財通證券 增材制造（3D打印）行業(yè)研究：多行業(yè)同步滲透，成長空間穩(wěn)步打開

（報告出品方/作者：財通證券，佘煒超、張飛）

1 增材制造：數(shù)字時代的智能制造
1.1 化數(shù)字為實體，鑄虛擬至現(xiàn)實

增材制造是指利用打印頭、噴嘴或其他打印技術，通過材料堆積的方式來制造 零件或實物的工藝。增材制造（Additive Manufacturing；AM）亦被稱為 3D 打印， 不同于傳統(tǒng)制造業(yè)通過切削等機械加工方式對材料去除從而成形的“減”材制造， 增材制造通過對材料自下而上逐層疊加的方式，將三維實體變?yōu)槿舾蓚�二維平面， 大幅降低了制造的復雜度。增材制造一般可以分為 6 個步驟。

1）3D 建模：使用 CAD 軟件進行建模；
2）轉化為 STL：將模型文件轉化為 STL 文件格式；
3）切 片處理：將 STL 文件導入切片軟件進行切片處理；
4）增材制造：根據(jù)切片路徑 信息控制打印過程；
5）去除增材制造支撐：將打印好的模型從打印機器中取出；
6）產品后處理：使用打磨、拋光、著色等工藝加強產品外觀以及力學等性能。

增材制造技術的發(fā)展大致分為“快速原型制造”和“金屬直接增材制造”兩個 階段。原型制造包括 SLA、LOM、FDM、SLS，由于受工藝和材料的限制，加 工的成品無法達到產品級別性能要求，只能作為原型，或用于模具制造的樣件， 所以被稱為“快速原型制造”。然而 SLM、LENS、EBSM、EBF、IFF、WAAM 以 激光束、電子束、等離子束或電弧為熱源，能對制備好的金屬粉材或絲材進行逐 層熔化或堆積，可直接制造出金屬零件成品或半成品，因此被稱為“金屬直接增 材制造”。 增材制造技術隨著技術、材料、工藝的發(fā)展，打印的成品在結構和性 能上有很大改善，正在由“原型”向“產品”逐步升級。

與傳統(tǒng)制造的“減材制造”方式相比，增材制造的“增材制造”特性使其與傳統(tǒng)制造形成較好互補。傳統(tǒng)制造主要通過鑄造、鍛造、機械加工等方式將原材料 加工為所需的零部件或產品，這種加工方式對加工流程簡單的產品可以實現(xiàn)大規(guī) 模生產，生產效率較高，但對于批量較小，工藝復雜的產品則效率顯著下降。增 材制造技術通過逐層添加材料的方式進行制造，可以實現(xiàn)對復雜結構、小批量結 構的高效制造，因此，增材制造可以形成對傳統(tǒng)制造領域的有效補充。



與傳統(tǒng)精密加工相比，金屬增材制造技術存在如下優(yōu)勢：1）縮短新產品研發(fā)及 實現(xiàn)周期；2）可高效成形更為復雜的結構；3）實現(xiàn)一體化、輕量化設計；4） 材料利用率較高；5）實現(xiàn)優(yōu)良的力學性能；6）對于批量較小的生產任務，可以 顯著降低單件成本。

1.2 多技術路線并存，性能各有優(yōu)劣

增材制造從誕生至今近 40 年，目前處于多技術路線共存的狀態(tài)。目前的技術路 線主要有 7 個：1）粉末床熔融；2）定向能量沉積；3）立體光固化；4）粘接劑 噴射；5）材料擠出；6）材料噴射；7）薄材疊層。七種基本的增材制造工藝中， 金屬增材制造工藝原理主要為粉末床熔融和定向能量沉積兩大類別，采用這兩類 工藝原理的金屬增材制造技術都可以制造達到鍛件標準的金屬零件。

1.3 金屬增材制造技術未來發(fā)展趨勢

兼顧高性能、高精度、高效率、低成本、更大的加工尺寸范圍和更廣泛的材料 將是金屬增材制造技術未來發(fā)展方向。金屬增材制造技術的發(fā)展并不是孤立的， 其涉及制造工藝、設備、材料、優(yōu)化設計等各個方面，總體來看，金屬增材制造 技術未來將分別在制造工藝、制造設備、制造原材料、優(yōu)化設計等方面有較為明 確的發(fā)展趨勢：1）制造工藝方面：克服現(xiàn)有技術缺陷并提升優(yōu)勢，發(fā)展增減材 復合制造技術，發(fā)展新工藝理論； 2）設備方面：大型化、專業(yè)化以及智能化； 3）原材料方面：開發(fā)更多種類、更高品質、更專業(yè)化原材料，以及單一原材料 向復合材料發(fā)展；4）優(yōu)化設計方面：突破傳統(tǒng)制造思維束縛，發(fā)展拓撲優(yōu)化設 計、點陣結構設計、點陣結構設計、一體化結構設計等輕量化設計。

2 增材制造市場空間廣闊，多領域應用穩(wěn)步拓展

2.1 國家制造升級重點發(fā)展方向，密集政策推動行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展

