3D打印行业市场前景及投资研究报告:消费电子钛3D打印黎明_第1页
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文档简介

|3D打印行业报告——消费电子钛浪起,3D打印黎明至2

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1投资要点

3D打印是通过二维逐层堆叠材料的方式,直接成形三维复杂结构的数字制造技术。对比传统制造方法,增材制造最适合小批量、复杂设计以及速度至关重要的应用。复盘全球和我国资本市场,经过2014年前后3D打印泡沫的积聚和破裂,未来3D打印的核心看点在于基本面能否根本改善。

为什么现在看好3D打印?①过去3D打印的痛点在于无法大规模量产,当前消费电子钛合金趋势之下,3D打印钛合金成本低于传统CNC制造,市场空间释放;②国内厂商金属3D打印技术SLM、LPF均成熟,已在航空航天领域实现应用;③金属3D打印成本降低,2020-2022年铂力特金属3D打印粉末售价降幅46%,另外激光头增加、双面铺粉等技术助力生产效率提升成本下降。

3D打印产业链中,设备厂商占据主导地位。①上游原材料价值量约占16%(2021年数据,下文同),目前基本完成,核心零部件价值量占7%,激光器和振镜

进展较慢;②中游3D打印设备厂商价值量占比55%,3D打印服务商价值量占比21%,国产厂商收入规模和外资龙头仍有一定差距;③全球3D打印下游较分散,我国工业级3D打印下游约六成用于航空航天。

消费电子新增3D打印设备的市场空间有多大?①短期分产品测算,假设2024年折叠屏轴盖、手表表壳、iPhone中框的3D打印渗透率分别为10%/25%/10%,新增3D打印设备空间1.6/10.4/117亿元。②中长期,消费电子领域3D打印成长空间巨大。根据

和Wohlers,2022年全球消费电子领域3D打印市场规模为21.27亿美元,在全球1.01万亿美元消费电子市场的渗透率仅约0.21%,3D打印应用有巨大上升空间。

投资建议:随着3D打印持续降本增效,消费电子的3D打印空间打开,行业进入产业爆发期,建议关注产业链结构性机会,中游3D打印设备、后处理研磨抛光设备的价值量较大。受益标的为设备商:铂力特(金属3D打印设备龙头,全产业链布局)、华曙高科(金属+非金属3D打印设备、非金属材料及软件)、金太阳(钛合金打磨设备、喷砂、液体抛光龙头)。

风险提示:测算假设误差、行业历史数据代表性有限、3D打印成本下降不及预期、其他钛合金加工技术路线的成本下降进度快于3D打印、技术升级换代、研报中使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。123453D打印复盘:从实验室走向工业和大众为什么现在关注3D打印?目录3D打印产业链哪些环节受益?消费电子新增3D打印空间测算投资建议CONTENTS录13D打印复盘:从实验室走向工业和大众TS研专

信1.1、3D打印:一种用于制造零件的增材制造技术,与传统制造方法各有侧重

3D打印是通过二维逐层堆叠材料的方式,直接成形三维复杂结构的数字制造技术,对于加工小尺寸(50-100mm)、小批次、高价值量的产品,3D打印更有优势。➢

相较于传统制造方式,3D打印的优势包括(1)缩短新产品研发及实现周期;(2)可高效成形更为复杂的结构;(3)实现一体化、轻量化设计;(4)材料利用率较高,3D打印昂贵的金属材料可节约较大成本;(5)实现优良的力学性能。3D打印快速凝固成形后的制件内部冶金质量均匀致密,无其他冶金缺陷;同时快速凝固使得材料内部组织为细小亚结构,成形零件可在不损失塑性的情况下使强度得到较大提高。➢

而金属3D打印技术在可加工材料、加工精度、表面粗糙度、加工效率等方面与传统的精密加工技术相比,还存在一定差距。图表1:增材制造(上)减材制造(中)成型制造(下)对比图表2:金属3D打印技术与传统精密加工技术的比较项目金属3D打印技术传统精密加工技术增材制造“增”材制造(分层制造、逐层叠加)“减”材制造(材料去除、切削、组装)技术原理技术手段共5种技术路线,常见的为SLM、LSF

磨削、超精细切削、精细磨削(详细介绍见2.2)

