠商預計也會在今年推出首款折疊屏手機。
折疊手機是未來十年高端智能手機市場增長最快的細分領域，預計全球折疊手機出貨量將從2020年的400萬部增長至2025年的9,000萬部。折疊手機需求量提升將推動上游超薄柔性玻璃蓋板需求的增加，預計到2025年應用于折疊屏手機的超薄柔性玻璃蓋板市場規(guī)模將超184億元。除手機領域，超薄柔性玻璃蓋板也將會在平板電腦、手提電腦、智能穿戴等其他衍生場景加速滲透，預計到2025年應用于平板電腦與手機電腦的超薄柔性玻璃蓋板市場規(guī)模分別為44億元與84億元。伴隨超薄柔性玻璃蓋板的生產(chǎn)規(guī)模擴大，具有先進切割、鋼化等技術的中游企業(yè)將會受益。
蘇釧科技將參加2021 MWC世界移動通信大會，展示科技風采
江蘇蘇釧科技有限公司是一家中外合資的超薄柔性玻璃蓋板生產(chǎn)企業(yè)，正籌建打造全球規(guī)模和技術領先的超薄柔性玻璃蓋板基地之一。蘇釧科技擁有以下三大競爭優(yōu)勢：
● 政府資金與資源支持。蘇釧科技獲得政府產(chǎn)業(yè)引導基金、人才引進補助、廠房與設備補貼等多項政策的支持。2020年8月，上海尚釧科技有限公司與南通蘇錫通科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)簽署投資協(xié)議，將聯(lián)合韓國蘇特森株式會社，投資60億元建設年產(chǎn)5,000萬片超薄柔性玻璃蓋板項目。項目全部建成后，產(chǎn)值將達到100億元；
● 團隊實力強大。在中韓合作的背景下，蘇釧科技不僅擁有專業(yè)的核心技術專家與設備設計制造團隊，且擁有經(jīng)驗豐富的管理運營團隊，積累了豐富的運營與新材料行業(yè)實踐經(jīng)營經(jīng)驗；
● 技術持續(xù)創(chuàng)新，可規(guī)模化量產(chǎn)。蘇釧擁有先進的超薄玻璃基板加工技術，不僅生產(chǎn)出30/50/70μm厚度、7.1英寸至15.1英寸共8種規(guī)格超薄柔性玻璃蓋板，且具備規(guī)模化量產(chǎn)的能力。蘇釧通過對超薄玻璃基板加工工藝的不斷優(yōu)化，創(chuàng)造出最短、最有效的生產(chǎn)工藝，從而大大提高了量產(chǎn)能力。
2021年2月23-25號，蘇釧科技將會在上海2021 MWC世界移動通信大會亮相，以“柔聯(lián)萬物”為主題，通過靜態(tài)和動態(tài)的折疊、卷曲的方式，向大眾展示不同規(guī)格、不同形態(tài)的超薄柔性玻璃蓋板產(chǎn)品。
之后，蘇釧科技還將公布其超薄柔性玻璃蓋板產(chǎn)品良率，感興趣的朋友可持續(xù)關注后續(xù)的深度內(nèi)容。另外，有意合作者可通過郵箱：suchuan-tech@s-utg.com，直接與蘇釧科技取得聯(lián)系。