3D打印產(chǎn)業(yè)洞察和投資邏輯：變革傳統(tǒng)工藝，市場(chǎng)藍(lán)�？善�

作者： 馮驛（信天創(chuàng)投 ）
作者郵箱：compassfy@126.com

增材制造是一種快速成型技術(shù)，更容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的一次成型，精度較高且設(shè)計(jì)制造周期更短。增材制造的技術(shù)路線幾十種，各類技術(shù)路線在材料、成型精度、尺寸、復(fù)雜度、制造速度上各有擅長(zhǎng)，適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景。未來(lái)隨著激光器效率提升和面向增材制造的設(shè)計(jì)能力逐漸提升，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用將持續(xù)在更多場(chǎng)景落地。

基于和行業(yè)內(nèi)上百位從業(yè)者的交流，我們形成了系統(tǒng)化的增材制造投資邏輯。對(duì)于增材制造行業(yè)的投資布局主要關(guān)注三方面：公司層面，關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈定位、是否為行業(yè)頭部以及創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)的能力。技術(shù)層面，關(guān)注公司所選技術(shù)路線的壁壘強(qiáng)弱、技術(shù)成熟度、技術(shù)所切入場(chǎng)景的唯一性。商業(yè)化層面，關(guān)注切入場(chǎng)景的市場(chǎng)容量以及下游行業(yè)的需求和起量勢(shì)能（見(jiàn)文尾）。除此之外的研究結(jié)論包括：

• 全球增材制造市場(chǎng)預(yù)計(jì)2030年達(dá)到近6000億人民幣，其中美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)是主要的市場(chǎng)。中國(guó)增材制造市場(chǎng)2年內(nèi)有望突破500億，未來(lái)滲透率仍有較大提升空間。目前增材制造已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)等領(lǐng)域得到客戶的認(rèn)可，未來(lái)在能源、工業(yè)模具制造等領(lǐng)域仍有較大發(fā)展空間，同時(shí)航空航天領(lǐng)域未來(lái)幾年需求將保持旺盛。
  

• 產(chǎn)業(yè)鏈上游激光器、振鏡等壁壘較高，國(guó)產(chǎn)化率逐步提升。原材料產(chǎn)值近幾年處于快速增長(zhǎng)階段，同時(shí)材料的種類持續(xù)豐富和完善。中游設(shè)備類廠商持續(xù)迭代工藝技術(shù)，新的技術(shù)路線不斷探索產(chǎn)業(yè)化能力和適用場(chǎng)景。打印服務(wù)商過(guò)去10年也保持了較高營(yíng)收增速。
  

• 全球增材制造行業(yè)集中度不高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈。領(lǐng)先的增材制造公司一直積極參與并購(gòu)來(lái)擴(kuò)張規(guī)模，其中既有單一設(shè)備制造商通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈整合，向系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)變，也有大型用戶企業(yè)直接布局增材制造領(lǐng)域。從海內(nèi)外公司的發(fā)展情況來(lái)看，海外增材制造類上市公司2022年由于經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、零部件短缺、需求疲軟等因素，市值普遍大幅下跌。2023年呈現(xiàn)明顯回升趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)增材制造類上市公司則最近幾年?duì)I收均持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，市值也持續(xù)上升。
  

一、增材制造定義
增材制造是一種快速成型技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)建數(shù)字模型將材料逐漸累加的方法來(lái)制造實(shí)體零件。增材制造的基本流程和原理如下：

圖：增材制造基本流程

區(qū)別于減材制造通過(guò)切割材料毛坯來(lái)創(chuàng)建最終產(chǎn)品，增材制造通過(guò)添加零件來(lái)形成最終產(chǎn)品。
從原材料角度，增材制造需要采用特定原材料，材料成本往往更高，且可利用的原材料種類較少，但是原材料利用率更高；從制造工藝角度，增材制造更容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的一次成型，且精度較高；從制造周期角度，增材制造設(shè)計(jì)驗(yàn)證的周期更短，效率更高；從制造成本角度，增材制造從低價(jià)格敏感度的航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域逐漸向其他領(lǐng)域滲透。

表：增材制造和傳統(tǒng)制造模式的比較（來(lái)源：鉑力特招股說(shuō)明書(shū)、中信證券）

二、行業(yè)發(fā)展
20世紀(jì)60年代和70年代，增材技術(shù)技術(shù)處于起步階段，幾乎完全沒(méi)有商業(yè)市場(chǎng)，對(duì)研發(fā)的投入也很少。研究工作驗(yàn)證了第一批現(xiàn)代AM工藝，包括20世紀(jì)60年代末的光聚合技術(shù)，1972年的粉末熔融工藝，以及1979年的薄片疊層技術(shù)。

20世紀(jì)80年代和90年代初，出現(xiàn)了很多創(chuàng)新的AM技術(shù)，同時(shí)一部分增材技術(shù)被成功商業(yè)化。創(chuàng)新型的技術(shù)包括1989年麻省理工學(xué)院的3D打印技術(shù)，與90年代的激光束熔化工藝。成功商業(yè)化的增材制造技術(shù)包括光固化（SLA）技術(shù)、固體熔融沉積技術(shù)（FDM），以及激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）等。增材制造相關(guān)專利和學(xué)術(shù)出版物的數(shù)量明顯增多，但是受限于高成本和有限的材料選擇，尺寸限制以及有限的精度，增材制造技術(shù)在工業(yè)上的發(fā)展比較緩慢，只能用于小量快速原型件或模型的制作。1986年全球第一家3D打印企業(yè)3D systems成立標(biāo)志著3D打印進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。

20世紀(jì)90年代和2000年代是增材制造行業(yè)的增長(zhǎng)期。現(xiàn)有技術(shù)逐步得到提升和改進(jìn)，同時(shí)新技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。產(chǎn)業(yè)逐漸開(kāi)始開(kāi)發(fā)專門應(yīng)用于增材制造行業(yè)的軟件。出現(xiàn)了AM的專用文件格式，AM的專用軟件，如Materialise的Magics開(kāi)發(fā)完成。設(shè)備的改進(jìn)和工藝的開(kāi)發(fā)使3D增材制造產(chǎn)品的質(zhì)量得到了很大提高，開(kāi)始被用于工具甚至最終零件。

2009年之后，隨著歐美3D打印的底層專利在2009-2015年陸續(xù)到期，我國(guó)的增材制造開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展的快車道。
2011年到2020年，增材制造的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模保持高速增長(zhǎng)，海內(nèi)外3D systems、stratasys、鉑力特等公司不斷上市，同時(shí)GE、佳能、東芝等企業(yè)紛紛涉足增材制造市場(chǎng)，在航空航天等多個(gè)領(lǐng)域持續(xù)落地增材制造應(yīng)用。

