編者按:3D打印,是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印可應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,包括航天和國防、醫(yī)療設(shè)備、高科技等,本篇由瑞鵬資產(chǎn)吳昊天為您解析3D打印行業(yè)研究及投資機(jī)會(huì)。
3D打印行業(yè)研究及投資機(jī)會(huì)
一、增材制造行業(yè)介紹
工藝原理及技術(shù)路線分類
3D打印(增材制造):是一種快速成型技術(shù),以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本,通過軟件分離離散和數(shù)控成型系統(tǒng),利用激光束、熱熔
噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織進(jìn)行逐層堆積粘結(jié),最終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品。因此,3D打印可以簡
單的理解為多層二維打印,3D打印一般使用特制的材料,基于坐標(biāo)系,按照三維的圖紙,將其一層層噴涂或熔結(jié)到三維空間,從而
制造出傳統(tǒng)工藝難以制造的高復(fù)雜度產(chǎn)品。
增材制造技術(shù)路線:技術(shù)路線的不同直接影響到加工的方式和最終成型零部件的尺寸、精度和強(qiáng)度等。目前增材制造的主要技術(shù)
路線大致可以按照材料及形態(tài)、熱源、送料方式等進(jìn)行分類:
材料:目前主流的材料包括金屬材料和非金屬材料,兩者產(chǎn)值比約為4:6。截至2021年,可用于3D打印的材料種類達(dá)到了2486種,其中包含988種金屬、1222種聚合物以及219種復(fù)合材料。材料是根據(jù)需求選擇的,同時(shí),熱源的選擇也限制了材料的熔點(diǎn)。由于增材制造率先在航空航天等領(lǐng)域得到應(yīng)用,近年來金屬材料增速較快,2009-2020年全球金屬原材料營收年復(fù)合增速達(dá)37.0%。金屬材料中應(yīng)用較多的包括鋼材、鋁合金、高溫合金和鈦合金等同時(shí)有部分材料存在活性較強(qiáng)的問題,比如鎂合金,在粉末狀態(tài)下容易引起粉塵爆炸等風(fēng)險(xiǎn),雖然可以通過全程氣氛保護(hù)的方式實(shí)現(xiàn)加工,但由于成本過高和風(fēng)險(xiǎn)太大的原因,一直以來都停留在實(shí)驗(yàn)室階段。非金屬材料包括聚醚醚酮、陶瓷材料等,還包括細(xì)胞組織等;
材料形態(tài):粉末材料是目前最常用的金屬材料形態(tài),此外,還有絲材、片材和液體等多種材料形態(tài)。增材制造對(duì)材料的要求與傳統(tǒng)的加工工藝有所不同。以粉末為例,一般用于粉末冶金行業(yè),粉末冶金工藝是將粉末預(yù)成型后使用高溫高壓的條件進(jìn)行最終定型的工藝,整個(gè)過程中粉末發(fā)生的物理冶金變化較為緩慢,材料有充分的時(shí)間融合反應(yīng)。而增材制造工藝在熱源的作用下的冶金變化是極快的,熱源和粉體材料直接接觸,粉體材料沒有模具和外部壓力的作用。因此對(duì)于粉體材料的球形度、空心度以及粉徑要求較傳統(tǒng)的粉末冶金有所不同;
熱源:綜合考慮氣氛、成本、材料熔點(diǎn)以及技術(shù)難度等因素,目前大部分企業(yè)采用激光作為增材制造的熱源,此外,高能電子束、等離子和電弧等也由于各自不同的特點(diǎn)在不同場景下得到應(yīng)用。電子束和激光的工作原理不同,電子束是高能電子穿過靶材的表面進(jìn)入一定深度后,通過振動(dòng)靶材的分子實(shí)現(xiàn)將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,而激光的加熱方式則是直接使用光子加熱靶材表面,激光并未穿透靶材,由于燒結(jié)材料的熔點(diǎn)和最終成型零部件的區(qū)別,不同的熱源會(huì)形成不同的結(jié)構(gòu),在氣氛保護(hù)上,高能電子束往往要求真空環(huán)境,而激光需要惰性氣體保護(hù);相比之下,等離子和電弧等熱源主要依靠焊接熱源將原材料融化,按照成形路徑層層堆疊形成金屬件,因此無需氣氛保護(hù)。此外,還有部分熱源是使用基板/基材加熱的,目前國內(nèi)使用的較少;
