增材制造行业深度报告：3D打印颠覆性技术有望从1到100撬动千亿产业链

目录TOC\o"1-2"\h\z\u增材制造（3D打印：颠性制造技术，传统工艺的重要补充 5增材制造的原理与发展程 5增材制造：高效率、低本的颠覆性技术，让复杂结构制造更简单 6增材制造主流技术路线 7增材制造应用多领域开花，“从1到100”或迎“黄金发展期” 9我国增材制造产业正在向规模化、自主化、集聚化发展新阶段 9增材制造应用场景广泛在航空航天、汽车、医疗等领域大有可为 10产业链梳理及受益标的 16增材制造产业链梳理 16增材制造（3D打印）相受益标的 18风险提示 24图表目录图表1：增材制造技术原理 5图表2：增材制造行业发展历程 6图表3：增材制造与传统精密加工技术对比 7图表4：增材制造（3D打印工艺技术类别 7图表5：SLM设备原理 8图表6：SLM成型原理 8图表7：电子束选区熔化原理 8图表8：电弧增材制造原理 8图表9：2019-2022年中国材制造产业营业收入情况 9图表10：2022年增材制造业链各环节营收占比 9图表我国增材制造产业布局 10图表12：2021年不同领域材制造服务规模占比 图表13：2019-2021年全球空航天增材制造规模（亿美元） 图表14：GE公司采用金属材技术制造的燃油喷嘴 12图表15：叶轮及叶片构件内的点阵结构 12图表16：GE9X发动机采用EBM制备TiAl合金低压涡轮片 12图表17：航空发动机可应用属直接增材制造零部件示意图 12图表18：增材修复在航空发机整体叶盘上的应用 13图表19：NASA增材制造液甲烷发动机铜合金推力室 13图表20：2019-2021年全球车行业增材制造规模 14图表21：宝马开发M850i夜特别版3D打印刹车卡钳 14图表22：2019-2021年全球疗行业增材制造规模 15图表23：3D打印医疗器械要类型 15图表24：增材制造产业链全图 16图表25：金属增材制造主要料分类 17图表26：增材制造金属制粉常用方法的原理和优缺点 18图表27：2016-2023Q1铂特公司营业收入 19图表28：2016-2023Q1铂特公司归母净利润 19图表29：2016-2022铂力特除股份支付影响的归母净利润&净利率 19图表30：2016-2022铂力特利能力逐年提升 19图表31：2016-2022铂力特业务营收占比 20图表32：2016-2023Q1铂特研发费用&研发费率 20图表33：2019-2023Q1华高科营业收入 21图表34：2019-2023Q1华高科归母净利润、毛利率、净利率 21图表35：2019-2022华曙高各业务营收占比 21图表36：2019-2022H1华高科各行业领域业务营收占比 21图表37：2017-2023Q1超航科营业收入 22图表38：2017-2023Q1超航科归母净利润 22图表39：2018-2022超卓航各板块业务营收占比 22图表40：2017-2023Q1超航科毛利率&归母净利率 22图表41：增材制造A股重点资标的梳理 23（3D3D增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工，有望解决同类型零部件难增材制造（A）S）（F图表1：增材制造技术原理资料来源：张朝瑞、钱波、张立浩、茅健、樊红日《金属增材制造工艺、材料及结构研究进展》，21思想萌芽阶段（940198年：940Peea20803D（18613年LLSSD（P（988196年188DsesSLA25019963DSystems3DPActua2100ZcorpZ4023DP大规模应用阶段（02年至今：202LBES图表2：增材制造行业发展历程资料来源：华经产业研究院，增材制造加工在多种应用场景具备使用优势：增材制造技术与传统精密加工技术均是制造3D15-25%。2）并可降低生产成本，助力实现无人化工厂。图表3：增材制造与传统精密加工技术对比项目金属3D打印技术传统精密加工技术技术原理“增“材制造（分层制造、逐层叠加）“减”材制造（材料去除、切削、组装）技术手段SLM、LSF等磨削、超精细切削、精细磨削与抛光等适用场合小批量、复杂化、轻量化、定制化、功能一体化零部件制造批量化、大规模制造，但在复杂化零部件制造方面存在局限使用材料金属粉末、金属丝材等（受限）几乎所有材料（不受限）材料利用率高，可超过95%低，材料浪费产品实现周期短相对较长零件尺寸精度±0.1mm（相对于传统精密加工而言偏差较大）0.1-10μm（超精密加工精度甚至可达纳米级）零件表面粗糙度Ra2μm-Ra10μm之间（表面光洁程度较低）Ra0.1μm以下（表面光洁度较高，甚至可达镜面效果）资料来源：铂力特公司公告，增材制造技术自诞生至今近40年，正处于多技术路线并存的状态：1）根据我国《增材制（B35512773D图表4：增材制造（3D打印）工艺技术类别资料来源：铂力特公司公告，技术比较适（LLDL）BS。PBF2EDLSLFDA（其原理件，缩短生产周期。图表5：SLM设备原理 图表6：SLM成型原理资料来源：张朝瑞、钱波、张立浩、茅健、樊红日《金属增材制造工艺、材料及结构研究进展》，

