20243D打印行业深度研究报告.docx

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1、3D打印行业深度研究报告2024.3D打印：航天航空为核心，期待3C钛合金,人形机器人打开空间9S打印：成本、效率、新材料3大因素驱动市场应用持续打开，期待航天航空.3C钛合金、人形机器人打开成长空间D为什么要用3D打印？相比传统机加工减材制造，3D打印在成本端、效率端、定制化需求、异形件加工逐步具备优势。2）产业化的核心驱动哪里？近年来，3D打印的制造成本持续下降、打印效率持续提升、以及新材料的应用适应性，加速市场持续放大。3）产业化的阻力在哪里？除产业化性价比因素外，行业的革命和自我革命也是核心关注点。以消费电子为例，加工厂之前大量的CNC固定资产投资需被淘汰、造成原有产业链冲击。但我们认

2、为，3D打印将优先从行业的增量需求中渗透、如3C钛合金，空间逐步打开。4）未来市场潜力在哪？2022年全球3D打印市场达180亿美元。目前航天航空为核心驱动，期待3C钛合金.人形机器人等未来打开空间。2.成长驱动力（一）：航天航空：3D打印市场增长的主要来源，行业趋势从小零件向大部件打印D市场空间：2022年全球3D打印市场规模达180亿美元，预计2030年将达853亿美元，20222030年CAGR=21.5%。其中2021年航空航天和国防市场空间为13.5亿美元，预计到2030年将达到86.6亿美元。2022-2030CAGRj26.1%,其中飞机为主要下游，北美需求增速快。2）行业趋势：

3、3D打印技术显现出从零部件向大部件扩展的趋势，未来向发动机、无人机、微卫星、火箭等航空航天领域大部件领域延伸。3、成长驱动力（二）：3C钛合金：顺应消费电子轻量化趋势，新材料催生3D打印迎需求扩大D行业趋势：钛合金能够更好地兼具坚固和轻薄的特点,从而降低手机的厚度和重量、并提高强度。未来有望进一步在各3C消费电子品牌、产品类型中逐步渗透。3D打印解决钛合金量产痛点，成长空间有望在手机轴盖.边框.钱链等核心结构件中持续打开。2）市场空间：3D打印服务一我们测算直板机手机中框/折叠屏轴盖3D打印服务市场空间有望达190亿元（加工8000万只轴盖+2.2亿个中框）。3D打印设备一我们测算钛合金3D打

4、印设备市场合计达170亿元，参考消费电子3年技术革新周期，对应年均市场空间达57亿元。4、成长驱动力（三）：人形机器人：3D打印助力轻量化、复杂结构生产效率提升D行业趋势：3D打印助力轻量化、复杂结构生产及效率提升，有望与PEEK材料结合、进一步提升轻量化的解决方案。2）市场空间：预计2030年人形机器人市场超千亿、其中4大核心零部件占比56%,期待3D打印在零部件+PEEK材料应用的渗透空间打开。5、核心标的：重点推荐钳力特、华曙高科。关注银邦股份、金橙子、有研粉材、银邦股份、南风股份、光韵达、沃特股份等。26、风险提示：产业化不及预期风险；市场竞争加剧风险。13D打印：成本、效率、新材料3

5、大因素驱动市场U1空间逐步打开HO航天航空：3D打印市场增长的主要来源，从零部U/件迈向大部件打印Q3C钛合金：新型材料催生3D打印迎大规模产业化目录CONTENTSUo需求OA人形机器人：3D打印助力轻量化、复杂结构生产效率提升05汽车、无人机/飞行汽车：新型场景应用层出不穷核心标的、风险提示-43D打印：成本,效率.新材料UI3大因素驱动市场空间逐步打开3D打印产业链全景图：期待3C钛合金.人形机器人打开成长空间上游环节中游环节下游环节材料与软硬件供应设备生产/制造服务商客户及应用材料：金属材料、非金属材料、生物材料、复合材料等熔融沉积成型(FDM)光固化成型(SLA)选择性激光烧结/熔化

6、(SLSSLM)电子束熔化(EBM)3D打印下游应用结构(2021年)硬件：激光器、振镜、DLP光引擎、主板、系统等数字光处理(DLP)选择性热烧结(SHS)软件：建模、切片、控制软件、CAD等生物打印SHINING3DVOXECDANCE办3DSYSTEMS|激光熔覆成型(L西穴临三维SHINING3D三维打印快速成型UnE)航空航天消费娱乐政府/军事文创工艺ArteC3DomSMSrrwtSUReALnY3DSYSTEMSHoneywHI尼韦尔政府/军方其他15.医疗/牙科学术科研11堂筑领域4、消费及电子产品12UnionTech联泰中依工.、鹏用e华曙高科QMax巨后XWiOJtati

7、s/amo11Mk什么是3D打印？从减材制造走向增材制造/“增材制造VS减材”制造1）3D打印（熠材）：工作原理类似于喷墨打印机。以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的结构，是一种自下而上的制造方法。2）传统机加（减材）：材料去除的切削加工技术。主要通过去除材料来生产出所需要的零部件。表：3D打印与传统工艺优劣势对比项目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SLMxLSF等磨削、超米散田切削、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