送料方式:其中鋪粉工藝是將金屬粉末鋪放在基板上,控制熱源沿著X-Y軸的路徑將每層的粉末熔化燒結(jié),并逐層堆疊形成零部件,特別適合制造復(fù)雜度高、加工成本高或者定制化程度高的零部件。送粉/送絲的技術(shù)主要通過激光熔頭或者焊槍等逐層熔覆形成零部件雖然在成型復(fù)雜度上略遜一籌,但是在生產(chǎn)效率上卻有較大優(yōu)勢,且在零部件尺寸上沒有限制。
工藝優(yōu)缺點(diǎn)
由于增材制造的加工過程具有由二維到三維的堆疊特征,因此具有較為鮮明的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):(1)可快速加工成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件。3D打印是將三維切片以得到二維的輪廓信息,通過疊層的方式實(shí)現(xiàn)零部件成型。因此這種方式不受零部件形狀和內(nèi)部復(fù)雜度的影響,尤其是制造一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用傳統(tǒng)工藝較難或者成本較高的產(chǎn)品時(shí),具有突出優(yōu)勢。同時(shí),定制化的特點(diǎn)使得3D打印可以根據(jù)消費(fèi)者需求自由定制形狀,真正實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn);
(2)縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。使用增材制造技術(shù)制造零部件直接由模型驅(qū)動(dòng),無需模具夾具等輔助工具,憑借增材制造快速成型快速迭代的特點(diǎn),可以有效的加快新產(chǎn)品的研發(fā)周期,節(jié)約昂貴的模具費(fèi)用,提高產(chǎn)品迭代速度;
(3)材料利用率高。傳統(tǒng)加工工藝會(huì)產(chǎn)生大量廢料,存在相當(dāng)?shù)挠嗔蟽r(jià)值損耗,增材制造技術(shù)根據(jù)二維輪廓添加材料,按需制造,加工材料可回收二次利用,因此材料利用率顯著高于傳統(tǒng)加工模式。尤其是對(duì)于較為昂貴的金屬材料如鈦合金、高溫合金等,可節(jié)約大量成本;
(4)實(shí)現(xiàn)一體化、輕量化設(shè)計(jì)。3D打印的應(yīng)用可以在保證零部件性能的前提下,通過拓?fù)鋬?yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方法將復(fù)雜結(jié)構(gòu)經(jīng)過變換重新設(shè)計(jì)成簡單結(jié)構(gòu),從而減輕重量,同時(shí)3D打印一體成型的加工方式也較大的節(jié)省了鉚接和焊接的部位,從而進(jìn)一步提升產(chǎn)品的可靠性;
(5)提高供應(yīng)鏈柔性。3D打印省去了雇傭較多產(chǎn)業(yè)工人、使用大型產(chǎn)線的建設(shè)點(diǎn)火試車環(huán)節(jié),根據(jù)需求及時(shí)調(diào)整產(chǎn)能,具有"去模具、減廢料、降庫存"等優(yōu)點(diǎn),縮短產(chǎn)業(yè)鏈、提高供應(yīng)鏈可靠性以及減少庫存風(fēng)險(xiǎn)方面具有較大優(yōu)勢,在供應(yīng)鏈安全受到挑戰(zhàn)以及需求不確定的當(dāng)下具有現(xiàn)實(shí)意義。
缺點(diǎn):金屬增材制造技術(shù)在加工材料、加工精度、表面粗糙度、加工效率上較精密加工仍有較大差距,而小批量的情況下實(shí)現(xiàn)了力學(xué)性能上,金屬增材制造技術(shù)已經(jīng)滿足鑄造的水平,部分零部件經(jīng)過熱處理后接近鍛造水平,因此目前增材制造技術(shù)主要的競爭技術(shù)是小批量的精密鑄造,在部分領(lǐng)域?qū)﹀懺鞓?gòu)成挑戰(zhàn)。
