3D打印行业研究分析报告.docx

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1、3D打印行业研究分析报告一、概况(1)事件驱动3D打印“走红”2023年7月12日，在荣耀最新发布的折叠屏手机MagiCV2中，成功应用了3D打印的钛合金零部件，这个零部件是折叠屏中的关键零件卷轴。卷轴的轴盖是影响折叠屏厚度的关键，钛合金技术可以让轴盖变得更加轻薄，其中，厚度相较于铝合金材质降低了27%,强度则提升了150%,从而带动折叠屏整体的厚度和重量下降。在该技术的加持下，荣耀MagiCV2在开售的12个小时内，打破了近一年所有安卓手机的销量和销售额纪录，有望引领折叠屏手机潮流。此前3D打印普遍运用于航天军工领域，荣耀将3D打印技术应用于消费电子领域实现了该技术应用领域一次重要突破，使得

2、下游应用领域不断拓展延伸，打开3D打印的市场空间。(2)3D打印3D打印又称为增材制造，是具有代表性颠覆制造业的技术，其是基于三维模型数据，采用逐层叠加材料的方式，直接制造与相应不同于传统的制造业通过切削等机械加工方式对材料去除从而形成的“减”材制造，3D打印通过自下而上逐层叠加的方式，将三维实体变成若干个二维平面，大幅降低了制造的复杂度。其次，通过3D打印能实现简化生产流程，从而避免生产周期长问题，从而促进制造业的发展。3D打印免去了传统制造业中提前制造模具等工艺，可以在单个设备上快速制造出所需要的零部件,加速产品研发迭代，缩短生产周期。3D打印有利于降低制造成本。在传统加工切割过程中，会产

3、生大量废料，存在不完整的余料价值折损的现象；而3D打印根据二维轮廓信息逐层添加材料，按需耗材，从而提高材料的利用率，降低制造成本。根据数据显示，金属3D打印技术的材料利用率将超过95%。止匕外，3D打印无需雇佣众多生产人员，无需使用大型机床，一定程度降低了生产成本。由于3D打印融合了信息网络技术、先进材料技术、数字制造技术，颠覆了传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生了深刻影响，催生大量新产业、新业态、新模式，成为世界先进国家抢占科技创新与先进制造业发展制高点的竞争焦点之一。目前，3D打印广泛应用于航天航空、船舶制造、生物医疗等先进制造领域，未来随着制造成本进一步降低，有望应用于各行

4、各业。（3）主流技术路线3D打印自诞生以来，发展近40年，正处于多技术路线并存的状态。目前，根据3D打印技术的成形原理，将3D打印工艺分成7种基本类别，分别是粉末床熔融（PBF）、定向能量沉积（DED）、立体光固化、粘结剂喷射、材料挤出、材料喷射和薄材叠层。由于各工艺及技术具备不同的特点，在不同产业中具备独特的技术价值和发展空间，所以形成了多种技术路线并存的局面。Powder8,电子女嫁丝冗枳（EBDM，.电瓠JWAAM通设K燮金作用4均SH匕S心发我合的的后馆财谴工匕此图化为S1A）枯MiH*附材料价出Matena1Etrmon将钟科通过哈/久孔。找出的增耳制遭FOMF芮茁一(Matecia

5、1Jetbng)科绍钟以段篇的劭氏%窘噌%沅做“增Hiit村”嗜4叼（PJ1薄材叠&1Sheet1amnation普卷及“料遑足枯维以期或实物的增材制造工艺M瓜场体例0I1OM).M声JMt对3速UAM)金属3D打印工艺原理主要为粉末床熔融和定向能量沉积。粉末床熔融是当前最广泛应用的3D打印工艺技术。由于3D打印的终端零部件性能高度依赖于其制备的设备类型和工艺参数，而粉末床熔融工艺因其特定的加工方式使得零部件具备良好的力学性能和尺寸精度，故成为当前最为主流的3D打印技术。其中，以激光作为能量源的选区激光熔融（S1M）和选区激光烧结（S1S）工艺稳定性和技术成熟度较高，在直接制造终端零部件的应用

6、场景中具备突出的价值和优势。选区激光熔融技术使用金属粉末，可以选择金属材料范围广泛,所形成的零部件表面质量好，具备强韧的机械性能，部分性能甚至超过锻件水平，从而实现较高的打印精度和极端复杂结构的制造。目前该技术广泛应用于航空航天、模具、汽车、医疗、科研教育等领域。选区激光烧结技术的优势在于在成形过程中，无需考虑支撑系统，成形结构复杂程度高，能够直接形成高性能的尼龙、TPU等高性能工程塑料，甚至是特殊属性的特种塑料，材料利用率高，成品用途广泛。由于选区激光烧结技术制造效率高，被广泛应用于小批量快速制造领域。定向能量沉积技术推广应用不及粉末床熔融技术，但是能实现修复功能。定向能量沉积技术是一种以激

