2021年3D打印行業(yè)發(fā)展研究報告

來源：千際投行

第一章 行業(yè)發(fā)展概況
3D打印即增材制造，是一種集合了機械、電子、軟件、材料等多個學科的制造技術，通過三維CAD設計數(shù)據(jù)，將離散材料（液體、粉末、絲等）逐層累加以實現(xiàn)實體制造，類似于數(shù)學上的積分過程。之所以稱其為“打印”，是因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似，都由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質構成。

目前市面上主流的3D打印工藝主要分為七大類，其中國內(nèi)以FDM、SLA、SLS、SLM、3DP等技術工藝應用最為廣泛。

3D打印的工藝流程一般分為三步，即三維建模、產(chǎn)品成型和最終成品。其中，產(chǎn)品成型過程就是3D打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體的過程。

圖 3D打印產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

資料來源：千際投行 資產(chǎn)信息網(wǎng) iFind產(chǎn)業(yè)鏈中心

3D 打印被視為引領新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心技術之一，發(fā)展前景廣闊。隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提高，消費者更加追求個性化的需求，3D 打印將與機器人、人工智能等技術一起，提高制造業(yè)生產(chǎn)線的柔性化程度，以更低成本生產(chǎn)定制產(chǎn)品，推動制造業(yè)生產(chǎn)方式由大規(guī)模生產(chǎn)向個性化定制轉變。

近年來，3D 打印技術受到國際社會的廣泛關注，3D 打印技術已成為美國增長最快的工業(yè)之一。造就如此現(xiàn)狀的原因正是西方發(fā)達國家在 3D 打印技術上投入大量的人力、物力和財力，研發(fā)出更加豐富的打印原料，促使這一技術日趨成熟，精度不斷提高，而且成本越來越低。隨著這一技術在國外的大熱，我國也開始重視 3D 打印技術的研發(fā)，并在不斷研發(fā)中取得了可喜的成就。

圖 3D打印產(chǎn)業(yè)鏈流程圖

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFind產(chǎn)業(yè)鏈中心

目前，中國3D打印市場進入快速發(fā)展期，3D打印技術正在產(chǎn)業(yè)化應用。據(jù)《Wohlers Report 2021》報告，2020年全球3D打印市場規(guī)模達到127.58億美元，過去四年的平均增長率為20.8%，因受疫情影響，發(fā)展雖然放緩，但仍然保持了正向增長。未來10年，3D打印行業(yè)的市場規(guī)模依然存在10倍的上升空間。隨著3D打印技術規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，正在從“星星之火”發(fā)展為“燎原之勢”，從作為傳統(tǒng)制造工藝的補充到替代一部分甚至完全替代。傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合都將面臨深度調(diào)整。

圖 3D打印全球市場規(guī)模

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFind 南極熊3D打印

第二章 商業(yè)模式和收入模式
2.1 產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈商業(yè)模式

2.1.1 產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈

圖 3D打印細分產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中商情報網(wǎng)

3D打印上游產(chǎn)業(yè)鏈主要是基礎配件，大致可以分為打印耗材和輔助設備和系統(tǒng)，中游產(chǎn)業(yè)鏈主要是3D設備，包括3D打印機和3D掃描儀，下游產(chǎn)業(yè)鏈主要是3D打印服務，包括3D打印件。

我國3D打印行業(yè)具有的特征性如下：

- 增材制造技術發(fā)揮的主要空間是個性化定制產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)，或者是生產(chǎn)對于傳統(tǒng)制造技術來說非常復雜的產(chǎn)品。

- 制造企業(yè)是否采用 3D 打印技術，還需要綜合考慮產(chǎn)品在整個生命周期的價值傳遞作用，這種作用在航天航空工業(yè)中體現(xiàn)的比較明顯。

- 我國工業(yè)級增材制造裝備核心器件嚴重依賴進口的問題依然較為突出。

- 由于3D 打印定制化產(chǎn)品和 3D 打印自研設備生產(chǎn)周期的特殊性，產(chǎn)品交付集中在每年的下半年。

中國增材制造技術在經(jīng)歷了初期產(chǎn)業(yè)鏈分離、原材料不成熟、技術標準不統(tǒng)一與不完善、以及成本昂貴等問題后，在增材制造技術方面與國際持平，增材制造裝備甚至某些方面性能優(yōu)于國外水平，但依然面臨增材制造專用粉末材料不成體系，增材制造標準缺乏，增材制造裝備及產(chǎn)品應用推廣難度大等問題�？傮w來說，我國增材制造產(chǎn)業(yè)化存在規(guī)模小、應用程度不高的問題。

