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電子電聲領(lǐng)域應(yīng)用

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  • 2023-10-28
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iPhone 手機聲學(xué)系統(tǒng)磁體隨銷量而增長。自 iPhone 7 開始蘋果手機開始標(biāo)配雙揚聲器,因此蘋果手機的聲學(xué)系統(tǒng)主要包括兩個揚聲器、一個送話器和一個麥克風(fēng),其中麥克風(fēng)為 MEMS 結(jié)構(gòu)不需要磁體...

    (1)iPhone 手機聲學(xué)系統(tǒng)磁體隨銷量而增長

    自 iPhone 7 開始蘋果手機開始標(biāo)配雙揚聲器,因此蘋果手機的聲學(xué)系統(tǒng)主要包括兩個揚聲 器、一個送話器和一個麥克風(fēng),其中麥克風(fēng)為 MEMS 結(jié)構(gòu)不需要磁體。隨著消費者對音質(zhì) 的要求逐步提升,手機揚聲器的體積有逐步增大的趨勢;為提升手機立體聲效果,安卓高端 手機跟隨采用雙揚聲器設(shè)計。手機揚聲器體積增加、單機使用揚聲器數(shù)量增加等共同推動手機聲學(xué)系統(tǒng)對釹鐵硼的需求。手機揚聲器對釹鐵硼永磁體的需求量在 0.5g 左右,高端手機 所使用揚聲器相對較大,能夠達到 0.7-0.8g 以上。

    2020 年 iPhone 手機出貨量達到 2.071 億部,同比增長 5%,市場份額重新回升至 16%,在 2020 年全球智能手機受到疫情影響下滑 8.8%至 12.7 億部的整體市場中表現(xiàn)優(yōu)異。2021 年 憑借 iPhone 12 系列的優(yōu)異表現(xiàn)以及高端市場部分廠商份額的讓出,蘋果手機出貨量有望繼續(xù)攀升。此外,國內(nèi)手機廠商中高端產(chǎn)品出貨量持續(xù)攀升,各家廠商均推進高端化共同推 升手機的均價水平,對高等級零部件、模組的需求量也持續(xù)提升。雙揚聲器在安卓手機中的 滲透率逐步提升,主要安卓手機廠商均推出雙揚聲器手機,并將雙揚聲器配置下放到中端手 機型號,進一步推動雙揚聲器需求增長。

    (2)無線充電線圈提供釹鐵硼新需求

    iPhone 12 系列產(chǎn)品標(biāo)配 Magsafe 無線充電線圈,其中磁鐵陣列層是由 18 顆磁鋼片組成的 磁環(huán)以及 2 顆稍大磁鋼片組成的定位磁點,這種無線充電設(shè)計方案將大幅帶動釹鐵硼永磁 體的使用,單機用量在 1 克左右;同時 Magsafe 無線充電器配件也標(biāo)配類似釹鐵硼磁環(huán)情 況,同時提升需求。我們預(yù)計未來此種無線充電產(chǎn)品將在蘋果 iPhone、iPad、iWatch 等系 列產(chǎn)品中成為標(biāo)配,安卓廠商也有望在高端手機中跟進以提升無線充電性能。

    (3)高性能振動馬達滲透率提升

    手機中振動器早期采用轉(zhuǎn)子馬達,主要使用鐵氧體永磁體,部分高端產(chǎn)品使用釹鐵硼磁體, 并快速滲透。iPhone 采用線性馬達為手機振動器帶來新的技術(shù)路線,線性振動器逐步成為 高端手機標(biāo)配。線性振動馬達由于其高精度、高振動強度、低延遲等性能需要使用高性能釹 鐵硼磁體。從 2014 年 iPhone 6 系列標(biāo)配 Tapic engine 開始,經(jīng)過 6 年的技術(shù)發(fā)展和更新 迭代,在蘋果的 iPhone 和 iWatch 均有應(yīng)用,Macbook 的觸控板中振動結(jié)構(gòu)與 Tapic engine 設(shè)計類似。