行業(yè)處于技術(shù)成熟度曲線第四階段
萌芽及成長階段(2002年至2006年):高校研究及產(chǎn)業(yè)化初期;
過熱階段(2006年至2014年):2014年桌面級(jí)3D打印的熱潮席卷國內(nèi),短短一年內(nèi)涌現(xiàn)出上百家企業(yè),國內(nèi)增材制造進(jìn)入過熱期;
低谷階段(2015~2019年):需求證偽的情況下進(jìn)入了寒冬,期間大量企業(yè)倒閉;
快速成長期(2020年至今):國內(nèi)經(jīng)過軍隊(duì)改革,新型號(hào)武器定型列裝,帶動(dòng)增材制造等新技術(shù)逐步提高滲透率,這個(gè)階段在航空航天領(lǐng)域使用增材制造的比例和價(jià)值量不斷提高行業(yè)內(nèi)以鉑力特、華曙高科為代表的企業(yè)也進(jìn)入了資本開支快速提升的階段。
二、行業(yè)競爭格局
行業(yè)競爭壁壘
競爭門檻:增材制造是高科技、高附加值的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),技術(shù)壁壘高、設(shè)備資本投資大,同時(shí)在生產(chǎn)工藝、性能指標(biāo)上較傳統(tǒng)制造業(yè)有更高的技術(shù)要求。另外,產(chǎn)業(yè)定制化屬性也使得公司需要深度參與客戶產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)前期論證和定制化設(shè)計(jì),具有較強(qiáng)的客戶黏性。目前增材制造技術(shù)尚處于產(chǎn)業(yè)快速成長期,因此核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)在經(jīng)驗(yàn)上的積累十分重要,先發(fā)者具有人才和數(shù)據(jù)庫優(yōu)勢:
技術(shù)壁壘:由于增材制造設(shè)備涉及到粉末的快速燒結(jié)和冷卻,因此振鏡的精確定位、風(fēng)場對(duì)粉末濺射的抑制和晶格結(jié)構(gòu)的形成等方面技術(shù)難度較高,目前僅有少數(shù)增材制造企業(yè)掌握性能達(dá)到鍛造水平的飛機(jī)承力結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件的生產(chǎn)工藝,具有較高的技術(shù)壁壘;
認(rèn)證資質(zhì)壁壘:由于目前增材制造的零部件主要應(yīng)用于航空航天高端領(lǐng)域,下游客戶對(duì)于保密性和可靠性要求較高。此外,目前航空航天下游客戶以飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等零部件制造商為主,隸屬于航空工業(yè)、航天科工、航天科技等企業(yè),相關(guān)研發(fā)體系中的研發(fā)人員人脈背景較為封閉集中,因此具有較強(qiáng)的客戶渠道壁壘。此外,由于航空航天產(chǎn)品每個(gè)型號(hào)均需要經(jīng)過立項(xiàng)、試制、預(yù)研、試飛、列裝等不同階段,產(chǎn)品定型后,供應(yīng)商更改的難度較大,因此深度參與型號(hào)預(yù)研的產(chǎn)品供應(yīng)商在型號(hào)落地后,也會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定的合格供應(yīng)商名單,新進(jìn)入者短期內(nèi)無法進(jìn)入,只能針對(duì)新型號(hào)進(jìn)行試制和預(yù)研,因此具有很高的進(jìn)入壁壘;
人才壁壘:由于增材制造行業(yè)目前處于快速發(fā)展期,因此不同的技術(shù)路線尚未成熟,需要大量的研發(fā)人員投入研發(fā)和試錯(cuò),有經(jīng)驗(yàn)的增材制造工程師可以針對(duì)需求設(shè)計(jì)零部件結(jié)構(gòu)和支撐,由于增材制造技術(shù)的前部設(shè)計(jì)需要結(jié)合專業(yè)知識(shí),在零部件加工時(shí)深度介入,而核心人才團(tuán)隊(duì)可以有效的針對(duì)需求設(shè)計(jì)響應(yīng)的結(jié)構(gòu),從而完成業(yè)務(wù),因此核心骨干團(tuán)隊(duì)非常重要;
