新需求、新方案从加工方式演进路径看消费电子钛合金投资机会.docx

目录

钛合金正加速渗透消费电子行业 3

消费电子钛合金加工方式演进路径 6

CNC加工：当前钛合金主流加工方式 6

3D打印：成形复杂结构零件时的首选加工方式 8

MIM：适用于大批量、高精度的加工场景 10

相关标的 14

风险提示 16

图

图1：减材制造、增材制造与成型制造示意图 6

图2：CNC加工现场 6

图3：金属3D打印成型过程 8

图4：MIM生产流程 10

表

表1：钛合金、铝合金、不锈钢特性对比 3

表2：钛合金中框手机型号概览 4

表3：消费电子领域CNC加工钛合金亟待突破的问题 7

表4：3D打印技术相比CNC技术的优势 8

表5：MIM技术的优势 10

表6：MIM技术在钛合金加工中的挑战与改进需求 12

钛合金正加速渗透消费电子行业

钛合金由于具有多重优势而有望在部分领域逐步替代不锈钢和铝合金。目前，电子产品金属结构件材料一般以不锈钢和铝合金为主，而我们认为钛合金向消费电子持续渗透有望成为未来行业发展趋势，原因如下：钛合金是以钛为基础加入铝、锡、钒、钼、铌等其他元素组成的合金，在性能方面，钛合金相比不锈钢和铝合金等材质，能够更好地兼具坚固和轻薄的特点，从而降低手机的厚度和重量，并提高强度；在成本方面，钛合金具有强度高、导热系数低和化学活性高等特点，以前传统工艺下钛合金材质的机械加工难度大、良率低、成本高，但目前在新工艺技术驱动下，钛合金应用成本有望大幅降低至3C消费电子领域可接受范围。

表1：钛合金、铝合金、不锈钢特性对比

铝合金

不锈钢

钛合金

密度g/cm3

2.7

8.0

4.54

抗拉强度Mpa

200-600

485

500-1000

维氏硬度HV

50-150

≤200

200-400

200℃以上就会明显软

高温下的力学性能会受

在600℃以上仍能保持

化和变形

到一定的影响

良好的强度和韧性

耐高温性耐腐蚀性与抗氧化性 铝合金、不锈钢、钛合金均耐腐蚀，但钛合金更耐腐蚀，适合用于要求高耐腐蚀性的场合，如海水、盐水、酸碱等环境中。同时，钛合金在高温下不易氧化

耐高温性

钛合金的可加工性能弱于铝合金，钛合金的加工成本较高，价格是铝合金的

钛合金的可加工性能弱于铝合金，钛合金的加工成本较高，价格是铝合金的10

倍左右。且据prolean报道，钛比钢更难加工。

加工性能

美观性

钛合金的美观性比铝合金、不锈钢好，钛合金的外观呈银白色，有金属光泽，不易氧化变色，可以通过阳极氧化等工艺处理，形成各种颜色的表面层，增加材料的美观性

资料来源：和识科技，worldmaterial，通铂尔健康科技，钛之家，ProLean，；不锈钢性能参数以316L为例。

据我们不完全统计，目前钛合金在消费电子领域主要应用在平板手机中框、折叠屏手机铰链及可穿戴设备中。

手机中框：

2023年9月，苹果推出钛合金中框手机iPhone15Pro/Max，

首次使用钛合金边框，这一创新使得手机重量减轻——iPhone15Pro的重量从上代的206g减轻至187g（减轻约9%）、iPhone15ProMax的重量从上代的240g减轻至221g（减轻约8%），裸机手感大大提升。紧随其后，小米于2023年10月26日发布小米14Pro钛金属特别版，该机型的中框采用了航天级99%高纯钛（TA-2）和高强铝合金材料。2024年以来，三星也加入了钛合金中框的行列。1月18日，三星推出了GalaxyS24Ultra，采用了钛合金中

框设计。2月22日，小米在钛合金使用方面升级，推出14Ultra钛金属特别版，其中框使用了TC-4超强钛合金，具有900Mpa的屈服强度，是小米14Ultra标准版的214%，材料硬度更是达到了14Ultra标准版的259%。

表

表2：钛合金中框手机型号概览

发布日期 品牌 型号

图示

钛合金种类

售价

2023年9月13日 苹果

iPhone15 Ti-6Al-4VPro/ProMax

iPhone15Pro

7999元起

iPhone15ProMax：9999元起

2023年10月26日 小米

小米14Pro钛金属特别版

航天级

99%高纯钛

（TA-2）和高强铝合金材料

6499元

2024年1月18日 三星 GalaxyS24

Ultra

/ 9699元起

2024年2月22日 小米

小米14Ultra钛金属特别版

TC4 8799元

资料来源：安兔兔、IT之家、快科技、C1