小小的防水材料也能是一條上百億級別的賽道

WaterOff

2022-08-09 13:13:11

本文閱讀時間8-10分鐘

—————— 寫在前面 ——————

從國內(nèi)外各大廠推出的機型來看，

防水手機逐漸成為大廠各機型的標配：

蘋果：iPhone X 防水 IP67級

三星：Galaxy S8 IP68級

華為：Mate 20 Pro IP68級
谷歌：Pixel2 IP67級

索尼：Xperia XZPremium IP68級

......

還有像小米、OPPO、vivo等并未直接標識手機防水等級的廠商，多多少少也會宣傳廣告自家手機是可以防水的。

日常生活中，感覺手機防水的需求并不強烈，為什么這些大廠都如此孜孜不倦地追求防水的功能？

1、從購買的角度來看，防水防塵能力成為用戶選擇購買iPhone7的第二大理由，自蘋果發(fā)布iPhone7之后，企鵝智酷對57000萬網(wǎng)友進行《iPhone 7中國消費者購買意向報告》的調(diào)查，其中手機防水功能成為用戶購買iPhone7的第二大理由，有42.6%的網(wǎng)友選擇因防水防塵功能而購買。

2、從售后的角度來看，據(jù)IDC在2015年公開發(fā)行的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，在所有送修的設(shè)備之中，無防水處理導致手機損壞的金額巨大，液體侵入是繼碎屏之后手機返修的第二大損壞原因，占比高達35%，僅2015年就約有3.28億部智能手機因為液體侵入而受損。

IDC估計，目前全球只有不到10%的智能手機具備防水性能，每年由于液體侵入而造成的損失則高達967億美元。

要知道，不到手機售價1%的防水處理成本，能夠減少30-40%的手機返修比例，從這個角度來講防水處理行業(yè)的市場空間太有想象力了。

IPXX防護體系

在研究防水材料領(lǐng)域前，先進行一個簡單的科普：

日常用來評判手機防護等級，會常用到IPXX這個國際上針對電氣電子設(shè)備對異物入侵的防護等級體系，IP是Ingress Protection的縮寫。

IPXX中第一個X表示接觸保護和外來物保護等級，主要是體現(xiàn)防塵保護，最高等級是6，完全防止外物及灰塵侵入。

IPXX中第二個X表示防水保護等級，最高等級是8，從IPX1-8防水能力依次增強，IPX8可以在一定水壓下長期浸泡，IPX1-IPX8的防水級別大概如下：

了解了不同的防水等級之后

在買手機和使用手機時

最好先鑒別自己的手機處于什么防護等級

以免釀成悲劇......

畢竟腎只有兩個......

技術(shù)路線

了解了防護等級之后，言歸正傳，我們聊聊手機到底怎么實現(xiàn)防水的，主要有兩種方式，物理結(jié)構(gòu)件防水和化學物質(zhì)覆膜這兩大類，而覆膜技術(shù)下面又有幾種細分方式：

一、物理結(jié)構(gòu)件防水

物理防水主要有三塊部位：外部結(jié)構(gòu)件、聲學元器件、內(nèi)部電路板。

外部結(jié)構(gòu)件上，多采用一體化機身，減少機身的拼接，從而減少機身縫隙，在內(nèi)部的聲學元器件和內(nèi)部電路板上，多使用防水膠條、硅膠密封圈、膠黏劑等對內(nèi)部的連接處進行保護，從而阻擋灰塵及液體的入侵。

不過無論是從設(shè)計還是從制作過程，結(jié)構(gòu)件防水對于耳機孔、充電孔等裸露在外的部位很難保護，始終會對機型美觀造成影響，而且會因為結(jié)構(gòu)件的老化、摔落磕絆等意外磨損導致防水性能下降明顯。

像三星、索尼等企業(yè)實現(xiàn)的IP68級防水，還有蘋果實現(xiàn)的IP67級防水主要都是通過結(jié)構(gòu)件防水，華為的Mate 20 系列有結(jié)構(gòu)件防水處理可以達到IP68級別，沒有結(jié)構(gòu)件防水處理只有IP53級別，差異非常明顯。

二、化學物質(zhì)覆膜

1、三防漆、灌膠、氟化液等覆膜

三防漆以丙烯酸酯為主，灌膠和氟化液（還有硅膠、聚氨酯等）則是另外一種防護的膠體。將這三種材料通過點膠、灌膠、噴涂、浸泡等方式處理至PCB板上，從而實現(xiàn)防護。

