解析投資：從近期登陸科創(chuàng)板的“鉑力特”看3D打印市場(chǎng)現(xiàn)狀

來(lái)源：解析投資

3D打印是基于三維模型，采用與傳統(tǒng)減材制造技術(shù)完全相反的逐層疊加材料的方式，直接制造與相應(yīng)數(shù)字模型完全一致的三維物理實(shí)體模型的制造技術(shù)。3D打印不需要原胚和模具，它是直接以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型作為籃板，通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成形系統(tǒng)，將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚�(gè)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(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成形，制造出實(shí)體產(chǎn)品。

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根據(jù)耗材的不同，3D打印可以分為金屬3D打印和非金屬3D打印。其中金屬3D打印根據(jù)成形原理不同，又可以分為粉末床選區(qū)熔化打印和定向能量沉積打印等。粉末床選區(qū)熔化技術(shù)是可以打印極端復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、制件尺寸精度高的技術(shù)，因此它是目前應(yīng)用最為廣泛的金屬3D打印技術(shù)。而定向能量沉積技術(shù)是另一種包括大的打印尺度范圍、適用多材料打印、以及可以采用大功率激光器實(shí)現(xiàn)每小時(shí)公斤級(jí)的打印效率的技術(shù)，它非常適合于高性能成形與修復(fù)。

3D打印技術(shù)分類

資料來(lái)源：華泰證券研究所

3D打印與傳統(tǒng)精密制造技術(shù)對(duì)比，最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化制造程序，縮短新品研制周期，高效成形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一體化、輕量化設(shè)計(jì)。因此，以3D打印為代表的數(shù)字化、智能化制造以及新型材料的應(yīng)用目前在深刻改變著傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合等其他領(lǐng)域，它被喻為重塑制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的新星，是加快第三次工業(yè)革命進(jìn)程的契機(jī)。

目前3D打印在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。但是由于3D打印在小批量、定制化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成形等領(lǐng)域的突出優(yōu)勢(shì)，使其在高端制造領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用，因此工業(yè)機(jī)械、航空航天、汽車、消費(fèi)電子、醫(yī)療是目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域，它們合計(jì)占比達(dá)到78%。

3D打印涉及材料、設(shè)備、制造工藝等多個(gè)環(huán)節(jié)，它的發(fā)展和進(jìn)步要求產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)的共同配合才能實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)了30余年的發(fā)展，3D打印已經(jīng)形成了一條較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋三維掃描設(shè)備、三維軟件、增材制造原材料類及3D打印設(shè)備零部件制造等企業(yè)，中游以3D打印設(shè)備生產(chǎn)廠商為主，但大多亦提供打印服務(wù)業(yè)務(wù)及原材料供應(yīng)，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，下游行業(yè)應(yīng)用已覆蓋云平臺(tái)、媒體社區(qū)、航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療健康、教育、文化創(chuàng)意、生物、食品、建筑等各領(lǐng)域。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈

資料來(lái)源：鉑力特招股說(shuō)明書

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括3D建模工具和原材料。其中，3D建模工具包括3D建模軟件、3D建模掃描儀和3D模型數(shù)據(jù)平臺(tái)。與此相對(duì)應(yīng)，聚集在產(chǎn)業(yè)鏈上游的企業(yè)包括三維軟件開發(fā)商以及耗材生產(chǎn)商等。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中游是3D打印設(shè)備，它是牽動(dòng)增材制造行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。3D打印設(shè)備可分為桌面級(jí)打印機(jī)和工業(yè)級(jí)打印機(jī)。工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)適用于小批量、造型復(fù)雜的零部件生產(chǎn)，大多應(yīng)用在汽車、航天、醫(yī)療、個(gè)性化定制等領(lǐng)域。桌面3D打印機(jī)主要面向?qū)W校、個(gè)人消費(fèi)者等。近年來(lái)隨著國(guó)外桌面級(jí)打印機(jī)相關(guān)專利保護(hù)到期，技術(shù)壁壘下降，國(guó)內(nèi)桌面級(jí)打印機(jī)廠家數(shù)量急劇增長(zhǎng)，新進(jìn)企業(yè)增多，加大了國(guó)內(nèi)桌面級(jí)3D打印市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用方式主要體現(xiàn)在直接制造、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和原型制造方面，應(yīng)用領(lǐng)域以航空航天、軍工、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)、軌道交通及醫(yī)療為主。根據(jù)Wohlers Associates（2018）報(bào)告顯示，2017年，3D打印主要應(yīng)用于航空航天、汽車、工業(yè)機(jī)械、消費(fèi)電子、醫(yī)療牙科領(lǐng)域，上述行業(yè)在3D打印整體應(yīng)用領(lǐng)域的份額占比合計(jì)接近80%。其中，3D打印在航空航天、汽車領(lǐng)域的應(yīng)用占比逐年提升，2017年分別為18.9%和16.0%，相較于 2015年分別提升了2.3%和2.2%。此外，隨著3D打印技術(shù)的成熟，其應(yīng)用范圍也在不斷向建筑、服裝、食品等領(lǐng)域擴(kuò)展。