先入壁壘:增材制造產(chǎn)業(yè)屬于know-how領(lǐng)域,設(shè)備的穩(wěn)定性和控制的精度直接決定了成型零部件的成品率和性能,因此熟悉工藝、具有設(shè)備制造技術(shù)的先入者憑借多年來積累的數(shù)據(jù)庫和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在產(chǎn)業(yè)鏈中通過長年的設(shè)備迭代,在設(shè)備的穩(wěn)定性和零部件的成型經(jīng)驗(yàn)上積累了較多的數(shù)據(jù),具有較強(qiáng)的先發(fā)優(yōu)勢。另一方面,由于增材制造粉末價(jià)格較高,而累計(jì)的品牌效應(yīng)將使得客戶在面對(duì)高價(jià)值量零部件的情況下更傾向于選擇具有成熟經(jīng)驗(yàn)、品牌力強(qiáng)的供應(yīng)商。
產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展升級(jí)方向
1)主戰(zhàn)裝備大型零部件的需求提高,帶來了對(duì)于增材制造設(shè)備大型化的需求:
增材制造在大型鈦合金件上的應(yīng)用已逐漸成熟,針對(duì)下游客戶的需求,增材制造企業(yè)不斷提高裝備的尺寸,以鉑力特為例,其開發(fā)的S系列設(shè)備從S210的100mm尺寸到S1000的1000mm尺寸,在尺寸變大的同時(shí),激光頭的數(shù)量也隨之增多,成型效率從15立方厘米每小時(shí)上升到最高300立方厘米每小時(shí),提高了20倍。根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研信息,每多一個(gè)激光頭,成型效率提升在20-50%左右不等,目前尚未見到瓶頸。此外,由于打印艙體的空間有限,目前激光頭和振鏡的數(shù)量是效率提升的瓶頸,因此利用振鏡對(duì)激光進(jìn)行分光的技術(shù)將是未來增材制造成倍提升效率的重要技術(shù);
2)航空航天自主可控的要求促使國產(chǎn)核心零部件的替代進(jìn)程加快:
國產(chǎn)化替代既是下游客戶為了自身供應(yīng)的安全性和多元化的必然要求,同時(shí)也是設(shè)備制造商自身出于降本增效,提高產(chǎn)品競爭力的考慮,市場競爭的結(jié)果。與十年前國內(nèi)大量采用海外進(jìn)口設(shè)備相比,近年來國產(chǎn)增材制造設(shè)備的市占率逐步提升,以鉑力特為例,上市前,鉑力特的海外設(shè)備制造商代理收入占比高達(dá)27.5%,近年來公司加大自研設(shè)備研發(fā)投入,代理業(yè)務(wù)逐漸減少2022年公司實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的全部自研。同時(shí),設(shè)備制造商也在積極探索核心零部件的國產(chǎn)化。對(duì)于激光選取熔化路線(SLM)來說,目前主要的核心零部件包括振鏡、激光器、花鍵、電機(jī),其中振鏡和激光器國產(chǎn)化率仍然處于較低水平,也是設(shè)備中價(jià)值量較高的核心零部件。根據(jù)華曙高科答復(fù)函,2022年上半年,國產(chǎn)激光器如創(chuàng)鑫激光已經(jīng)實(shí)現(xiàn)部分供貨,單價(jià)為2.75萬元,相較于公司整體采購價(jià)4.55萬元下降較多一方面是由于公司采購較多的進(jìn)口IPG激光器具有效率高、能耗低、精度高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)運(yùn)行時(shí)功率衰減少,具有良好的穩(wěn)定性,因此相較于其他激光器價(jià)格較高;另一方面是由于國產(chǎn)激光器生產(chǎn)成本、議價(jià)能力相較于海外激光器低。因此綜合來看,近年來隨著國產(chǎn)激光器廠商的加入,激光器的平均采購價(jià)格逐年降低。