与抛光等小批量、复杂化、轻量化、定制化、

批量化、大规模制造,但在复功能一体化零部件制造

杂化零部件制造方面存在局限适用场合减材制造使用材料材料利用率产品实现周期金属粉末、金属丝材等(受限)几乎所有材料(不受限)低,材料浪费高,超过95%短相对较长0.1-10μm(超精密加工精度甚至可达纳米级)零件尺寸精度±0.1mm(偏差较大)成型制造Ra2μm-Ra10μm之间(表面光洁程

Ra0.1μm以下(表面光洁度度较低)

较高,甚至可达镜面效果)零件表面粗糙度5:Hubs,中泰证券研究所:铂力特招股说明书,中泰证券研究所1.2、3D打印40年发展历史:从实验室走向工业和大众图表4:全球3D打印发展历史

3D打印行业自1980年以来经历了4个发展阶段。阶段时间全球事件久田秀夫申请了全球首个3D打印专利,未商业化国内事件(1)1980-1992年:非金属3D打印技术触发期。核心非金属3D打印技术SLA、LOM、FDM诞生,两大公司3D

System和Stratasys相继创立;(2)1992-1999年:非金属3D打印商用+金属3D打印技术触发期,首台工业3D打印机问世;(3)2000-2013年:初始应用期,非金属3D打印爆发。2001年首台桌面3D打印机问世,随着2009年FDM技术专利到期,桌面打印机价格由上万美元降到不足1000美元,但桌面3D打印设备并未解决工业用户需求;(4)2014年至今:稳步发展期,金属3D打印技术成熟。2013-2014年SLA等多项关键专利到期,2016年12月SLM选择性激光熔化技术到期,我国出台相关产业政策,3D打印逐渐在航空航天、医疗领域广泛应用。1980一、非金属3D打印技术

1984

SLA技术元年,1986年3DSystem公司成立1988年:颜永年建立清华大学激光快速成型中心1986

LOM技术元年发明期1988

FDM技术元年,1989年Stratasys公司创立Stratasys推出首台FDM工业级打印机DTM公司推出首台SLS打印机1994

EBM电子束熔融技术元年1995

SLM选择性激光熔融技术元年1993年5月国内首台工业级SLS样机研发成功;10月国内首家3D打印公司成立二、金属3D

1992打印技术发明,非金属3D打印商用1994年:研制出国内首台LOM样机1999

医学生物3D打印元年1998年,史玉升教授负责SLS和SLM技术西北工业大学申请第一批激光立体成型的源头创新专利2001

第一台桌面3D打印机问世ASTMF42增材制造技术委员会成立,FDM关键专利到期2009三、非金属3D打印产品走向大众史玉升教授团队为空客等单位制作大型复杂钛合金零部件的铸造蜡模图表3:2013年多项关键专利到期,3D打印专利数高增2011

3D打印医疗应用元年《经济学人》称3D打印将是第三次工业革2012

命,奥巴马提出投资10亿美元在全美建立国内创客开始研发SLA技术的个人3D打印机15家制造业创新研究所1月,北航

“飞机钦合金大型复杂整体构件激光成形2013

SLA关键专利到期技术”2015年2月,《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》发布。2014

MJF技术元年(HP发明)2016年4月,全国增材制造标准化技术委员会成立。10月,中国增材制造产业联盟正式成立。12月国家增材制造创新中心批复筹建。2017年出台《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》等政策2016-

SLM专利到期,GE进行航空发动机3D打印四、技术成

2017

部件研制熟,稳步发展期空客3D打印世界首个自加强机身壁板,HP正式发布金属3D打印机3D打印在生物医疗领域蓬勃发展,EOS金属3D打印批量生产全自动化试点成功20182019铂力特上市2020年后3D打印效率与质量不断提升,新技术新应用不断涌现,逐渐为更多行业带来实质效益.6:CNIPR,中泰证券研究所:Tech

fan:3D打印发展的全历史,亿渡数据,中泰证券研究所1.3、全球3D打印资本市场复盘图表5:全球3D打印产值与美股3D打印指数复盘

2014年起核心专利到期后,全球3D打印产值快速上升,但海外龙头公司营收停滞,连年亏损。2014年后,3D

System依靠收购实现的业绩高增难以为继,专利到期竞争加剧,盈利能力下滑。

过去十年美国3D打印指数两次上涨后回落,均由于业绩预期未兑现。2012-2013年美股3D打印指数在政策支持、公司业绩高增之下屡创新高,市场预期高涨,2014年后随着公司营收增长停滞和业绩亏损,泡沫破裂。3D

