(此文档为word格式，可任意修改编辑！）
2017年10月
正文目录
图目录
表目录
1. 序言：从硬件为王到“内外兼修”
2000年爱立信推出的第一款智能手机开启了手机的新纪元，从全球范围内来看，智能手机在经历了前期的积淀后，自2010年开始进入爆发式增长阶段，出货量由2010年的3.05亿部跃升至2015年的14.37亿部，期间的年均复合增长率高达136.35%，2016年增速首度回落开始趋于平缓，但年出货量依旧呈现出正增长。在全球智能手机行业高景气度之下，我国智能手机行业也得到了快速发展，据工业和信息化部统计数据显示，近两年来我国智能手机出货量增速要高出全球平均水平7-12个百分点。我国智能手机市场占有率迅速提升，据Wind数据显示，2012年初我国智能手机的市占率仅为40%多，而到2015年底我国手机市场上智能手机的占比超过9成，此后部分月份该数值甚至一度超过95%。
图1：全球智能手机出货量（亿部）及同比增速
图2：中国智能手机市场占有率
在发展初期，各大智能手机制造商的竞争重点在手机处理器的配置等功能性方面，手机壳 一致采用易于加工且成本低廉的塑料，可以说智能手机在发展初期以比拼硬件为主。但时至今日，硬件性能提升速度减慢，外观的重要性愈发显现，从金属背板—OLED 屏幕—全面屏—双摄—双面玻璃，各种与外观相关的创新层出不穷，成为了吸引消费者的重要手段， 智能手机的竞争已经从纯粹的硬件配置比拼上升到功能性配置和个性化外观兼顾的综合比拼阶段，手机壳材质也进入了多样化发展阶段。
图3：智能手机外壳材质发展历程
同时，从几大手机制造商的兴衰分行之路来看，消费者对于手机的需求已经发生巨大的改变，如1G时代的巨人摩托罗拉、功能机时代的老大诺基亚等都曾红极一时，而现如今确是举步维艰。据《中国手机消费者需求研究报告》显示，2016年上半年中国手机消费者市场对于手机的各项特性偏好中外观和品牌两大因素的重要性远超其他因素，外观因素更是以75%的中选率位居榜首。功能、质量和配置三者虽然依旧是消费者考虑重要因素，其中选率已经低于50%。因而，未来无论是出于智能手机制造商差异化竞争性策略的落地，还是消费者需求偏好的引导，智能手机外观设计将成为厂家的重要关注点，与外观息息相关的手机外壳，将从塑料背板转向玻璃、金属、塑料、陶瓷多元化存在的局面。
图4：中国2016年上半年智能手机消费偏好情况
对比不同材质手机壳的多项性能指标，金属壳（铝镁合金和不锈钢）在外观、触感、散热和可回收性上均优于非金属的塑料壳（PC和PC+ABS），但其价格方面要高于塑料壳，但是目前铝镁合金的价格已经处于适中的水平。虽然相较于塑料壳，金属和玻璃机身能够大幅提升质感，但是也存在一些不足，如金属壳机对信号会产生屏蔽效果，玻璃机壳特别是 3D 玻璃机壳强度不够高。综上可见，不同材质的手机壳各有优缺点，其在手机壳中的应用的广泛程度与当下消费者偏好和智能手机使用的技术密切相关。
表1：不同材质手机壳性能对比
2. 金属时代：金属机身渗透率提升，国产CNC设备需求旺盛
2.1. 苹果引领金属机风潮，低端机型渗透率有望进一步提升
作为智能手机行业的风向标，苹果的每次创新都会引领业界厂商的竞相模仿。从苹果近几年的几代经典产品来看，iPhone4采用金属中框与玻璃背板，而iPhone5大量使用金属，仅在上下两端仍保留了极少量的陶瓷玻璃，也就此引起金属使用热潮，而此后的iPhone6则采用了全金属机身，苹果手机的金属用量越来越多。在苹果的引导下，金属机壳得到了快速的发展，国内手机壳金属渗透率自2014年，华为、小米、OPPO、VIVO等国产手机品牌纷纷引入金属外壳设计后实现了快速增，据中国产业信息网统计数据显示，从产品出货量角度来看，我国手机壳市场的整体金属渗透率已经由2012年的10%提升至2016年的38%，但是相较于金属渗透率高达90%的苹果iPhone系列，国产手机壳的金属渗透率仍然偏低。这主要是因为约 2-3 亿部属于二三线品牌的国产手机（约占 2016年国产手机的1/3-1/2）的金属渗透率还比较低。
图5：近年来苹果手机壳金属用量越来越多
图6：近年来苹果手机壳金属用量越来越多
图7：近年来全球畅销机型中各类机壳使用情况
同时，从2010年、2013年和2016年全球销量最好的手机型号来看，塑料机身热度逐渐褪去，而金属机身再度强势重返历史舞台，成为当下最炙手可热的手机壳材质，2016年全球最畅销的手机均采用了金属材料，可以预见，当前后盖的金属化趋势已成定局。
表2：2010年、2013年、2016年全球智能手机销量TOP10手机型号材质
