问题

为什么华为能先做出 Mate X 这种折叠屏手机,而其他国内厂商却没有?

回答
华为能够率先推出 Mate X 这样的折叠屏手机,而其他国内厂商在此之前并未推出同类产品,这背后是 华为在技术研发、供应链整合、战略前瞻性以及对未来趋势的判断上,综合性的优势和努力的体现。 并非单一原因,而是多方面因素共同促成的结果。

下面我将从几个关键维度来详细阐述:

一、技术研发的深耕与积累是根本:

折叠屏手机的出现,其核心技术难点在于 屏幕本身、铰链技术以及与之匹配的软件优化。华为在这些领域都有着长期的积累。

柔性屏幕技术:
OLED 显示技术: 华为在OLED显示技术上投入巨大,与京东方、维信诺等国内顶尖OLED面板供应商有着紧密的合作,甚至在早期就参与了部分技术的预研。折叠屏的核心是可弯曲的OLED面板,这需要面板厂具备极高的技术水平,包括基板材料、像素电路设计、封装工艺等。华为的早期投入和技术交流,使得其能够获取到更先进的面板技术,并与面板厂共同攻克技术难题。
屏幕材料与保护层: 折叠屏的屏幕表面材料至关重要,需要兼顾柔韧性、耐刮擦性、透光性以及触感。华为在柔性薄膜材料、盖板材料(如CPI,即聚酰亚胺薄膜)的研发和应用上进行了探索。 Mate X的屏幕采用了CPI薄膜作为柔性盖板,这本身就是一项复杂的技术,需要精确控制薄膜的厚度、平整度以及涂层工艺。
屏幕折叠后的平整度与可靠性: 如何让屏幕在反复折叠后仍然保持平整,并且在折叠状态下不会因为物理压力而损坏,这是技术上的巨大挑战。华为在这方面投入了大量的研发资源,通过材料选择、结构设计以及封装工艺来解决这个问题。

铰链(Hinge)技术:
复杂机械结构的设计与制造: 折叠屏手机最直观的创新点在于其铰链。华为Mate X采用了独特的“鹰翼式”折叠设计,这需要一个高度精密的、多齿轮、多转轴组成的复杂机械结构来支撑手机的开合,同时要保证在不同角度的稳定性,并且能够隐藏线缆,避免磨损。
材料选择与耐久性: 铰链需要采用高强度、耐磨损的材料,并且要经过大量的耐久性测试,以确保其在成千上万次折叠后仍然能够正常工作。华为在精密金属加工、表面处理工艺方面积累了深厚的技术功底,能够支撑铰链的实现。
隐藏式设计: 华为Mate X在折叠后屏幕是完全贴合的,没有明显的缝隙,这在当时是技术上的一个亮点,也对铰链的设计和安装精度提出了极高的要求。

软件适配与用户体验:
大屏适配: 折叠屏手机的出现,需要操作系统和应用程序能够适应从小屏到大屏的无缝切换和良好的体验。华为在Android系统基础上进行了大量的定制化开发,包括多任务处理、分屏功能、应用启动与恢复等,以充分发挥折叠屏的优势。
用户交互设计: 如何让用户在不同形态下都能流畅地使用手机,需要全新的交互逻辑和界面设计。华为在用户体验方面的重视,使得Mate X能够提供相对成熟的折叠屏交互方案。

二、前瞻性的战略布局与决策:

华为在很早就看到了折叠屏技术的潜力,并将其定位为未来手机发展的重要方向之一。

对未来趋势的判断: 手机形态的创新是吸引用户和提升产品差异化的重要途径。华为敏锐地捕捉到了消费者对更大屏幕、更多样化使用场景的需求,并预见到折叠屏是满足这些需求的一种可能路径。
早期投入与“all in”的决心: 在折叠屏技术还不成熟、成本高昂、市场前景不明朗的阶段,华为就敢于投入巨资进行研发和技术攻关。这需要一种“all in”的战略决心,不惜成本去探索和实现新技术。
与产业链的紧密合作: 华为深知,折叠屏手机的实现离不开整个产业链的支持。它与上游的屏幕供应商(如京东方)、铰链制造商、芯片供应商(自家麒麟芯片的强大支撑)以及软件开发者等进行了深度合作,共同推动整个生态的成熟。这种合作模式,使得华为能够更有效地整合资源,加速技术落地。