三防漆、灌膠、氟化液等覆膜處理成本及門檻都不高，但是這種工藝會帶來明顯的幾個問題：

一是由于操作的精細度問題，會導致PCB板上邊角處無覆蓋、無保護，在芯片管腳處不易涂覆；

二是這種處理方式需要用到大量有機溶劑，造成明顯的污染環(huán)保問題；

三是這種覆膜方式畢竟不是微觀層面的化學反應(yīng)，會給產(chǎn)品明顯增重，而且影響元器件的整體散熱效果和導電性能，因此一般只能在機殼機身、攝像頭連接處噴涂，蘋果iPhone8在內(nèi)部的PCB板、攝像頭部件連接上都進行了三防漆的噴涂。

2、納米鍍膜：（化學物質(zhì)覆膜的第二種）

從工藝和鍍膜成分的差異上來區(qū)分，有三種納米鍍膜選擇：

（1）等離子體鍍膜

在產(chǎn)品整個表面涂上一層厚度以微米~納米計的聚合物，表面形成微凸結(jié)構(gòu)，吸附氣體分子形成氣體薄膜，而且水滴的接觸角趨于最大值，無法滲透過納米層表面，最后形成像荷葉一樣的疏水效果，類似下圖：

等離子覆膜主要是用氟化物實現(xiàn)，首先由于等離子體具有強烈的方向性，會導致產(chǎn)品表面膜厚嚴重不均；

其次則是等離子體膜必然有孔隙，可以防潑濺，但是不能防浸泡，而且是通過疏水結(jié)構(gòu)來讓水流走，一旦表面水滴壓力增強，例如浸泡或者強力噴射，那么就會讓水直接滲入，達不到保護效果。

想象一下荷葉面對強力水龍頭時直接被水流沖破荷葉的場景......

（2）派瑞林

通過CVD（化學氣相沉積法），由活性小分子在元器件表面“生長”出完全貼合該物體形狀的高分子涂層，形成一層無孔隙的納米涂層，和等離子體覆膜的疏水結(jié)構(gòu)不同，可完全實現(xiàn)與水的隔絕。

派瑞林這種防水結(jié)構(gòu)可以讓元器件防水、防腐蝕，但仍有缺點：

一是不耐高溫，長期使用溫度只能在100℃以下；

二是在光照下容易裂解，陽光照射下2周就黃化開裂；

三是不能隔絕氧氣分子的滲透，防水但是不能防氧化。而且派瑞林膜本身無法導電，因此很多區(qū)域不能鍍上派瑞林膜，導致了派瑞林的應(yīng)用場景受到極大的限制。

（3）復合材料涂層

復合材料涂層也是用CVD方式在元器件表面實現(xiàn)覆蓋，主要成分不同，先將一層高分子涂層生長于元器件表面，隨后再覆蓋上一層致密的氧化物納米涂層用來隔絕氧氣防止元器件被氧化。與派瑞林一樣是徹底隔絕外部水分子及空氣的技術(shù)路線。

復合材料涂層通過金屬氧化物使得復合材料涂層實現(xiàn)抗高溫（150°高溫）、防氧化和抗光照(戶外直接照射10年)等派瑞林本身不具備的特性，而且能夠保留派瑞林這種高分子結(jié)構(gòu)本身無孔隙防水、防腐蝕的優(yōu)點，缺點就是技術(shù)門檻比較高。相比之下，具備抗高溫+抗光照+防水防氧+防腐蝕特性的復合材料涂層能夠極大地拓寬原本等離子體涂層和派瑞林涂層的應(yīng)用場景，不僅用于消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域，還能延伸至電氣設(shè)備領(lǐng)域。

行業(yè)規(guī)模

1、智能手機領(lǐng)域

正如上面提到的，智能手機內(nèi)部需要防護的主要是三塊地方，聲學元器件、外部結(jié)構(gòu)件以及內(nèi)部電路板，通過結(jié)構(gòu)件（2個液態(tài)硅膠和4個O型環(huán)）進行防水大約需要8-10元成本，同時還需要用三防漆or納米鍍膜對內(nèi)部電路板進行一定的處理。

總成本約為15-20元，這是手機行業(yè)對于防水這個需求能夠接受的普遍成本。

數(shù)據(jù)來源：中國信通院《2018年國內(nèi)手機市場運行情況》

看一下2018年國內(nèi)智能手機價格區(qū)間分布，0-999元價位的手機只占15%。

考慮到HUAWEIP8 這種799元價位的手機都能夠用英國P2i的等離子進行鍍膜，所以這里我們謹慎客觀地假設(shè)90%的手機都能夠用得上納米鍍膜這種高逼格技術(shù)。

那么結(jié)合中國和全球2018年智能手機出貨量數(shù)據(jù)，智能手機領(lǐng)域防水處理市場規(guī)模大概為中國60-80億元，全球210-280億元：

2、LED顯示屏領(lǐng)域

據(jù)LED顯示屏行業(yè)龍頭利亞德2017年年報，2017年利亞德成為LED顯示產(chǎn)品行業(yè)市占率第一名，全球市場占有率為14%，其LED顯示產(chǎn)品業(yè)務(wù)2017年收入合計為63億左右，對應(yīng)全球市場規(guī)模450億元。