图8：全球智能手机金属结构件渗透率
而且，从品牌分布来看，金属机壳的应用不再仅仅局限于中高端机型，据总铝在线统计显示，2016年中国手机型号市场销量TOP20中四分之三采用的是金属外壳，且当前千元以
下的手机金属壳的应用也越来越广泛，如市场上较为畅销的华为畅想系列、小米红米系列、 中兴、酷派等核心品牌手机基本全部利用的是金属后盖。随着金属机壳在低端机型渗透率的提升，国产智能手机的金属壳机身渗透率有望进一步提升，据Gartner预测2017年该渗透率有望超过40%。
表3：2016中国畅销手机TOP20
智能手机金属机身的广泛使将带动消费电子金属结构件需求。iSupply统计数据显示，在经过2010年和2011年连续两年年增速过百的爆发式增长后，全球智能手机金属结构增速有所回落，但仍保持较快的增长态势并有望于2017年突破百亿美元。而据中国产业信息网报告显示，2008年全球消费电子产品金属件规模仅为30亿美元，主要由笔记本电脑需求构成，而随着智能手机等消费电子终端金属中框和金属外壳的大量使用，2017年全球消费电子产品金属件规模预计将成长到183亿美元，其中智能手机占比约58%，市场空间达106 亿美元，两者预测数据较为一致。拿Iphone6S举例，机壳和结构件大概占到总成本的11%。
图9：全球智能手机金属件规模
图10：Iphone 6S 物料成本
2.2. 不锈钢中框带动设备需求增加
典型的手机金属外壳成型方案通常有“铝挤+CNC加工”、“压铸+CNC加工”和“冲压+CNC加工”三大种，目前“铝挤+CNC加工”是主要工艺路线。
具体来看，铝挤+CNC加工”方案通过15道加工工序将柱型铝材最终加工形成手机外壳，其优点是加工精致、结构牢固、整体性能佳，但其加工耗时相比于其他两种方案要更长一些，整个流程下来，超过50分钟。
表4：“铝挤+CNC加工”工艺流程详解
“压铸+CNC加工”制程相比于“铝挤+CNC加工”制程，省去了粗铣内腔的流程，直接通过压铸的方法生成粗糙的金属外壳雏形，而后续工艺步骤与“铝挤+CNC加工”大致相同，因而加工时间要短。由于用于压铸的铝材中加入了较高比例的其他金属来提高原料强度，阳极氧化的工艺尚未大面积使用，多选用喷漆的方式形成保护层和上色。
“冲压+CNC加工”制程的特点在于能够快速量产、节约成本，不需要注塑成型，冲压完成、打磨之后，直接进行阳极氧化，但缺点是上下两端必须是塑料拼接结构，基本只能用作后盖，不能加工成复杂的结构。综上，虽然三种加工方式的在材料初步成型方式不尽相同，但三者加工过程中都需要CNC加工环节来完成金属板料的开粗、精铣、切边等工序。
以主流“铝挤+CNC加工”工艺流程来看，在15道加工流程中，需要使用CNC多达9道工序，因而 CNC无疑是金属手机壳的主要加工设备。此外，在手机金属壳的加工中高光机也不必可少，高光机具有比钻攻中心更高的转速，它主要用来给手机外壳钻边，也被称之为钻切，该过程将使手机金属外壳的边缘富有光泽，以达到最终的镜面光洁效果。
表5：金属手机外壳的三种主要成型方案
图11：钻攻加工中心透视图
图12：高光机透视图
金属中框来袭，金属CNC设备需求或不降反增。市场当前对iPhone 8外形的主流预期为“双面玻璃+不锈钢中框”，但其具体将采用何种机型在其发布前我们尚不可知晓。但从当前已发布的几大智能手机制造商已经发布的机型来看，金属中框将成为不变的选择，如2017年4月发布的小米6梦幻四便采用了“曲面3D玻璃+高光不锈钢中框”，而不锈钢中框的硬度要高于铝合金。而2017年5月发布的三星S8采用了“3D玻璃+铝合金中框”的设计，其铝合金中框的铝材料也不同于一般的铝合金背板材料，属于硬铝合金。可以预见，未来无论是采用玻璃还是陶瓷机身，起支撑作用的中框都必须更换硬度更强的材料，不锈钢金属中框的应用的热潮即将开启。
以多曲面玻璃对应的手机不锈钢中框+基板锻造方案为例，据艾邦高分子材料显示，该工艺整个过程需要经过 30道工序，因需要考量最佳生产和良率情况，不锈钢锻造一般分为五锻，比铝合金要多一次锻造。前四锻除了逐步按照产品外形变形外，主要是让不锈钢内部组织流动重组，使材料更加坚固，而最后一次锻造则主要是为了将尺寸更精密的控制在公差以内。总体来看，不锈钢加工难度大，一部手机对应的不锈钢中框加工时间是金属背板加工时间的1.3-1.5倍，因而将需要更多的金属CNC设备。
图13：手机外观示意图（金属中框+基板）
图14：不锈钢中框+基本锻造工艺流程示意图