资料来源：张朝瑞、钱波、张立浩、茅健、樊红日《金属增材制造工艺、材料及结构研究进展》，（EBSM（A2）SLM和EBSM3）缺点：加工过后才能使用。图表7：电子束选区熔化原理 图表8：电弧增材制造原理资料来源：张朝瑞、钱波、张立浩、茅健、樊红日《金属增材制造工艺、材料及结构研究进展》，

资料来源：张朝瑞、钱波、张立浩、茅健、樊红日《金属增材制造工艺、材料及结构研究进展》，增材制造应用多领域开花1广州暨2023年增材1032041.42%202340025%20271000021222年的22模以上企业数量由2016年的20余家增至2022年的近200家，其中规模过亿的企业数量由2012年的3家增至2022年的42家。202212.4%、5.9%、53.2%26%。图表9：2019-2022年中国增材制造产业营业收入情况 图表10：2022年增材制造产业链各环节营收占比资料来源：李方正、李博、郭丹《中国增材制造产业发展现状与趋势展望》，WohlersReport，

资料来源：李方正、李博、郭丹《中国增材制造产业发展现状与趋势展望》，（）228.7201959.7%36.6亿元，较2019年增长近1倍。③增材制造技术应用实现从原型制造向直接制造发展：由快速制造原型样件逐步向直接制3989/组织20133D3D3D20产业园区在各地陆续涌现，初步形成珠三角地区、长三角地区为核心，京津冀地区和陕西、安徽等中、西部地区为纽带的产业空间发展布局。图表11：我国增材制造产业布局资料来源：南极熊3D打印网，网易，左世全《增材制造十年发展及展望》，高。2）3）WohlersReport20222021年全15.6%14.6%。图表12：2021年不同领域增材制造服务规模占比 图表13：2019-2021年全球航空航天增材制造规模（亿美元）资料来源：WohlersAssociates，铂力特公司公告， 资料来源：WohlersAssociates，铂力特公司公告，场景①：航空航天领域的应用：特征：铸造或锻造大幅提高材料利用率，显著降低买飞比（TF：（TF11，增BTF<3:1。技术制造并应用。GESLMLEAP年通过了LEAP201830000GEGE9X304T2520201777XSLM50%图表14：GE公司采用金属增材技术制造的燃油喷嘴 图表15：叶轮及叶片构件内部的点阵结构资料来源：徐明、吴凡《金属粉末增材在飞行器发动机的应用及挑战》，

资料来源：徐明、吴凡《金属粉末增材在飞行器发动机的应用及挑战》，增材制造技术较为适合于航空发动机转动件复杂叶身结构的加工。EBM228EBM图表16：GE9X发动机采用EBM制备TiAl合金低压涡轮叶片 图表17：航空发动机可应用金属直接增材制造零部件示意图资料来源：徐明、吴凡《金属粉末增材在飞行器发动机的应用及挑战》，