增材制造是先進制造的重點方向，國家密集政策推動行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。中國高度 重視增材制造產業(yè)發(fā)展， 工信部會同國家發(fā)改委、教育部、科技部、財政部等 部門印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，明確將選區(qū)激光熔融裝備、選區(qū)激光 燒結成形裝備列入智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動，加強自主供給，壯大產業(yè)體系新 優(yōu)勢。

2.2 增材制造進入高速增長期，設備及服務仍將占據(jù)主要部分

中國增材制造發(fā)展迅速，并將在未來繼續(xù)保持較高速度增長。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)， 2012-2022 年，中國增材制造產業(yè)規(guī)模自 10 億元增長至 320 億元，年復合增長率 為 41.42%，2019-2022年，中國增材制造產業(yè)市場規(guī)模年復合增長率為 26.52%， 根據(jù)左世全《增材制造十年發(fā)展及展望》數(shù)據(jù)，我國增材制造產業(yè)規(guī)模有望于 2027 年超過千億元，2022-2027 年年復合增長率有望達到 25.59%。根據(jù)工信部裝 備工業(yè)發(fā)展中心對 50 家行業(yè)企業(yè)的調研數(shù)據(jù)，調研企業(yè)在裝備、服務、材料、 零部件（掃描振鏡、三維掃描儀、激光器、過程傳感器等）等環(huán)節(jié)的營收占比分 別為 53.2%、26.0%、12.4%和 5.9%，裝備及服務仍舊占據(jù)市場主導地位。

增材制造已經在諸多領域穩(wěn)步拓展應用。目前增材制造應用領域已經從早期的航 空航天等高端制造領域逐步拓展至多個領域，2021 年，航空航天依然是增材制 造應用最多的領域，占比為 16.8%，其次分別為醫(yī)療/牙科（占比 15.6%）、汽車 領域（14.6%）、消費電子（11.8%）、學術科研（占比 11.1%）等。



2.3 航空航天零部件工藝復雜，成為增材制造天然適配領域

部分航空航天零部件工藝復雜，在此場景下增材制造成為理想解決方案。在航 空航天行業(yè)中，隨著產品復雜度提升，部分零部件結構越發(fā)復雜化，且呈現(xiàn)出一 體化程度逐漸提高的態(tài)勢，這使得其加工難度和裝配難度較高。針對這個趨勢， 部分航空公司開始采用增材制造技術制造相關零部件并取得良好效果。2010 年， GE 公司成立增材制造團隊致力于部分航空零部件的增材制造，此后的十余年間， GE 公司陸續(xù)完成了 LEAP 系列航空發(fā)動機引擎噴油嘴的增材制造，熱交換器的 增材制造，渦輪葉片的增材制造等一系列航空零部件的增材制造。

增材制造技術在減少航空發(fā)動機零部件數(shù)量、減輕機身重量方面效果顯著。GE Catalyst 渦槳發(fā)動機將成為全世界第一款集成螺旋槳操作全權數(shù)字控制的渦槳發(fā) 動機，該發(fā)動機超過三分之一的部件是通過增材制造技術生產制造的。在此發(fā)動 機中有 855 個單獨的部件可以通過增材制造技術組合成 12 個部件，因此大幅提 升了發(fā)動機研制速度，還幫助發(fā)動機成功“瘦身”100 多磅。在 GE 發(fā)動機噴嘴 中，增材制造技術使其原來的 20 個零部件縮減為 1 個零部件，最終成品重量比 原來降低 25%，使用壽命提升 5 倍。

航天火箭結構復雜批量較小，是 3D 打印的天然適用場景。與典型工業(yè)零部件相 比，火箭等航天運載工具總體呈現(xiàn)出結構復雜、批量較小的特征，從經費上看， 火箭作為系統(tǒng)工程，存在設計線、生產線和測試線三條業(yè)務流，其中設計線占一 發(fā)火箭首型科研經費的 70%，生產線占火箭首型科研經費的 30%，在設計線中， 3D 打印的應用可以大幅降低設計成本，縮短設計周期，同時，小批量的生產線 使用 3D 打印工藝更能極大縮減生產成本。除此之外，在火箭設計制造場景中使 用 3D 打印技術還有以下優(yōu)點：1）拓展設計空間，不同部分一體化設計制造成為 可能；2）有效減少零件數(shù)量，例如華曙高科采用 SLM 工藝制造的火箭發(fā)動機收 擴段可以實現(xiàn)一體化成形，大大縮減零件數(shù)量；3）結構部件的集成與減重。當 前增材制造已經在中國航天領域加快布局應用，2022 年 12 月 27 日，西安航天發(fā) 動機有限公司增材制造中心基于液體動力制造及航天裝備發(fā)展需求，分兩批引進 近百臺增材制造設備，推進增材制造產業(yè)化發(fā)展。

我們認為，3D 打印工藝本身的高度定制化、設計自由化、材料使用高效化或將 突破航空航天領域零部件設計約束，傳統(tǒng)制造工藝下難以制造的零部件在增材制造場景下成為可能，航空航天領域設計空間獲得較大拓展，零部件結構簡化并減 重難度顯著下降，未來增材制造在航空航天領域的滲透率或將穩(wěn)步提升。

