蘋果手機(jī)與國產(chǎn)手機(jī)間的戰(zhàn)爭(zhēng)，外行看起來熱鬧非凡。隨著一些“明星級(jí)”國產(chǎn)手機(jī)的價(jià)格也好像越賣越高，貌似國產(chǎn)手機(jī)終于實(shí)現(xiàn)了高端化，可以憑借龐大的出貨量吊打蘋果手機(jī)的日子馬上就要來了。然而，蘋果在研發(fā)智能手機(jī)中挖下的坑，對(duì)于只會(huì)拼機(jī)的同行來說，卻如一道道天塹，讓對(duì)手難以逾越。前面李星講過iPhoneX在高端ITO膜、玻璃蓋板、OLED模組上為對(duì)手設(shè)了幾道追趕障礙，今天再來聊聊一個(gè)大家可能忽略的新型材料。
9月12日，中國工信部發(fā)布了《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2017年版）》，共有129種新材料入圍，包括先進(jìn)基礎(chǔ)材料92種、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料31種、前沿新材料6種。其中先進(jìn)基礎(chǔ)材料里，就列出了針對(duì)3C產(chǎn)品的高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜，技術(shù)指標(biāo)在面內(nèi)取向度>=30%,雙折射率>=0.08。那么這個(gè)高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜是個(gè)什么鬼？
隨著蘋果新機(jī)iPhoneX的發(fā)布，產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)其3D Touch生產(chǎn)工藝也開始有所了解。說到3D touch壓力觸控技術(shù)，安卓陣營同樣難解心頭之痛，因?yàn)橹钡浆F(xiàn)在，這個(gè)功能仍然只有蘋果的IOS才能完美的融入到用戶的每一個(gè)操作之中，是蘋果產(chǎn)品獨(dú)有的優(yōu)秀使用體驗(yàn)之一。
iPhoneX的3D touch功能組件，除了生產(chǎn)工藝復(fù)雜度增加外，其各層覆合材料的更新也成為業(yè)界關(guān)注焦點(diǎn)。其中iPhoneX的3D touch壓力感應(yīng)sensors功能片材質(zhì)從原來的柔性線路板 FPC改成薄膜 PET film，另外為了便于玻璃機(jī)殼的散熱和無線充電可能影響3D touch功能，又額外增加了石墨散熱片——也就是工信部指導(dǎo)目錄里所列的那個(gè)高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜。
去年三星NOTE 7的“炸雞”事件，雖然到今天都還沒有一個(gè)明確的結(jié)論，產(chǎn)業(yè)鏈忍氣吞聲為之背鍋供應(yīng)商也遲遲不敢發(fā)聲為自己聲辯。但當(dāng)時(shí)李星曾針對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做過一個(gè)相對(duì)比較接近真相的分析，最大的可能就是其雙玻璃加大電池的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了手機(jī)內(nèi)部熱量管理失控。
iPhoneX的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在大部件層疊上基本與三星NOTE 7一樣，雙面玻璃機(jī)身加中框電池的三明治結(jié)構(gòu)，也都是全密封的“三防”設(shè)計(jì)，內(nèi)部熱量主要依靠石墨散熱片或銅箔片傳遞到中框上，通過中框金屬與玻璃機(jī)殼散發(fā)出去。由于玻璃的導(dǎo)熱效果并不如人意，假設(shè)內(nèi)部熱量管理設(shè)計(jì)不好的話，熱量堆積在某些敏感區(qū)域，如電池、芯片區(qū)域，就容易導(dǎo)致熱管理失效，甚至電池爆炸。
蘋果在設(shè)計(jì)智能手機(jī)時(shí)，為了對(duì)手機(jī)內(nèi)部的熱量進(jìn)行管理，除了在軟件里嵌入了熱量管理程序外，在很多元器件上也增加了主動(dòng)或補(bǔ)動(dòng)吸熱保溫材料，很早就引入了石墨散熱片材料來均衡手機(jī)內(nèi)部的熱量分布與擴(kuò)散。隨著智能手機(jī)的芯片運(yùn)行速度越來越快，蘋果對(duì)顯示和觸摸功能的品質(zhì)追求愈加完善，蘋果的對(duì)石墨散熱片的要求越來越高，石墨散熱片的生產(chǎn)工藝也發(fā)生了很大的變化。