以小米4为例，据小米官方宣传视频，这块不锈钢边框由一块309克的钢板开始，在193道工序的规划、设计、精密加工与生产过程中，历经8次数控机床精密加工、32小时的加工雕琢，最终成为只有 19克的边框。为了做这个边框，小米代工厂之一富士康投入了超过10亿元购买CNC等精密设备。成本方面，据新材料在线报道称，2015年时单个不锈钢金属中框成本近400元，高出普通铝材约1倍。未来随着主轴转速的增加，加工时长有望缩短，不锈钢中框成本有望下降，但是需要将大量的存量设备进行替换。
图15：小米4金属中框历经8次CNC数控机床加工
通过对比可以发现，相较于其他工艺，不锈钢中框采用锻造方案处理可提高产品结构强度，减少原材料用量和 CNC加工工时，并可以实现基板一体化，提高直通率。此外，由于取消金属背板，原有一些加工在背板上的金属结构件需要加工在中框上，使得对中框的精度
要求进一步加强。综上，更换为中框工艺后，无论在设备精度和加工时间上都有跟高的要求，金属结构件并不会因为背板材料被玻璃或陶瓷取代而减少对金属 CNC设备的需求，相反其加工耗时的增加或将进一步增加对设备的需求。
表6：锻造方案与其他工艺比较
2.3. 3C结构件企业加快资本运作，带动设备需求持续强劲
受益于2016年以来，新股发行节奏明显加快，2017年新上市的企业中，科森科技和捷荣技术两家企业主营业务均为手机及平板电脑结构件，其中，科森科技的核心客户为苹果，其手机及平板电脑结构件收入占总营业收入逐年递增，2017年前半年实现收入6.82亿，占全部收入的87.77%；捷荣技术2012年-2017年H1精密结构件收入占总营业收入的比例均保持在85%以上，核心客户为三星和华为。
表7：2017年新上市精密结构件企业
图16：2016年科森科技营业收入构成
图17：2016年捷荣技术营业收入构成
近年来，精密结构件行业历经多次洗牌，从以塑料材料为主向金属材料占据市场主导地位过渡，期间不少企业走向资本市场，希望借助资本市场扩充产能，进一步提升在市场的竞争力。2014年以来，精密结构件市场收购或并购频繁，如安洁科技收购威博精密、奋达科技收购欧朋达和富诚达、江粉磁材收购东方亮彩收购领益科技及后者借壳上市、星星科技收购深圳联懋100%股权等。持续的资本运作为产能扩张提供了保障，同时带动设备需求持续强劲。
表8：2014年以来，精密结构件企业并购、收购频繁发生
2.4. 国产CNC设备性价比高，市占率快速提升
金属机壳加工的旺盛需求带动相关设备投资的持续增长。金属外壳加工工艺中核心设备是CNC（数控机床），CNC机台数量直接决定了厂商的加工能力，进而决定了它在市场中的地位。从目前的智能手机金属机壳加工的 CNC 产能分布来看，大致可分为苹果系和非苹果系阵营，主要的金属结构件加工厂商由下表所示：
表9：2016年手机金属壳CNC市场竞争格局
表10：2016年CNC攻钻加工中心供给量及手机厂商出货量
图18：2016年主要加工厂商CNC设备保有量（台）
在金属 CNC 设备制造业中，日本企业先发制造优势明显，如日本发那科公司和日本兄弟公司等的产品处于国际领先水平，为业界标杆，在全球范围内拥有广泛的客户群体。但近年来，我国 CNC设备制造企业通过技术创新使产品质量得到了大幅改善，创世纪、润星 科技、台一盈拓等优秀的国产 CNC设备制造商在主轴转速、三轴加速度、换到时间等多项重要技术指标已经接近国际领先水平，加工产品已经能够达到下游生产商的标准。从下游客户方面来看，创世纪、台一盈拓和润星科技等国产设备制造商已为苹果和/或三星结构件供应商提供相关设备，且以 HOV为首的国产智能手机市场大部分由这些国内设备制造商占据。据中国产业信息网称，外协企业工序一般以粗加工为主，现已多采用国产设备，而当前大型代工企业仍有70%国外设备，若未来国产设备制造商能够进入该供应链，则国内金属CNC设备制造商将迎来大发展，体量或将翻倍。
和进口设备相比，国产设备的竞争优势主要体现在一下几个方面：
（1）价格低：国外设备以发那科为例，其价格一般在 40万元/台，如果加上六轴加工等配置，则价格接近50万/台，而国产金属CNC加工设备的价格一般在20-25万元/台。总体来看，国产设备价格仅为进口设备的1/2，较低的价格使得公司的回收期将缩短。
（2）付款条件优：国产CNC设备一般采用“3331”或者“361”的付款条件，而发那科的设备一般需要缴纳全款才能够提货，给国产手机壳加工企业带来不小的现金流压力。
（3）货期短：以前手机企业如果要推出一款新机型，手机代工企业只能去国外买CNC金属加工设备，至少需要半年才能拿到设备，而以创世纪为例，公司 CNC金属加工设备可以做到边打样边生产，2-3个月就可以完成大批量生产，时间上缩短了至少1倍。