三、华为自身的优势助力:

华为在推出Mate X时,还拥有一些其他国内厂商当时不具备或尚未完善的优势:

强大的研发实力和资金储备: 华为每年投入巨额的研发费用,拥有世界顶尖的研发团队和充足的资金支持,这为其攻克高难度技术提供了坚实的基础。
自主可控的芯片能力: 华为的麒麟芯片在性能、AI能力等方面都处于领先地位,能够为折叠屏手机提供强大的算力支持,并与屏幕、系统进行深度优化。自主芯片的优势使得华为在产品设计和性能调校上有更大的自由度和优势。
全球化的品牌影响力与销售渠道: 华为作为全球性的科技巨头,其品牌影响力和成熟的销售渠道能够为新产品提供市场保障和消费者认知基础。
对产品细节的极致追求: 华为在产品设计和制造工艺上一直有着精益求精的态度,这种对细节的打磨使得Mate X在当时能够呈现出相对比较成熟和高质量的折叠屏体验。

为什么其他国内厂商没有先推出?

相较于华为,其他国内厂商在推出Mate X时可能存在以下方面的不足:

技术积累的差异: 在柔性屏幕、铰链技术以及系统适配等核心领域,可能尚未达到华为的同等技术水平和成熟度。
研发投入的侧重点: 部分厂商可能将更多的研发资源集中在其他产品线或技术领域,对折叠屏的投入相对较少。
供应链协同的紧密度: 与上游核心供应商的合作关系和技术协同能力可能不如华为紧密。
战略前瞻性和风险承受能力: 可能在判断折叠屏市场前景,以及在新技术领域的早期投入和风险承担上更为谨慎。
产品定义和市场定位: 可能对折叠屏手机的产品形态和市场定位有不同的理解和选择,例如一些厂商可能更倾向于先推出“内折”或“外折”的“刘海屏”方案,而华为大胆尝试了更具未来感的“内折+外屏”一体化设计。

总结:

华为能够率先推出Mate X,并非偶然,而是 长期技术研发投入、前瞻性的战略决策、强大的自主创新能力以及产业链协同的必然结果。 它代表了华为在移动通信领域技术实力和创新精神的集中体现。其他国内厂商虽然也在积极布局折叠屏领域,但华为凭借其多年积累的优势,在这一新兴领域抢占了先机。随着技术的不断成熟和成本的降低,未来我们也会看到更多优秀的折叠屏手机产品出自其他国内厂商之手。

网友意见

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有钱才可以为所欲为。


研发是有风险的,折叠屏市场前景没几个人说的清楚。


没钱的公司只有搞搞风险低的研发了。


当然,也不是说国内厂家就不搞折叠屏,只是投入不大而已,就好像中国现在的航天技术一样,国家并没有大力倾斜,否则,少造几艘航母,说不定早就能登月了。

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高通:华为你站起来一下,我要说点事。

华为一脸懵逼 的站起来。

高通:我不是针对谁,在座各位都是垃圾。

华为:看起来很好玩也,高通你坐下,我也要玩一次。。。

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针对这个问题,我们来重点谈谈Mate X折叠设计背后的几大“魔法”。

魔法 1 鹰翼式折叠,转轴铰链的100个密码

一根筷子折叠了就断了

一根钢筋折叠了就歪了

一个屏幕折叠了,一种结果是这样

还有一种是这样


在讨论转轴前,我们要先来看看折叠和长度的关系

举个例子:一本书,其纸张长度都是一致的,因此,书口也就能保持平整。

假如我们将这本书弯折,我们会发现,书口部分变形了。

弯折后,书籍中部形成了一个半圆,原本短而平的书口变得长而斜。

变形的原因在于,弯折处形成了一个圆,从圆心往外,圆周越来越长,而一本书的纸张长度都是一样的,这就导致书口拉伸变形。

如果要让书口的形状不变,那么,纸张的长度就必须改变:要么是圆周内侧纸张缩短,要么是外侧纸张变长。这是折叠屏要解决的第一个问题。

这里其实有初中数学老师教的公式,当两个平面叠在一起弯折,由于两个平面的弯曲半径不一样,导致叠在下面的平面会“变长”。这就是上面我们看到的书本折叠后的书口。

第二个问题就是,类似书本的弯折过程,屏幕的折叠会遇到变形的难题。

华为Mate X不管在展开态还是折叠态下,都可以保持平整,其秘密就在于:

华为Mate X独家专利设计的转轴,在手机折叠与展开的过程中,能够自主根据折叠的角度,自动伸缩,从而保证整部手机的平整状态

并且转轴巧妙地将内部的100多个与散热、走线相关的精密元器件包含其中,协同运动

这个打破物理常识的细节,背后是长达3年的艰苦攻关

早在2015年,华为工程师便开始寻访业内对于转轴的解决方案,但是,在智能手机普及之后,转轴在手机上的应用几乎为零,业内对转轴的研究趋于停滞。

2016年,项目组启动了第二次研究工作。为了攻克折叠屏手机的转轴设计方案,项目组集中了中国、欧洲、日本等在精密器件制作上富有经验的顶尖专家,联合攻关。

在经过无数次摸索后,折叠方案逐渐成熟并固化下来。

在这个方案中,折叠屏被分为4层:

最上层,是屏幕的保护层

传统手机的最外层是玻璃,不可弯折。为了实现弯折,华为 Mate X采用了一种高分子材料作为保护层,在保持可弯折特性的前提下,为屏幕提供保护作用。

第二层,是可弯折柔性屏幕

第三层,是一层软胶支撑片

它的作用像是屏幕的“席梦思”,是屏幕和底层转轴的过渡层,连接两者。软胶支撑片实际上是一种硅胶材料,如果要和屏幕连接起来,可以用一种底涂剂黏贴起来——但是,这种底涂剂对环境保护并不友好。

因此,华为工程师们只能另辟蹊径,采用了高分子材料和软胶相嵌合的方案,从而规避了底涂剂的使用。

第四层,就是关键的转轴

由于屏幕的长度是不变的,那么,转轴就必须自动调整长度,进行伸缩。在屏幕展开时,转轴也是平的,而当屏幕折叠起来时,转轴内部的100多个精密元器件开始了复杂的协同运动:

链条沿着导轨运动,拉动其他元器件,整体的长度拉长,徐徐变形,形成半圆。在屏幕展开时,转轴又从半圆缩短、变形,成为平面。

魔法 2 仿生飞鱼鳍,散热像翅膀飞翔一样

散热,是隐藏在折叠屏里的又一“魔法”。

华为Mate X屏幕大了约一倍;5G网络的散热要求比4G提升了1.5倍;对于5.4mm的厚度来说,其散热工作量必然不容小觑;而折叠屏手机的芯片、摄像头等关键元器件发热量集中,不做好屏幕的均匀散热,也会影响手机的正常使用。

对此,华为工程师也提前进行了充分的考虑和验证,并抓住关键的三步解决了折叠屏手机的散热问题

  • 采用仿生飞鱼鳍设计让散热材料跟着屏幕的折叠而折叠;
  • 采用液冷方式对芯片散热;
  • 采用航天领域微胶囊相变散热技术对摄像头组件散热。


第 1 步

让散热材料跟着屏幕的折叠而折叠,且需要跟随手机在不同切面上实现长度变化,才能将集中在一侧的热量牵引到另一侧去,实现手机整体散热的左右平衡。

华为工程师在业界寻找对比了各种导热率好的金属材料和非金属材料,这些材料要么弯折多次后导热性能发生大幅度衰减,要么不能随着整机伸缩。在一次一次的尝试中,华为工程师最终在大自然找到了灵感:

飞鱼的鱼鳍

飞鱼在水下潜游时,鱼鳍像扇子一样收起;而当飞鱼的鱼鳍展开时,鱼鳍如同一双巨大的翅膀,是飞鱼在海面上长距离跳跃的关键器官。


散热材料能否像飞鱼鳍一样,可以收起和舒展?

华为工程师寻找到一种具有延展性的石墨材料,可以满足“舒展”的要求,而且在海量测试后,导热性能仍然没有衰减。

其次,就是“收缩”了。华为工程师再一次在飞鱼上找到了答案,经过一次一次改良,使得石墨材料具有了一种收缩力,这样一来,石墨就成了可以延展、又可以收缩的弹性材料。

在折叠状态下,转轴处的石墨收缩,像潜游的飞鱼鳍一般收起。在展开状态下,石墨就随之延展开去,像飞鱼鳍一般展翅高飞。

有了“仿生飞鱼鳍”的散热设计,折叠屏手机的热量就可以达成左右两侧的平衡。


第 2 步

而在芯片的散热上,靠的是一根液冷管子。这就是散热的第二种方式,液冷散热。

工程师在麒麟980芯片的外紧贴一根液冷管子,液冷管子纵贯手机上下,管里流淌着用于散热的液体。

芯片等元器件发热时,管中的液体吸收热量并汽化,气体顺着管子扩散到冷的一端,遇冷凝结为液体。在管内的毛细芯的牵引下,液体又回到了管子的另一端,并再次吸热汽化,循环往复。


