2021年精密功能件和結構件行業(yè)市場發(fā)展趨勢研究及應用規(guī)模前景預測
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1、精密功能件和結構件行業(yè)發(fā)展概況:
(1)精密功能件和結構件基本情況:功能件及結構件主要應用于消費電子產品本身或其制造過程,隨著消費電子產品的發(fā)展而發(fā)展,由于其具有在狹小空間內保證其他零部件功能發(fā)揮,有利于實現電子設備的輕薄化、多功能化等特性,目前應用范圍已擴展至智能穿戴、智能家居、無人機、充電樁、汽車等領域。
功能件及結構件的發(fā)展與消費電子產品的發(fā)展密切相關。早期的消費電子產品主要以功能手機、數據網卡、MP3/MP4等為代表。此類消費電子產品功能較少,結構簡單,主要專用組件僅為簡單芯片、無觸控功能的小屏幕、簡單喇叭、電池等。
早期的消費電子產品專用組件較少,且大部分集中在PCB主板中,更多的通過焊接、螺絲等機械結構解決裝配問題;結構件多為注塑制造,工藝結構相對簡單,僅起支撐、容納等功能;由于功能有限,專用組件較少,其內部空間相對較大,散熱、電磁干擾等問題不突出,因此所需的功能件較少。這個時期的單個功能件僅需解決一兩個問題,實現的功能較為單一。
隨著消費電子產品進入智能化時代,特別是以蘋果等智能手機誕生為標志,輕薄化、高性能化、多功能化已成為消費電子產品的發(fā)展趨勢。這些發(fā)展趨勢要求電子產品在有限的空間內集成大量功能組件,以傳統(tǒng)機械零部件為代表的傳統(tǒng)方案已無法達到產品要求,需要大量在狹小空間內實現連(粘)接、保護、防干擾、熱管理等功能的替代方案,進而帶動精密功能件等行業(yè)快速發(fā)展。絲等外,智能手機、平板電腦及筆記本電腦等電子產品主要的問題及解決方案包括:
首先,芯片的發(fā)熱量隨著性能提高而快速增加,加之產品本身越來越輕薄化,導致散熱空間受到影響,這使得電量使用過快、自動關機、操作失靈、電池壽命下降、運算遲緩、安全隱患等成為需要解決的突出問題。為此,能否在芯片、主板等主要導熱界面使用滿足散熱要求的功能件,成為影響整體功能實現的關鍵。
其次,攝像頭本身對防水、防塵、防撞擊功能件有較高要求,而多重攝像頭等高端攝像頭的引入及使用,對固定、防護、防撞擊等功能件提出更高要求。一方面使主板整合度提高,對金屬支架和屏蔽類功能件的需求有所提升;另一方面也對軸向安裝角度的精確性提出較高標準,需要更加精密的固定支撐功能件以起到連接、緊固的作用。
第三,電子產品顯示屏從LCD屏轉向OLED屏后,結構發(fā)生了重大變化,硬OLED屏取消了背光模組,將濾光片變更為封裝玻璃,該結構對散熱功能件提出了新的要求。柔性OLED屏還將玻璃材質部件換為柔性膜材,薄膜類觸控需要新的功能件來同時起到抗電磁干擾以及一定的散熱和支撐作用。
第四,無線充電功能加入后,無線充電發(fā)射與接收端涉及大量磁性材料也會產生一定的熱量,需特殊結構的電磁屏蔽功能件,同時起到電磁屏蔽和一部分散熱作用。
第五,防水防塵保護功能的升級,各種防水透氣聲學膜、防水密封圈等功能件逐漸替代原有機械零件;揚聲器等的關鍵部件也需設計特殊的防護功能件,整個機身防塵需要對原有防塵網、保護膜、防護膜、防護蓋板等進行升級,并使用不織布、復紗網、過濾網、不銹鋼網、尼龍網等不同類型的材料進行結合,功能件的生產工藝復雜程度也隨之提高。
最后,為了提高制造效率和自動化裝配度,降低生產成本、裝配和管理難度,功能件及結構件在生產時就需要考慮后期成品自動化裝配的需求,通過開發(fā)新材料及新產品等方式將眾多功能集于一體。為達到上述目的,終端品牌廠商及制造服務商往往要求減少需要裝配的零部件數量及裝配工序,同時希望功能件向組合化、模塊化升級,并與結構件結合,成為組裝模組,使得功能件的功能不再單一,材料也趨于復合,形狀更為復雜,尺寸也更趨于精密化,制造難度也越來越高,作用也越來越關鍵。
經過多年的發(fā)展,功能件及結構件已從最早的簡單結構,經過精密化和集成化,發(fā)展至精密復合階段。精密復合功能件需要實現過去多個功能件才能實現的功能,甚至和結構件結合,同時起到支撐容納等作用,為電子產品功能及性能的升級提供更大的空間。
目前,精密功能件及結構件產品的應用范圍越來越廣,使用的數量品種也越來越多。未來,隨著5G通訊及新無線充電技術的升級,以及后置3D傳感、多重天線、大容量電池等功能或部件的加入,功能件及結構件的需求也將繼續(xù)增長,應用領域也將繼續(xù)拓展。
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國精密功能件和結構件市場監(jiān)測調查分析與投資戰(zhàn)略咨詢預測報告》