2.4 醫(yī)療領域產品高度定制化，增材制造滲透率穩(wěn)步提高

人類個體差異造成多數(shù)醫(yī)療器材需要定制化，這種特性決定了增材制造在醫(yī)療 方面的滲透率穩(wěn)定提升�；�于人體存在個體差異而傳統(tǒng)制造醫(yī)療器械多為標準化 樣式或尺寸的現(xiàn)狀，增材制造憑借可個性化定制的特點在醫(yī)療領域內應用逐步廣 泛，主要應用方向包括骨科植入物、齒科、康復輔助器具以及制藥等。

2.4.1 骨科植入物領域 3D 打印應用廣泛，市場規(guī)模龐大，發(fā)展空間廣闊

骨科植入物主要分為標準化、個性化兩類，使用材料為金屬、高分子聚合物、生 物陶瓷、碳質材料等。根據(jù)智研瞻產業(yè)研究院統(tǒng)計，中國骨科 3D 打印設備行業(yè) 市場規(guī)模或將在 2021-2026 年持續(xù)維持 50%左右增長率，2026 年后同比增長率持 續(xù)增高，2029 年市場規(guī)模有望達到 1689.32 億元，市場空間廣闊，增長后勁十足。

2.4.2 齒科天然具備定制化屬性，增材制造在齒科領域空間廣闊

齒科是增材制造的重要應用領域，日益提高的齒科治療需求或將成為增材制造 的重要成長因素。根據(jù)世界衛(wèi)生組織，口腔三大疾病為錯頜畸形、齲病、牙周病。 《第四次全國口腔健康流行病學調查報告》顯示，中國錯頜畸形的患病率達 74%， 對應潛在錯頜畸形患病人數(shù)約 10.4 億人，中國 2021 年的正畸市場規(guī)模約為 412 億元，預計到 2025 年將達到 660 億元，2022-2025 年預計復合增速為 14.04%，成 為新一輪高速增長的藍海市場。正畸治療為典型的定制化治療，不同案例需要定 制不同矯正器，增材制造在正畸治療過程中可定制化生產透明陶瓷托槽矯治器、舌側牙托槽矯正器、隱形無托槽矯正器等治療器材，隨著增材制造技術滲透率在 正畸行業(yè)的穩(wěn)定提升以及正畸市場逐步擴大，正畸治療所需增材制造市場或將實 現(xiàn)高速成長。

人口老齡化及居民收入水平的提高，或將持續(xù)推動中國種植牙市場空間穩(wěn)步擴 大。根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù)，受人口老齡化影響，2020 年我國 35-74 歲的勞動人口及 老年人群體中還未接受齲病修復的人群達 3.67 億人，較 2015 年整體增加了 2900 萬人，預計 2025 年增長到 4.32 億人。隨著人民收入水平的提高、修復意識的提 升以及集采政策的推行，中國 65-74 歲老年人種植牙滲透率或將持續(xù)提升，預計 到 2025 年潛在種植牙數(shù)量將達到 1210 萬顆。傳統(tǒng)種植牙多采用錐柱狀種植體， 治療流程一般包括預備植牙孔、植入種植牙、埋入式愈合、二期手術、牙冠制作 及戴入等步驟，治療周期大約需要 6 到 8 個月，而 3D 打印種植牙可以直接生產 患者原生牙齒相同尺寸的牙冠與壓根，患者在種植牙時，既不需要額外植骨，也 不需要再給牙槽骨打洞，不僅創(chuàng)傷小、修復時間短，而且費用也將大大降低，種 一顆私人訂制的“3D 打印牙”費用預計在萬元以內。隨著技術成熟度不斷提升， 未來 3D 打印種植牙技術或將大幅普及。

國內覆蓋齒科增材制造的公司有先臨三維、鋮聯(lián)科技、上海聯(lián)泰等，業(yè)務范圍包 括 3D 打印服務、金屬、光固化樹脂增材制造設備、設計軟件、原材料等領域。 傳統(tǒng)牙齒修復需要有高技術水平、操作經驗豐富的醫(yī)師進行數(shù)小時的種植體選擇、 牙模灌注、臨時冠設計制作、假牙修飾裝配等工作。增材制造技術應用于口腔種 植領域大幅精簡傳統(tǒng)工序，縮短工作時間，返工率也大幅提升，同時降低操作人 員數(shù)量降低人工成本。