8、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）01-10m（超精密加工精度甚至可达纳米级）零件表面粗糙度Ra2mRa10m之间（表面光洁程度较低）RaO.1m以下（表面光洁度较高，甚至可达镜面效果）示意图一赞一电.一三一-崎拗肛增枕漏出班原材料暮材想工微材产品14资料来源：柏力特招股说明书，南极熊3D打印，浙商证券研究所为什么要用3D打印？成本.效率.定制化需求.异形件D适用复杂物体：3D打印的部件是一层一层累加，因此复杂的内部

9、几何结构更容易构建，满足轻量化、一体化成型需求；2）降低制造成本：无需像减材制造切削掉大量多余材料，3D打印浪费很少、且未被利用的材料也可以重新循环使用；3）缩短研发周期：当部件设计需要修改时，传统制造需要花费大量成本对产线进行重新装配，3D打印可很方便修改设计文件；4）满足定制化需求：通过3D建模软件修改设计文件来满足不同的要求，为客户提供更多的需求满足。制造模具所需的时间（周）12O生产IOOo个零件订单所 需的时间（天）12交付第一批IOOO个零件 的总交货时间（天）12资料来源：forerunner3d ,浙商证券研究所模具成本$35,000$0单个零件生产成本$4$12.72允许的最

10、小订单量（个）1000187预计年销量（个）1000模具摊销年限（年）44年内，生产的零件总量（个）400040004年内，单个零件生产成本$13$12.721.3产业化的核心驱动因素？制造成本下降、打印效率提升、新材料应用驱动因素一：成本下降.光学光热类/电子电气类/机械类/金属粉末为3D打印设备主要成本。据华曙高科招股书，2022Hl华曙高科直接材料占3D打印设备及辅机配件的80.4%,同时2022Hl光学热学类/电子电气类/机械类/金属粉末/耗材类/高分子原材料分别占原材料采购成本（剔除外协件）的37.2%18.8%15.3%6.6%3.3%1.9%,其中，振镜、激光器等光学热学类原材料

11、占比达40%。图：2022HI华曙高科原材料采购成本结构（剔除外协件）其他资料来源：华曙高科招股说明书，前瞻产业研究院，2022中国激光产业发展报告，浙商证券研究所图：20122021年我国各功率光纤激光器价格呈下降趋势,3D打印材料、设备成本快速下降。据柏力特公司公告，我国金属3D打印粉末价格持续下降,柏力特自制金属3D打印粉末平均售价由2020年的144.48万元/吨下降至2022年的78.19万元/吨,降幅达45.9%。据前瞻产业研究院，我国激光器价格下降趋势明显，我国3kW光纤激光器价格从2018年的40万元/台下降至2021年的10万元/台，降幅达75.0%。据中经产业信息研究网，我

12、国激光振镜平均价格已由2017年的2225.71元/套下降至2021年的2139.43元/套，下降达39%。驱动因素二：效率提升。产业化的核心驱动因素？制造成本下降、打印效率提升、新材料应用增加激光头/据3D打印技术参考,增材制造行业自2017年开发出 多激光打印策略后，每增加一个激光头设备的打印效 率就提升20-50%。据粕力特微信公众号,粕力特 BLT-A450设备配置六激光，与市面同体量设备所配 置的四激光相比，打印效率提升约30%。打印层厚增加，能够减少打印次数，提高打印效率。增加层厚据白令三维3D打印，当打印层高为IOOmm （层厚 0.1mm ）,需要打印IOOO层，当层厚为02m

13、m时，则 只需打由500层。满版 分水器四激光高温 合金40个45mm72h六激光50h满版水四激光铝合金36个100mm103h冷机壳六激光71h表：钳力特BLT-A450设备六激光比市面四激光效率提升约30%激光数量材料整版数量成型高度成型时间嫁接打印/嫁接打印是指并非从零开始，而是在现有的材料上完 成零件增材制造过程。/据华曙鬲科官网 涯用烟模具为例，华曙高科嫁接 打印相比整体打由效率解70%。产品 信息零件 层厚激光- 功率BLI-A320 机时效率BLT-A320M 机时效率(h )(gh)(h )( g/h )80m5OOw17.6371.1100m500W二-120mIOOOw=

14、16.1407.41414381L8536250m 500w28.2229.525.8251.8表：的力特设备打印层厚增加，打印效率提升热咀套/3D打印通过增加激光头增加层厚、改变铺粉方式及嫁接打印等方式提升效率。改变铺粉方式整体打印嫁接打印加工时间20小时6小时效率提高70%粉材用量2.6kg0.8kg成本减少69%140m IOooW 10.1603.1表：华曙高科电子烟模具嫁接打印相比整体打印效率提升70%一双向铺粉：目前产业内已经完成了双向铺粉技术的普及。据华曙高科官网，华曙高科FS350M采用的双向铺粉技术相比传统单向铺粉效率提高38%。,变速铺粉：目前具有自主定制软件能力的公司已经据研究变速铺粉的策略。资料来源：钠力特微信公众号，铀力特官网，华曙高科官网，3D打印技术参考，哈工三维官网，白令三维3D打印，国际金属加工网，浙商证券研究所产业化的核心驱动因素？制造成本下降.打印效率提升.新材料应用驱动因素三：新材料应用/3D打印能够有效解决钛合金加工问题。钛合金材料存在加工难度大、良率低等问题，从而使得制造成本过高。通过