(2)精密功能件和結構件行業(yè)發(fā)展趨勢:
①受下游行業(yè)驅動快速發(fā)展:功能件及結構件應消費電子產品的需求而產生,隨著消費電子產品的發(fā)展而發(fā)展。受居民收入水平不斷提高、科學技術水平不斷上升、網絡等基礎建設不斷完善的影響,智能手機、筆記本電腦、平板電腦、智能家居等消費電子產品快速升級,應用的范圍也越來越廣。
消費電子產品具有更新迭代頻繁及技術革新快的特點,5G時代的來臨,更推動智能手機、平板電腦、智能家居等電子終端產品向功能日益豐富、運算傳輸速度快速提升等方向發(fā)展,這些趨勢雖然使消費者的體驗越來越好,但也造成了相關設備內部空間越來越緊湊,運行時產生的高電磁輻射和高熱量日益嚴重等一系列問題,成為了制約高頻率高功率電子產品發(fā)展的瓶頸。為解決這一問題,功能件及結構件廠商不斷開拓新的方案,一方面引進新材料以提高原有產品的性能,另一方面也需要利用新的生產方式及研發(fā)新的產品類型以滿足新的需求。
在這一過程中,功能件及結構件產品品種日益豐富,所起作用越來越關鍵,實現功能也不斷增加,不僅實現了自身的快速發(fā)展,也反過來有效地促進了消費電子產品的快速發(fā)展。
②創(chuàng)新驅動性越來越強:受終端產品的功能及外觀創(chuàng)新的驅動,功能件及結構件的精度、結構、材料等均發(fā)生了巨大變化,新功能的不斷導入使得功能件和結構件的單機需求增多;終端產品內部零部件結構設計更加緊湊,對貼合材料、電磁屏蔽材料、散熱材料等的性能和質量要求也大幅提升;外形的輕薄化與裝配的自動化需求又要求盡量減少最終零部件數量,大幅提高功能件和結構件精密度。這些需求要求功能件及結構件廠商發(fā)揮最大的創(chuàng)新能力,在性能及實現功能不變甚至提升的情況下,一方面解決足夠多的問題,一方面又盡可能的減少單機使用數量,提高產品的復合程度及精度。
為實現這些創(chuàng)新,功能件及結構件廠商需對材料有創(chuàng)造性的認知,除了掌握各種材料在力學、電磁學、熱力學等方面的特性,還需要知悉將這些材料制成不同形狀后對其性能的影響情況,甚至擁有一定的材料創(chuàng)新及開發(fā)能力;同時,也需要相關廠商持續(xù)研發(fā)及提升產品的精密度、功能及材料的復合度,甚至將這些產品模塊化,以在更為狹小的空間內實現多重功能,方便制造服務商或組件生產商的自動化裝配。
精密功能件及結構件生產廠商只有不斷提高生產工藝水平,在產品的精密度及復合度上不斷創(chuàng)新,才能滿足下游終端產品的功能及外觀等創(chuàng)新需求,保持自身的行業(yè)領先地位。
③終端產品升級帶動功能件和結構件價值量提升:不同于一般消費電子批量生產部件的銷售單價逐年下降,功能件和結構件產品的升級會導致功能件和結構件的平均銷售單價穩(wěn)步上升。隨著消費電子產品向智能化、輕薄化、便攜化、多功能化、集成化、高性能化等方向發(fā)展,以及下游客戶產品生產自動化程度的不斷提高,一方面,對功能件和結構件產品的微型化、集成化、高精密度、高性能化等特性提出了更高的要求,產品生產工藝難度不斷增加;另一方面,輕薄化、便攜化、多功能化等發(fā)展趨勢亦使得終端產品內部零部件更加緊湊,對貼合、電磁屏蔽、散熱等功能件的需求將同步增多,從而帶整個終端產品功能件和結構件的價值量提升。
④與終端品牌廠商深度合作成為趨勢:知名終端品牌廠商不僅著眼于目前產品的生命周期,要求其合格供應商能夠快速反應,高效率地制定新品的設計、開發(fā)和成本控制方案,還會對合格供應商的研發(fā)能力和制造經驗進行動態(tài)審核,不斷提出高難度的產品需求,以考驗其研發(fā)生產能力的可持續(xù)性;部分知名品牌廠商不但考察合格供應商的財務指標,甚至還會對合格供應商守法合規(guī)、環(huán)保意識、職業(yè)健康、安全生產等社會責任進行審核,尋找能夠共同成長的長期合作伙伴。同時,精密功能件及結構件在終端產品中的作用越來越關鍵,重要性越來越強,在這樣的環(huán)境下,以生產、銷售為主體的制造供應商已無法成為知名品牌終端廠商的選擇目標。只有擁有成熟服務體系、能夠快速且持續(xù)地進行技術創(chuàng)新,在產業(yè)鏈中與終端品牌廠商及其制造服務商或組件生產商結成統(tǒng)一體系的功能件和結構件企業(yè),才能持續(xù)與知名終端品牌廠商保持深入而長久的合作,這是行業(yè)長期發(fā)展和演變的結果,也將推動功能件和結構件行業(yè)向高端化、高附加值化方向發(fā)展。