2.5 消費電子產品升級，增材制造應用場景逐步擴大

2.5.1 折疊屏手機風頭正盛，輕量化需求催生 3D 打印鈦合金市場

近年來手機等消費電子產品形態(tài)逐漸多樣化，更加復雜的產品形態(tài)使得增材制 造在消費電子領域的應用場景進一步擴大。近年來，折疊屏手機逐步發(fā)力高端市 場，根據(jù)艾瑞咨詢，中國智能手機市場出貨量受市場飽和、換機周期加長等因素 影響不斷下滑，折疊屏手機在行業(yè)出貨量下降大周期背景下實現(xiàn)持續(xù)的高速增長， 2022 年中國折疊屏手機出貨量同比增長 154%，預計 2023 年會迎來新的高速增 長，出貨量超過 550 萬臺。根據(jù) TrendForce 預測，2023 年全球可折疊智能手機市場出貨量會升至 1830 萬部，同比增長 43%，市場規(guī)模增長迅猛，配套手機鉸鏈 市場有望實現(xiàn)長足擴張。 2023 年 7 月 12 日，榮耀發(fā)布 Magic V2 手機，折疊屏旗艦手機 Magic V2，為滿足 在閉合狀態(tài)下 9.9 毫米厚度和 231 克的輕量化需求，鈦合金成為鉸鏈結構材料選 擇。3D 打印能夠較好地加工鈦合金，該部件先由鉑力特進行 3D 打印，接著由金 太陽進行研磨和拋光，最后由瑞聲進行組裝。3D 打印在手機鉸鏈方面的應用使 鈦合金的復雜零部件的加工更有效率，隨著 3D 打印技術成熟度的穩(wěn)步提高，消 費電子中的 3D 打印滲透率或將穩(wěn)步提升。



Magic V2 鈦合金鉸鏈軸蓋的 3D 打印毛胚件由鉑力特生產。其三季度實現(xiàn) 7.4 億 元營收，同比大增 42.5%，主要系定制化產品和自研 3D 打印設備均實現(xiàn)增長所 致，鉸鏈結構件為增材制造企業(yè)提供可觀收入結構。金太陽公司新研發(fā)的精密研 磨拋光系列產品可應用于鈦合金等新型材料。

2.5.2 鈦合金加速向消費電子滲透，3D 打印或將順勢實現(xiàn)高速增長

消費電子出于減重需要已逐步采用鈦合金作為結構材料，鈦合金良品率低的特 性或將催化 3D 打印技術在此領域的應用。iPhone 15 Pro 和 Pro Max 中框均采用 航空航天級鈦合金設計，iPhone 15 Pro 較 iPhone 14 Pro 減輕 19 克，重量降幅接 近 9%。此外，Apple Watch Ultra 2 系列手表亦采用鈦金屬表殼來提升機身堅固程 度。鈦合金手機中框整體良品率約為 30%-40%，遠低于鋁合金中框的 80%；且 加工時間長，約為鋁合金的 3-4倍。3D打印技術的引入有望有效提升鈦合金中框 良品率，有望顯著降低加工時間，使得鈦合金手機中框更具競爭性。鍛造鈦合金 主要在 3 個方面較為突出，一是強度和韌性；二是鍛造適用于大批量生產；三是大規(guī)模生產通常更具成本效益。隨著鈦金屬在消費電子領域的穩(wěn)定滲透，3D 打 印在消費電子領域的應用或將實現(xiàn)高速成長。

目前鈦合金軸蓋的材料成本 30 元左右，加工成本在 200~300 元之間，未來伴隨 手機出貨量的增長，鈦合金軸蓋量有望進一步規(guī)�；�量產，邊際成本進一步下降， 價格有望進一步下跌。鉑力特和華曙高科目前均參與了部分 Apple Watch 表殼供 應，涵蓋鈦合金和不銹鋼等業(yè)務。

2.6 從設計到制造，增材制造在汽車領域大有可為

增材制造可以極大縮短汽車設計研發(fā)周期，顯著提高設計效率。利用增材制造 技術，設計師可以在數(shù)小時或數(shù)天內制作出概念模型。由于 3D 打印的快速成型 特性，汽車廠商可以將其應用于汽車外形設計的研發(fā)。相較傳統(tǒng)的手工制作油泥 模型，3D 打印能更精確地將 3D 設計圖轉換成實物，而且時間更短，提高汽車設 計層面的生產效率。目前寶馬、奔馳設計中心等已經在設計方面開始利用 3D 打 印技術。

在材料方面，3D 打印允許多樣的材料選擇。不同的機械性能以及精準的功能性 原型制作，讓制造商在前期可以隨時修正錯誤并完善設計，使得錯誤成本最小化。 在工裝夾具方面，3D 打印技術提供了一種快速準確的方法，大幅降低了工具生 產的成本和時間。因此汽車制造商迅速在產能、效率和質量上都得到提升。針對 生產工具，例如水溶型內芯、碳纖維包裹、注塑成型等 3D 打印的應用，可以幫 助企業(yè)實現(xiàn)快速小批量工具定制、降低成本并縮短產品上市時間。 2020 年 3D 打印技術在汽車行業(yè)的應用中，動力部件占比 35.29%，占比較大； 其次是汽車內飾，同樣是 3D 打印重要應用方向。隨著技術及成本優(yōu)勢的提升， 3D 打印技術在汽車領域的應用范圍或將再次擴大，據(jù) Mordor Intelligence 所述， 2023-2028 年，全球汽車用 3D 打印市場年復合增長率或將達到 21.74%。

主流覆蓋汽車 3D 打印市場的 3D Systems、HP、EOS、Carbon、西門子、SLM Solution、Stratasys、Desktop Metal 等公司，市場空間廣闊。