圖：增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展

未來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程不斷推進(jìn)，行業(yè)技術(shù)的成熟度也將逐漸提高，值得關(guān)注的未來(lái)技術(shù)包括激光器、DfAM等。

激光器發(fā)展有助于顯著提升打印效率
激光器效率的提升受到業(yè)界普遍關(guān)注。目前全球各家公司均在嘗試不同的激光器效率突破技術(shù)路線，其中VulcanForms Inc. 發(fā)明了 100 千瓦激光 PBF 技術(shù)并將其商業(yè)化并集成到專有的數(shù)字制作系統(tǒng)中。Seurat Technologies 發(fā)明了一種激光 PBF 技術(shù)，該技術(shù)使用燼一種光學(xué)可尋址光閥技術(shù)來(lái)支持該公司所謂的區(qū)域印刷。該公司聲稱該過(guò)程比傳統(tǒng)激光 PBF 技術(shù)快 10 倍。另一個(gè)發(fā)展是激光束熱分布的優(yōu)化。這樣可以更精確地控制熱沉積，從而最大限度地提高構(gòu)建速度，提高材料質(zhì)量，并最大限度地減少飛濺和煙霧。此外，初創(chuàng)公司 SunMetalon 也在籌集資金通過(guò)層而不是點(diǎn)或線的方式來(lái)加熱金屬，從而進(jìn)一步提高金屬 AM 的速度。

DfAM方法可以有效提升產(chǎn)品性能
DfAM指的是面向增材制造的設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師利用增材獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)去構(gòu)建產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造之初同時(shí)考慮到設(shè)計(jì)、增材工藝、增材產(chǎn)品認(rèn)證方法、增材制造生產(chǎn)模式與產(chǎn)能等眾多因素。

通過(guò)DfAM 技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能力的提升，可以優(yōu)化打印過(guò)程中和打印后處理的工藝水平，DfAM 的方法可以提高產(chǎn)品性能并減少材料和重量，降低制造和組裝的復(fù)雜性。目前Conflux 和 GKNAdditive 等公司正在使用 DfAM 的方法開(kāi)發(fā)的高效熱交換器。下圖顯示了DfAM對(duì)于增材制造不同環(huán)節(jié)的影響：

表：增材制造智能設(shè)計(jì)對(duì)不同環(huán)節(jié)的成本影響

三、技術(shù)路線

增材制造可以大致分成金屬類增材制造和非金屬類增材制造。整體分類概覽如下圖：

圖：增材制造不同技術(shù)路線分類

1、金屬增材制造
金屬增材制造可以分為熔化成型和未熔化成型兩類，相關(guān)的工藝有鋪粉、送粉、送絲等，能量源分為激光、電子束、電弧等。其中未熔化成型不做重點(diǎn)介紹，該技術(shù)按照材料狀態(tài)分片材、板材、粉末；按照工藝超聲波焊接、攪拌摩擦焊、冷噴涂等。

熔化成型主要包括粉末床熔化（PBF）和直接能量沉積（DED）兩大類。在市場(chǎng)份額層面，根據(jù) AMPOWER，以營(yíng)收計(jì)算，2021 年 PBF、DED 各占據(jù) 83.8%和 9.1%的市場(chǎng)份額。且預(yù)計(jì)到 2026 年，PBF、DED 將各占據(jù) 74%和 8.6%的市場(chǎng)份額。

1.1粉末床熔化（PBF）
PBF是一種鋪粉工藝的增材制造技術(shù)，PBF按照不同的能量源可以分為激光熔化和電子束熔化。

其中選擇性激光燒結(jié) (SLS）、選擇性激光熔化 (SLM)能量源都是激光。SLM的成型原理與SLS極為相似，不同點(diǎn)在于SLM的激光溫度較高，會(huì)在成型過(guò)程中完全熔化所有金屬粉末。因此SLM整個(gè)打印過(guò)程需要在惰性氣體保護(hù)的腔體中進(jìn)行，以避免金屬發(fā)生氧化。這給SLM帶來(lái)了更好的成型性能，相比SLS制造的金屬零件的致密度更高，力學(xué)性能更好，尺寸精度更高、表面粗糙度也更高。但是SLM工藝參數(shù)復(fù)雜、制造速度偏低，尤其是面對(duì)需要大量支撐結(jié)構(gòu)的復(fù)雜零件，SLM的打印成本、時(shí)長(zhǎng)會(huì)明顯提高。

適合應(yīng)用于載人飛船引擎的冷卻道、噴射頭、節(jié)流閥等結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度非常高的結(jié)構(gòu)上面。（注：SLS技術(shù)既可以應(yīng)用于金屬，也可以用于非金屬）
電子束熔煉 (EBM)的能量源為電子束。相比于激光路線，EBM 精度略低但速度高：SLM 沉積速率通常在 0.1kg/h， 而 EBM 速度可達(dá)數(shù)倍。EBM相比于SLM在幾乎所有步驟里都存在很明顯的成本優(yōu)勢(shì)：特別是在設(shè)備運(yùn)行、熱處理與支撐拆除方面。此外，相比于 SLM，EBM 無(wú)需后加工處理殘余應(yīng)力。且EBM 的支撐能夠很輕易的移除，因此其拆除成本很低。

1.2直接能量沉積（DED）
DED整體的打印效率高于PBF，但是精度遜于 PBF。按照材料狀態(tài)分送粉式和送絲式，能量源包括激光、電子束、電弧等。

• 激光同步送粉技術(shù) （LENS/LMD/LSF）：DED 中研究和應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)梯度材料、復(fù)雜曲面修復(fù)，在大型器件的修復(fù)上正不斷地發(fā)揮作用。
  

• 電子束熔絲沉積成形（EBDM/EBAM/EBF)：在沉積速率方面擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)：EBAM 沉積速率達(dá)到了 18.2kg/h，比基于激光的 DED 技術(shù)路線高出了 1 個(gè)數(shù)量級(jí)，超過(guò) PBF 技術(shù)路線 2 個(gè)數(shù)量級(jí)
  

• 電弧熔絲增材制造（ WAAM）：WAAM技術(shù)主打大尺寸高效率，每小時(shí)沉積效率可達(dá)數(shù)十公斤，極大降低制造成本。由于不需要?dú)夥毡Ｗo(hù)箱和真空箱等設(shè)備，工件尺寸不受其空間尺寸的限制，也大幅減少對(duì)設(shè)備的投資成本。此外，WAAM可成形的材料種類廣泛，適合成形對(duì)激光反射率高的材質(zhì)（如鋁合金、銅合金）。WAAM本質(zhì)上與工藝焊接非常接近，因此會(huì)出現(xiàn)裂紋、孔隙、飛濺等情況。此外零件表面精度較低，需后加工以控制精度。應(yīng)用領(lǐng)域包括：需要進(jìn)一步后加工的零件成型（近凈成型）、在已有結(jié)構(gòu)件上自由打印特定結(jié)構(gòu)；生產(chǎn)拓?fù)鋬?yōu)化構(gòu)件；高價(jià)值零部件維修等。
  

