“金线”之上，华为折叠屏手机的创新方法论
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2022-06-10 10:27
唯有通过深入基础性创新实现底层技术的重要突破，才能重构智能手机的体验、形态与生态的全新跃迁。
作 者 丨 宿艺
编 辑 丨 子淇
一方面，几乎所有TOP手机品牌都推出了折叠屏手机新品，整个行业从过去的“探索观望”走向“确定竞速”阶段。另一方面，用户接受度也快速提升，逐渐从过去的“极客尝鲜”走向大众视野。行业数据显示，今年第一季度全球折叠屏手机出货量为222万部，同比增长571%；预计2022全年销量在1750万台，智能手机整体销量占比突破1%的“关键增长点”；预计到2015年全球折叠屏手机规模高达6250万，进入主流市场区间，年复合增长率高达60%。
华为是国内首个发布折叠屏产品的TOP手机品牌，同时也拥有远超其他厂商的销量、口碑与用户认可度优势。
公开数据显示，今年5月中国市场折叠屏手机销量前三名均来自华为，包括华为Mate Xs 2、华为P50 Pocket和华为Mate X2，这还是在各家国产TOP手机品牌折叠屏手机芯片皆已上市的情况下。根据艾瑞咨询研究院数据，2021年中国折叠屏手机销量市场份额华为占比高达64%。
根据国内主流第三方电商平台实际用户购买数据，华为Mate Xs 2消费者好评度高达99%，稳居第一，被用户评价为“折叠屏界的天花板”。
艾瑞咨询调研报告显示，88.2%的手机用户知道华为推出折叠屏手机，占比87%考虑购买折叠屏手机的用户已关注华为折叠屏手机，无论是折叠屏手机的品牌认知度还是产品关联度皆位居行业第一位。
华为作为中国手机折叠屏市场的“头号玩家”，绝不仅仅是产品先发优势，更是三年五代产品的不断探索，并且做到了“代代皆有重要技术突破”的持续引领创新。可以说，华为几乎以一家品牌之力，完成了三大折叠屏形态的探索，并且做到了“款款皆精品”。
作为华为推出的新一代折叠屏手机，Mate Xs 2实现了“超轻薄、超平整、超可靠”三大技术能力的显著进阶，在这背后则是华为在基础科学上的长期投入，以及在基础性创新领域的持续突破。
“超轻薄”之下，隐藏着华为“超级材料实验室”
重量，是用户选择折叠屏手机的最直观痛点。
华为Mate Xs 2整机重量255克。是业界目前最轻的折叠大屏手机，做到了接近普通直板手机的重量和厚度。直观来讲，就是一部iPhone 13 Pro Max（238克）加一个透明保护壳的重量，突破了之前用户对折叠大屏手机的“厚重”认知。
要知道，之前业界发布的折叠屏手机，几乎都是在现有技术与供应链水平内的尽可能挖潜。面对大众用户“重量显著下降、体验明显提升”这一看似矛盾的要求，唯一选择就是突破现有的材料与结构限制，通过底层创新穿透现实瓶颈。
这也是华为Mate Xs 2“超轻薄”的答案。以机身材料为例，目前手机行业普遍采用的玻璃或者陶瓷材质，对于折叠屏来说还是太重了。华为研发团队从强度和密度两个维度出发，提出了一个大胆目标：有没有一种强如陶瓷、轻如海绵，同时又不影响射频信号的材料？
华为研发团队从理论上对各种材料进行组合研究，寻遍了几乎所有的材料，依然没有找到理想材质，因为现有产业中确实不存在。之后研发团队将研究方向聚焦到材料的空心化技术上，通过对鸟类骨骼结构的“仿生”学出发，在玻璃纤维材质的电池盖上首创了“超轻中空微珠工艺”，上下两层采用超轻玻璃纤维，中间一层采用中空玻璃微珠，最终实现了电池盖重量下降达50%，真正做到了相等强度下的“既轻又薄”，这也是如今折叠屏手机行业最优的轻薄机身材料方案。