3)增材制造成本下降的需求:
根據(jù)對(duì)柏靈激光、飛而康、威拉里、西安賽隆等企業(yè)的調(diào)研,2012年以來,設(shè)備端成本下降了4/5、材料下降了3/4、效率提升四倍、所需支撐下降了33%,良品率提升了10個(gè)百分點(diǎn),分析成本下降的主要原因是加工效率提升帶來的單缸機(jī)時(shí)的下降、規(guī)模生產(chǎn)粉末的價(jià)格下降、支撐優(yōu)化后粉末用量的下降。2012年以來總成本下降了84.2%,預(yù)計(jì)未來到2025年設(shè)備成本下降50%,材料價(jià)格下降20%,沉積效率提升3倍,支撐比例不變,良品率提升3個(gè)百分點(diǎn),總成本下降一半。成本下降未來可期:近年來成本下降呈現(xiàn)加速趨勢,主要原因是17年以后多激光頭的出現(xiàn)、下游需求旺盛帶來粉末規(guī)模效應(yīng)提高等因素,未來增材制造降本的主要思路包括:1)新的技術(shù)路線;2)打印效率提高帶來的機(jī)時(shí)下降;3)粉末價(jià)格的下降;
4)拓?fù)鋬?yōu)化和支撐優(yōu)化減少粉末用量,未來隨著增材制造的成本降低,將帶來更多的需求應(yīng)用。
三、行業(yè)需求情況
全球3D打印市場進(jìn)入快速發(fā)展期,我國增速突出:經(jīng)過多年發(fā)展,增材制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展發(fā)展期,根據(jù)《wohlersReport2022》報(bào)告顯示,2021年全球增材制造市場規(guī)模達(dá)到152億美元,同比增長19.5%其中產(chǎn)品市場規(guī)模為62.29億美元,同比增長17.5%,服務(wù)收入為90.15億美元,同比增長20.9%,2017-2021年年復(fù)合增速20.1%。根據(jù)報(bào)告預(yù)測,到2025年增材制造收入規(guī)模較2021年將增長近2倍,達(dá)到298億美元,到2031年增材制造收入規(guī)模將較2021年增長5.6倍,達(dá)到853億美元。而我國的增材制造產(chǎn)業(yè)近年來增速明顯快于全球,根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟估算,2021年我國增材制造企業(yè)營收約265億元,近四年平均增長率約為30%,較全球平均增速高出近10個(gè)百分點(diǎn)。2021年,50家規(guī)模以上企業(yè)總營收達(dá)到91.2億元,比2020年的65.5億元增加近30億元,同比增長39.2%。根據(jù)賽迪顧問預(yù)測,未來三年我國3D打印產(chǎn)業(yè)復(fù)合增長率為24.1%,2024年產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長至500億元;
下游應(yīng)用領(lǐng)域多元化, 應(yīng)用深度不斷拓展 增材制造已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域,并逐步被嘗試應(yīng)用于更多領(lǐng)域。如航空航天領(lǐng)域,具有成本不敏感、 性能要求高、減重需求大等特點(diǎn), 因此增材制造的先天優(yōu)勢較大,成為了近年來應(yīng)用領(lǐng)域最多,價(jià)值量占比最高的領(lǐng)域。醫(yī)療/牙科領(lǐng)域定制化需求較多、消費(fèi)者價(jià)格承受力強(qiáng),同時(shí)時(shí)間周期較短,也非常適合使用增材制造產(chǎn)品。此外,在汽車、消費(fèi)電子、科研等領(lǐng)域, 增材制造均發(fā)揮著重要作用, 因此在各個(gè)領(lǐng)域均具有較大的增長潛力。根據(jù) wohlers Report 2022 報(bào)告顯示,2021 年增材制造主要應(yīng)用于航空航天、汽車、消費(fèi)與電子品、醫(yī)療/牙科、學(xué)術(shù)科研等領(lǐng)域。