System2020Q4业绩预告超预期,疫情后经济和行业反弹的预期驱动指数上涨,后被证伪,指数回调。:Wind,中泰证券研究所图表6:海外主要3D打印上市公司营业收入(亿元)图表7:海外主要3D打印上市公司净利润(亿元)SLMSOLUTIONSGROUP(退市)STRATASYS3D系统SLMSOLUTIONSGROUP(退市)3D系统ELECTROOPTICSYSTEMSHOLDINSTRATASYSELECTROOPTICSYSTEMSHOLDIN504030201002014年后营收不再高增疫情后触底反弹?200短暂盈利继续亏损-20-40-60-80-100持续亏损7:Wind,中泰证券研究所:Wind,中泰证券研究所图表8:3D打印指数相对创业板指无持续超额收益1.4、中国3D打印资本市场复盘A股3D打印指数3D打印/创业板指(右)700060005000400030002000100002.52

我国3D打印行业的发展节奏与全球大体一致,资本市场在2014-2015年经历“3D打印泡沫”的膨胀和破裂。2013年起我国3D打印专利数量爆发,2015年2月《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》发布,提出行业年均销售收入增速超30%,政策推动和技术革新下,3D打印产业预期膨胀指数上涨。2015年6月随着股市泡沫破裂,3D打印指数回归基本面。1.510.502009

2010

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2022:Wind,中泰证券研究所图表9:2014年后中国3D打印产值快速上涨图表10:2014年后中国3D打印专利数增加,近年回落中国增材制造产值(亿元)94.0%同比(%)中国:专利授权数:发明和实用新型:增材制造技术中国:专利申请数:发明和实用新型:增材制造技术30025020015010050100%90%80%70%60%50%40%30%2652000018000160001400012000100008000600040002000079.9%20815863.0%12244.3%50.7109.132.2%82.631.6%29.5%27.4%20%10%0%28.119.511.8%10.102012

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20212013201420152016201720182019202020218:中国增材制造产业联盟,前瞻产业研究院,中泰证券研究所:Wind,中泰证券研究所1.5、复盘结论和启示1、全球和我国资本市场中,3D打印已经经过了概念炒作阶段。2、因此,当前市场对政策、新闻等炒作钝化。3、未来3D打印核心看点在于基本面的根本改善。过去3D打印在资本市场表现平平,根本原因在于没有实现大规模量产。如果3D打印量产并带动业绩增长,相关上市公司有望受益。9录2为什么现在关注3D打印?TS研专

信2.1、催化剂一:消费电子钛合金趋势下,3D打印即将大规模产业化应用

过去3D打印的痛点在于无法大规模量产,当前消费电子折叠屏+钛合金趋势之下,3D打印市场空间释放。➢

过去3D打印未形成大规模工业化应用。据Wohlers

Associates,2022年全球3D打印产值180亿美元,前三大下游为航空航天(17%)、医疗(16%)和汽车(15%);2021年我国3D打印产值265亿元,主要用于航空航天、军工等,均未形成大规模标准化生产。➢

3D打印助力钛合金制造成本降低,比传统CNC加工性能更优。由于钛合金的低热导率,传统CNC技术加工钛合金刀具损耗大,根据艾邦高分子,传统CNC加工钛合金良率仅30-40%。3D打印技术避免了刀具切削环节,且激光器和金属粉末的降价,使得3D打印钛合金成本逐渐与CNC加工平价。根据Counterpoint,Apple

Watch

series

6表壳的机加成本约为132元,3D打印的Ultra钛合金成本约为109元,成本端具备竞争优势。图表11:3D打印钛合金的力学性能优于锻造工艺图表12:消费电子厂商陆续布局钛合金品牌型号使用部位手机中框Iphone15Pro/ProMax苹果AppleWatchUltra/Ultra2手表表壳、表带荣耀折叠屏