此外，金屬增材制造技術(shù)中經(jīng)歷高能量輸入的增材制造工藝需要后處理，后處理操作通常包括粉末清理、支撐去除、構(gòu)建板分離、機(jī)加工、清潔、拋光或表面增強(qiáng)以及焊接等連接方式。將零件和構(gòu)建板分離之前，通常需要消除應(yīng)力，確保殘余應(yīng)力不會(huì)導(dǎo)致零件變形。不同工藝的去支撐、去應(yīng)力、熱處理等需求匯總?cè)缦拢?br />

圖：不同增材制造工業(yè)的后處理（來(lái)源：3D打印技術(shù)參考）

2、非金屬增材制造
  2.1還原聚合
聚合還原是一種樹(shù)脂3d打印技術(shù)，工藝過(guò)程為光線精確地指向液體塑料的特定點(diǎn)或區(qū)域以使其硬化。第一層固化后，構(gòu)建平臺(tái)將向上或向下移動(dòng)（取決于打印機(jī)）少量（通常在 0.01 和 0.05 毫米之間），下一層固化并與前一層連接。聚合還原按照不同光源可以分為SLA、DLP、LCD等。

立體光刻 (SLA)使用固態(tài)激光來(lái)固化部件，是目前世界上研究最為深入、技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種3D打印技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是尺寸精度高、表面質(zhì)量?jī)?yōu)良、系統(tǒng)分辨率較高，可以制作結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的模型或零件。缺點(diǎn)包括零件較易彎曲和變形、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)成本較高、材料不利于長(zhǎng)時(shí)間保存等。

數(shù)字光處理 (DLP)使用數(shù)字光投射器（而不是激光）在一層或樹(shù)脂上同時(shí)閃爍每一層的單個(gè)圖像（或?yàn)檩^大的部件多次曝光）。每一層曝光都需要完全相同的時(shí)間，比SLA 中的點(diǎn)激光方法效率更高。用于生產(chǎn)更大的零件或更大體積的零件。

液晶顯示器 (LCD)使用 LCD 屏幕而不是數(shù)字微鏡設(shè)備 (DMD)，也就是使用數(shù)百個(gè)單獨(dú)發(fā)射器的陣列，而不是像激光二極管或 DLP 燈泡那樣的單點(diǎn)發(fā)射光源。LCD 單元成本低，這項(xiàng)技術(shù)已成為低價(jià)桌面樹(shù)脂打印機(jī)領(lǐng)域的首選技術(shù)。常見(jiàn)應(yīng)用包括注塑模狀聚合物原型和最終用途部件、珠寶鑄造、牙科應(yīng)用、消費(fèi)品。

  2.2材料擠出
熔融沉積建模 (FDM、FFF)是典型的材料擠出工藝，該工藝過(guò)程為將線軸上的一根（或一次幾根）燈絲裝入 3D 打印機(jī)，然后送入擠出頭中的打印機(jī)噴嘴。打印機(jī)噴嘴或多個(gè)噴嘴被加熱到所需溫度，使燈絲軟化，從而使連續(xù)的層連接起來(lái)形成一個(gè)堅(jiān)固的部件。材料擠出是成本較低的 3D 打印方法，無(wú)需激光器等貴重原件，成本低、速度快。且該工藝干凈、簡(jiǎn)單、易于操作且不產(chǎn)生垃圾。對(duì)使用環(huán)境沒(méi)有限制，可以放在辦公室或者家庭環(huán)境使用，維護(hù)簡(jiǎn)單、體積小無(wú)污染 。但是材料擠出的成型精度相對(duì)SLA工藝較低，成型表面光潔度不如SLA工藝。

3、其他增材制造技術(shù)
其他增材制造技術(shù)包括材料噴射、粘結(jié)劑噴射、片材層壓等，這些技術(shù)既可以應(yīng)用于金屬，也可以應(yīng)用于非金屬。

3.1粘結(jié)劑噴射
粘結(jié)劑噴射的工藝過(guò)程是用重涂刀片在構(gòu)建平臺(tái)上涂抹一層薄薄的粉末。然后，帶有噴墨噴嘴的打印頭在床上方經(jīng)過(guò)，選擇性地沉積粘合劑液滴以將粉末顆粒粘合在一起。層完成后，構(gòu)建平臺(tái)向下移動(dòng)，刀片重新涂覆表面。然后重復(fù)該過(guò)程，直到整個(gè)部分完成。該技術(shù)的獨(dú)特之處在于打印過(guò)程中沒(méi)有熱量。粘合劑噴射速度快且生產(chǎn)率高。但是聚合物粘合劑噴射的材料選擇有限，并且生產(chǎn)的部件結(jié)構(gòu)性能較低。

3.2片材層壓
片材層壓的工藝過(guò)程為將非常薄的材料片堆疊和層壓在一起以產(chǎn)生 3D 物體或堆疊，然后通過(guò)機(jī)械或激光切割以形成最終形狀。材料層可以使用多種方法融合在一起，包括加熱和聲音，具體取決于材料，材料范圍從紙張、聚合物到金屬。具體包括層壓物體制造 (LOM)、超聲波固結(jié) (UC)等，相關(guān)材料有紙張、聚合物和片狀金屬等。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以快速生產(chǎn)，復(fù)合打印。缺點(diǎn)為精度低，浪費(fèi)多，部分零件需要后期制作�？估瓘�(qiáng)度和彈性差，不能制造中空件；受制于材料影響，利用 LOM 技術(shù)打印的零件易吸濕膨脹，表面有臺(tái)階紋。

3.3材料噴射
材料噴射將材料沉積到構(gòu)建表面上，然后使用紫外光固化或硬化該層。逐層重復(fù)，直到對(duì)象完成。由于材料以液滴形式沉積，因此材料僅限于光敏聚合物、金屬或蠟，它們?cè)诒┞队谧贤饩�或高溫時(shí)會(huì)固化或硬化。材料噴射過(guò)程需要支撐結(jié)構(gòu)，通常也是在構(gòu)建過(guò)程中同時(shí)使用可溶解材料來(lái)進(jìn)行3D打印，然后在后處理步驟中去除支撐材料。該技術(shù)可以提供出色的細(xì)節(jié)、高精度和光滑的表面。使用材料噴射技術(shù)進(jìn)行打印的主要缺點(diǎn)是成本高，并且紫外線活化的光敏聚合物會(huì)隨著時(shí)間的推移失去力學(xué)性能并且會(huì)變脆。