3 增材制造全產業(yè)鏈構建，未來應用市場不斷擴大

增材制造不同于傳統(tǒng)制造業(yè)通過切削等機械加工方式對材料去除從而成形的“減” 材制造，是以三維模型數(shù)據(jù)為基礎，通過材料堆積的方式制造零件或實物的工藝。 根據(jù)鉑力特公司公告，3D 打印產業(yè)鏈可主要分為上游供應端：粉末、樹脂、線 材等原材料供應、核心硬件和輔助運行系統(tǒng)等 3D 打印設備生產基礎設施供應； 中游制造端：不同材料設備及打印服務、多基材料打印技術服務等；下游應用端：社媒網(wǎng)絡服務平臺、主要工業(yè)應用領域（航空航天、汽車、醫(yī)療、文教）、其余 特殊應用領域（生物、食品、建筑）。

3.1 增材制造上游：原材料價格低位，CAD 軟件國產率有待提高

增材制造上游金屬原材料包括鋁合金、鈦合金、鐵基合金等，非金屬原材料包括 樹脂、橡膠、陶瓷、石膏等。通過統(tǒng)計，金屬及非金屬原材料價格目前均處于三 年來低位，為下游增材制造產品價格提供較大浮動空間，增材制造廠商生產成本 可控，利潤空間較大。目前增材制造原材料制造廠商有中航邁特、鉑力特、有 研粉材等，涵蓋金屬、非金屬粉末及絲材等。目前國內增材制造材料仍處于較高 價格，材料成本仍占產品定價較高份額，原材料低價或將有效改善 3D 打印材料 成本情況，增厚產業(yè)利潤。

3.1.1 總體原料非金為主，生產成本成為市場痛點，粉末制備工藝以期降本

增材制造原材料主要分為金屬、非金屬兩大類，非金屬中主要分為無機及有機 高分子材料。各類增材材料應用于航空航天、船舶、汽車等工業(yè)領域以及文教、 生物醫(yī)療、器官組織移植替換等科教領域。除此以外，不同 3D 打印技術使用的 材料亦有不同，如 SLM 技術常用金屬材料，而 SLA 通常用光敏樹脂，F(xiàn)DM 通常 用工程塑料等。

目前我國 3D 打印材料使用非金屬仍占主要部分，與金屬材料相比大致形成 6：4 比例。金屬粉末質量是影響最終打印部件結構及性能質量以及使用成熟度的關鍵 因素，其質量越好，一致性越高，波動越小，粒徑越小，打印出的產品致密性、 機械性能越好�，F(xiàn)階段國內金屬粉末性能略差于國外，專業(yè)粉末材料體系不完備、標準缺乏、工藝性驗證不足等問題是主要原因。但 2015 年后國家針對 3D 打印材 料出臺多項政策，鼓勵行業(yè)發(fā)展的同時也制定了多項行業(yè)標準，不斷加速材料技 術的更新創(chuàng)造，目前相關專利申請量 2021 年達 3079 件，占全球 3D 打印材料專 利總量的 55.88%，超過美國位列第一。



上游材料供應商的運營痛點是制造成本。金屬 3D 打印材料中常用材料是鈦粉、 鋁合金粉和不銹鋼粉，價格是一般普通金屬材料的 10 倍。例如德國 EOS 公司生 產不銹鋼粉、鋁硅粉、鈦合金粉，價格是傳統(tǒng)粉體的 10-20 倍。目前 3D 打印用 鈦粉約 180 萬/噸，而航空用鈦材價格約為 20 萬/噸，差距較大�，F(xiàn)今 3D 打印產 品中金屬粉末占總成本 20-30%，傳統(tǒng)制造原材料成本占產品的 5%~10%左右。 與舊的高分子聚合物拉絲工藝相比，采用新的顆粒料熔融噴出的制作工藝或將能 有效減少 60%的成本。 根據(jù)上海市納米科技與產業(yè)發(fā)展促進中心統(tǒng)計，在所有金屬 3D 打印技術中，超 過 90%的裝備以金屬粉末作為原材料。金屬粉末制備方法按照制備工藝主要分 為：機械破碎法和物理化學方法的還原法、電解法、霧化法等。目前制備方法主 要有等離子旋轉電極霧化法（PREP）、氣霧化法（GA）、等離子霧化法（PA）、 等離子球化（PS）。