2.1.2 商業(yè)模式

圖 3D打印發(fā)展史

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFind產(chǎn)業(yè)鏈中心

西安鉑力特是一家專注于工業(yè)級金屬增材制造（3D 打�。┑母咝录夹g企業(yè)，為客戶提供金屬增材制造與再制造技術全套解決方案，業(yè)務涵蓋金屬3D打印設備的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬 3D 打印定制化產(chǎn)品服務、金屬 3D 打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬 3D 打印結構優(yōu)化設計開發(fā)及工藝技術服務（含金屬 3D 打印定制化工程軟件的開發(fā)等），構建了較為完整的金屬 3D 打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，整體實力在國內(nèi)外金屬增材制造領域處于領先地位，其主營業(yè)務成本分析對于整體行業(yè)成本分析具有借鑒意義。

圖 鉑力特主營業(yè)務成本分析

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 鉑力特2021年半年度報告

考慮到公司2020年度11月授予限制性股票的股份支付費用導致管理費用大幅上升，較上年同期增長8,703.74萬元，增幅554.77%，鉑力特的研發(fā)費用占主營業(yè)務成本的比例相對較多。

表 鉑力特(688333.SH)收入成本分析（單位：萬元）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 東方財富網(wǎng)

表 大族激光(002008.SZ)收入成本分析（單位：億元）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 東方財富網(wǎng)

表 光韻達(300227.SZ)收入成本分析（單位：億元）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 東方財富網(wǎng)

2.2 技術發(fā)展

圖 全球3D打印行業(yè)技術來源國分布情況（截止2021年8月，單位：項，%）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 智慧芽 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

圖 截止2021年8月申請3D打印專利數(shù)量TOP10（單位：項）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 智慧芽 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

日本、美國、德國、法國、英國和韓國占3D打印、納米技術和機器人工程學領域中全部專利申請總數(shù)的四分之三或更多，其中日本在機器人創(chuàng)新領域處于領先地位，美國則占據(jù)了大部分的納米技術專利申請以及很大一部分的3D打印專利申請。

國外增材制造裝備與技術對中國進行技術封鎖，部分核心器件對國外品牌存在一定的依賴性。增材制造金屬粉末材料，目前常用材料基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，但缺乏增材制造工藝適應性驗證，以及零部件應用考核，因此需要大量試驗累積數(shù)據(jù)，來促進應用推廣。但是新型、高品質粉末材料如耐更高溫度高溫合金粉末、輕質高強鋁合金、鎂合金等還依賴進口，甚至某些先進材料國外對我國進行技術封鎖、禁運等。因此，自主創(chuàng)新、獨立研發(fā)依舊是增材制造技術發(fā)展的核心。

總體上國內(nèi)已實現(xiàn)裝備整機層面國產(chǎn)化，與國外同類型裝備對比，成形尺寸、精度等優(yōu)于國外裝備，但是整體穩(wěn)定性還有不足，專業(yè)軟件、激光器、振鏡等核心器件等實現(xiàn)國產(chǎn)，但性能與國外一流供應商還存在差距，需要進行長時間考核、迭代提升，因此仍未完全實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。


2.3 政策和監(jiān)管

圖 3D打印行業(yè)政策

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

第三章 行業(yè)估值和全球龍頭企業(yè)
3.1 行業(yè)綜合財務分析和估值方法

3D打印行業(yè)估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法、市凈率估值法、市現(xiàn)率、P/S市銷率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估凈資產(chǎn)估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF現(xiàn)金流折現(xiàn)估值法、NAV凈資產(chǎn)價值估值法等。但目前的行業(yè)分類沒有對3D行業(yè)通過以上方法估值，故此處選擇了3D打印行業(yè)代表公司的估值趨勢圖。