航空航天市場
航天市場:
(1)增材制造實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)減重:通過對(duì)宏微觀一體化優(yōu)化方法設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)陣材料細(xì)觀構(gòu)型和連接結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。目前該設(shè)計(jì)方法已經(jīng)用于衛(wèi)星整星結(jié)構(gòu)、相變儲(chǔ)能熱控結(jié)構(gòu)與有效載荷支架結(jié)構(gòu), 相較于傳統(tǒng)的制造工藝,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)減重 30-60%;
(2)國內(nèi)外積極使用 3D 打印提升導(dǎo)彈性能:數(shù)年前,雷神公司已經(jīng)用增材制造技術(shù)制造出 80%以上的導(dǎo)彈部件; ATK 公司成功試驗(yàn)了 3D 打印的高超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室;美國海軍在 2016 年首次測試了采用 3D 打印的導(dǎo)彈部件。根據(jù)公開報(bào)告披露,在制造大型導(dǎo)彈部件的過程中, 3D 打印將原材料的利用率提高了數(shù)十倍,而且產(chǎn)品合格率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度表現(xiàn)更好。目前三院已經(jīng)成為增材制造技術(shù)的重要用戶,大量的 3D 打印技術(shù)被用于制造導(dǎo)彈的部件,例如發(fā)動(dòng)機(jī)和彈身等。
航空市場:
(1)軍用航空:通過增材制造進(jìn)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的一體化設(shè)計(jì)并制造, 既減少了結(jié)構(gòu)件和連接件的數(shù)量,可以有效減少機(jī)體重量 20%以上、減少力學(xué)薄弱環(huán)節(jié) 30%以上,有效提升機(jī)體壽命, 同時(shí)簡化裝配環(huán)節(jié),預(yù)計(jì)縮短制造周期30%以上。
(2)動(dòng)力系統(tǒng): 動(dòng)力系統(tǒng)中增材制造的應(yīng)用較多,不管是燃油噴嘴還是進(jìn)出口閥門,使用復(fù)雜流道的結(jié)構(gòu)不光可以減輕整體重量、降低局部溫度,還可以提升燃燒效率,提高整體性能。
3C市場
鈦合金的折疊屏軸蓋、手表表殼以及手機(jī)中框均有望選用 3D 打印進(jìn)行批量生產(chǎn)。3D 打印的生產(chǎn)成本較高,過去一直被認(rèn)為在大規(guī)模的生產(chǎn)中不具備經(jīng)濟(jì)效益,因此主要應(yīng)用于航空航天等高附加值領(lǐng)域,在民用工業(yè)中通常被用來進(jìn)行原型試制或是定制化的小批量生產(chǎn),但 3C 行業(yè)鈦合金的應(yīng)用有望改變這一現(xiàn)狀。首先 3D 打印近年成本下降很快,從粉末原材料到打印設(shè)備的價(jià)格均有大幅的下降,其次鈦合金自身難以加工的特點(diǎn)使得其 CNC 加工成本同樣高昂,因此對(duì)于 3C 行業(yè)的小型鈦合金精密結(jié)構(gòu)件的加工而言,3D 打印和 CNC 的成本差距被不斷縮小。今年 7 月榮耀發(fā)布 Magic V2 折疊屏手機(jī),官宣采用 3D 打印進(jìn)行鈦合金軸蓋的生產(chǎn),標(biāo)志著在大批量生產(chǎn)中導(dǎo)入 3D 打印技術(shù)成為可能。我們認(rèn)為未來鈦合金的折疊屏軸蓋、手表表殼以及手機(jī)中框均有望選用 3D 打印進(jìn)行批量生產(chǎn),技術(shù)路線為工業(yè)應(yīng)用較為成熟的 SLM(Selective Laser Melting,選區(qū)激光熔化)。