表11：CNC钻工中心主要制造商
图19：2016年3C行业钻攻机床厂商市场份额
2.5. CNC设备年均市场规模或超百亿
据工业和信息化部统计，2016年国产智能手机出货量为5.22亿部，同比增长14.22%，考虑到未来全球智能手机增速将趋缓，将未来3年的国产智能机的出货量增速分别取为14%、12%和11%，预计未来3年国产智能机出货量5.95亿部、6.66亿部和7.33亿部，据此对国 产金属CNC设备市场空间进行测算。理论上，金属手机壳生产线配备1台钻攻中心和1台高光机能够完成产线上金属加工部分的工序，在企业大规模量产时，设备配比会随着规模的不同而发生变化以达到最高的加工效率。假设按照60分钟/个的加工效率，全年300 个工作日，每天工作20个小时，则一台金属CNC设备满负荷工作的年产量为0.60万片。
由于不锈钢中框比全金属机身加工难度大，单片加工时间更长，未来不锈钢中框占比提升会降低金属CNC的加工产量。若稼动率按80%计算，我们预计在中性假设下一台CNC设备2017年-2019年的有效年产量分别为0.48万片、0.45万片和0.41万片；在悲观假设下这三年的有效年产能为0.48万片、0.46片和0.45万片；在乐观假设下年产为0.48万片、0.43万片和0.38万片。若初始CNC设备保有量按表7的合计值20.7万台计，取设备更新周期取为5年，在不同的金属渗透率假设前提下可以计算得到未来3年的新增和更新需求。若按20万元/台计，在不同金属机身的渗透率下，未来3年CNC设备市场空间均将突破百亿元。
图20：中国智能手机出货量（亿部）及其同比增速
表12：金属CNC设备市场空间测算
3. 玻璃时代：5G与无线充电带动玻璃机身回归
3.1. 玻璃机身升级后或将上演王者归来
3.1.1. 无线充电与5G通信时代，非金属材质成宠儿
金属手机壳外观靓丽、手感和散热好、抗摔，但容易出现信号屏蔽的问题，随着无线充电、5G通信等新型无线传输方式的临近，金属机壳屏蔽将成为重大瓶颈。目前，大多数无线充电技术的原理都相差无几，均采用电磁波原理，但是金属对于电磁波会造成干扰，使得充电的效率大大降低。可以说，目前还没有一个好的无线充电方案能够突破金属后盖的，而换成非金属后盖是最简单的解决方案。当前市场上，已经在手机背板应用的非金属材质有玻璃和陶瓷，其中玻璃背板的应用要更为普遍。以三星 S7为例，其采用了玻璃后壳，以便实现无线充电；而Apple Watch后盖采用了陶瓷材质，不仅仅具备亲肤、美观性，也很好地实现无线充电。如果今年iPhone8采用无线充电技术，未来其他厂商大概率将以此为行业标杆采取跟随策略，那么今年下半年或将开启无线充电时代。
同样不可避免要采用非金属材料的另一个技术变革便是5G通信的发展。根据通信原理，无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右，因此载波频率越高，可实现的信号带宽也越大。预计5G通信将采用3Ghz以上的频谱，带宽可达1GHz，相比4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下时的最高带宽100MHz，频谱带宽增加10倍以上，传输速率也可得到巨大提升。5G通信因其使用的毫米波的波长很短，会受到金属很大干扰，需要PCB线路板与金属物体之间保持1.5mm的净空，因而未来伴随5G通信技术的发展，玻璃等非金属材质机身需求将逐渐替代金属背板。
图21：手机无线充电技术装置示意图
图22：各个频段可用频谱带宽比较
3.1.1. 苹果带动双面玻璃回归
苹果目前依然被认为是手机行业的风向标，市场普遍预期今年iPhone概率将采用双面 玻璃，玻璃机壳之风或将再起。当前手机玻璃盖板主要有2D、2.5D和3D三大类，其中2D玻璃为传统的平面玻璃，没有任何弧形设计；2.5D玻璃中间是平面的，但边缘是弧形设计；而3D玻璃，无论是中间还是边缘都采用弧形设计。就目前五大手机制造商主流机型主要机身材料来看，2.5D 玻璃已经成为很多手机厂商的第一选择，而目前市场上采用3D曲面玻璃的机型还不是很多，主要是在高端机型和旗舰机型上，如三星GalaxyS7(含Edge)系列手机、vivo X5、小米Note2、华为Mate9等。
图23：2D/2.5D/3D玻璃边缘对比
图24：2.5D/3D玻璃在五大手机制造商的主流机型中被广泛应用