而據(jù)中國光學光電子行業(yè)協(xié)會行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，中國2017年LED顯示屏市場規(guī)模約為350億元。

LED行業(yè)防水處理領(lǐng)域內(nèi)，計價的基礎(chǔ)單位為xx元/平方米，2017年利亞德實現(xiàn)約150萬平方米左右的LED顯示屏產(chǎn)品出貨量，每平方米售價大概為4200元，據(jù)業(yè)內(nèi)人士披露，LED顯示屏進行防水處理的成本分別為200元/平方米（戶內(nèi)屏）和450元/平方米（戶外屏）。

從中國光學光電子行業(yè)協(xié)會LED顯示應(yīng)用分會過往披露的《全國LED顯示應(yīng)用行業(yè)發(fā)展報告》數(shù)據(jù)來看，戶內(nèi)LED顯示屏占到了56%，戶外LED顯示屏占到44%，對應(yīng)平均每平方米LED顯示屏防水處理成本占售價比約為7%。（加權(quán)平均）

那么LED顯示屏領(lǐng)域防水處理市場規(guī)模大概為中國25億元，全球32億元規(guī)模：

3、當然，最為先進的復合防水膜材料相比派瑞林和等離子體覆膜技術(shù)，極大地拓展了應(yīng)用場景，不僅僅可應(yīng)用于智能手機與LED顯示屏行業(yè)，同時也還可應(yīng)用于耳機、電子書、無人機、家用電器等消費電子領(lǐng)域，以及汽車、太陽能逆變器、通訊基站等電氣設(shè)備市場，綜合來看，防水處理行業(yè)處于很多終端產(chǎn)品的上游，是一個百億級別的賽道。

業(yè)內(nèi)格局

目前在全球在防水處理上不同技術(shù)路線的

產(chǎn)業(yè)公司及相關(guān)的應(yīng)用案例主要如下：

從不同技術(shù)路線的毛利水平來看，開展物理結(jié)構(gòu)件防水處理業(yè)務(wù)的：

毛利大概33%-35%，這里可以重點關(guān)注一下長盈精密。

公司本身是國內(nèi)一體化金屬機身加工的龍頭，從為客戶制作智能手機機身的同時，延伸至結(jié)構(gòu)件防水處理領(lǐng)域，因此在2016年8月以3億估值投資廣東方振15%的股權(quán)，隨后又在2016年10月以估值8.3億收購了廣東方振36%的股權(quán)，股份比例達51%，實現(xiàn)控股。

而廣東方振的主營業(yè)務(wù)就是液態(tài)硅膠注射成型產(chǎn)品，例如硅膠密封圈等，該類產(chǎn)品的核心技術(shù)在于液體硅膠注射成型技術(shù)（LSR/LIM），廣東方振是該領(lǐng)域的龍頭之一。

進行三防漆防水處理的企業(yè)：

由于原料及生產(chǎn)制作方式相對門檻較低，國內(nèi)尚未有大規(guī)模企業(yè)，主要是以地方性小企業(yè)居多，大部分企業(yè)的商業(yè)模式是將三防漆生產(chǎn)出來之后銷售給客戶自己進行產(chǎn)品防水處理，部分企業(yè)也會連帶進行防水處理設(shè)備銷售。

具備納米鍍膜防水技術(shù)的企業(yè)：

毛利率水平約達到45%-50%，由于這種技術(shù)路線的工藝與前兩者相比有明顯的差異，不能簡單地銷售商品或者是進行成品處理，因此為客戶進行納米鍍膜需要從產(chǎn)線的中間環(huán)節(jié)就開始，延伸出兩種模式：

1、來件加工，客戶將元器件送至企業(yè)，企業(yè)進行納米鍍膜后需要將元器件送返至客戶進行驗收，并讓客戶可以繼續(xù)進行生產(chǎn)。

這種商業(yè)模式對于客戶的生產(chǎn)排版會產(chǎn)生明顯的調(diào)整影響，雙方需要進行產(chǎn)期配合。

2、廠中廠形式，由企業(yè)直接將納米鍍膜產(chǎn)線放至客戶工廠中，以銷售價+后期運維費用的形式進行產(chǎn)品加工收費，能夠明顯提升生產(chǎn)效率。

這種商業(yè)模式在構(gòu)筑之初難度較大，需要強力的銷售團隊進行不斷攻關(guān)，但是如果企業(yè)能夠進入一家企業(yè)，并且一直保持技術(shù)優(yōu)勢而不被抄襲，那對于客戶來講，后期的轉(zhuǎn)換成本極高，能夠為納米鍍膜企業(yè)形成極強的護城河。

文章來源于邏輯點睛公眾號如有侵權(quán)聯(lián)系刪除,謝謝

—————— END ——————