金属增材修复技术L-DED）80%50%图表18：增材修复在航空发动机整体叶盘上的应用资料来源：徐明、吴凡《金属粉末增材在飞行器发动机的应用及挑战》，空间技术的飞速发展对运载火箭提出了更高的要求：1）液体火箭发动机中金属构件朝着复杂、薄壁、整体化和轻量化、高可靠的方向发展；2）传统的航天研究机构和新兴的商业航天公司为争夺国际发射市场，特别重视新型号发动机研制周期和成本的降低。23）--NASASaeX（BlueOrigin）也将研发重点投入到金属材料的增材制造研究和发动机工程化应用之中。图表19：NASA增材制造液氧甲烷发动机铜合金推力室资料来源：左蔚、宋梦华、杨欢庆、陈新红《增材制造技术在液体火箭发动机应用述评》，场景②：汽车制造领域据易加三维官网介绍：随着增材制造技术的不断成熟和汽车制造业对整车节能减重要求的升5-6%。汽车领域对增材制造技术的应用稳定增长：根据铂力特公司公告援引的《WohlersReport202219.4622.26CAGR6.94%。全球著名车企将3D汽车制造行业对DaeBotD202020213D图表20：2019-2021年全球汽车行业增材制造规模 图表21：宝马开发M850i夜空特别版3D打印刹车卡钳资料来源：《WohlersReport2022》，铂力特公司公告，

资料来源：南极熊3D打印网，腾讯网，场景③：医疗领域医疗领域对增材制造技术的应用快速增长，2019-2021年全球医疗行业增材制造市场规模自16.5亿美元增至23.78亿美元，CAGR达20.07%。3D据“武汉必盈生物科技有限公司”微信公众号介绍，增材制造技术在医疗领域的应用越来越多，例如：3D活性组织及器官打印：3D3D打印外固定支具：3D图表22：2019-2021年全球医疗行业增材制造规模 图表23：3D打印医疗器械主要类型资料来源：《WohlersReport2022》，铂力特公司公告，