3.1.2 核心硬件價格下行趨勢明顯，CAD 軟件國產化率偏低

增材制造核心硬件主要包括主板、DLP 光引擎、振鏡系統(tǒng)、激光器等 3D 打印設 備的核心零件等。據(jù)前瞻產業(yè)研究院所述，我國激光器價格下降趨勢明顯，我國 3kW 光纖激光器價格從 2018 年的 40 萬元/臺下降至 2021 年的 10 萬元/臺，降幅 達到 75%。據(jù)中經智盛研究院，2017年我國激光振鏡平均價格為 2225.71元/套， 2021 年為 2139.43 元/套，降幅為 3.88%。 激光器和振鏡構成 3D 打印設備主要價值占比，屬于光學熱學類產品，以華曙高 科為例成本占比超過 30%。目前核心硬件供應商主要有金橙子、大族激光等振 鏡生產商；英諾激光、光智科技等激光器生產商以及其他硬件供應商如炬光科技 等。中低端振鏡控制系統(tǒng)已基本實現(xiàn)國產化，高端應用領域國產化率僅 15%左右， 以金橙子為例，我國激光器性能及價格相比國外產品優(yōu)勢已顯，導致其 2020 年 毛利率下降，因此高端激光器領域若國產化率進一步提高，核心硬件成本有望進 一步降低，獲得更大的成本優(yōu)勢。

3D 打印相關軟件主要包括 3D打印設備工業(yè)軟件系統(tǒng)以及應用軟件。應用軟件可 由產業(yè)鏈上中下游主體及專業(yè)軟件供應商開發(fā)提供，如輔助設計軟件、工程處理 軟件、仿真模擬軟件、智能處理軟件等；設備工業(yè)軟件指控制 3D 打印設備制造 運行全環(huán)節(jié)的整體控制系統(tǒng)，例如 CAD、CAE、CAM、MES/ERP/PLM 等。目 前行業(yè)內大部分 3D 打印設備制造企業(yè)的設備工業(yè)軟件系統(tǒng)系向第三方采購，軟 件性能提升依賴并受制于軟件服務商，因此完全自主知識產權的軟件系統(tǒng)將有助 于設備制造企業(yè)提升行業(yè)競爭力，或將成為該領域內公司共同努力方向。

3.2 增材制造中游：國內主供工業(yè)制造，國外應用范圍廣泛

目前中國 3D 打印設備主要以 SLS/SLM 和非金屬的 FDM 為主，前兩者占比約 32%，F(xiàn)DM 大約占整體的 15%，主要應用場景分別為工業(yè)級和桌面級。

國內外生產企業(yè)商業(yè)模式和技術路徑有所差別，綜合來看國外企業(yè)核心技術涉獵 金屬和非金屬兩大板塊，應用范圍廣。國內企業(yè)核心技術專攻性強，例如鉑力特 70%以上設備應用于航空航天制造。

3.3 增材制造下游：對內工業(yè)級、對外消費級多場景齊發(fā)力

根據(jù)鉑力特公告，增材制造技術在下游行業(yè)的應用方式主要分為直接制造、設 計驗證和原型制造：直接制造指根據(jù)三維模型，直接用增材制造技術生產最終產 品，具有產品定制性強與產品精度硬度高的特點，是未來增材制造技術的主要發(fā) 展趨勢。與傳統(tǒng)制造相比，采用增材制造技術進行設計驗證及原型制造，可節(jié)約 時間與經濟成本。原型設計驗證（POC）是構思和原型之間產品開發(fā)過程的一個 階段，制作概念原型的目的是展示構思的功能及其可用性。使用 3D 打印在打印 速度、學習難度、經濟成本、設計定制自由度等多方面均具有優(yōu)勢。增材制造在 維修領域也具有市場，使用增材制造技術不僅能簡化維修程序，還可實現(xiàn)傳統(tǒng)工 藝無法實現(xiàn)的高還原度與制造材料原型匹配的功能。

對內主要面向工業(yè)級高端制造，3D打印應用領域中工業(yè)級占比65%~70%，工業(yè) 級應用以金屬為主，航空航天是目前我國增材制造應用的主要領域，對 3D 打印 需求彈性相對較小、功能敏感性高，是 3D 打印需求最落地，應用最旺盛的領域。 據(jù)艾瑞咨詢預計，2022 年航天領域應用規(guī)模約為 15-20 億元。 對外主要面向消費級設備服務，占比 30%~35%，以非金屬為主，主要應用于科 教、藝術模型。80%-90%的桌面消費級 3D 打印機出口海外，主要原因是國內產 業(yè)鏈成熟、技術簡單且原材料成熟度高，整體設備售價低于國外。



4 重點公司分析

4.1 鉑力特：增材制造設備及服務一站式供應商

鉑力特專注于工業(yè)級金屬增材制造，客戶主要分布于航空航天、工業(yè)機械、能源 動力、科研院所、醫(yī)療研究、汽車制造及電子工業(yè)等領域，公司相關產品及服務 以直銷方式為主。公司自主研發(fā)多個型號的增材制造設備，并向客戶提供“一站 式”的服務。 2023 年前三季度公司實現(xiàn)總營收 7.42 億元，同比增長 42.50%，主要系公司生產 經營規(guī)模擴大，并持續(xù)開拓新市場和應用領域，3D 打印定制化服務和自研 3D 打 印設備營業(yè)收入均有所增長所致，歸母凈利潤 0.38 億元，同比增長 273.92%，實 現(xiàn)大幅增長，主要系營業(yè)收入實現(xiàn)較大增長以及計提股份支付費用減少所致。