不同增材制造技術(shù)的在成型尺寸、粘結(jié)性能、工作環(huán)境等方面各有差異，詳細(xì)的技術(shù)比較如下圖：

圖：各類增材制造技術(shù)的性能比較

同時(shí)，各類技術(shù)路線的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也有所不同，具體進(jìn)展如下：

圖：不同增材制造技術(shù)的成熟度（來(lái)源：AMpower）

四、市場(chǎng)規(guī)模和集中度

全球增材制造市場(chǎng)空間廣闊，未來(lái)仍保持高速增長(zhǎng)：根據(jù)Wohlers Associates數(shù)據(jù)，2022年全球增材制造全球市場(chǎng)規(guī)模180.27億美金，過(guò)去34年的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到25.6%，預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到853億美金（近6000億人民幣）。

中國(guó)增材制造市場(chǎng)短期有望突破500億，滲透率仍有較大提升空間：根據(jù)中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2022年我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模330億，2018-2022年的復(fù)合增長(zhǎng)率為28%。根據(jù)賽迪咨詢數(shù)據(jù)，2024年中國(guó)的3D打印市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步提升，突破500億元。目前增材制造在制造業(yè)滲透率不足0.1%，處于產(chǎn)業(yè)化的前期，長(zhǎng)期制造業(yè)滲透率3-5%。

圖：全球增材制造市場(chǎng)規(guī)模 單位：美金（來(lái)源：Wohlers Associates）

中國(guó)增材制造市場(chǎng)規(guī)模在全球領(lǐng)先：Wohlers Associates 的研究表明，我國(guó)工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備安裝量全球領(lǐng)先。在全球安裝的所有工業(yè)增材制造 (AM) 系統(tǒng)中有 34.9%在北美，28.4% 安裝在亞太地區(qū)，30.7% 在歐洲。按照國(guó)家來(lái)看，美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)是工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備安裝量最多的三個(gè)國(guó)家。

圖：增材制造工業(yè)設(shè)備出貨量情況

圖：知名和非知名品牌的出貨占比

增材制造行業(yè)集中度不高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈：根據(jù)Wohlers Associates 研究，2022 年前 10 家最大的系統(tǒng)制造商貢獻(xiàn)了整個(gè)增材制造行業(yè)約 27.21 億美金的產(chǎn)值，占比15.1%。非品牌廠商的市占率呈現(xiàn)逐年提升趨勢(shì)：服務(wù)供應(yīng)商以前基本從 3D Systems、EOS 和 Stratasys 等成熟的 AM 制造商處購(gòu)買系統(tǒng)。然而，2022 年服務(wù)供應(yīng)商購(gòu)買的 290 臺(tái)機(jī)器中，包括了156 臺(tái)非成熟制造供應(yīng)商的 AM 系統(tǒng)（占比53.8%），連續(xù)第三年從非成熟公司購(gòu)買設(shè)備呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

五、產(chǎn)業(yè)鏈
3D打印上游包括材料類、核心硬件、輔助設(shè)備等。其中材料包括金屬材料和非金屬材料。核心硬件類涵蓋激光器、振鏡系統(tǒng)和引擎，輔助設(shè)備包括3D建模軟件、掃描儀等。3D打印的中游包括3D打印設(shè)備制造商和服務(wù)商，按照材料性能分為金屬類和非金屬類。下游面向的應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、醫(yī)療、模具等。

圖：增材制造產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司（來(lái)源：中信證券）

上游：激光器、振鏡
激光器是增材制造產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心硬件，可以分為光纖激光器、CO2激光器等。

激光器的國(guó)產(chǎn)化比例不斷提升：根據(jù) Laser Focus World 數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)規(guī)模約為 13.8 億美元，其中國(guó)產(chǎn)比例約 56%，達(dá) 7.73 億美元。美國(guó)的光纖激光器制造商 IPG 占據(jù)了中國(guó)光纖激光器市場(chǎng)的最大份額（2019年42%），但是總體市場(chǎng)銷售份額明顯下降。國(guó)產(chǎn)品牌占比顯著上升，包括來(lái)自中國(guó)的銳科激光、創(chuàng)鑫激光和杰普特等企業(yè)。增材制造所使用的激光器功率普遍較低，此類中低功率的光纖激光器基本完成了國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

振鏡類也是增材制造上游的零部件，據(jù)《2021年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2021年中國(guó)激光振鏡行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約8.4億元。目前國(guó)內(nèi)振鏡廠家在中低端的激光應(yīng)用上占了大部分份額，但在高端應(yīng)用領(lǐng)域，外國(guó)振鏡品牌仍然牢牢的占據(jù)了主要份額。市場(chǎng)的參與者主要包括美國(guó)CTI、德國(guó)SCANLAB、Raylase等國(guó)外企業(yè)及大族思特、金海創(chuàng)、智博泰克、世紀(jì)桑尼、菲鐳泰克等國(guó)內(nèi)企業(yè)。國(guó)產(chǎn)掃描振鏡在我國(guó)增材制造設(shè)備廠商中已經(jīng)占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。

圖：中國(guó)光纖激光器國(guó)產(chǎn)化率

（來(lái)源：2020年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告）

圖：中國(guó)激光振鏡市場(chǎng)規(guī)模（來(lái)源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院）

上游：原材料
全球和國(guó)內(nèi)增材制造原材料處于快速增長(zhǎng)階段：根據(jù)Wohlers Associates數(shù)據(jù)，2022年全球增材制造材料產(chǎn)值 32.6 億美元，同比增長(zhǎng)了 25.5%（2021 年產(chǎn)值 25.98 億美元）。其中聚合物粉末、絲材、光敏樹(shù)脂、金屬粉末分別占比37.9%、21%、21%、18.2%。根據(jù)中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2021年我國(guó)3D打印原材料產(chǎn)值14.7億元，其中非金屬占比63%，金屬占比37%，金屬原材料的產(chǎn)值高于世界平均水平。

圖：全球增材制造原材料產(chǎn)值（來(lái)源：Wohlers Associates）

增材制造原材料可以大致分為光敏樹(shù)脂、高分子粉末、絲材、金屬粉末等，其中光敏樹(shù)脂和絲材主要用在消費(fèi)級(jí)3D打印，高分子和金屬主要用在工業(yè)級(jí)。金屬材料包括鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、鋁合金材料等，其中鈦合金具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高的特征，可以廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)冷端壓氣機(jī)部件以及火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的各種結(jié)構(gòu)件制作。光敏樹(shù)脂材料則主要用于制作高強(qiáng)度、耐高溫、防水材料，應(yīng)用于汽車、家電、電子消費(fèi)品等領(lǐng)域。