Magicv2Watch4Pro手机铰链轴盖手表表壳手机中框手表表壳手机螺丝GalaxyS24UltraGalaxyWatch5Pro折叠屏

FindN2三星OPPO折叠屏

FindN3手机铰链、摄像头圆环手机中框小米Xiaomi14

Pro11:增材制造创新设计,中泰证券研究所:IT之家、新浪科技、官网、OPPO官网,中泰证券研究所2.1、催化剂一:消费电子钛合金趋势下,3D打印即将大规模产业化应用

3D打印钛合金在苹果、荣耀产品中有应用。2023年7月,术制造,实现首次3D打印在消费电子领域的规模化应用。据荣耀MagicV2折叠屏手机铰链宣告使用钛合金3D打印技,Apple

Watch

Series

9的表壳采用不锈钢粘结剂喷射(Binder

Jetting)金属3D打印;Apple

Watch

Ultra的数字表冠、侧按钮和一些其他操作按钮使用钛合金粉末床激光熔融(L-PBF)金属3D打印生产。如果智能手表的测试成功,苹果或将寻求在未来几年内在更多产品上使用该技术。

头部厂家的示范效应之下,未来3D打印技术有望拓展至更多消费电子产品。小米14

Pro(2023.10)、三星Galaxy

S24Ultra(2024.3)等均确定采用钛合金零部件,钛合金在3C行业中的应用已经形成趋势。图表13:荣耀MagicV2钛合金铰链轴盖采用3D打印图表14:苹果Series9和Ultra使用3D打印外壳Apple

Watch

Series

9Apple

Watch

Ultra3D打印不锈钢表壳3D打印钛合金表冠等:荣耀商城,中泰证券研究所:苹果官网,中泰证券研究所122.2、催化剂二:国内厂商金属3D打印技术已成熟,具备产业化基础

3D打印分为金属3D打印和非金属3D打印,其中金属3D打印技术PBF已实现广泛工业应用,DED已形成工业化应用。增材制造工艺分为7类,不同技术通常在材料、能量源、成型方法上有差异,其中4种路线涉及金属3D打印,粉末床熔融PBF(包括SLS、SLM、EBM、MJF)和定向能量沉积DED(包括LSF、WAAM)均可制造达到锻件标准的金属零件,是已成熟应用的技术路线。据

Wohlers2022年Senvol数据库统计,全球1026件金属增材制造产品中,94%均采用PBF(902件)和DED(61件)技术制造。图表15:7种增材制造技术路线对比图表16:PBF、DED已工业应用工艺类型材料粘合方式技术路线SLA(立体光刻)、DLP(直接光处理)、CLIP

珠宝、熔模铸造、牙科和(连续液体界面打印法)、医疗DPP(日光聚合物打印)适用广泛工业应用立体光固化(VATPhotopolymerization

光敏树脂)激光非金属工业应用材料挤出(MaterialExtrusion)最常用便宜,用于电器外壳、熔模铸造模型等热塑性塑料

加热融化再凝固熔融沉积成形(FDM)材料喷射(MaterialJetting)光敏树脂紫外光材料喷射成形(PJ)注塑模具和医疗模型选区激光熔融(SLM)、金属粉末、

激光、电子束、选区激光烧结(SLS)、粉末床熔融(PowderBedFusion)PBF复杂构件小批量定制化生产、医疗植入体、随形冷却模具等工业化程度尼龙等红外辐射电子束熔化(EBM)、多射流熔融成形(MJF)定向能量沉积金属粉末/丝材激光同步送粉LSF、电子

很大的打印尺度、大型零金属

(DirectedEnergyDeposition(DED))粘结剂喷射激光、电子束束熔丝沉积WAAM部件的原位修复成本低、成形体积大,建筑模型等金属粉末/砂粘合剂+后处理

三维立体打印(3DP)(BinderJetting)薄材叠层(SheetLamination)

合成材料技术成熟度纸、金属箔、热熔胶薄材叠层(LOM)低成本制造轻质部件:华曙高科公告,顾波《深度解析了国内外增材制造技术》,中泰证券研究所:AMPOWER

Report

2023,中泰证券研究所132.2、催化剂二:国内厂商金属3D打印技术已成熟,具备产业化基础

以最广泛使用的两种金属3D打印技术路线SLM、LSF为例:

SLM适合加工精密零件,国产厂商的SLM设备各项指标已达到领先水平。SLM的加工原理为:铺粉系统在加工平台铺一层金属粉末,激光在金属粉末的颗粒之间一次一层地烧结成型。解决了复杂结构零件的加工制造问题,特别适用于制造具有复杂内腔结构的难加工钛合金、高温合金等零件。SLM技术路线的主要设备厂商包括EOS、通快Trumpf、SLMSolutions、Concept

Laser(GE)、铂力特、汉邦、先临/易加三维、华曙高科。国内设备厂商华曙高科、铂力特的成型尺寸、扫描速度等各项指标已经达到国际先进水平。图表17:目前国内金属增材制造设备技术先进图表18:激光粉末床熔合增材制造工艺SLM流程华曙高科铂力特EOSSLMSolutions

3Dsystems最大成形尺寸1330×700×

1200×600×

450×450×10

600×600×60

500×500×(mm·mm·mm)17001500000500动态聚焦、光学系统定焦技术可

定焦技术选定焦技术

动态聚焦技术/振镜最大扫描速度(m/s)15.27710/设备控制软件自研,数据处理软件购买第三方软件全自主研发全自主研发:华曙高科公告,中泰证券研究所:铂力特公告,中泰证券研究所142.2、催化剂二:国内厂商金属3D打印技术已成熟,具备产业化基础

LSF适合高效加工大尺寸部件,我国在航空超大型金属结构件LSF一直处于世界领先水平。LSF的加工原理为:激光束按照设定的路径移动,同时粉末喷嘴将金属粉末直接输送到固态基板上的熔池,使之由点到线、由线到面的顺序凝固,从而完成一个层截面的打印,层层叠加制造出零部件。适用于大型钛合金等材料零件的一次整体成形,及航空航天、煤炭、电力等重大装备受损零部件的修复再制造。LSF技术路线的主要设备厂商包括美国Optomec、铂力特等。图表19:激光定向能量沉积技术LSF机理:铂力特公告,中泰证券研究所152.2、催化剂二:国内厂商金属3D打印技术已成熟,具备产业化基础

在追求高性能的航空航天领域,我国金属3D打印已实现规模化应用。航空航天等高性能构件需要在更极端的条件下服役,这不仅对材料强度、韧性、刚度等基本力学性能的需求日渐提高,而且对零部件的超强承载、极端耐热等极端特性和极端轻量化等方面提出了更高要求。金属

3D

打印(SLM工艺)实现了相关材料制件的高性能、高精度、复杂结构等成形要求,成形产品在表面特性、几何特性、机械特性等关键指标均处于行业先进水平,具有“大(成形尺寸大)”、“优(优化设计)”、“特(新材料和特殊结构)”、“精(高精度)”的特点。图表20:铂力特用于航空航天领域的部分3D打印产品:铂力特官网,中泰证券研究所162.3、催化剂三:金属3D打印成本降低

3D打印要实现批量生产,需要低成本、高效率和产品一致性、可靠性。➢

①原材料金属3D打印粉末价格持续下行。以铂力特为例,2020-2022年自制金属3D打印粉末销售价格由144.5万元/吨降至78.2万元/吨,降幅为46%。预计未来仍将保持下降趋势。图表21:铂力特自制金属3D打印粉末销售价格图表22:铂力特自制金属3D打印粉末达到先进水平价格(万元/吨)160指标铂力特92%德国TLSTechNIk指标说明144.48球形度92%2.4数值越大,性能越好数值越大,性能越好数值越大,性能越好数值越小,流动性越好140松装密度振实密度流动性2.341202.742.7637.8s98.210080604020036.2s78.19数值越小,零件存在内部冶金缺陷风险越小空心粉率0.01%0.03%D10D50D9022.23µm39.39µm55.25µm未见夹杂23.50µm39.26µm54.87µm未见夹杂粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总量的百分数粒度分布粉末夹杂夹杂降低粉末性能2020年2021年2022年17:铂力特公告,中泰证券研究所:铂力特公告,中泰证券研究所2.3、催化剂三:金属3D打印成本降低

3D打印要实现批量生产,需要低成本、高效率和产品一致性、可靠性。➢

②设备价格下降。激光器国产化推进,零部件采购单价呈下降趋势,使得设备端单价呈下降趋势。➢

③效率提升。2023年铂力特发布了BLT-A400、BLT-S400、BLT-S450的多激光配置方案,从设备激光器数量、粉末循环系统、配套软件等方面提升设备的生产效率和稳定性,为工业领域提供高质量的“降本、提质、增效”的批量化生产解决方案。图表23:铂力特设备单价逐年递减(单位:万元)图表24:华曙高科采购的关键零部件单价有所下降S200系列S300系列35030025020015010050299.38279.83单价:元/台物料名称