可以发现，虽然同为玻璃机身，但相较于2010年时的玻璃材质，现如今的手机玻璃机身 已经发生了天翻地覆的变化，即平面玻璃逐渐淡出市场，曲面玻璃市占率不断提升。当前，为了迎合消费者对于智能手机外形时尚感、手感舒适度和触控反应灵敏度的追求，曲面玻璃（2.5D和3D）的应用为大势所趋。3D玻璃背板十分符合人体工学，若配合OLED高清显示屏，将给用户带来前所未有过的完美手感和视觉体验，因而其未来市场空间十分广阔。
据IHS调查机构统计预测，未来曲面玻璃（2.5D和3D）出货量占比将稳步提升，而2D平面玻璃占比将逐步减少。具体来看，未来 2.5D 玻璃将保持平稳增长且其在总出货量中的占比基本持平，2017年-2019年预计出货量为7.15亿片、9.08亿片和11.80亿片，而3D玻璃将压缩2D玻璃市场份额。该统计数据显示，2016年用于手机的3D保护玻璃出货量约为4700万片，占比约3%，2017年该市场将快速成长，手机3D保护玻璃出货量将大增112.8%达1亿片，占整体手机保护玻璃的5.7%；2018年持续增长63%，达1.63亿片，占手 机保护玻璃的7.9%，若2019年维持2018年的增速水平，则其出货量将达到2.54亿片。
图25：各类型玻璃出货量（亿片）及同比增速
图26：各类型玻璃出货量占比
可见，未来伴随OLED面板的应用、无线电充电和5G通讯的发展，3D面玻璃需求将有概念期步入高速增长放量期。据中国玻璃网预测，2017年为中国3D玻璃盖板在智能手机渗 透率提速的转折点，此后将进入快速发展其，到2020年该渗透率将达到50%以上。
图27：3D玻璃的下游应用示例
图28：中国3D玻璃盖板在智能手机渗透率
3.2. 精雕机：玻璃机身加工的通用核心设备
3.2.1. 专门加工玻璃的CNC设备
和金属相比，玻璃性脆易碎，故玻璃CNC加工的工具和金属CNC加工不同：CNC精雕玻璃是采用精雕机砂轮槽对毛坯玻璃进行磨边，去除余量，并通过钻头将玻璃原料进行倒边和钻孔以满足最终成品要求，其核心工艺在“雕”而不是“钻”。玻璃机壳加工的核心设备为玻璃精雕机，根据玻璃精雕机的主轴的数量，可以分为单轴精雕机，双头精雕机，四头精雕机等，轴数越多，加工效率越高，国内设备生产商技术已非常成熟。相较于传统的CNC，精雕机使用小刀具、高速主轴、一体化主轴电机，并对刀库进行了简化。虽然精雕机的功能不如传统 CNC强大，但是其在加工小型精密模具时，具有高效率、高精密和高性价比三大优势。
图29：玻璃精雕机图解
3.2.2. 国产精雕机设备生产技术逐渐成熟
典型手机玻璃盖板加工的核心设备为玻璃精雕机，目前国内设备的生产技术已经较为成熟，国内市场以国产设备为主。手机报公布的2016年国内玻璃精雕机出货排行中，排名前4依次是北京精雕、大宇精雕、远洋祥瑞和科技集团，四家企业的年出货量超过了1000台。
2016年精雕机保有量约10万台，未来主要是自动化设备升级带来的更新需求。
图30：2016年国内玻璃精雕机出货排行榜（台）
通过从公司官网、第一手机网和艾邦高分子整理数据发现，通过对比发现预计今年国内玻璃精雕机设备制造商较去年将有大幅提升，据不完全统计，年出货量有望达到1000台的企业数量将增至9家，同比增加5家。而从出货量排名来看，可总结为“强者愈强，后生 可畏”。具体来看，去年出货量排名前三的公司在2017年纷纷斩获大单，出货量大幅提升。
后起之秀的表现也不容忽视，如创世纪公司旗下的台群精机正处于快速发展通道中，其出货量将由去年的600台增至1000台以上，增速迅猛，在今年成功供货富士康切入苹果供应链体系后，大厂对公司的认可度将大幅提高，未来订单增量或将翻番，公司有望跻身行业前三甲。
表13：2017年玻璃精雕机年产能破千设备制造商梳理
3.3. 热弯机：3D曲面玻璃加工的核心设备
与2D、2.5D玻璃盖板相比，3D曲面玻璃具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、耐候性佳等优点，不仅可以提升智能终端产品外观新颖性，还可以带来出色的触控手感，提升显示效果，有望成为手机行业的下一个风口。从加工流程来看， 3D玻璃最大的不同在于它新增了热弯成型工艺，即将普通玻璃加热软化后在模具中成型，后经退火而制成曲面玻璃。
此外，由于3D玻璃存在曲面，玻璃精雕机设备需要从传统的四轴升级到五轴。3D曲面玻璃成型的热弯设备和3D模具可以说相当关键，它作为3D玻璃生产制程里最关键的一环，其自身的稳定性直接影响到了3D玻璃的产品稳定性。
图31：2D/2.5D/3D玻璃加工流程示意图
图32：热弯机加工流程图
图33：热弯机整机质量决定因素占比情况