7、光熔覆为基础的先进增材技术，具有热影响区小，成型速率快，材料浪费少及成本效益高等优点，是进行机械零部件局部损伤修复最理想的方法，可以使得许多老化的零部件再制造或升级。（4）产业链3D打印行业产业链分为上游材料与软硬件供应商；中游以3D打印设备生产厂商为主；下游主要为各大应用领域。在产业链上游，材料是3D打印最为重要的物质基础。3D打印能否得到更加广泛的应用主要受制于材料的发展；而现阶段，我国3D打印依旧以工程塑料、树脂和部分常见的金属材料为主，且国内在3D打印原材料方面的生产企业相对较少，主要以非金属材料公司为主，金属材料仍依赖于进口。未来，金属材料和复合材料将会成为主要应用材料。金属材料和复

8、合材料相对于传统材料有着更为优异的机械特性和力学性能，其中典型的金属增材制造结构的力学性能趋于稳定甚至超过锻件性能，将推动3D打印技术应用于更多领域。在产业链中游，3D打印设备是牵动增材制造行业发展关键之一。由于增材制造的核心专利大多数被设备厂商掌握，因此设备厂商往往占据产业链主导地位。3D打印设备可以分为桌面级打印机和工业级打印机。其中，桌面级打印机随着国外厂商相应专利保护到期，其技术壁垒逐步下降,国内桌面级打印机厂商数量快速增加；工业级打印机的技术壁垒相对较高，资本投入大，发展相对缓慢。在产业链下游，全球3D打印主要广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车工业领域，而我国主要集中在航空航天领域。

9、二、投资逻辑在当前制造业中，3D打印技术的渗透率不足0.1%。随着技术不断成熟，3D打印不断提效降本，下游应用领域持续开拓，开始进入消费电子领域，未来渗透率在制造业中有望迎来数十倍的增速。荣耀发布的折叠屏手机MagiCV2中，较链的轴盖部分采用3D打印的钛合金材质。相较于此前的不锈钢和铝合金材质，钛合金能更好地兼顾硬度和重量，但受限于加工成本，未大范围应用，此次利用3D打印工艺，钛合金材质有望逐步得到推广。根据Counterpoint预测，2023-2024年折叠屏手机市场规模将分别达到1600和2600万部，如果2024年钛合金轴盖达到50%渗透率，按200-300元的加工成本计算，加工市场

10、规模约32.5亿元，其中3D打印将占较大价值量。此外，钛是3D打印生产中最常被用到的金属，而苹果公司从去年就开始积累钛合金材料技术。截至目前，苹果公司已累计获得钛合金材料相关专利8项，预计下半年发布的App1eWatchU1tra智能手表的部分钛金属机械部件将采用3D打印工艺。种种迹象表明，3D打印技术开始加速渗透，一旦在消费电子等C端领域大幅使用，将迎来产业爆发。在过去发展中，制约3D打印技术进入消费电子领域最核心的因素是成本。从2013年到现在，原材料成本已经降低90%,针对消费电子开发出新的根据其性能需求的工艺，成本端也将会降低；其次，技术迭代。以往在传统工艺很难加工的消费电子零部件可以

11、通过3D打印实现高效加工，精准度方面也有所突破；止匕外，现如今3D打印的产业链更为完善。在过往3D打印出来的东西需要找传统加工手段配合处理，这方面的服务相对较少；现如今，3D打印设备企业也有相应的服务，使得制造环节更加丰富,产业链更为完善。总的来说，3D打印技术作为颠覆传统制造业加工工艺技术，若向消费电子领域拓展打开民用市场，行业市场空间将大幅增加。三、相关标的在产业链爆发初期，优先关注一体化布局的设备厂商，其凭借高技术壁垒和业务相对较为宽泛，未来业绩持续释放的概率更大。华曙光科：公司是我国工业级3D打印设备龙头企业之一，也是全球较为稀缺同时具备3D打印设备、材料以及软件自主研发与生产能力的一体化企业。公司凭借金融和非金属增材制造设备“双管齐下”，销售规模位列全球前列。钳力特：公司是国内金属3D打印设备装机规模最大的企业。在航空航天领域，公司的金属3D打印定制化产品在国内航天航空增材制造金属零部件产品市场占有率较高，主要客户包括许多军工集团；此外，公司是空中客车公司增材制造服务的合格供应商。