钛金属取代塑料：三星如何重塑其折叠屏手机
任何购买折叠屏设备的人，本质上都希望同时满足两点需求：既要一款用起来像功能齐全的平板电脑，又要能轻松放进夹克口袋。要同时满足这两点，通常需要做出妥协。三星认为，凭借全新的Galaxy Z系列，它已朝着解决方案迈出了决定性的一步。 关键何在？是一种通常用于飞机制造的金属，尽管它也曾被用作某些高端智能手机的外壳。在伦敦举行的三星Galaxy Z系列发布会上，我们有机会采访了三星执行副总裁兼核心组件技术团队副主管杨BD。
七代人，一个教训
自第一代折叠屏问世以来，三星表示已测试过无数种材料，分析了使用数据，并从维修案例中汲取了经验。杨BD对此总结道：
“在七代折叠屏的研发过程中，我们接触过无数种材料。对于这一代产品，我们相信钛具备将折叠屏技术提升到新高度的特质。” - BD Yang
问题在于：钛虽然强度高且尺寸稳定，但本质上较为刚性。正是这一特性——例如使其在航天领域备受青睐——最初却阻碍了其在可折叠显示屏中的应用。 要制造出能够弯曲数十万次而不断裂或产生永久变形的组件，仅靠传统的钛材料根本无法实现。
三星的解决方案名为“Flex Titanium”，由两个相互配合的元素组成：显示屏的底层是一块4级钛板，通过湿法蚀刻和激光加工形成了精细的网格结构。 较大的蚀刻开口使折叠区域能够顺畅移动，而微小的激光穿孔则为显示屏提供了精准支撑。其上覆盖着一片薄如晶圆的钛合金箔，厚度仅为几十微米，约为人类头发厚度的三分之一。 该箔片含有钒、铝和铬等元素，经过特殊处理，尽管以钛为基材，仍能保持柔韧性。
这种双材料策略使得显示屏模块厚度减少了10%，屏幕中央的可见折痕得以减弱，展开后设备手感更平整，沉浸感更强。全新的防反射涂层进一步增强了这一效果。
空间的拓展意味着工程设计的自由度
然而，真正的优势不仅在于显示屏本身更薄，还在于由此腾出的安装空间。这额外的内部空间让三星的工程师们有机会重新设计整个电池系统。
对于Galaxy Z Fold8 Ultra而言，这意味着在仅4.1毫米厚的机身内搭载了一块5,000毫安时容量的电池。这在一定程度上得益于一种新型硅碳负极材料，该材料能够实现更高的能量密度。 为了确保该材料在日常使用中保持稳定，三星实际上重新设计了整个电芯化学体系：从阳极上的保护性碳涂层，到阴极上的稳定化涂层，再到一种新型的高孔隙率隔膜。“这项创新不仅仅在于更换阳极材料，”杨解释道。 “这是对整个电池系统及其架构的全面改进。”
三星在充电方面也采用了新方法：不再对整个产品线采用“一刀切”的充电方案，而是为每款机型配备量身定制的架构。 在Fold8 Ultra和Fold8机型中，双电池系统将45瓦的充电功率分配到两条独立路径；这不仅降低了每块电池的电负荷，还能在短短30分钟内实现67%的充电量，同时在纤薄机身内有效降低发热量。
上百项可靠性测试
新系列中的每项改进并非都涉及复杂的材料研究；有些改进仅仅源于用户反馈。 随着折叠屏手机变得越来越薄，单手握持和展开也变得越来越困难。三星的解决方案是：对铰链机械结构、磁力和屏幕张力进行精细调校，并在折叠处设计了一个小切口，为手指提供了一个自然的施力点。
新材料和更薄的外壳不可避免地引发了人们对长期耐用性的质疑。 三星通过一套包含上百项可靠性测试的方案来应对这一问题，这些测试旨在模拟真实使用场景，包括跌落、反复折叠、压力、潮湿和灰尘等。据三星介绍，关键不在于孤立测试单个组件，而是将整机视为一个系统，就像它在日常生活中的实际使用情况一样。 值得注意的是，测试并非在产品准备上市时就停止，而是会持续到上市之后，以收集更多洞察。
“我们通过密切关注消费者及其过去七代产品中不断变化的使用模式，做出了这一决定。”——杨BD
新款 Galaxy Z 系列与前几代产品的区别，与其说在于某一项惊人的创新，不如说在于众多细微决策的相互作用。钛金属创造了空间；这一空间使得电池容量得以增大；电池又需要全新的充电架构；最终，整个系统必须足够可靠，才能经受住数年日常使用的考验。
无论是旨在实现最高生产力的 Galaxy Z Fold8 Ultra，还是拥有大尺寸沉浸式显示屏的 Galaxy Z Fold8，抑或是更为紧凑的 Galaxy Z Flip8，三星对这三款机型都秉持着相同的理念：用户体验驱动材料研究，材料研究催生技术解决方案，而技术解决方案最终将打造出用户在日常生活中值得信赖的设备。
只有未来数月内的实际使用以及我们自身的测试，才能验证这一承诺是否属实。然而，钛合金显示屏结构、重新设计的电池系统以及严格的应力测试相结合，已经让一点变得非常明确：在可折叠手机领域，三星不再专注于孤立的亮点，而是致力于打造一个构思周密、高度集成的系统。
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