据中国玻璃网数据显示，热弯机整机质量决定因素占比情况如下：机台大概占到60%左右、热弯模具占到30%、机器参数10%。机台设计决定整机质量，若平整度相差过高，做出来的玻璃就会不对称、弯曲、变形等等问题。其次就是其温度控制。例如，热弯机腔体内的温度要控制在正负5℃之内，若超出，则产品的良率无法保障。另外一个重要的因素是石墨模具，石墨模具的质量高低直接影响加工出来玻璃表面的光洁度和弧度。据蓝思科技招股说明书显示，目前3D玻璃外壳加工的技术壁垒集中体现在曲面成型的热弯工艺、曲面抛光工艺、曲面印刷工艺和贴合工艺这四块，其中，现有的热弯工艺难以精确控制温度和精度，为影响3D玻璃良率的主要因素。
图34：3D玻璃加工中难点
3.3.1. 日韩热弯机制造水平领先，近年来国内企业发展迅猛龙头初现
目前，3D曲面玻璃的成熟经验和材料应用俱来自日韩等国，由于3D玻璃热弯机在日本、韩国厂商发展比较早，凭借技术优势以及良好的品质，日韩系3D玻璃热弯机在市场占据主导地位。在全球3D玻璃热弯机市场上，日韩厂商韩国DTK、盟立、韩国JNT等占有了大部分的市场份额。据第一手机界报道显示，现在使用的热弯机设备，最早都是从日本进口过来，而目前国内用于生产3D曲面玻璃的热弯机主要以韩国进口设备为主，价格在120-180万元之间，甚至部分高达200多万元。新材料在线有报道称，目前国内3D玻璃全制程企业排名中，前两名为伯恩与蓝思，日出货量10-20万片，第3-10名为欧菲光、合力泰、富士康、科立视、瑞声科技、天宝、星瑞安、胜利精密等。同时，旭日与触摸显示统计的手机玻璃盖板厂商TOP15数据显示，目前国内上述3D玻璃主要制造商的热弯机保有量合计不足200台，未来新增市场空间巨大。
表14：手机盖板玻璃厂商TOP15产能分布情况
但前国内能够提供热弯设备的厂商为数不多，量产的热弯机主要用于3D屏幕保护膜而非玻璃的热弯。通过梳理热弯机行业内目前具备量产能力的企业可以发现，除了原有的老牌玻璃加工设备制造商在布局热弯机外，金属机壳制造商和面板设备制造商也纷纷在尝试切入该领域，以期实现产品多元化并为下一产业风口玻璃机身做准备。国内诸如蓝思科技、胜利精密等都纷纷公布了自己的3D扩产计划。设备端，诸如创世纪、润星科技、大宇精 雕、环球机械、远洋翔瑞、等企业也在布局3D玻璃热弯机，如2017年远洋祥瑞的3D热弯设备产能规划为200-500台。相比于国外200万+一台的热弯机价格，国产热弯机可以将成本降低50%以上。
表15：热弯机主要生产商梳理
3.4. 曲面玻璃浪潮来袭，国产精雕机与热弯机设备未来两年将迎大发展
现在已经有三星、华为、小米、VIVO等安卓阵营品牌推出了使用3D玻璃的手机，例如华为荣耀Magic、VIVO Xplay6等等，3D玻璃提升了产品的新颖性和显著的外观差异性，增加了产品的卖点和售价。4G、5G、无线充电等新通讯技术应用和OLED显示屏技术的应用将进一步促进 3D 玻璃在手机上的应用，3D 玻璃普及已成大势所趋。由于 2017 年柔性AMOLED的全球总产能仍然短缺，所以，前盖3D玻璃的出货量会受此因素的制约，而单 独使用后盖3D玻璃则不受此影响，预计2017年将是3D玻璃爆发元年。3D曲面玻璃手机的风起，随之而来的就是相关设备行业的爆发。
表16：3D玻璃部分生产商扩产投资情况
由于精雕机和热弯机的需求量与下业玻璃加工需求密切相关，我们根据其各自的生产效率和专业市场调研机构HIS对未来玻璃未来的出货量的预测，对设备市场空间进行测算。下面的测算均按照设备全年工作300天，每天工作20小时计。玻璃精雕机方面，目前，2.5D玻璃盖板单机头精雕机的加工效率分为100秒/片，加工的直通率约为70%，则单机头2.5D玻璃的精雕机的有效年产量为15.12万片/台，双头精雕机的有效年产能为30.24 万片/台。当前3D玻璃盖板单机头精雕机的加工效率约为120秒/片，加工的直通率约为 30-40%，此处取其均值35%计算，则单机头2.5D玻璃的精雕机的有效年产量为6.3片/台， 双头精雕机的有效年产能为12.6万片/台。单价方面，2.5D和3D玻璃单头机精雕机的市场均价分别约为14万元和20万元，双头机一般比单投机高出4万元左右。据此测算得到， 若新增和更新需求全部为单头机，则未来3年玻璃精雕机的市场空间约为3.73亿元、5.11 亿元和7.10亿元；若新增和更新需求全部为双头机，则未来3年玻璃精雕机的市场空间约为2.32亿元、3.20亿元和4.44亿元。