3D打印的原材料種類有限，限制了部分場(chǎng)景的技術(shù)應(yīng)用：區(qū)別于傳統(tǒng)制造工藝的材料，3D打印使用的材料粉末有特殊性質(zhì)要求，材料的含氧量、流動(dòng)性、粒度等都有不同的要求。整體來(lái)看，由于材料的發(fā)展應(yīng)用周期較長(zhǎng)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段一定程度限制了細(xì)分場(chǎng)景的落地和應(yīng)用。

典型的增材制造廠商包括金屬材料類：有研粉材（2021年產(chǎn)能500噸）、中航邁特（2021年產(chǎn)能800噸）、威拉里（2021年產(chǎn)能300噸）、寧波眾遠(yuǎn)等，非金屬材料類廠商：華曙高科（2022年產(chǎn)能500噸）、Polymaker（2022年產(chǎn)能數(shù)千噸-含消費(fèi)級(jí)）、巴斯夫等。

上游：軟件和掃描儀
2023年全球3D掃描儀的市場(chǎng)規(guī)模接近30億美元，CAGR5=15%。海外廠商有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，蔡司1970年之后就開(kāi)始布局，目前齒科掃描等細(xì)分領(lǐng)域逐漸產(chǎn)生了國(guó)產(chǎn)替代的廠商：先臨三維、思看科技等。

3D打印的軟件功能涵蓋拓?fù)鋬?yōu)化、衍生式設(shè)計(jì)和算法建模、模型修復(fù)、模擬、切片和打印準(zhǔn)備、打印管理和監(jiān)督、MES 工具跟蹤等，部分設(shè)備廠自研符合工藝流程的軟件提升產(chǎn)品制造過(guò)程的各種性能。

圖：AM軟件流程和功能（來(lái)源：Wohlers Associates）

中游：3D打印設(shè)備商
2021年全球工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備銷量超過(guò)2.6萬(wàn)臺(tái)，CAGR10=14%。其中裝機(jī)量最多的國(guó)家依次為：美國(guó)、中國(guó)、日本。銷量最多的公司分別為stratasys、Formlabs、3D Systems等。最主流的技術(shù)路線依次為：SLM/SLS(32%)、非金屬中的FDM(15%)、SLA(15%)、DLP(14%)，這幾大技術(shù)路線共占據(jù)市場(chǎng)76%。2022年增材制造商的數(shù)量持續(xù)增加，相比于2021年一共增加20家（7.5%）。

圖：全球工業(yè)級(jí)增材制造商數(shù)量（來(lái)源：Wohlers Associates）

對(duì)于國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商，2021年按照企業(yè)收入規(guī)模營(yíng)收超過(guò)10億的有面向消費(fèi)級(jí)的創(chuàng)想三維、深圳眾維等，營(yíng)收2-10億元的企業(yè)包括華曙高科、鉑力特等16家企業(yè)，營(yíng)收5000萬(wàn)-2個(gè)億的約有60家企業(yè)，剩余還有100多家企業(yè)收入5000萬(wàn)以下。

圖：中國(guó)3D打印廠商收入情況（來(lái)源：南極熊）

中游：3D打印服務(wù)商
3D打印服務(wù)商提供預(yù)處理（即模型修復(fù)、構(gòu)建方向、零件嵌套、構(gòu)建準(zhǔn)備等）、打印和后處理加工（即支撐材料去除、清潔、表面處理等）等功能，各個(gè)環(huán)節(jié)在整個(gè)打印服務(wù)中的成本占比如下：

圖：不同環(huán)節(jié)在整個(gè)打印服務(wù)中的成本占比（來(lái)源：Wohlers Associates）

過(guò)去十年，增材制造服務(wù)商的營(yíng)收保持較高增速的增長(zhǎng)，大部分年段服務(wù)商收入增速15%以上。

圖：3D打印服務(wù)商收入增速（來(lái)源：Wohlers Associates）

下游：應(yīng)用場(chǎng)景
全球增材制造的應(yīng)用場(chǎng)景集中在航空航天、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域，在我國(guó)增材制造的落地場(chǎng)景更加集中在航空航天，2021年航空航天貢獻(xiàn)整個(gè)我國(guó)增材制造58%產(chǎn)值。

圖：2021年增材制造的下游應(yīng)用領(lǐng)域（來(lái)源：Wohlers Associates）

航空航天
根據(jù)Wohlers Associates數(shù)據(jù)，2021年航空航天增材制造市場(chǎng)規(guī)模25.61億美金，同比增長(zhǎng)30%。增材制造在航空航天領(lǐng)域仍有較大滲透空間：根據(jù)波音發(fā)動(dòng)機(jī)制造商賽峰集團(tuán)，3D打印制造零部件未來(lái)占航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的25%，目前整體滲透率0.19%左右。

根據(jù)華泰證券的預(yù)測(cè)，假設(shè)在悲觀（3%）、中性（5%）、樂(lè)觀（10%）情況下機(jī)身結(jié)構(gòu)件和起落架中增材制造工藝部件的滲透空間，2021-2030年我國(guó)軍機(jī)增材零部件市場(chǎng)空間分別為152.66/254.44/508.87億元。

圖：航空發(fā)動(dòng)機(jī)成本結(jié)構(gòu)占比（來(lái)源：華泰證券）

增材制造在航空航天中的應(yīng)用場(chǎng)景包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、無(wú)人機(jī)、商業(yè)航天運(yùn)載火箭等，根據(jù)華泰證券的預(yù)測(cè)，增材制造在航空航天領(lǐng)域長(zhǎng)期的滲透情況為：導(dǎo)彈>發(fā)動(dòng)機(jī)≈軍機(jī)。增材制造零部件相比傳統(tǒng)的鑄造、鍛件零部件，在靜強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度方面具備明顯優(yōu)勢(shì)，但在材料疲勞強(qiáng)度方面存在劣勢(shì)。

• 對(duì)于軍機(jī)來(lái)說(shuō)，鍛造工藝現(xiàn)階段比增材制造更合適：軍機(jī)本身服役周期長(zhǎng)，飛行環(huán)境惡劣，因此需要高靜強(qiáng)度、高疲勞強(qiáng)度的零部件，同時(shí)由于軍機(jī)機(jī)身主要以大鍛件為主，零件形狀構(gòu)造相對(duì)而言不復(fù)雜，因此軍機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件更適用于鍛造工藝
  