鉑力特各業(yè)務板塊中 3D打印定制化產品及技術服務和自研 3D打印設備、配件及 技術服務占據(jù)絕大部分收入。主營業(yè)務毛利率較高，近年來維持高毛利水平，公 司盈利能力較強。公司深耕航空航天領域，在國內航空航天增材制造金屬零部件 產品中市占率較高，近年積極參與消費電子領域，有望為公司帶來新的價值增量。

繼 IPO 項目之后，鉑力特通過定增項目再次擴大產能。公司 2022 年金屬粉末銷 量 31.36噸，本次定向增發(fā)擴充產能或將大幅提升金屬 3D打印原材料生產能力， 提升金屬 3D 打印定制服務產量，為公司盈利業(yè)績提升提供堅實動力。

4.2 華曙高科：增材制造裝備核心供應商

華曙高科專注于工業(yè)級增材制造設備的研發(fā)、生產與銷售，提供金屬（SLM）增 材制造設備和高分子（SLS）增材制造設備，并提供 3D 打印材料、工藝及服務。 公司已開發(fā) 20 余款設備，并配套 40 余款專用材料及工藝，正加速應用于航空航 天、汽車、醫(yī)療、模具等領域，是全球極少數(shù)同時具備 3D 打印設備、材料及軟件自主研發(fā)與生產能力的增材制造企業(yè)，銷售規(guī)模位居全球前列，是我國工業(yè)級 增材制造設備龍頭企業(yè)之一。 公司 2023 年前三季度實現(xiàn)營業(yè)總收入 3.71 億元，同比增加 35.15%，主要系公司 3D 打印設備銷售增加，收入相應增加所致。實現(xiàn)歸母凈利潤 0.73 億元，同比增 加 32.63%，主要原因是公司 3D 打印設備銷售增加，收入相應增加產生盈利。

華曙高科總營收中 3D 打印設備及輔機配件業(yè)務占主要比例，且 2022 年收入比例 相較于 2021 年進一步擴大。公司整體毛利率維持較高水平，主營業(yè)務 3D 打印設 備及輔機配件毛利率維持 48%左右，其余業(yè)務毛利率均展現(xiàn)較高水平，公司盈利 能力強勁。公司布局非金屬、金屬兩大方向 3D打印技術，金屬 3D打印設備、高 分子 3D 打印設備不同管線齊頭并進，全產業(yè)鏈產能部署助力公司盈利。



成功登陸科創(chuàng)板，募資擴產進一步擴大優(yōu)勢。公司 IPO 項目募資擴產，產能擴張 使公司更易承接相應需求變化，對公司業(yè)績和盈利能力帶來更多正面效應。2023 年底公司募投項目投產后，設備產能有望獲得顯著提升，緩解產能飽和現(xiàn)狀，以期滿足市場需求的不斷擴張。

4.3 峰華卓立：增材制造裝備及服務均衡發(fā)展

公司業(yè)務范圍涵蓋 3D 打印設備及耗材的研發(fā)及產銷、3D打印定制化產品服務、 合金零部件服務的增材制造。公司已掌握 3D 打印設備、控制系統(tǒng)及軟件、打印 耗材等方面的多項核心技術。公司自主研制并量產 PCM450-2515 系列砂型 3D 打 印設備、BJM430-460 系列金屬 3D打印設備，BCJ430 陶瓷 3D 打印設備，可靈活 滿足客戶在不同原材料、不同尺寸及不同應用場景下的需求。對于 3D 打印設備， 公司以直銷方式為主，以代理方式為輔，客戶主要集中在急需實現(xiàn)智能制造、產 業(yè)升級的制造企業(yè)和教育科研等行業(yè)，客戶購買后主要應用于汽車、軍工、航空 航天、船舶、機械裝備、泵閥等領域。 公司 2023 年前半年實現(xiàn)營業(yè)總收入 1.01 億元，同比增長 35.60%，實現(xiàn)歸母凈利 潤 419.29 萬元，同比增長 122.52%，主要系公司 3D 打印設備及服務已獲得國內 外客戶的深度認可，客戶復購率提升，且持續(xù)研發(fā)不同原材料、不同尺寸的設備， 深化應用領域所致。

公司 3D 打印設備、3D 打印服務、鑄造件三大業(yè)務占比趨向平均，多業(yè)務并進創(chuàng)造盈利來源。2023H1 公司主營業(yè)務 3D 打印服務毛利率轉增，伴隨 3D 打印設備 和 3D 打印定制化產品市場轉好，且四川卓華搬遷完成后產能較穩(wěn)定，業(yè)務毛利 率有望維持前半年回升狀態(tài)。

4.4 超卓航科：冷噴涂增材技術先鋒企業(yè)

超卓航科是國內少數(shù)掌握冷噴涂增材制造技術并產業(yè)化運用在航空器維修再制造 領域的企業(yè)之一，主要從事定制化增材制造和機載設備維修業(yè)務。公司深耕航空 領域十余年，已獲得了中國民用航空局（CAAC）、美國聯(lián)邦航空管理局（FAA） 等全球主流適航標準制定主體頒發(fā)的維修許可資質，同時取得了軍品業(yè)務相關資 質，具備民用與軍用航空器維修許可資質。 超卓航科 2023 年前三季度營業(yè)收入 1.79 億元，同比增長 66.79%，主要系業(yè)務拓 展及新增控股子公司所致。前三季度歸母凈利潤 0.35 億元，同比減少 28.76%， 主要原因是公司加大研發(fā)投入、政府補助減少、新增控股公司費用增加導致凈利 潤減少。