2022年1-6月

2021年2020年2019年255.16振镜激光器花键减速机伺服电机61,93745,4913,2712,5361,79863,17564,4982,3312,8282,05576,73468,1182,4223,0342,36569,29161,3972,1212,6063,388光学热学类机械类142.46121.68103.07电子电气类金属粉末(元/kg)

金属粉末18830127831202016年2017年2018年:铂力特公告,中泰证券研究所:华曙高科公告,中泰证券研究所18录33D打印产业链哪些环节受益?TS研专

信3.1、金属3D打印产业链中,中游设备厂商占据主导地位

金属3D打印产业链分为上游原材料及设备零部件、中游设备厂商及打印服务商、下游产品应用方,其中中游设备商产值最大。➢

上游:原材料为金属粉末;3D建模软件包括设备控制、数据处理、模型剖分三类;核心硬件为激光器、振镜系统;辅助设备主要为扫描仪。➢

中游:根据金属3D打印制造流程,设备包括金属3D打印设备,以及热处理、打磨、抛光喷砂等后处理设备。➢

下游:

3D打印产业各应用领域,以航空航天、医疗和模具为主。图表25:金属3D打印工艺及产业链(红字为2021年我国3D打印产值在不同环节的分布)20:铂力特公告,中国增材制造产业联盟,中泰证券研究所3.2、上游:原材料进程顺利,核心零部件空间大

我国增材制造材料目前基本完成。根据中国增材制造产业联盟2021年调研50家规上企业结果,我国50家增材制造原材料规上企业2021年产值14.7亿元,其中以高温合金、钛合金、铝合金为主的金属材料年产量约700吨,营收5.5亿元,占比37%。国内主要增材制造原材料供应商包括中航迈特、铂力特、华曙高科等。

金属3D打印设备核心零部件激光器、振镜进程较慢。华曙高科2022年进口激光器占比69.9%,进口激光器为IPG,部分国产;进口振镜占比99.13%。2020年我国振镜控制系统的国产化率约15%,中低端振镜控制系统已基本实现国产化,但在3D打印等高端应用领域仍由德国Scaps、德国Scanlab等国际厂商主导。图表26:全球主要增材制造原材料生产商图表27:华曙高科2022年激光器和振镜进口比例公司中航迈特华曙高科铂力特原材料类型金属非金属金属有研粉材光华伟业东睦股份悦安新材金属非金属金属金属威拉里金属飞而康EOS金属金属+非金属金属+非金属金属3DSystemTLSTechNIK21:南极熊

3D

打印网,铂力特公告、华曙高科公告,中泰证券研究所:华曙高科公告,中泰证券研究所3.3、中游:3D打印设备是产业链中价值最大的环节

全球3D打印设备行业格局较分散,我国金属3D打印设备制造商收入规模和外资龙头仍有一定差距。金属3D打印设备以工业级为主,厂商包括美国3D

Systems、德国EOS,国内厂商包括铂力特、华曙高科、鑫精合、易加三维、汉邦科技等。非金属3D打印设备既包括工业级,也包括消费级/桌面级,通常价值量、毛利率低于金属设备,但出货量和公司整体营收较高,代表企业有美国的Stratasys、3D

Systems、比利时的Materialise、中国的创想三维(消费级/桌面级)等。图表28:2021年金属3D打印设备企业工艺和收入对比图表29:2021年全球工业级3D打印设备厂商市占率营业总

设备收

设备销售公司国家

主要增材设备技术路线

收入

入(亿数量

市占率12%StratasysFormlabs3DSystemsMarkforgedETECRapidshape3DPlatformHP(亿元)

元)

台)金属设备(SLM)+高分子设备(SLS)EOS德国德国-5.76--4.42-----2.15%-10%SLMSolutions金属设备(SLM)40%多射流熔融成形(MJF)惠普(HP)