在 2027 年 3D 打印鈦合金折疊屏軸蓋 80%滲透率,3D打印鈦合金 Apple Watch 表殼 80%滲透率,3D 打印鈦合金 iPhone 中框25%的滲透率前提下,2023-2027 年累計(jì)的 3D 打印產(chǎn)品、3D 打印設(shè)備、3D 打印粉末、3D 打印激光器和 3D 打印振鏡的市場規(guī)模分別 198.43 億元、164.40 億元、24.19 億元、9.41 億元和 12.22 億元;2027 年當(dāng)年的 3D 打印產(chǎn)品、3D 打印設(shè)備、3D 打印粉末、3D 打印激光器和 3D 打印振鏡的市場空間分別為 111.86 億元、83.29 億元、14.11 億元、4.54 億元和 6.06 億元。此外,2027 年軸蓋+表殼+中框?qū)?nbsp;3D 打印設(shè)備的累計(jì)需求數(shù)量超過7000臺(tái),當(dāng)年新增需求量達(dá)到3786臺(tái),作為對(duì)比,根據(jù)WohlersAssociates統(tǒng)計(jì),2021 年全球金屬 3D 打印設(shè)備銷量僅為 2397 臺(tái),3C 行業(yè)有望為金屬 3D 打印設(shè)備貢獻(xiàn)巨大的增量市場。
模具、骨科醫(yī)療
模具市場:模具是萬業(yè)之母,主要應(yīng)用于電子、汽車、電機(jī)、電氣、儀器、家電和通訊領(lǐng)域,其中, 根據(jù)中國工業(yè)模具協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù), 2020年汽車模具需求量 34%、電子行業(yè)需求占比 28%、 IT需求占比 12%、家電需求占比9%, 自動(dòng)化需求占比4%,半導(dǎo)體需求占比4%,其他行業(yè)需求占比 9%。目前中、 日、德、韓、意為主要的注塑模具和沖壓模具生產(chǎn)國,其中中國產(chǎn)值最大。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,我國模具行業(yè)工業(yè)產(chǎn)值已從 2010年的1367.3億元上升至 2020年的 3043 億元。
骨科醫(yī)療:根據(jù) Evaluate Medtec , 2017 年全球骨科器械市場規(guī)模為 3 65 億美元,全球醫(yī)療器械市場規(guī)模為 4050 億美元,骨科器械占比9.01%。根據(jù) world preview預(yù)測,到 2024 年全球骨科市場規(guī)模將增長至 471 億美元。2018 年我國的骨科植入物市場銷售規(guī)模約為262億元, 同比增速 16.4% ,2010-2018 年復(fù)合增速為 17.5%。隨著我國進(jìn)入老齡化社會(huì),人均 GDP 的提高以及人們對(duì)于高水平生活需求的提高, 國內(nèi)骨科植入物的市場有望維持 15%以上的增速;
四、產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會(huì)
1、全產(chǎn)業(yè)鏈布局,掌握技術(shù)及成本優(yōu)勢:鉑力特
2、細(xì)分環(huán)節(jié)深度布局、技術(shù)壁壘極高:
(1)制粉環(huán)節(jié):掌握高溫合金、鈦合金高附加值產(chǎn)品企業(yè):歐中新材料、南通金源智能
(2)核心零部件環(huán)節(jié):具備激光器、振鏡等設(shè)備核心器件國產(chǎn)化企業(yè),技術(shù)壁壘高短期內(nèi)競爭對(duì)手難以突破;菲鐳泰克(振鏡)、創(chuàng)鑫激光(激光器)、金橙子(加工控制系統(tǒng)及振鏡)
(3)設(shè)備能力突出:鉑力特潛在競爭對(duì)手,具備趕超能力:易加三維、華曙高科
(4)打印服務(wù)專精企業(yè):具備制粉、設(shè)備及打印服務(wù)技術(shù)自主能力,打印服務(wù)切入軍工或民品市場,know-how型企業(yè);哈特三維(軍工+消費(fèi)電子)、無錫飛而康。