隨著3D打印技術(shù)的逐步成熟、成本下降以及產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善和個(gè)性化消費(fèi)需求推動(dòng)，其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和深化也在逐步加快，市場(chǎng)潛力巨大。根據(jù)從事增3D打印行業(yè)研究的美國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)Wohlers Associates統(tǒng)計(jì)顯示，全球3D打印行業(yè)產(chǎn)值（包括產(chǎn)品和服務(wù)）從2012年的22.8億美元增長(zhǎng)到2017年的73.36億美元，5年年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)26.2%。2017年，全球3D打印相關(guān)產(chǎn)品（包括增材制造設(shè)備銷售及升級(jí)、增材制造原材料、專用軟件、激光器等）產(chǎn)值為31.33億美元，同比增長(zhǎng)17.4%；全球3D打印相關(guān)服務(wù)（包括增材制造零部件打印、增材制造設(shè)備維護(hù)、技術(shù)服務(wù)及人員培訓(xùn)、增材制造相關(guān)咨詢服務(wù)等）產(chǎn)值為42.02億美元，同比增長(zhǎng)23.8%。

1995-2017年全球3D打印行業(yè)產(chǎn)值

數(shù)據(jù)來(lái)源：Wohlers Associates，國(guó)盛證券整理

3D打印技術(shù)使得過(guò)去受傳統(tǒng)制造約束而無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜制造的難題得到了解決，為此全球國(guó)家對(duì)3D打印技術(shù)尤為重視并紛紛制定了發(fā)展和推動(dòng)3D打印技術(shù)的國(guó)家戰(zhàn)略和規(guī)劃。美國(guó)率先將3D打印產(chǎn)業(yè)上升到國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展高度，引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。歐盟及成員國(guó)注重發(fā)展金屬3D打印技術(shù)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用走在世界前列。俄羅斯憑借在激光領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極發(fā)展激光3D打印技術(shù)研究及應(yīng)用。日本全力振興3D打印產(chǎn)業(yè)，借助增材制造技術(shù)重塑制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)高度重視3D打印產(chǎn)業(yè)，國(guó)家及地方陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策，支持3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

目前全球3D打印基本形成以歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家為主導(dǎo)，亞洲國(guó)家后起追趕的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

全球3D打印市場(chǎng)主要集中在北美、歐洲和亞太三個(gè)地區(qū)。這三個(gè)地區(qū)的3D打印設(shè)備累計(jì)裝機(jī)量占據(jù)了全球約96%。其中四成在北美（以美國(guó)為主），歐洲和亞太地區(qū)各占近三成，美國(guó)、中國(guó)、日本和德國(guó)四個(gè)國(guó)家累計(jì)裝機(jī)量排名前列。

我國(guó)雖是制造業(yè)大國(guó)，但在工業(yè)3D打印機(jī)的累計(jì)裝機(jī)量?jī)H占全球的8.7%。根據(jù)Wohlers Associates數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止至2014年末，北美的工業(yè)3D打印機(jī)的累計(jì)裝機(jī)量占全球的40.1%，歐洲占據(jù)28.3%，為全球工業(yè)3D打印機(jī)的前兩大市場(chǎng)。我國(guó)的工業(yè)3D打印機(jī)的累計(jì)裝機(jī)量占全球的9.2%，與美國(guó)、歐洲等地區(qū)相比裝機(jī)量仍偏低。自2015年我國(guó)家3D打印產(chǎn)業(yè)上升為國(guó)家層面的戰(zhàn)略以來(lái)，我國(guó)3D打印市場(chǎng)迎來(lái)快速增長(zhǎng)，2016年產(chǎn)業(yè)規(guī)模為12.2億美元，2017年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到16.7億美元。2017年3D打印35家聯(lián)盟重點(diǎn)聯(lián)系企業(yè)總產(chǎn)值達(dá)32.40億元，增速高于我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)平均增速15%，高于全球增速近20%。未來(lái)受益于消費(fèi)品、電子產(chǎn)品、工業(yè)機(jī)械、醫(yī)療、汽車和航空航天行業(yè)需求的充分釋放，我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模在2022年有望達(dá)到80億美元左右。