热弯机方面，中国产业信息网数据显示，目前单台热弯机的产能大约为1000片/天，按上述年工作时间和直通率计算，则单机全年产量约为10万片，目前国内用于生产3D曲面玻璃的热弯机主要以韩国进口设备为主，价格在120-180万元之间，国内热弯设备尚未发展成熟，故此处取国外设备均值150万元/台计算。据此测算得到在未来3年3D玻璃渗透率均值为8%的情况下，其新增市场规模分别为7.95亿元、9.45亿元和13.69亿元，若该渗透率均值提升至48%，则热弯机市场将大幅扩容，未来3年年均市场空间约为62亿元。同时，用于玻璃热弯的石墨模具及玻璃磨边都会用到CNC，将带动石墨CNC行业带的发展。
表17：玻璃精雕机与热弯机市场空间测算（亿元）
4. 陶瓷时代：囿于加工难度，推广尚待时日
当前市场上，金属与玻璃手机壳的发展正当时，而这不断推陈出新的3C手机市场也从未停止过对新型材料的使用，如小米6使用了的陶瓷机身。陶瓷兼顾了金属和玻璃两种材质的优势：既有金属的质感，又有玻璃的镜面光泽，但就目前情况来看，相对发展较为成熟的金属和玻璃机壳，陶瓷机壳的加工难度尚不支持其推广，但若未来技术成熟，陶瓷机身或将成为3D玻璃之后的下一风口。
整个陶瓷外壳的加工过程如下：首先，将制备好的高纯度锆盐粉料与粘结剂、增塑剂、分散剂、溶剂混合制成具有一定黏度的料浆，再将料浆从料斗流下，被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上，经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜。之后，根据机身设计的尺寸和形状对生坯带作冲切、层合等加工处理，制成待烧结的机身毛坯成品，再通过物理加热的方法将毛坯内部的气体和有机物排出，最终形成坚硬的多晶烧结体。然后进入真空1500℃高温的燃烧炉内对炉内物件熔融对接。完成以上步骤之后就是和玻璃加工类似的打磨、抛光等处理序。因而，从其制作流程工艺来看，陶瓷机身的加工除了增加了最初的制 浆、流延成型和高温结烧等步骤外，其后续工艺和玻璃加工类似，因而对CNC、高光机等设备需求将依旧存在。同时，由于陶瓷机身的硬度堪比蓝宝石，其对 CNC设备的要求更高且加工时间将会更长，因而一定程度上会进一步带动CNC设备的需求。
图35：陶瓷手机外壳加工工艺流程
图36：流延成型示意图
图37：小米6陶瓷机身
5. 主要公司分析
5.1. 华东重机：收购润星科技转型高端制造，迈入CNC百亿级市场
收购国内CNC设备龙头润星科技，转型高端设备制造实现二次发展2017年5月公司拟以发行股份和现金作价29.5亿元收购润星科技100%的股权，其中8.26亿元以现金支付，21.24亿元以发行股份支付，股份发行价格为 8.88元/股，发行股数为 2.39亿股，同时拟以定增方式募集配套资金总额不超过8.58亿元。公司与补偿义务人签订的《盈利预测补偿协议》承诺润星科技2017-2019年度合并报表中扣除非后归母净利润分别不低于2.5亿元3.0亿元和3.6亿元（三年累计金额为9.1亿元）。标的润星科技是我国华南地区规模较大的中高端数控机床整机制造商之一，产品主要为中高端、通用型加工中心，主要应用于3C电子产品、汽车配件、各类模具的加工等行业，在“加工中心”领域已形成了规模化的产业优势，打造了集研发、生产、销售、服务为一体的高效产业链。公司因产品质量稳定可靠，性价比优势显著，售后服务响应快速，获得了连泰精密、比亚迪等知名消费电子生产企业的高度认可，核心产品钻攻加工中心销量快速增长，2016年产销量为3173台，同比增长近1倍，2017Q1单季度更是销量高达1872台。
新增与更新需求叠加，公司产能扩张享百亿级别CNC设备市场
IDC统计显示，2016年全球智能手机总销量为14.71亿部，同比增长2.32%，开始进入平 稳增长阶段。同时，下游消费电子行业处于变革时期，智能手机广泛使用的塑料结构件被 金属精密结构件所替代，致使用于加工金属结构件的钻攻加工中心需求数量大幅增加。考虑到目前中低端智能手机仍多采用塑料壳，因而智能手机整体市场的金属机壳渗透率尚有
较大的提升空间，若未来该渗透率每年提高10%，按照前述全球智能手机出货量计算，每年新增生产金属机壳约1.47亿部。选取行业均值良品率70%，单片金属机壳CNC加工时间40min计，若每台CNC设备在工作时间300天*24小时，则其年产量为0.76万台金属壳，则由金属渗透率提升而新增CNC年产需求为1.93万台。同时，据公司收购说明书预 计，若按5年的更新换代周期算，当前每年需替换的CNC加工设备需求在3.32-4.15万台。