    此外,隨著技術(shù)成熟,線性振動馬達的生產(chǎn)成本快速下降,推動其在安卓中高端 手機的滲透,預(yù)計未來也將成為高端安卓手機的標(biāo)配。單個線性振動馬達對釹鐵硼的需求量 預(yù)計在 0.5g 左右,相對于普通轉(zhuǎn)子馬達 0.2g 釹鐵硼的需求量有一定提升。同時線性馬達為 了得到所需性能采用多段磁片的設(shè)計,大小不同磁體能夠產(chǎn)生不同的振動幅度。新版Macbook 產(chǎn)品的觸控板采用類似 Tapic Engine 的設(shè)計以模擬真實按壓段落感,釹鐵硼總體 用量在 7-8g 左右,相對于手機和手表產(chǎn)品大幅提升。2020 年 iPhone 系統(tǒng)及 iWatch 系列 分別出貨約 2.06 億部和 4000 萬部,Macbook 系列產(chǎn)品 2021 年出貨量有望達到 2000 萬 臺。根據(jù)測算,iPhone 和 iWatch 的 Tapic Engine 產(chǎn)品對磁材的需求量在 125 噸 ((20600+4000)×10000×0.5/1000/1000≈125),Macbook 產(chǎn)品對釹鐵硼磁體的消費量 為 140 噸左右(2000×10000×7/1000/1000=140),兩者合計為 265 噸,而對釹鐵硼坯體 的需求量約為 530 噸。

    手機揚聲器用釹鐵硼有望恢復(fù)增長。2018-2020 年全球智能手機出貨量連續(xù)三年下降,2020 年疫情加速行業(yè)觸底,2021 年隨著疫情控制和經(jīng)濟復(fù)蘇,在 5G 換機的帶動下有望恢復(fù)正 增長。根據(jù) Digitimes Research 數(shù)據(jù),2021 年第一季度,全球智能手機出貨量將達到 3.4 億部,同比增長接近 50%,iPhone 12 系列和中國廠商出貨量增長為主要驅(qū)動力;手機出貨 量恢復(fù)將支撐高端釹鐵硼恢復(fù),公司憑借技術(shù)和客戶優(yōu)勢有望取得更大市場份額。

    (4)TWS 耳機產(chǎn)品快速滲透

    2016 年蘋果發(fā)布第一代 Airpods 產(chǎn)品,打開 TWS 發(fā)展序幕。隨著藍牙技術(shù)從第四代過渡 到第五代以及藍牙芯片設(shè)計的發(fā)展進步,信號傳輸不同步和延遲問題得到解決,TWS 耳機 的使用體驗大幅度提升。以絡(luò)達和高通為首的安卓 TWS 耳機設(shè)計方案快速成熟推動 TWS 耳機生產(chǎn)成本快速下降,在使用體驗提升、技術(shù)成熟以及成本下降的共同推動下,全球 TWS 耳機快速滲透。各主要消費電子廠商均推出 TWS 耳機產(chǎn)品,加上白牌耳機大規(guī)模出貨, Counterpoint 預(yù)計 2020 年全球品牌 TWS 耳機出貨量在 2.38 億部以上,其中蘋果 AirPods 系列出貨量有望達到 1 億部以上。

    2021 年預(yù)計 TWS 耳機將繼續(xù)維持高速增長,除蘋果耳機之外,安卓 TWS 耳機增速更快, 根據(jù)主要 TWS 耳機芯片生產(chǎn)廠商珠海杰理和中科藍汛每月出貨量分別達到 3000 萬顆和 2500-3000 萬顆計算,僅兩家廠商就能夠滿足 3.5 億部 TWS 耳機需求。2021-2023 年全球 TWS 耳機的出貨量將超過 5 億、7 億和 10 億部,遠期 TWS 耳機的年均出貨量將趕上全球 智能手機的出貨量。

    根據(jù)每只普通 TWS 耳機使用 0.2 克、高端產(chǎn)品使用 0.3 克釹鐵硼,蘋果 AirPods 系列及安 卓品牌高端耳機占比在 40%,預(yù)計 2021 年全球 TWS 耳機對高端釹鐵硼的需求量為 319 噸 和 424 噸。由于 TWS 耳機釹鐵硼體積較小,加工難度較高,同時需要復(fù)雜表面鍍膜處理, 因此按照成材率 50%計算,對高端釹鐵硼坯體的需求量 638 噸和 869 噸。