另外，蘋果增加的這層石墨散熱片除了給3D touch組件周邊的顯示屏和芯片散熱外，還有一定的蓄熱功能，目的就是讓3D touch不會(huì)受到環(huán)境溫度的變化影響同時(shí)，也減輕蘋果手機(jī)熱量管理系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，因此這層石墨散熱片對(duì)石墨原子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求也嚴(yán)格了不少。
早期行業(yè)生產(chǎn)石墨散熱片是真的拿石墨壓成薄片，再覆合在膠帶上來生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)因?yàn)檫@個(gè)概念，國內(nèi)好多與石墨相關(guān)的上市公司還被拿來炒作，讓部分人大賺了一筆。后來的事情就更清晰了，從石墨散熱，炒到石墨烯散熱，坑死了不少拿石墨烯粉體來做散熱片的廠商。甚至還有些拿石墨烯粉體來層壓散片的廠商，到現(xiàn)在都還不知道自己到底死在哪里！
不過現(xiàn)在智能手機(jī)配合高端芯片用到的高端石墨散熱片，確實(shí)跟原來的石墨材料沒了多大的關(guān)系，反而是真的利用了某些石墨烯的散熱理論。因?yàn)楝F(xiàn)在的高端石墨片，在生產(chǎn)工藝上就是用聚酰亞胺薄膜在3000度左右的高溫下“燒”出來的，因此也就有了前面這個(gè)“高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜”名稱。
而燒這個(gè)“高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜”的生產(chǎn)工藝，也十分接近拿類氧化石墨烯來生產(chǎn)石墨烯粉體的工藝。事實(shí)上，特定配方生產(chǎn)的聚酰亞胺薄膜，在“燒”成石墨片后，其內(nèi)部的碳原子結(jié)構(gòu)本身就含有大量的烯烴結(jié)構(gòu)，可以被認(rèn)為是被碳原子連接起來的石墨烯結(jié)構(gòu)材料。那這個(gè)高端石墨片的散熱速度有多快呢，現(xiàn)在蘋果手機(jī)用的石墨片材料，其散熱速度是國內(nèi)那些拿石墨成薄片制成的材料的7到10倍。
好了，生產(chǎn)工藝出來了，按道理來說，怎么可能難到中國的生產(chǎn)廠商，中國企業(yè)不管是“燒”石墨烯，還是“燒”碳纖維，都燒了好些年了，這點(diǎn)活應(yīng)該還是能干好的。那么問題來了，為什么說這次iPhoneX會(huì)在高端石墨散熱片上打擊國產(chǎn)高價(jià)手機(jī)呢？
首先，iPhoneX是在原來的石墨散熱片應(yīng)用基礎(chǔ)上，增加了一層與手機(jī)大小差不多的3D touch石墨散熱片。以蘋果今年把iPhoneX的產(chǎn)能比例調(diào)高到一半以上動(dòng)作來看，iPhoneX能消耗將近5000萬片的石墨散熱片，到明年可能要達(dá)到1——1.5億片。而往年不含iPhoneX新增加的3D touch大面積石墨散熱片，市場(chǎng)上也就差不多5億部高端手機(jī)，會(huì)在某些部位上用到這么高端的石墨散熱片。
另外，生產(chǎn)這個(gè)石墨散熱片用聚酰亞胺薄膜的廠商，目前全球也只有杜邦一家生產(chǎn)，也就是說跟前面提到的高端蓋板玻璃基板全球只有康寧一家生產(chǎn)是一樣的，因?yàn)檫@個(gè)聚酰亞胺材料的配方專利，掌握在杜邦手里。除此之外，有雙向同性拉伸聚酰亞胺成膜能力的廠商，除了杜邦外，生產(chǎn)廠商也不多。
還有一點(diǎn)，能夠熟練掌握3000度左右的高溫下“燒”制技術(shù)廠商，基本上也是日本廠商，并且目前也只有一家日本廠商在“燒”這個(gè)“高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜”。你說為什么日本的其它廠商也不一起來“燒”這個(gè)東西，很簡(jiǎn)單，其它廠商的爐子都有接“燒”高模量碳纖維的訂單。還記得此前中國不小心“燒”1100T模量的碳纖維，美國軍方直接在下飛機(jī)時(shí)帶走三名日本東麗工程師的事件不，萬一哪天不小心“燒”這個(gè)“高導(dǎo)熱石墨聚酰亞胺薄膜”與“燒”那個(gè)“高模量碳纖維”搞混了，招惹了美國軍方怎么辦？
有人說，那就讓他們擴(kuò)產(chǎn)唄！現(xiàn)實(shí)是這個(gè)比較難。中國現(xiàn)在正在查環(huán)保，杜邦要保住現(xiàn)在在中國的產(chǎn)能都是個(gè)問題，何況還要新拿地?cái)U(kuò)產(chǎn)！而讓日本企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)也不是那么現(xiàn)實(shí)，看看那個(gè)卡住OLED蒸鍍?cè)O(shè)備的廠商想提高產(chǎn)能有多困難就知道了！