金属材质铰链也是影响机身重量的重要组成，而铰链也一直是体现华为材料与结构创新的核心元器件。华为Mate Xs 2此次使用了全新的虚拟双旋铰链结构，相比之前采用的链式结构在关键零件数量上减少达28%。极简的设计，带来了极致的强度结构要求—— 材料强调高达1500MPa，这相当于一枚硬币上站两支成年大象的巨大压强，同时为进一步降低机身重量，这种材质又必须低于普通钢材（密度为7.85g/cm³)。为了达到这一堪称“变态”的要求，华为建造了一座“超级材料实验室”，也是业界唯一的厂商自建全制程产线。通过对材料的成分、工艺进行端到端的创新研究，最终带来了一种创新的MIM钢材料，其具备业界屈服强度最高（强度＞1500MPa）和业界密度最小（密度＜6.5g/cm³）的MIM钢两大记录。
《壹观察》了解到，这种MIM超强刚技术并非一撮而就，而是经过了从2017年至今长达五年的反复迭代与材料改进。可以说，华为Mate Xs 2搭载的每一个重要技术突破，都是基础性创新、用户洞察与灵感乍现共同聚合推动的结果。
“超平整”，要攻克三大关键难题
“平整无折痕”是折叠屏用户最看重，也是最直观影响用户日常体验的产品特性之一。而折叠屏的物理折叠形态与手机多层结构决定了，能否做到平整的关键不是屏幕本身，而是屏幕和铰链的超精准一体化联动控制，无论是折叠还是展开形态，都要实现横向不拉伸，纵向不错位。
华为Mate Xs 2为此独创了“双旋鹰翼铰链”，通过三个重要技术创新解决了折叠屏横向、纵向拉伸与整体联动三大“平整难题”：“双旋鹰翼结构”达到恒长控制与一体伸缩，减少对屏幕的横向拉伸；“圆心同轴设计”完成铰链精准贴合屏幕，减少纵向影响；“多点共轴控制”技术可实现全体联动进一步减少立体扭曲，从而保证转轴和屏幕贴合更紧密。
最终华为Mate Xs 2成为“华为最平一代折叠屏”，相比Mate Xs屏幕平整度提升70%，也为行业树立了“平整新标杆”。
“超可靠”，背后是应力波与超分子材料共同协作
“使用寿命”与“屏幕可靠”是现阶段用户选择折叠屏的主要疑虑之一。华为Mate Xs 2虽然是外折屏幕，但其抗跌落、抗冲击与抗挤压能力分别提升了2.5倍、2.8倍和1.4倍，重塑了用户对折叠屏的高可靠性的认知。而在其背后，是华为研发团队从基础理论、材料与结构科学的深入研究与持续创新。
手机跌落带来的损坏，实际上就是外力冲击导致的物理结构变化，因此关于应力波有序传播的研究，就成为提升屏幕可靠性技术的一个关键突破方向。由于应力波在不同介质的折射率不同，通过寻找不同材料介质组合的最大化波的反射率，就能确保屏幕更加坚韧可靠，这其实就是回归材料科学的范畴。
华为研发团队通过对屏幕不同叠层方案进行微米级的精确仿真研究，采集了千万量级可靠性大数据，最终获得了最优方案，也就是其首创的“复合强化结构屏幕”：使用“硬+软+硬”三层高分子复合叠层结构，形成“保护层+缓冲层+阻隔层”的三层结构，可以有效吸收和缓冲外力，确保屏幕在各处场景下的可靠耐用度提升。
比如手机锂电池能量密度过去十年提升近1%、行业普遍认为已经“接近极限”的情况下，华为Mate Xs 2采用了业界最高硅占比的高硅负极电池，相比传统石墨负极材料的能量密度大幅提升21%，并且同样攻克了高硅负极电池规模应用的三大挑战：通过碳包覆结构和创新柔性聚合物粘结剂，抑制电池膨胀与粉化脱落难题；使用锂箔补锂，将首次充放电效率提升26%，改变了锂离子释放效率低的问题；在硅负极电池里使用纳米碳管技术，改善了电阻问题，将导电能力提升4倍，进一步提升硅负极电池的性能表现。华为Mate Xs 2还拥有AI并行电源管理、15重安全防护和智能充电管理，进一步提升充电效率同时保障充电安全。