• 對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件對(duì)增材制造適用度更高：由于本身工作條件惡劣，雖然更換維修周期短，但為確保維修間隔之間部件疲勞穩(wěn)定性高，因此航發(fā)零部件同樣需要高靜強(qiáng)度、較高疲勞強(qiáng)度的性能，同時(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)部段構(gòu)型復(fù)雜，因此航發(fā)零部件對(duì)鑄造、鍛造和增材制造的適用度都較高；由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中較大比例的材料為高溫合金，高溫合金用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%~60%以上（渦輪盤、渦輪導(dǎo)向葉片、燃燒室和加力燃燒室），高溫合金由于普遍存在的焊接性能差的特點(diǎn)，也間接影響了航空發(fā)動(dòng)機(jī)增材制造件的滲透率天花板。
  

• 導(dǎo)彈對(duì)于增材制造工藝的適用度較高：由于其是一次性耗材，因此對(duì)材料疲勞強(qiáng)度要求相對(duì)不高，而對(duì)零部件的靜強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度要求較高，因此對(duì)增材工藝適用度較高。
  

圖：航空發(fā)動(dòng)機(jī)可用的金屬直接增材制造零部件（來(lái)源：華泰證券）

增材制造工藝在航空航天的應(yīng)用價(jià)值不容忽略，主要體現(xiàn)為通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得飛機(jī)減重，進(jìn)一步降低成本，同時(shí)增材制造為復(fù)雜拓?fù)鋬?yōu)化構(gòu)型的制備提供了新途徑。根據(jù)美國(guó)nTopology公司官網(wǎng)，公司與美國(guó)空軍航空技術(shù)學(xué)院（AFIT）合作，采用Inconel 718鎳合金增材制造技術(shù)制備了Cubsat立方衛(wèi)星的三維點(diǎn)陣支架，相比于傳統(tǒng)的鋁支架結(jié)構(gòu)，整體減重50%，零件數(shù)量從150件縮減到25件，結(jié)構(gòu)剛度得到了顯著提升。根據(jù)Fraunhofer IWS, Annual report，Thales Alenia Space公司與歐洲航天局（ESA）合作，開(kāi)發(fā)了一種適用于異形承力結(jié)構(gòu)的三維點(diǎn)陣填充算法，并通過(guò)增材制造應(yīng)用于可展開(kāi)太陽(yáng)能帆板結(jié)構(gòu)。相比于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)重量減輕了80%，零件數(shù)減少了90%，制造成本降低了75%。

醫(yī)療
3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用包括：個(gè)性化植入體、批量種植體、牙科等。

• 增材制造的個(gè)性化植入物應(yīng)用領(lǐng)域廣泛：應(yīng)用在整形領(lǐng)域，可用于增強(qiáng)面部或身體形狀的植入物，通常由聚合物和硅樹(shù)脂制成；也可以在口腔頜面外科手術(shù)后使用個(gè)性化鈦板將骨節(jié)段固定在預(yù)定形狀和患者匹配的植入物以替代顳下頜關(guān)節(jié)；另外，在骨科手術(shù)中，可以使用鈦植入物，用于替換因外傷或腫瘤而丟失的骨質(zhì)缺失部分。代表公司如Neurological surge，植入顱骨成形術(shù)以替換顱骨中缺失的骨骼。
  

• 增材制造應(yīng)用在批量種植體生產(chǎn)中最常見(jiàn)的應(yīng)用是：采用鈦合金或聚醚酮酮 (PEKK) 制成的脊柱融合裝置（稱為脊柱融合器）；由鈦合金（通常為TC4）和鈷鉻合金制成的髖臼杯（稱為髖杯）；由鈦合金制成，軸承表面通常由聚乙烯制成的脛骨底板，即全膝關(guān)節(jié)置換的脛骨；以及由鈦合金制成用于四肢的間隙填充楔形物。
  

增材制造應(yīng)用于牙科可用于制作鑄造冠、橋和內(nèi)冠的模型，當(dāng)前3D打印在口腔醫(yī)療滲透率較低，2020年滲透率不到2%，市場(chǎng)規(guī)模19億美元。Stratview預(yù)計(jì)2026年全球口腔增材制造市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到86億美元，6年復(fù)合增速為29%。代表公司包括Align Technology 等。

其他
3D打印用于模具制造：模具的特點(diǎn)是制造流程復(fù)雜，制造需求差異大，一次制作批量少。3D打印一方面可以加速模具成型時(shí)間，降低全生命周期成本。以百事可樂(lè)為例，其生產(chǎn)的可樂(lè)包裝瓶模具，使用傳統(tǒng)制造方法加工前后需要6周左右，3D打印技術(shù)可以保證一套完整的模具在12個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，成本方面單套1萬(wàn)美金可以縮減為350美金。全周期成本降低96%。另一方面，3D打印技術(shù)提供隨性冷卻水道，確保制品在冷卻過(guò)程中形變程度較小。隨性冷卻水路完美利用3D打印在復(fù)雜的管路制造方面的優(yōu)勢(shì)，使得制品在冷卻過(guò)程中降低15-90%的形變度。

圖：中國(guó)模具市場(chǎng)規(guī)模和增速（來(lái)源：中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)）

圖：模具下游應(yīng)用場(chǎng)景（來(lái)源：中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)）

3D打印用于汽車開(kāi)發(fā)：對(duì)于動(dòng)力總成的開(kāi)發(fā)，可以使用增材制造研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱部件，例如3D打印渦輪增壓器、3D打印變速箱殼體等，目前德國(guó)Robert Hofmannn已經(jīng)為德國(guó)大眾用輕質(zhì)鋁合金打印了全功能的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體。對(duì)于電器的開(kāi)發(fā)，3D打印可以實(shí)現(xiàn)車身控制模塊的支架設(shè)計(jì)驗(yàn)證，通過(guò)靜態(tài)分析和實(shí)車安裝發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升零件強(qiáng)度和可制造性，進(jìn)一步提升產(chǎn)品成熟度。

圖：增材制造汽車行業(yè)應(yīng)用

此外，3D打印也逐漸在探索應(yīng)用于電力和能源領(lǐng)域，用于改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)、電池、離心泵葉輪等的性能和交付周期。

圖：增材制造電力能源行業(yè)應(yīng)用

六、海內(nèi)外公司分析
增材制造的行業(yè)巨頭擴(kuò)張方式主要有兩種：
一是單一設(shè)備制造商通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈整合，向系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)變。Stratasys和3D Systems分別通過(guò)全球并購(gòu)，收購(gòu)專用材料生產(chǎn)商、軟件開(kāi)發(fā)商、3D掃描儀制造商、服務(wù)提供商等數(shù)十家企業(yè)，打造完整產(chǎn)業(yè)鏈。