那么讓中國人發(fā)揮自己的聰明才智，國產(chǎn)化了！首先，國內(nèi)能生產(chǎn)的廠商就很少。而據(jù)李星此前掌握技術(shù)知識(shí)顯示，并不是隨便一個(gè)聚酰亞胺配方所生產(chǎn)出來的材料，都可以生產(chǎn)出散熱速度與儲(chǔ)熱量一樣的石墨片。如果配方不對(duì)，聚酰亞胺的分子鏈設(shè)計(jì)不合理的話，可能這種高成本生產(chǎn)出來的石墨散熱片，在散熱效果上跟普通石墨粉層壓出來的石墨散熱片可能散熱效果會(huì)好那么一點(diǎn)點(diǎn)，甚至也有可能沒什么兩樣。
說到底，國內(nèi)有沒有廠家可以生產(chǎn)性能指標(biāo)接近杜邦材料的高端石墨散熱片呢？還真有！問題是這家企業(yè)早就瞄上了蘋果，在其設(shè)計(jì)出性能可以媲美杜邦聚酰亞胺配方的分子鏈結(jié)構(gòu)后，依托其生產(chǎn)高端聚酰亞胺薄膜的產(chǎn)能，也生產(chǎn)出了雙向同性拉伸聚酰亞胺薄膜，并“燒”出了散熱速度與儲(chǔ)熱量指標(biāo)達(dá)到蘋果技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
但是為什么人家不賣給國產(chǎn)手機(jī)廠商呢？你說明知明后年后蘋果的高端石墨散熱片會(huì)缺貨，作為準(zhǔn)蘋果供應(yīng)商會(huì)錯(cuò)過蘋果的高價(jià)訂單來接國產(chǎn)手機(jī)的訂單嗎，而且早在其生產(chǎn)高端聚酰亞胺薄膜和FPC時(shí)，就已經(jīng)不接受國內(nèi)廠商的無理帳期要求，停止對(duì)國內(nèi)廠商供貨了。
至于其它小的廠商，在現(xiàn)在的嚴(yán)查環(huán)保風(fēng)口之下，能不能拿到生產(chǎn)聚酰亞胺的化工牌照都是個(gè)問題。而要上那個(gè)溫度高達(dá)3000度高溫“爐子”，更是不知嚇壞了多少消防環(huán)保部門人員。在與業(yè)界交流時(shí)有廠商表示，一聽到企業(yè)有這種“爐子”，不但設(shè)備被封，人都差點(diǎn)被關(guān)起來，因?yàn)楹枚啻髮W(xué)畢業(yè)的“國考公務(wù)員”都不明白一個(gè)小小的企業(yè)，怎么可能掌握如此恐怖“高”科技。
現(xiàn)在的手機(jī)芯片運(yùn)行速度與效能，都已經(jīng)接近電腦芯片，如何保證芯片運(yùn)行時(shí)的散熱性能，讓芯片的實(shí)際性能徹底發(fā)揮出來，在手機(jī)狹小的空間里面形成有效的熱量管理，也成了手機(jī)設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵部分。
而安卓系統(tǒng)的手機(jī)使用一段時(shí)間后會(huì)卡，除了軟件系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)難以管理外經(jīng)常假死之外，手機(jī)本身的熱量管量機(jī)制不完善或根本沒有，導(dǎo)致芯片或電池的過熱開關(guān)頻繁啟動(dòng)有著根本的關(guān)系，這也是前兩年很多國內(nèi)一線品牌在拿到高通的高頻大核CPU后，造出來的手機(jī)運(yùn)行效果反而不如高通的低頻小核CPU手機(jī)原因。
隨著手機(jī)支持VR\AR\裸眼3D等功能，手機(jī)芯片的發(fā)熱量肯定會(huì)快速上升。加上現(xiàn)在蘋果又帶動(dòng)行業(yè)推動(dòng)3D人臉識(shí)別與建模，這些以操作速度作為用戶體驗(yàn)主要指標(biāo)的應(yīng)用出來后，手機(jī)硬件的熱量管理將成為能不能打造出高端手機(jī)初始門檻。否則的話，即便是國產(chǎn)手機(jī)能拿到國際上一流的芯片資源，或設(shè)計(jì)出高跑分芯片來給國產(chǎn)手機(jī)用，也很難做出一部性能出色、用戶體驗(yàn)優(yōu)秀的高端手機(jī)來。
但要做好手機(jī)的熱量管理機(jī)制，如果連最基本的散熱儲(chǔ)熱材料都拿不到，或者制造不出來，那也根本就無從下手。從某些方面來講，iPhoneX在3D touch 上增加一層石墨散熱片，不但解決了iPhoneX改用OLED后的3D touch功能穩(wěn)定性難題，同時(shí)也變相的壟斷了市場(chǎng)上的高端石墨散熱片資源，斬?cái)嗔藝a(chǎn)高價(jià)手機(jī)擴(kuò)張之路，可謂蘋果iPhoneX之心，真是比石墨片還黑。
近日總理在講話中說：“我們一定要轉(zhuǎn)變觀念，不是石油、鐵礦才是資源，人是最大的資源。如果人實(shí)現(xiàn)了就業(yè)，那就是人力資源；再進(jìn)一步提升專業(yè)技能，就變成了人才資源。”，“人力資源和人才資源是中國經(jīng)濟(jì)最大的活力和潛力所在！”。說得好啊，不是石墨礦才是散熱片的資源，能研發(fā)出石墨散熱片的人才是散熱片的資源，人才資源是中國國產(chǎn)高端手機(jī)發(fā)揮期手機(jī)性能與潛力所在！
01月07日 18:14