软件方面，华为Mate Xs 2搭载了鸿蒙2.0系统，拥有良好的跨屏协同与可开发能力。其首发搭载的自适应UI引擎，支持应用自学习获取原有布局信息并针对大屏显示重新优化布局，开发者无需重新开发，只需要简单的修改，就可快速优化快速上线，从而大幅提升了第三方应用接入效率与开发者优化意愿。截至目前，华为Mate Xs 2在Top 300应用已实现了100%大屏适配，Top 2000应用已实现了90%大屏适配，足以覆盖用户折叠屏使用的绝大部分日常使用场景。
华为还在折叠屏边缘的握持部分塞入了5000万像素三摄模组，并搭载了华为强悍的XD OPtics计算光学与XDFusion Pro原色引擎，让华为Mate Xs 2保持了华为旗舰一贯的标志性影像引领体验，覆盖了微距、人像、广角、夜景、逆光等日常拍摄场景，并提供了被拍摄者可以副屏实时预览与调整姿势的“镜像智拍”等折叠屏特有的创新影像功能。
由此来看，华为Mate Xs 2打造折叠屏诸多行业记录与全新用户体验背后，是在材料、结构、化学、设计、影像、交互等诸多基础性创新的共同成果。让折叠屏改变传统智能手机技术演进方向与供应链现状，绝非是“微创新”导向，而是深入基础科学领域从底层创新的“集体突破”。
无论是神舟十四与空间站这种顶级航天科技，还是与智能手机密切相关的芯片与光刻机，实际上都是深入基础科学获得底层核心技术并引领创新的结果，这也是科技行业的最长护城河。
智能手机行业已历经15年高速发展，如今已进入产业创新的“后半程”，典型特征包括整体技术创新放缓、产品同质化加强、换机用户不满意导致换机周期不断拉长，以及手机自2016年以来持续触底，今年前四个月下滑幅度更是高达30.4%，供应链频频传出“砍单”信息。
要改变这一现状，唯有通过深入基础性创新实现底层技术的重要突破，才能重构智能手机的体验、形态与生态的全新跃迁。这是一条最难的路，但也是手机企业面向新十年穿越新技术周期与新市场格局的唯一选择。而正在爆发的折叠屏市场，就成为一个重要的变革“支点”。
华为多年来一直强调对基础科技研究的高度重视。任正非曾对此指出：美国正是借助了欧洲的基础研究成果才领跑于全球，华为要敢于“向上捅破天、向下扎下根”，必须“扎根基础科学穿越寒冬”。
华为过去十年研发投入8450亿元，其中2021年就高达1427亿元，占全年收入的22.4%，其中仅基础研究上投入一年就超过200亿元，并在全球建立86个基础技术实验室，来推动核心技术与基础科学的研发。今年3月的年报沟通会上，华为首席财务官孟晚舟表示：华为公司的真正价值，在于长期在研发上的投资，所沉淀和积累起来的研发能力、研发队伍、研发平台，才是华为公司构建长期、持续竞争力的核心。
这其实也是华为Mate Xs 2得以聚合如此多的核心技术与基础性创新的重要原因，同时也回答了三个业界讨论的热点话题：
首先，三年打造五代折叠屏产品，并拥有最丰富的折叠屏形态，华为仍旧有充足的创新实力和技术储备可以做到“款款皆成功，代代有突破”。
第二，作为站上全球高端市场与苹果正面一较高下，并在中国市场取得明显优势的唯一国产品牌，华为靠的是真正的技术“掰手腕”，尤其是强调的基础性创新作为“攻城梯”与“破门锤”。这也是国产手机品牌连续冲击数年高端市场但没有达到预期的根本原因。
第三，华为Mate Xs 2突显了一个重要理念：在材料、结构、系统等核心难点的推进上尽可能把困难留给自己，把简单留给伙伴和开发者，共同打造超越行业顶级水准与用户预期的惊喜体验。这是推动折叠屏手机加速走向用户普及、自身品牌站稳“金线”市场的正确方式，也是华为手机再次赢得“甩竞争对手一条街”优势的最佳选择。
END
「壹观察」创始人宿艺
原搜狐科技通信主编
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