2012-2017年我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模及未來(lái)預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2018）》

我國(guó)3D打印行業(yè)應(yīng)用結(jié)構(gòu)與全球應(yīng)用結(jié)構(gòu)大致相似，主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械、航空航天、汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，其中在工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，占比達(dá)到19.90%，而航空航天、汽車、電子產(chǎn)品、醫(yī)療、教育科研等領(lǐng)域位居先列。隨著核心專利的到期以及市場(chǎng)的開拓，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)公司進(jìn)入到3D打印服務(wù)市場(chǎng)。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)就有93家3D打印重點(diǎn)企業(yè)，從地域分布來(lái)看，北方地區(qū)共有20家（其中北京10家）、長(zhǎng)三角地區(qū)共有27家（其中上海10家）、珠三角地區(qū)共有31家（其中深圳14家），中西部地區(qū)共有15家（其中武漢6家、西安 3 家）。北上廣深及周邊發(fā)達(dá)地區(qū)分布較多。然而，在3D打印領(lǐng)域真正具有領(lǐng)軍實(shí)力的主要有近期科創(chuàng)板上市的鉑力特，即將新三板轉(zhuǎn)科創(chuàng)板的先臨三維以及未上市的華曙高科。

鉑力特（688333）：公司源于西北工業(yè)大學(xué)，是中國(guó)領(lǐng)先的金屬增材制造技術(shù)全套解決方案提供商。公司從事金屬3D打印業(yè)務(wù)，涵蓋金屬3D打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬3D打印設(shè)備的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬3D打印定制化產(chǎn)品服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)布局。3D定制化打印產(chǎn)品、代理銷售以及自研設(shè)備銷售是公司當(dāng)前收入的主體，2018年占比分別為42% 、28%以及25%。公司客戶覆蓋航空工業(yè)、航發(fā)集團(tuán)、航天科工、航天科技等軍工集團(tuán)，也包括通信、電器、軌道交通等高端制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

先臨三維（新三板轉(zhuǎn)板）：國(guó)內(nèi)3D打印龍頭。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為3D數(shù)字化與3D打印設(shè)備及相關(guān)智能軟件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。公司研發(fā)人員占比達(dá)40%以上，涵蓋機(jī)器視覺(jué)、圖形學(xué)、軟件、光學(xué)、機(jī)械、電子、控制及自動(dòng)化、材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域，擁有超過(guò)300項(xiàng)的授權(quán)專利和100多項(xiàng)軟件著作權(quán)。產(chǎn)品主要包括3D數(shù)字化系統(tǒng)和3D打印系統(tǒng)兩條產(chǎn)品線。3D數(shù)字化系統(tǒng)主要包括三維視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、專業(yè)級(jí)3D掃描儀、桌面3D掃描儀等，3D打印系統(tǒng)主要包括金屬3D打印機(jī)、非金屬3D打印機(jī)、桌面3D打印機(jī)等，此外還提供3D打印服務(wù)。收入來(lái)源主要來(lái)自于自主研發(fā)的3D數(shù)字化與3D打印設(shè)備，2018年收入占比66.56%。公司客戶來(lái)自高端制造、精準(zhǔn)醫(yī)療定制消費(fèi)、啟智教育、政府3D打印服務(wù)平臺(tái)等企業(yè)。

華曙高科（未上市）：國(guó)內(nèi)工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)先企業(yè)，自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)地位。公司擁有25年3D打印行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與核心技術(shù)人員的支撐，已自主研發(fā)了尼龍材料與金屬材料3D打印系統(tǒng)，可為航空航天、汽車、醫(yī)療、義齒、模具、消費(fèi)品等行業(yè)提供3D打印解決方案。公司目前尚未上市。