第 3 步

上下左右都平衡了还是不够,对于摄像头等局域发热大户,必须有第三种措施,能实现局部散热。

这次,华为工程师从NASA宇航员的手套获得了灵感:航天领域微胶囊相变散热技术

宇航员在外太空活动,所处温度环境多为极寒、极热,为保持宇航员体温恒定,科学家们在航空服、太空设备中加入相变材料。相变材料受热或受冷时改变形态,比如固态受热变成液态,从而将热量或冷能量吸收走。

华为Mate X在摄像头周围封装了超过800万颗优秀的相变材料,用于吸收摄像头工作时产生的热量,等手机温度正常时,再将热量慢慢释放到外部,从而维持手机温度正常。

有了工程师们大开脑洞的新魔法,Mate X折叠屏幕散热问题迎刃而解。

魔法 3 “魔法窗口”体验效率革命

Mate X带给消费者的第三个“魔法”,则是新奇的体验。

华为Mate X在体验上结合用户习惯,无论在大屏、分屏交互操作,还是拍摄、自拍上,都开创了许多魔法般的惊艳玩法。

超大屏幕的沉浸式移动办公和娱乐体验

Mate X展开状态下,是一块8寸大小8:7.1比例的大屏幕,宽度大约是目前手机的两倍。更大的屏幕意味着更好的视觉体验,人们“生产力”和沉浸感得到大幅提升,就连游戏也比别人看得更多、更清楚。

魔法般的全新双屏交互体验

Mate X当做两个屏幕使用时,其魔法窗口将带来非常酷的操作体验。

一个屏幕刷微博、微信朋友圈等应用,另外一个屏幕直接呈现打开的子页面,如某一条点开的微博、某一个点开的朋友圈。这样省去了很多点开、返回的操作。

双倍多任务交互效率

除了同一个程序双画面,Mate X还可以应用双开,多个任务之间无缝交互,大大提升操作效率。

比如一个屏幕放着专业的拍摄、游戏攻略,另一个屏幕对着攻略一步一步学习。

又比如发邮件要添加照片视频,直接把另一块屏幕里图库中的照片视频拖入。

最好的自拍相机

没错,华为手机强大的徕卡后置摄像头,现在同时又是前置自拍相机!只需要把手机折起来,翻过来即可。


打破拍摄魔咒的“拍女朋友”神器

女网友们说,“世界上有两种东西不可直视,一种是太阳,另一种是男朋友镜头里的自己。”甚至“看完男朋友拍的照片,我感觉一个人也挺好”。

这暴露的不只是直男们的“不懂拍摄”,还有摄影界的一个长期魔咒——被拍摄者永远不知道自己在镜头里将被拍成什么样。

华为Mate X带来创新的折叠状态拍照,相当于额外给被拍摄者增加了一个视角,让拍摄者和被拍摄者都可以即时看到镜头里的影像,从而每一拍都做到最满意的效果。

可以说,Mate X充满未来感、科技感的设计,将人们遐想中的折叠屏体验,首次真实地呈现了出来。

而随着5G的到来,超强的连接,云电脑、云游戏、AR等创新应用的兴起,Mate X这一创新折叠形态,又会有哪些更多的魔法新体验呢?

在巨变来临之时,人们往往毫不知晓。只有风起云涌之后,尘埃落定之时,面对面目全非的境况,人们才会恍然大悟,才会知晓此前那些变动的深远意义。

华为Mate X,折叠屏手机的里程碑,也是那些变动之一。这个变动,只是大时代变革下科技创新的冰山一角,在水下还有更多的未知等待科学家探索。

幸好,有一点是已知的:

实干的科技公司、辛勤的工程师、无畏的探索者,在巨变将来而未来的时刻,像伏尔加河上的苦难纤夫一般,拉紧了手中的纤绳。

本回答内容来自“菊厂搞机”和“心声社区”公众号。

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