二是大型用戶企業(yè)直接布局增材制造領(lǐng)域，從用戶向裝備制造商或服務(wù)提供商轉(zhuǎn)變。GE通過(guò)全球并購(gòu)實(shí)現(xiàn)從增材制造應(yīng)用向增材制造裝備及服務(wù)供應(yīng)商轉(zhuǎn)變。GE公司2010年開(kāi)始布局增材制造技術(shù)，通過(guò)不斷并購(gòu)實(shí)現(xiàn)從增材制造用戶方到服務(wù)提供方的轉(zhuǎn)變。2016年，GE公司成功收購(gòu)瑞典Arcam公司和德國(guó)Concept Laser公司，成為金屬增材制造領(lǐng)域的佼佼者，并在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了增材制造零部件的規(guī)模化應(yīng)用。

領(lǐng)先的增材制造公司一直積極參與并購(gòu)來(lái)擴(kuò)張規(guī)模：3D Systems 收購(gòu)了 Titan Robotics，Markforged 收購(gòu)了 Digital Metal。AM 軟件公司也在被收購(gòu)，例如 AM 系統(tǒng)制造商 Carbon 收購(gòu)了 Paramatters。大型 AM 軟件提供商 Materialise 收購(gòu)了 Identify3D。甚至長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 MakerBot 和 Ultimaker 也在桌面 3D 打印領(lǐng)域聯(lián)合起來(lái)。

海外公司發(fā)展
海外增材制造公司股票在 2022 年普遍大幅下跌，估值在 2023 年開(kāi)始回升：海外公司中3D Systems 和 Stratasys 是市場(chǎng)市值較大的公司。3D Systems 的股價(jià)在 2022 年初為 24 美元，2022年下跌約 66% 至 7 美元。其他增材制造公司在 2022 年也出現(xiàn)了類似的趨勢(shì)，Stratasys 股價(jià)下跌 52%，Desktop Metal 下跌 73%，Markforged 下跌 78%，Velo3D 下跌 77%。表現(xiàn)不佳的主要原因是利率飆升打壓了成長(zhǎng)型的股票，此外，零部件短缺造成的供應(yīng)鏈中斷、持續(xù)通貨膨脹導(dǎo)致投入成本上升，以及許多終端市場(chǎng)的需求疲軟也導(dǎo)致了股價(jià)的下跌。大部分上市公司的股票在2023年3 月份上漲：3D Systems 上漲 54%，Stratasys 上漲 20%，Desktop Metal 上漲 65%。

財(cái)務(wù)表現(xiàn)方面，頭部公司營(yíng)收增速不高，很多公司處于虧損狀態(tài)：Stratasys 2022 年的收入為 6.51 億美元，比 2021 年的 6.07 億美元增長(zhǎng) 7%。3D Systems 2022 年的收入為 5.38 億美元，比 2021 年的 6.16 億美元下降 13%。很多公司處于虧損狀態(tài)，主要是由于公司處于成長(zhǎng)期需要進(jìn)一步投入資金或者運(yùn)營(yíng)效率導(dǎo)致。

表：海外公司收入利潤(rùn)情況

國(guó)內(nèi)上市公司表現(xiàn)
市值表現(xiàn)方面，國(guó)內(nèi)上市公司市值保持持續(xù)上升。鉑力特上市首日市值51億元（2019年7月22日），截止2023年8月2日市值195億元，上漲282%。華曙高科上市首日市值128億元（2023年4月17日），截止2023年8月2日市值為141億元。行業(yè)受益于軍工訂單上漲和增材制造的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)，兩家公司均處于高景氣度，公司市值持續(xù)上漲。

財(cái)務(wù)表現(xiàn)方面，國(guó)內(nèi)上市公司營(yíng)收持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，近兩年處于盈利狀態(tài)：鉑力特 2022 年的收入為 9.12 億元，比 2021 年的5.49億元增長(zhǎng) 66.11%。華曙高科2022 年的收入為 4.52億元，比 2021 年的3.32億元增長(zhǎng)36.42%。兩家公司均連續(xù)3年保持較高增速，最近兩年公司規(guī)模逐漸擴(kuò)張，盈利能力也呈現(xiàn)向好狀態(tài)。

表：國(guó)內(nèi)公司收入利潤(rùn)情況

鉑力特公司研究
鉑力特公司成立于2011年，其核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)從 1995 年即開(kāi)始從事金屬增材制造技術(shù)研究工作。2012年發(fā)現(xiàn)SLM市場(chǎng)前景較好，隨即引進(jìn)三臺(tái) EOS 激光選區(qū)熔化設(shè)備，進(jìn)行復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)激光選區(qū)熔化工藝技術(shù)研究和產(chǎn)品工程化應(yīng)用研究工作。2014 年走向商業(yè)化，公司自主開(kāi)發(fā)的商用化激光選區(qū)熔化設(shè)備 S300 設(shè)備研制成功。2015 年，公司成功研制出高精度、高穩(wěn)定性的激光選區(qū)熔化設(shè)備 BLT-S310，并通過(guò)空客公司設(shè)備認(rèn)證。2017年開(kāi)始進(jìn)行金屬增材制造專用材料批量生產(chǎn)設(shè)備與工藝研發(fā)，并于 2018 年，建立了高品質(zhì)球形金屬粉末試驗(yàn)生產(chǎn)線。

公司團(tuán)隊(duì)背靠西工大，企業(yè)具備較為成熟的“產(chǎn)學(xué)研”合作體系。技術(shù)研發(fā)方面，公司 2018 年聯(lián)合 西北工業(yè)大學(xué)等高校院所專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成立鉑力特協(xié)同創(chuàng)新研究院，依托自身工藝與設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)積累及學(xué)術(shù)前沿成果，面向用戶提供基于增材制造的產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化服務(wù)及設(shè)計(jì)方法培訓(xùn)。

客戶方面，公司面向客戶行業(yè)包括航空航天、工業(yè)機(jī)械、能源動(dòng)力、科研院所、醫(yī)療研究、汽車制造及電子工業(yè)等，公司在航空航天領(lǐng)域，市場(chǎng)占有率較高 ：已經(jīng)覆蓋客戶包括中航工業(yè)下屬單位、航天科工下屬單位、航天科技下屬單位、航發(fā)集團(tuán)下屬單位、中國(guó)商飛、中國(guó)神華能源、中核 集團(tuán)下屬單位、中船重工下屬單位以及各類科研院校 。2020~2022 年，公司前五大客戶營(yíng)收占比自 39.7%提升 29.1ppt 至 68.8%。

