3D打印(3DP)即快速成型技術的一種,又稱增材制造,它是基于三維模型數據,采用與傳統減材制造技術(對原材料去除、切削、組裝的加工模式)完全相反的逐層疊加材料的方式,直接制造與相應數字模型完全一致的三維物理實體模型的制造方法,其基本原理為:以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件分層離散和數控成形系統,將三維實體變為若干個二維平面,利用激光束、熱熔噴嘴等方式將粉末、樹脂等特殊材料進行逐層堆積黏結,最終疊加成形,制造出實體產品。
3D打印設備行業上游為原材料及零件,包括3D打印原材料、核心硬件和軟件等,中游為設備制造和打印服務,下游則包括航空航天、汽車、醫療、消費及電子產品等應用領域。目前,中國3D打印設備主要品牌包括聯泰、EOS、華曙、鉑力特、3DSystems、GE、Stratasys、惠普等。
3D打印行業經過30余年的發展,技術不斷創新,規模穩步增長,技術體系和產業鏈條不斷完善,目前已建立起較為穩定的增材制造產業生態體系和行業競爭格局,呈現出行業整體高速增長,由幾家巨頭主導,其他設備制造商后起追趕的發展態勢。
目前,國產3D打印企業還處在發展上升期。3D打印設備的研制生產主要有2種形式,一種是以北京殷華、陜西恒通智能機器、湖北濱湖機電為代表的部分企業,依托高校研究成果,對3D打印設備進行產業化運作,實現了整機生產與銷售;另一種是以南京紫金立德為代表的部分企業,采取引進技術與自我開發相結合的辦法,實現了3D打印機的整機生產和銷售。
基于3D打印的成長性而言,個人智造的興起,在個人消費領域,3D打印行業將會保持較高的增速,拉動個人級3D打印設備的需求,同時也會促進上游打印材料(主要是以光敏樹脂和塑料為主)的消費;在工業消費領域,由于3D打印金屬材料不斷發展,以及金屬本身在工業制造業的廣泛應用,預計以激光金屬燒結為主要成型技術的3D打印設備,將會在未來工業領域的應用中獲得較快發展,中短期內這一領域的應用仍會集中在產品設計和工具制造環節。
3D打印的應用本質上是基于自身對復雜結構件低成本敏感性的優勢,去替代和補充傳統工藝,所以是否應用3D打印最根本的考慮因素是經濟性。
嘗試構建模型測算典型案例的3D打印成本,再從原材料粉末降價、核心零部件國產化替代、單臺設備激光數量提升、軟件及循環系統更新迭代的角度做出假設觀察未來降本增效幅度,結果顯示基于多種舉措下的未來降本空間較大,據測算結果,降本空間有望達到50%,相比于傳統工藝加工在經濟性上已具備較為顯著的優勢。
據中研產業研究院《2024-2029年版3D打印設備市場行情分析及相關技術深度調研報告》分析:
3D打印作為行業變革性技術,已處于產業化拐點的前夕。在軟硬件技術快速升級迭代的背景之下,前期壓制行業規模化生產應用的成本及效率因素正逐步釋放,有望看到3D打印在更多的場景得到應用。投資層面上,3D打印的工藝應用將直接受益設備及服務廠商。
受限于3D打印的弱規模經濟屬性,在與傳統加工方式的對比中,當生產數量持續上升時,3D打印在成本與效率上不占優勢。因此,3D打印在下游的應用也集中于航空航天、醫療等定制化和小批量屬性的領域。
但當下時間節點3D打印的應用領域正逐步擴展,在消費電子、鞋模和汽零等民用方向開始放量,生產數量也從過去的幾百件躍升至當下的百萬數量級,例如,據榮耀官網,2023年榮耀發售的折疊屏手機Magic V2的鉸鏈軸蓋采用鈦合金3D打印工藝,成為3D打印在手機領域的首次大規模應用。3D打印正逐步走向規模化工業生產。
據Wind數據,國內3D打印上市公司的毛利率維持在50%,即使是已發展多年的海外公司,3D Systems和Stratasys也維持著40%的毛利率,顯著高于制造業通用設備長期20%左右的毛利率水平。原因是
1)技術壁壘仍存。激光器和振鏡只是通用設備,主機廠軟硬件的耦合能力和對特定下游打印服務的know-how仍是核心壁壘。Tier2相關廠商的設備穩定性和打印成品的一致性在下游客戶的認可度與Tier1相比仍不足,因此Tier1的設備售價與Tier2的同規格產品相比仍可維持一定的溢價;
2)設備成本下降和下游的降價壓力與設備性能迭代升級帶來的產品溢價維持了平衡:核心零部件和原材料的快速降價和下游廠商的降價訴求對毛利產生壓力;但主機廠的設備性能和打印效率持續升級,例如據華曙高科公告,“奧林匹克”項目在硬件不變單是軟件升級就使效率提升了3倍,而從華曙高科招股書也可看出其金屬設備均價其實在逐年上升。因此,設備端性能快速迭代帶來的溢價與下游降價壓力其實維持了毛利率的平衡。
隨著國內經濟的發展,3D打印設備市場發展面臨巨大機遇和挑戰。在市場競爭方面,3D打印設備企業數量越來越多,市場正面臨著供給與需求的不對稱,3D打印設備行業有進一步洗牌的強烈要求,但是在一些3D打印設備細分市場仍有較大的發展空間,信息化技術將成為核心競爭力。
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本報告通過深入的調查、分析,投資者能夠充分把握行業目前所處的全球和國內宏觀經濟形勢,具體分析該產品所在的細分市場,對3D打印設備行業總體市場的供求趨勢及行業前景做出判斷;明確目標市場、分析競爭對手,了解產品定位,把握市場特征,發掘價格規律,創新營銷手段,提出3D打印設備行業市場進入和市場開拓策略,對行業未來發展提出可行性建議。為企業中高層管理人員、企事業發展研究部門人員、市場投資人士、投行及咨詢行業人士、投資專家等提供各行業豐富翔實的市場研究資料和商業競爭情報;為國內外的行業企業、研究機構、社會團體和政府部門提供專業的行業市場研究、商業分析、投資咨詢、市場戰略咨詢等服務。