资料来源：“南极熊3D打印”微信公众号，产业链梳理及受益标的增材制造经过近40（20232）中游：3D汽车工业、船舶制造、能源动力、轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意、建筑等各领域。图表24：增材制造产业链全景图资料来源：左世全《增材制造十年发展及展望》，广州2023三维扫描设备：3D3D件。料等；2）图表25：金属增材制造主要材料分类材料体系主要材料材料特点钛合金体系TC4、TC11、TC21、Ti5553、Ti-8A1-1Er、T6A17Nb比强度高、耐腐蚀、耐高温、兼容性好铝合金体系AlSi12、AISi7Mg、AlSi10Mg、A17Si0.6Mg、AlSi9Cu3密度低、强度高、耐高温、耐腐蚀塑性好镁合金体系Mg-9%AI、AZ91D、AZ31密度小、比强度高铁基合金体系316L_304L、M2高速钢、H3模具钢耐腐蚀、耐高温、力学性能良好高温合金体系Inconel625,Inconel718,Waspaloy,Inconel939,Ni-Ti形状记忆合金耐高温、耐腐蚀、抗氧化、塑性好资料来源：张朝瑞、钱波、张立浩、茅健、樊红日《金属增材制造工艺、材料及结构研究进展》，19742）原理：3）优点：5%左右，导致粉末成本较高。EAVA和EAEIGA3）VIGA粉末收得率高：3D的非金属杂质，提高了粉末的纯度，降低了氧化程度。AP&CNBLPWPS设备。图表26：增材制造金属制粉的常用方法的原理和优缺点制粉方法等离子旋转电极雾化PREP气雾化法GA等离子雾化法PA等离子球化PS原理金属棒高速旋转，并在等离子体加热熔化，离心力将液体抛出并粉碎为细小液滴，最终冷凝为粉末高压气流将熔融金属液破碎成小液滴后凝固成粉末将金属丝送入预先安装好的高温等离子体的焦点处，金属丝迅速熔化或气化，在沉积过程中与冷却用的惰性气体发生热交换，凝固得到近球形粉体利用载气将粉体送入高温等离子体中，粉体颗粒迅速加热、熔融，在表面张力作用下形成球形液滴，进入冷却室后迅速冷却凝固得到球形颗粒制粉类型低熔点合金的棒非活性金属、高温合金的铸块或金属丝活性金属和高熔点金属的金属丝高活性、难熔金属的粉末粉末粒度/微米＜250＜100＜200＜150细粉收得率低VIGA：较高EIGA：适中适中低主要应用技术定向能量沉积粉末床熔融粉末床熔融粉末床熔融、定向能量沉积资料来源：马剑雄、夏张文、周伟民《金属增材制造技术的发展与展望》，②增材制造中游：桌面级打印2）与桌3D③增材制造下游：据铂力特公司公告，增材制造技术在下游的应用方式主要分为直接制造、设计验证和原型制造。增材制造（3D）相关受益标的①铂力特铂力特（688333）是国内最具产业化规模的金属增材制造企业之一：（DD服务。金属DSL（SFA50000金属3D3D金属3D铂力特深耕航空航天领域，持续开发新产品、新市场，经营业绩稳定增长：65.51.669.183132.77949.9万，CAGR16.8%。202298（6637499（190231公1.3348.1%。图表27：2016-2023Q1铂力特公司营业收入 图表28：2016-2023Q1铂力特公司归母净利润资料来源：WIND， 资料来源：WIND，剔除股份支付影响，公司归母净利润逐年稳步提升：2020102016-2022年，公司剔除股份支付影响的归母净利润自3133万元增至2.42亿元，CAGR40.6%。盈利能力逐年提升：062024246（17pc886（76图表29：2016-2022铂力特剔除股份支付影响的归母净利润&净利率