圖：2019-2022公司前五大客戶銷售額和占比（來(lái)源：公司公告、民生證券）

圖：2018-2022鉑力特市占率（來(lái)源：公司公告、民生證券）

產(chǎn)品方面，公司面向客戶提供設(shè)備、服務(wù)、材料等多種產(chǎn)品。市場(chǎng)占有率呈現(xiàn)逐年提升趨勢(shì)。

• 設(shè)備類：公司SLM設(shè)備應(yīng)用在載人飛船引擎中，冷卻道、噴油嘴和節(jié)流閥等結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度非常高的產(chǎn)品中，其他激光同步送粉、電弧熔絲等路線也保持積極關(guān)注和布局。
  

• 服務(wù)類：公司已經(jīng)在航空航天、汽車制造等多個(gè)領(lǐng)域提供定制化產(chǎn)品交付。
  

• 材料類：公司已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)多個(gè)傳統(tǒng)牌號(hào)的鈦合金和高溫合金材料， 同時(shí)，公司自主研發(fā) TiAM1、AlAM1、TC18、In738、K452 等 10 余種專用粉 末材料，解決了傳統(tǒng)牌號(hào)材料成形沉積態(tài)殘余應(yīng)力高、工藝適應(yīng)性差、打印開(kāi)裂 等問(wèn)題。2022 年已完成 10 條增材制造專用高品質(zhì)金屬粉末生產(chǎn)線建設(shè) 。
  

圖：鉑力特金屬增材制造產(chǎn)品案例（來(lái)源：招股說(shuō)明書(shū)、華泰證券）

財(cái)務(wù)表現(xiàn)方面：2022年之前公司收入增速維持在30%左右，2022年公司收入大幅增加達(dá)66%。在收入構(gòu)成中，航空航天占比60-70%，收入模式主要為打印產(chǎn)品和打印設(shè)備。2019~2021 年增材制造行業(yè)平均研發(fā)費(fèi)用率連續(xù)三年超 36%，高研發(fā)費(fèi)用率主要由于行業(yè)仍處于高速發(fā)展期，部分公司仍處于發(fā)展初期，研發(fā)投入相對(duì)較高。

圖：鉑力特金屬增材制造產(chǎn)品案例（來(lái)源：招股說(shuō)明書(shū)、華泰證券）

圖：增材制造公司研發(fā)費(fèi)率（來(lái)源：Wohlers Associates）

未來(lái)鉑力特計(jì)劃全產(chǎn)業(yè)鏈布局增材制造：圍繞金屬 3D 打印服務(wù)、設(shè)備、打印用原材 料、零件創(chuàng)成設(shè)計(jì)與技術(shù)服務(wù)等構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈 。同時(shí)聚焦金屬、全球化、規(guī)�；�：聚焦金屬 3D 打印主航道，實(shí)現(xiàn)讓金屬 3D 打印走進(jìn)千萬(wàn)家工廠的愿望，并 進(jìn)一步促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，使公司成為全球領(lǐng)先的增材技術(shù)解決方案提供商。 持續(xù)降低增材制造成本、探索技術(shù)突破：一方面在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域公司將不斷加大研發(fā)投入，實(shí)現(xiàn)新的突破，積極探索行業(yè)需求與技術(shù)前沿。從零件結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、性能等方面持續(xù)攻堅(jiān)克難，并不斷豐富工藝技術(shù)路線，保持技術(shù)先進(jìn)性，形成系統(tǒng)長(zhǎng)久的企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，在工程應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化方面，由工藝、裝備和材料構(gòu)成的產(chǎn)品解決方案， 追求很好的批產(chǎn)穩(wěn)定性、質(zhì)量一致性、具有競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)境友好性。要為各個(gè) 應(yīng)用領(lǐng)域或場(chǎng)景，提供最佳的解決方案，持續(xù)降低成本和提升效率，讓金屬 3D 打印盡快地成為基礎(chǔ)性的制造方法，以帶來(lái)更大規(guī)模的應(yīng)用。

七、投資邏輯
對(duì)于增材制造領(lǐng)域公司的投資布局，核心關(guān)注三個(gè)維度：

技術(shù)層面：①關(guān)注切入的技術(shù)路線成熟度：技術(shù)路線處于概念驗(yàn)證階段、首次使用驗(yàn)證還是已經(jīng)投入產(chǎn)業(yè)化，不同的成熟度影響了技術(shù)路線的風(fēng)險(xiǎn) ②關(guān)注技術(shù)路線本身的難度：不同路線對(duì)核心零部件、工藝、材料、軟件的要求不同，決定了實(shí)現(xiàn)的難易度不同，難度高的技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)的時(shí)間周期更長(zhǎng)，壁壘也更高 ③關(guān)注技術(shù)路線在特定場(chǎng)景中的唯一性：同一個(gè)場(chǎng)景可能多個(gè)增材制造技術(shù)路線都可以打印交付產(chǎn)品，也可能面臨傳統(tǒng)工藝鑄造、鍛造等競(jìng)爭(zhēng)，如果公司可以找到該技術(shù)路線有明顯優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)景，且其他工藝技術(shù)沒(méi)有辦法解決或者優(yōu)勢(shì)不夠突出，這樣的場(chǎng)景是最容易商業(yè)化的。

商業(yè)化層面：技術(shù)是否能夠商業(yè)化核心是成本和效率的優(yōu)勢(shì)有多明顯。商業(yè)化能力一方面可以關(guān)注切入場(chǎng)景的市場(chǎng)容量：切入的是研發(fā)試制階段還是批量化生產(chǎn)階段？如果是批量化生產(chǎn)階段，零件需求量多少？另一方面可以關(guān)注所選行業(yè)（航空航天、工業(yè)、醫(yī)療、消費(fèi)等）是否有明顯的需求和起量勢(shì)能，例如航空航天小批量出貨的場(chǎng)景很多，和增材制造的技術(shù)特征天然適配，受益于航空航天訂單起量，切入該場(chǎng)景的3D打印需求增速也很明顯。工業(yè)領(lǐng)域則增材制造滲透率更低，目前部分場(chǎng)景已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成本持平，未來(lái)有仍有較大滲透空間。

公司層面：①關(guān)注公司切入的產(chǎn)業(yè)鏈位置：是否在產(chǎn)業(yè)鏈中處于強(qiáng)勢(shì)地位且有足夠話語(yǔ)權(quán) ②關(guān)注公司是否為行業(yè)頭部：對(duì)于設(shè)備類的廠商，頭部的2-3家更容易形成品牌效應(yīng)和規(guī)模優(yōu)勢(shì) ③關(guān)注團(tuán)隊(duì)的組織效率、創(chuàng)始人對(duì)于行業(yè)的理解和公司戰(zhàn)略的把握。