美国8%

Wasp金属设备(SLM)+Shining3DUniontechXYZprintingEOSSinteritMutoh3D

Systems

美国

高分子设备(SLA为主、

39.78

14.13-6.89%SLS)1%6%金属设备(SLM为主、铂力特中国5.523.342.182.921401331.06%1.42%1%LSF、WAAM)金属设备(SLM)+高分子设备(SLS)1%1%5%3%华曙高科

中国2%3%2%2%

3%其他:华曙高科招股说明书,中泰证券研究所:Wohlers

Report

2022,中泰证券研究所223.4、下游:以航空航天、模型、汽车工业及医疗为主

全球3D打印下游较分散,我国3D打印下游航空航天占比58%。由于海外非金属材料的基础研究较先进,非金属3D打印应用较多,因此下游广泛分布于航空航天、医药、汽车等多个领域。我国工业级3D打印下游约6成用于航空航天,由于金属3D打印更适用于高精尖,对产品有轻量化、结构优质化和集成化要求的产业,同时航空航天的需求弹性相对较小、功能敏感性高,因此成为了我国3D打印需求最早落地的场景。图表30:2021年全球3D打印下游图表31:2021年航空航天是中国工业级3D打印市场应用的主要领域航空航天

医药科研

能源汽车政府其他建筑消费电子航空航天模型制造汽车制造生物医疗其他7%4%6%7%17%10%7%11%12%15%58%18%15%13%:Wohlers

Report

2022,中泰证券研究所:艾瑞咨询,中泰证券研究所23录4空间测算TS研专

信4.1、消费电子新增3D打印空间测算——结论

短期,新增3D打印市场空间

iPhone>Apple

Watch>折叠手机轴盖,其中24年3D打印设备新增市场超百亿。根据我们测算,假设2024年折叠屏轴盖、手表表壳、iPhone中框的3D打印渗透率分别为10%/25%/10%,新增3D打印设备空间1.6/10.4/117亿元。

中长期,消费电子全行业的3D打印渗透率极低,成长空间巨大。根据和Wohlers,2022年全球消费电子市场规模约为1.01万亿美元,全球消费电子领域3D打印市场规模为21.27亿美元,渗透率仅约0.21%,未来随着钛合金的广泛使用以及龙头厂商的示范效应,3D打印应用仍有巨大上升空间。图表32:三类产品新增3D打印市场空间测算2023E

2024E

2025E

2026E

2027E3D打印渗透率(%)3D打印产品(亿元)5%1.10.90.10.20.110%3.31.60.20.820%8.13.40.52.230%14.03.91.14.240%19.33.21.66.5全球折叠屏手

3D打印设备(亿元)机轴盖粉末材料(亿元)振镜(亿元)激光器(亿元)0.51.53.04.93D打印渗透率(%)3D打印产品(亿元)25%11.310.40.830%11.30.40.92.735%12.30.11.03.040%13.20.31.13.1AppleWatch表

3D打印设备(亿元)壳粉末材料(亿元)振镜(亿元)2.4激光器(亿元)3D打印渗透率(%)3D打印产品(亿元)3D打印设备(亿元)粉末材料(亿元)振镜(亿元)1.61.920%2.130%2.340%10%74.4117.14.24.83.3119.0

142.8

171.472.57.78.86.241.810.411.98.421.312.314.110.6iPhone中框激光器(亿元)25:中泰证券研究所测算4.2、测算关键假设

关键假设:➢

钛合金粉末单价:0.6元/g,钛合金密度4.51g/cm3。➢

设备参数:4激光设备单价200万元,8激光设备单价1500万元,单激光成形效率分别为4cm3/h、6cm3/h,每年有效工作天数280、300天,设备10年折旧。图表33:设备参数假设8激光头设备4激光头设备设备价格(万元)激光数2004设备价格(万元)激光数15008单激光成形效率(cm3/h)钛合金密度(g/cm3)4单激光成形效率(cm3/h)钛合金密度(g/cm3)64.5172.1610.12804.51216.485.67300设备每小时打印钛合金重量(g)每天有效工作时长(h)每年有效工作天数设备每小时打印钛合金重量(g)每天有效工作时长(h)每年有效工作天数设备寿命(年)10设备寿命(年)1010年打印钛合金总重量(g)单g钛合金设备价格(元)20451300.9810年打印钛合金总重量(g)单g钛合金设备折旧(元)单g钛合金材料和制造费用总和(元)36823254.074.67单g钛合金材料和制造费用总和(元)1.5826:中泰证券研究所测算4.3、折叠屏手机轴盖测算:3D打印渗透率10%对应设备空间1.6亿元