圖 光韻達估值分析圖

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Choice

3.2 行業(yè)發(fā)展和價格驅動機制及風險管理
3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術，集合了信息網(wǎng)絡技術、先進材料技術與數(shù)字制造技術，是先進制造業(yè)的重要組成部分。近年來，3D打印技術的應用領域逐步拓寬，越來越多的企業(yè)將其作為技術轉型方向，用于突破研發(fā)瓶頸、解決設計難題或直接生產(chǎn)最終零部件，助力智能制造、綠色制造等新型制造模式，增材制造已經(jīng)從研發(fā)轉向了產(chǎn)業(yè)化應用，盡管如此，增材制造的技術成熟度還不能同減材、等材等傳統(tǒng)制造技術相比，仍需要從科學基礎、工程化應用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等環(huán)節(jié)開展大量基礎性研究工作。

3D打印行業(yè)處于快速發(fā)展期，但應用成本相對較高，應用范圍相對較窄，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對于傳統(tǒng)制造規(guī)模依舊較小。此外，目前我國尚未建立起涵蓋設計、材料、工藝設備、產(chǎn)品性能、認證檢測等在內(nèi)的完整的增材制造標準體系。行業(yè)標準的缺失，一定程度上制約了增材制造技術成果的累積、固化和推廣應用，未能架起技術和產(chǎn)業(yè)銜接的橋梁，減緩了產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。

3.3 競爭分析和典型公司復盤
3.3.1 競爭分析

圖 上游競爭格局

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中商情報網(wǎng)

圖 中游競爭格局

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中商情報網(wǎng)

圖 下游競爭格局

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中商情報網(wǎng)

3.4 中國重要競爭者

表 中國主要競爭者

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Choice iFind

1/ 山東礦機(002526.SZ)：

山東礦機集團股份有限公司始建于1955年，旗下?lián)碛?2家控股子公司及孫公司，2019年底企業(yè)擁有總資產(chǎn)34億元，占地面積1000余畝，職工2000余人。現(xiàn)有主營業(yè)務為煤機生產(chǎn)銷售和網(wǎng)絡游戲及互聯(lián)網(wǎng)服務，實現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與新興產(chǎn)業(yè)的多元化經(jīng)營戰(zhàn)略布局。為適應公司多元化發(fā)展的需求，公司設立全資子公司山東礦機華能裝備制造有限公司，承接集團公司煤機生產(chǎn)與銷售等業(yè)務。華能裝備主要涵蓋煤機生產(chǎn)與銷售、EPC總承包等業(yè)務，主要產(chǎn)品有液壓支架、刮板輸送機、轉載機、破碎機、皮帶機、單體液壓支柱、金屬頂梁、千斤頂及各種工程油缸、工業(yè)鏈條、避難硐室、綜采工作面自動化控制設備、成套洗選煤設備、工業(yè)機器人智能制造等。

2/ 機器人（300024.SZ）

新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱“新松”）成立于2000年，隸屬中國科學院，是一家以機器人技術為核心的高科技上市公司。作為國家機器人產(chǎn)業(yè)化基地，新松擁有完整的機器人產(chǎn)品線及工業(yè)4.0整體解決方案。新松本部位于沈陽，在上海設有國際總部，在沈陽、上海、杭州、青島、天津、無錫、濰坊建有產(chǎn)業(yè)園區(qū)，在濟南設有山東新松工業(yè)軟件研究院股份有限公司。同時，新松積極布局國際市場，在韓國、新加坡、泰國、德國、香港等地設立多家控股子公司及海外區(qū)域中心，現(xiàn)擁有4000余人的研發(fā)創(chuàng)新團隊，形成以自主核心技術、核心零部件、核心產(chǎn)品及行業(yè)系統(tǒng)解決方案為一體的全產(chǎn)業(yè)價值鏈。

3/ 亞太科技（002540.SZ）：

亞太科技源于1988年，自成立至今終致力于為客戶提供更高性能、更優(yōu)品質的鋁材產(chǎn)品及增值制造服務。通過在材料、工藝、裝備、應用方面不斷創(chuàng)新，在過程、品質、交付方面持續(xù)改進，亞太科技用30年時間淬煉中國鋁工業(yè)優(yōu)質品牌，成為全球汽車行業(yè)鋁材重要供應商及航空航天、軌道交通、海洋工業(yè)等其他工業(yè)領域鋁材優(yōu)質供應商。