超卓航科主營業(yè)務為定制化增材制造，且營收占比仍在持續(xù)擴大，公司主攻方向 仍為增材制造方向。超卓航科毛利率 2022 年下降較明顯，主要系原材料等成本上升，研發(fā)及市場開拓投入增加等因素所致。超卓航科聚焦定制化增材制造，掌 握冷噴涂增材制造技術，未來發(fā)展前景廣闊。

4.5 先臨三維：齒科數(shù)字化及齒科增材制造核心企業(yè)

先臨三維是三維視覺領域科技創(chuàng)新型企業(yè)，主要從事高精度 3D 掃描和齒科數(shù)字 化設備及軟件的研發(fā)、生產和銷售，致力于成為具有全球影響力的三維視覺技術 企業(yè)，推動高精度三維視覺技術的普及應用。 先臨三維 2023 年前三季度營業(yè)收入 7.19 億元，同比增長 31.24%，主要系 3D 掃 描儀業(yè)務銷售增長較快所致。2023 前三季度歸母凈利潤 0.67 億元，同比增加 2247.33%，加回 2021 年實施的股權激勵的股份支付影響利潤金額 0.84 億元后為 1.51 億元，加回后同比增長 7.29%。

先臨三維 3D 掃描儀業(yè)務貢獻絕大部分收入，毛利率維持較高水平，2023H1 毛利 率 68.89%達到歷史新高。公司聚焦齒科增材制造業(yè)務，圍繞主營業(yè)務的 3D 掃描 儀、齒科增材制造耗材等業(yè)務均有長足增長，盈利能力可觀，市場空間較大。

公司緊扣主營業(yè)務擴產，業(yè)績延續(xù)迅猛勢頭未來可期。公司聚焦主營業(yè)務齒科數(shù)字化和專業(yè) 3D 掃描設備及軟件研產，定增項目的實施進一步拓展生產能力，使 得公司在專業(yè)領域擴大優(yōu)勢，業(yè)績有望取得穩(wěn)步增長。

4.6 其他增材制造公司

4.6.1 飛而康

飛而康公司主要從事 3D 打印零部件制造、金屬球型粉末生產、熱等靜壓件制造 等，所生產的 3D 打印零件主要應用于航空航天、醫(yī)療器械、海洋船舶、化工、 汽車等行業(yè)。目前已批量為中國商飛交付合格 3D 打印鈦合金零件，是中國商飛 金屬增材制造零件合格供應商。

4.6.2 鑫精合

鑫精合激光科技有限公司是一家專業(yè)從事金屬制造的國家級高新技術企業(yè)，公司 以 3D 打印智能制造為依托，面向航空、航天、航海、核電等高端制造領域，專 業(yè)提供 3D 打印設備研發(fā)制造、復雜金屬構件定制化產品制造、機加工與鈑金焊 接、產品設計與優(yōu)化、軟件定制開發(fā)、產品修復與再制作等解決方案，是中國領 先的金屬增 / 減材制造整體解決方案提供商。公司子公司西安鑫精合智能制造有 限公司主要從事激光選區(qū)熔化（SLM）、激光熔化沉積（LMD）、弧焊增材制造 （WAAM）、弧焊增材修復（WAAR）、激光熔覆技術（LFR）等技術的應用與研 發(fā)，先后與西北工業(yè)大學、西安交通大學、西安科技大學、華中科技大學等院校 建立校企合作研究平臺，提高企業(yè)的科研能力的同時增強企業(yè)的創(chuàng)新力與競爭力。

4.6.3 通宇航空（光韻達子公司）

通宇航空為光韻達全資子公司，通宇航空有十年航空裝備制造與管理經驗，產品 包括多型號機加工及 3D 打印航空零部件，主要客戶為成都飛機工業(yè)(集團)有限 責任公司。通宇航空毗鄰核心客戶，是其航空零部件和 3D 打印供應商，在與成 飛集團多年的合作中，公司已經融入成飛供應鏈，成為重要供應商之一。光韻達 成都航空生產制造基地已于 2022年 7月開工，計劃總投資 5億元，主要內容為飛 機機身、機翼、尾翼、起落架的機體相關零部件的精密加工業(yè)務、工裝模具的生 產制造、3D 打印的軍工制造板塊應用等。

4.6.4 中科煜宸

中科煜宸瞄準 LDM、SLM 兩大金屬 3D 打印技術，研制并銷售多款金屬 3D 打印 設備。2023 年 1 月中科煜宸牽頭申報“大型高性能結構件增等減材復合綠色智能 制造”項目獲批，將解決我國高端復合制造裝備領域的核心技術。目前中科煜宸 已供應蔚來汽車，國內外銷售業(yè)績可觀。





來源：未來智庫

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