折叠手机铰链轴盖:根据我们测算,当折叠屏手机铰链轴盖的3D打印渗透率10%时,对应3D打印产品市场空间3.3亿元,3D打印设备1.6亿元;远期当3D打印渗透率40%时,对应3D打印产品市场空间19.3亿元,3D打印设备空间3.2亿元。

关键假设:假设折叠屏铰链中的3D打印零部件从荣耀Magic

V2扩展至更多产品,渗透率从5%逐年提升至40%;采用Counterpoint预测,2023-2027年全球折叠屏手机出货量从1860万部提升至1.02亿部;单机钛合金粉末用量10g;3D打印原材料、设备、振镜、激光器价格呈下降趋势。图表34:不同3D打印渗透率下,折叠手机轴盖新增3D打印市场空间测算2023E2024E2025E2026E2027E3D打印渗透率打印产品良率5%70%2.018604510%90%2.620%95%3.254703471607430%100%3.840%100%4.5单台3D打印设备年产能(万个)全球折叠屏手机销量(万台)测算需要设备台数(台)3D打印设备单价(万元)3D打印铰链产品单价(元)3D打印粉末单价(元/g)激光器单价(万元)35701361809378606231405910150894120472001160.640.553.80.53.550.453.20.43振镜单价(万元)65.54.543D打印产品市场空间(亿元)3D打印设备市场空间(亿元)粉末材料市场空间(亿元)振镜市场空间(亿元)激光器市场空间(亿元)1.10.90.10.20.13.38.13.40.52.21.514.03.919.33.21.60.21.11.60.84.26.50.53.04.9:IDC、Counterpoint、华曙高科公告,铂力特公告,中泰证券研究所测算274.4、AppleWatch表壳测算:3D打印渗透率25%对应设备空间10.4亿元

AppleWatch表壳等:根据我们测算,当Apple

Watch的3D打印渗透率为25%时,对应3D打印产品价值11.3亿元,3D打印设备空间10.4亿元;远期当3D打印渗透率40%时,对应3D打印产品市场空间13.2亿元,3D打印设备空间0.3亿元。

关键假设:根据TrendForce、Canalys预测,假设Apple

Watch全球出货量从4160万只逐步增长至4885万只;单机钛合金粉末用量14g;3D打印材料均价、激光器单价、振镜单价呈下降趋势。图表35:不同3D打印渗透率下,applewatch新增3D打印市场空间测算关键假设2023E2024E25%90%1.92025E30%95%2.32026E35%100%2.72027E40%100%3.13D打印渗透率良率70%1.5单台3D打印设备年产能(万个)AppleWatch出货量(万只)测算需要设备台数(台)单台3D打印设备价格(万元)3D打印单个表壳价格(元)3D打印粉末单价(元/g)激光器单价(万元)416043315761801040.553.84508600160834693607140754885628120672001300.640.50.453.20.43.53振镜单价(万元)65.554.543D打印产品的市场空间(亿元)3D打印设备的市场空间(亿元)粉末材料的市场空间(亿元)振镜的市场空间(亿元)激光器的市场空间(亿元)11.310.40.811.30.412.30.113.20.30.91.01.12.42.73.03.11.61.92.12.3:TrendForce,华曙高科公告,铂力特公告,中泰证券研究所测算284.5、iPhone钛合金中框测算:3D打印渗透率10%对应设备空间117亿元

iPhone钛合金中框:根据我们测算,当iPhone的3D打印渗透率为10%时,对应3D打印产品价值74亿元,3D打印设备空间117亿元;远期当3D打印渗透率40%时,对应3D打印产品市场空间171亿元,3D打印设备空间21亿元。

关键假设:根据IDC,假设iPhone全球出货量2.2亿部,单机钛合金粉末用量35g,材料、激光器、振镜单价呈下降趋势。图表36:不同3D打印渗透率下,iPhone钛合金中框新增3D打印市场空间测算2023E

2024E

2025E

2026E

2027E3D打印渗透率良率10%70%20%90%30%95%40%100%35%iphone手机出货量(万个)单台3D打印设备年产能(万个)需要设

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