亞太科技的在深耕傳統(tǒng)燃油汽車輕量化材料的同時，加碼新能源汽車產(chǎn)能投放助力汽車產(chǎn)業(yè)輕量化、可持續(xù)化發(fā)展，打造航空領域高端鋁材供應基地，持續(xù)推動高端制造及應用升級。

4/ 鉑力特（688333.SH）：

公司為用戶提供全方位的金屬增材制造與再制造技術解決方案，包括：設備、打印服務、原材料、技術服務等。公司運用多年金屬增材制造技術的專業(yè)經(jīng)驗，通過持續(xù)創(chuàng)新為航空航天、能源動力、醫(yī)療齒科、工業(yè)模具、汽車制造等行業(yè)客戶提供服務。公司堅持以用戶為中心，以市場為焦點，幫助用戶實現(xiàn)最優(yōu)設計、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品品質、創(chuàng)造價值。


3.5 全球重要競爭者

1/ Stratasys（SSYS.US）

Stratasys 成立于1998年3月3日，總部位于明尼蘇達州的伊甸草原。公司致力于提供用于零件制造的增材制造解決方案，這些零件用于為最終零件制造商設計和制造產(chǎn)品的過程中。它的系統(tǒng)包括用于構思和設計開發(fā)的臺式 3D打印機，用于快速原型制作的各種系統(tǒng)以及用于直接數(shù)字制造的大型生產(chǎn)系統(tǒng)。該公司還開發(fā)，制造和銷售與其系統(tǒng)一起使用的材料，并為其客戶提供相關服務。

2/ 3D Systems：

3D Systems Corp.是一家控股公司,致力于提供全面的三維打印解決方案。它包括三維打印機、材料、軟件、按需制造服務和數(shù)字設計工具。該公司由查爾斯 W.赫爾于 1986 年創(chuàng)立，總部設在南卡羅來納州的羅克希爾。

3/ 惠普公司

致力于提供個人計算和其他訪問設備，成像和打印產(chǎn)品以及相關技術，解決方案和服務。公司通過以下業(yè)務部門運營：個人系統(tǒng)，印刷和企業(yè)投資。個人系統(tǒng)部門為商業(yè)和消費者市場提供商業(yè)和消費者臺式和筆記本個人計算機，工作站，瘦客戶機，商業(yè)平板電腦和移動設備，零售銷售點系統(tǒng)，顯示器和其他相關配件，軟件，支持和服務。打印部門為消費者和商用打印機提供硬件，耗材，解決方案和服務以及掃描設備。

4. ExOne：

ExOne 公司成立于 1995年，總部設在賓夕法尼亞州北亨廷頓。公司從事三維（3D）印刷機的開發(fā)、制造和營銷。它為航空航天，汽車，重型設備，能源以及石油和天然氣行業(yè)的工業(yè)客戶提供3D打印解決方案。

第四章 未來行業(yè)展望
數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年我國3D打印市場規(guī)模由53.8億元快速增長至203億元。中商產(chǎn)業(yè)研究院預測，2021年我國3D打印市場規(guī)�？蛇_251.3億元。

圖 3D打印市場規(guī)模

資料來源：千際投行 資產(chǎn)信息網(wǎng) 中商情報網(wǎng)

荷蘭3D打印在線制造平臺3DHubs于2021年4月22日發(fā)布《2021年3D打印趨勢報告》，旨在回顧市場增長、新冠疫情對行業(yè)的影響，同時揭示對相關技術的發(fā)展需求和行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。報告指出，盡管新冠疫情席卷整個2020年，3D打印仍比2019年增長了21%，市場容量126億美元（約817億人民幣）。

圖 3D打印行業(yè)周期趨勢線

資料來源：千際投行 資產(chǎn)信息網(wǎng) 3D Hubs

南極熊3D打印網(wǎng)指出，目前關于3D打印的使用目的，原型制作依然占了將近一半的比例，其次是最終用途零件。大部分受訪企業(yè)的3D生產(chǎn)能力不高，這表明行業(yè)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)設備仍具有很大的市場。而3D打印增長最快的行業(yè)包括生物技術、汽車和運輸，前兩項依賴于3D打印提供的復雜性設計，運輸則更多采用3D打印定制零件。

圖 3D打印市場發(fā)展趨勢預測

資料來源：千際投行 資產(chǎn)信息網(wǎng) 3D Hubs 南極熊3D打印網(wǎng)

作者：千際投行