图表30：2016-2022铂力特盈利能力逐年提升 资料来源：WIND， 资料来源：WIND，3D打印定制化产品和3D年营收占比合计38.9%26.2%45.5%（193。）253（1pc。）D打印（销售德国EOS2016-202229%。公司聚焦金属增材制造技术，持续加大研究开发和技术创新力度，提升公司竞争力。01602291提至177（86pc202311（0pc202213（233177，20213pct图表31：2016-2022铂力特各业务营收占比 图表32：2016-2023Q1铂力特研发费用&研发费率资料来源：WIND， 资料来源：WIND，②华曙高科华曙高科（688433）是我国工业级增材制造设备龙头企业之一，亦是全球稀缺的同时具备3D打印设备、材料及软件自主研发与生产能力的增材制造企业，销售规模位居全球前列。深耕增材制造十余年，公司专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售：（L（LS公司拥有产品和服务对应的完整知识产权体系：自主开发了增材制造设备数据处理系件、控制系统，并实现SLMSLSSLSSLM与SLS设备多样化应用的工艺体系，与公司核心产品形成协同效应。受益于3D打印市场需求的不断增长，公司业绩持续稳步增长：2019-2022CAGR分别达1.55亿元增至4.57亿元；归母净利润自1795万元增至9918万元。20231营收1（292046（01。盈利能力持续提升2192021887（1pc1603（8p图表33：2019-2023Q1华曙高科营业收入 图表34：2019-2023Q1华曙高科归母净利润毛利率净利率资料来源：WIND， 资料来源：WIND，3D3D805882（7pc21902143.39%67.09%81.15%08548（34图表35：2019-2022华曙高科各业务营收占比 图表36：2019-2022H1华曙高科各行业领域业务营收占比资料来源：WIND， 资料来源：WIND，③超卓航科超卓航科是国内少数掌握冷喷涂固态增材制造技术并产业化应用在航空器维修再制造领域的企业之一，主要从事定制化增材制造和机载设备维修业务。公司主要服务于军方及其下属飞机大修厂、军工集团下属单位以及民用航空运营企业AB2017-2021年公司业绩稳步增长，2022年出现下滑：2017-2021CAGR分别为2745万1.412747073202214亿（1199（1620231605（4019（66）201720135867（212pc0212026732（138p。201720010524424pc22002252443（10pc图表37：2017-2023Q1超卓航科营业收入 图表38：2017-2023Q1超卓航科归母净利润资料来源：WIND， 资料来源：WIND，70%：2018-202130提至14（41202267图表39：2018-2022超卓航科各板块业务营收占比 图表40：2017-2023Q1超卓航科毛利率&归母净利率资料来源：WIND， 资料来源：WIND，④其他受益标的我们按照增材制造产业链上下游关系，梳理投资标的如下：原材料：3D【中航迈特（未上市】3D零部件及控制系统：【金橙子】3D（新三板3D3DP打（BinderJetting）3D（新三板3D3D【易加三维（未上市】（F（BFSA【鑫精合（未上市】/3D3D件定制开发、产品修复与再制作等解决方案。服务：3D图表41：增材制造A股重点投资标的梳理细分板块证券代码公司简称当前股价（元）总市值（亿元）2022年营收（亿元）2022年归母净利润（亿元）EPSPE2022A2023E2024E2022A2023E2024E设备与产业链一体化布局688333.SH铂力特111.70178.599.180.790.681.572.66164.2671.1542.05688433.SH华曙高科33.80139.994.570.990.270.390.59125.1985.8757.38834914.NQ峰华卓立6.113.431.71-0.15-0.28---21.82--830978.NQ先临三维14.3255.027.680.200.050.58-286.4024.69-原材料688456.SH有研粉材36.0637.3827.810.550.531.302.5268.0427.7814.31零部件及控制系统688291.SH金橙子29.2129.991.980.390.480.650.9060.8545.1332.62服务688237.SH超卓航科45.5040.771.400.590.750.861.3160.6752.6834.79300337.SZ银邦股份6.7955.8139.440.670.080.360.5284.8818.7313.13资料来源：WIND，注：当前股价选取2023年7月11日收盘价，eps选取万得一致预期风险提示1）下游领域较为集中的风险2）研究团队简介张润毅（1500500500&0年。20204，2013-20202014412015232016411任旭欢（S1500121120018），信达证券军工&中小盘研究助理，同济大学硕士，西北工业大学学士，CMA，中级会计师，COMAC注册系统工程师。曾供职中国商飞公司，从事成本工程工作，5年产业工作经验。2021年11月加入，从事军工&中小盘行业研究工作。祝小茜（S1500122080010），信达证券军工&中小盘研究助理，本硕均就读于中央财经大学，经济学硕士。具备扎实的国防军工、经济学基础，曾在国家财政部有关军人事务财政支持的委托性课题中承担重要角色。2022年7月加入，侧重军工电子研究。冯钰博（S1500123010012），信达证券军工&中小盘团队成员，美国伊利诺伊大学香槟分校硕士，西南财经大学学士。2023年1月加入，从事军工&中小盘行业研究工作。机构销售联系人区域 姓名 手机 邮箱全国销售总监全国销售总监韩秋anqiuyue@华北区销售副总监阙嘉uejiacheng@华北区销售总监 陈明真华北区销售副总监阙嘉uejiacheng@华北区销售 祁丽媛qiliyuan@华北区销售 陆禹舟luyuzhou@华北区销售樊anrong@华北区销售 魏冲华北区销售樊anrong@华北区销售 秘侨miqiao@华北区销售华北区销售赵岚haolanqi@华北区销售 张斓夕华北区销售 王哲毓华东区销售副总监吴uguo@华东区销售总监 杨兴华东区销售副总监吴国158004