暂不考虑超极本、平板电脑、智能穿戴设备等的新增设备需求，则钻攻加工中心年需求量至少在5.25万台，若按单价22万元/台计，年市场空间保守为115.5亿元。公司抓住机遇，将生产资源逐步向钻攻加工中心集中以持续提高产能，单月最高产能从2015年初的约240台，逐步提高到2017年3月的770台左右，提升了逾2倍，为市场放量做好充足准备。
集装箱装卸设备业务逐步回暖，不锈钢产业纵深化发展
公司主要从事轨道吊、岸桥等集装箱装卸设备研发、生产、安装与销售以及以贸易为主的不锈钢业务。随着我国内河及沿海水运建设投资形势好转、内河及沿海集装箱货物吞吐量的增长、不断推出各项有利，集装箱装卸设备市场正逐步转暖，公司订单金额较前期大幅增长，2016年底，公司存量订单金额约7.12亿元，2017Q1实现总营收8.94亿元，同比增长116.59%，归母净利润550.59万元，同比增长46.85%。此外，公司不锈钢板块的雏形架构已经基本建立，完成了不锈钢现货贸易、钢铁电商平台、加工与仓储三个板块的全方位战略布局，实现了不锈钢产业链的纵深发展。
盈利预测：假设润星科技2017年最后两个月实现并表，预计公司2017-2019年实现营业收入30.97亿元、65.68亿元、91.24亿元，实现归属母公司净利润分别为0.95亿元、6.47亿元、9.00亿元，EPS分别为0.09元、0.63元、0.88元，维持“买入”评级。
5.2. 劲胜智能：CNC龙头装备业务乘风起，智能服务总承包再添发力点
收购创世纪切入3C自动化领域，整合后公司发展渐入佳境业绩亮眼
公司是国内消费电子精密结构件产品及服务的领先供应商，专注于消费电子领域精密模具及精密结构件的研发、设计、生产及销售，综合竞争优势显著。公司主要客户包括三星、华为、中兴、海尔、夏普、京瓷、英华达、联想等国际知名消费电子厂商。2015年公司为 摆脱传统主业塑胶结构件需求疲软的影响，收购创世纪切入机床制造领域，成为国内 3C行业CNC钻攻机龙头公司。创世纪是国内领先的CNC机床制造商，主要产品包括钻铣攻牙机、玻璃精雕机、高光机等，其中高速钻铣攻牙机产销量位列全国第一。业务结构调整 后2016年公司归母净利润变负为正，公司发展渐入佳境，2017Q1公司实现营收16.32亿元，同比增长33.06%，实现归母净利润1.48亿元，同比增长418.88%。而公司发布2017年中报业绩预告称，2017H1公司实现净利润3-3.05亿元，同比增长495%-505%。公司对上半年业绩大幅增长主要系公司高端装备制造业务中的钻铣攻牙机等产品销售持续增长， 新产品玻璃精雕机开始大批量出货，毛利率保持在较高水平，带来了净利润的增长。
金属渗透率提升，双面玻璃+不锈钢中框成新趋势，金属CNC与精雕机市场空间广阔当下金属机身由于其较好的质感和性能受到追捧，且其在低端机中的运用持续提升，据总铝在线预测到2020年该渗透率有望超过50%，金属CNC设备需求将稳定增长。同时，高端机金属中框+双玻璃趋势出现后，金属中框需要更长的加工时间，将带来CNC钻攻机新增需求。目前，Fanuc和兄弟CNC设备供不应求，而国产设备在性价比和服务响应度上均优于进口设备，因而国产替代进口将一步提振需求，在新增与更新双轮驱动下，金属CNC年均市场规模将突破百亿元。此外，曲面玻璃的高颜值和5G通信需求，玻璃机身或将成为行业的下一风口，玻璃精雕机、热弯机需求量将持续释放，而公司作为国内3C行业CNC龙头，较早布局玻璃精雕机和热弯机，有望分享行业发展红利。
公司积极转型智能装备集成总承包服务商，着力打造新盈利增长点
为全面推进公司转型升级，落实智能制造战略，公司逐步构建集高端数控机床、国产机器人、自动化设备、国产系统软件及其相关服务业务于一体的智能制造产品和服务体系，向智能工厂系统集成总承包服务商转型。2017年1月，公司对外投资设立全资子公司东莞中创智能制造系统有限公司，专门从事智能制造系统集成服务业务。同年3月，公司与湘油泵签署协议，为其打造完整的智能制造信息化系统解决方案，助力其转型升级为国际一流汽车配件供应商，首批订单金额为960万元，系公司首次获得智能制造服务业务的订单。
5月，公司通过全资子公司劲胜技术责任有限公司与关联方深圳金瑞大华企业管理有限公司共同投资设立融资租赁公司，形成数控机床等高端装备制造业务、智能制造相关业务与融资租赁业务协同发展的良性循环，进一步完善智能制造产品与服务体系。未来，智能制造服务业务有望成长为公司又一增长极。
6. 风险提示
宏观经济持续下行，智能手机出货量大幅下滑，3C行业金属/玻璃渗透率发展不及预期。下载本文
