【長城機械報告】3D打印技術(shù)革新3C行業(yè)：成本精細(xì)化分析與市場展望

【核心觀點】


行業(yè)現(xiàn)狀：鈦合金材料性能優(yōu)越，成為3C消費終端材料的新選擇。鈦合金具有強度高、熱強度高、抗腐蝕性好、低溫性能好、化學(xué)活性大、導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小的優(yōu)勢，目前3C企業(yè)紛紛開始使用鈦合金材料并嘗試以3D打印方式生產(chǎn)鈦合金零部件。例如：1）榮耀：2023年7月發(fā)布的MagicV2是全球首款采用鈦合金鉸鏈的折疊旗艦機，并且鉸鏈的軸蓋部分首次采用鈦合金3D打印工藝；2）蘋果：2023年推出的Apple Watch產(chǎn)品部分鈦金屬機構(gòu)件就采用到了3D打印技術(shù)。加之越來越多的3C企業(yè)重視ESG，而3D打印能減少資源能源消耗，符合ESG理念，有望加速對3D打印的使用。


成本拆解：給予一定的良率等關(guān)鍵參數(shù)假設(shè)，3D打印手表表殼（90%良率）/手機中框（70%良率）/手機軸蓋（90%良率）的總成本預(yù)期為131/369/95元/個。本文通過參考行業(yè)公開數(shù)據(jù)并對核心參數(shù)作出假設(shè)，測算得到：1）蘋果手表表殼：假設(shè)手表表殼的3D打印可達(dá)90%的良率和75%的粉末利用率、粉末0.6元/g、8激光設(shè)備750萬元，單個表殼總成本為130.58元，從成本端來看相較于原始非3D打印的表殼成本已具備競爭能力；2）蘋果手機中框：假定中框的3D打印可達(dá)70%的良率和75%的粉末利用率、粉末0.6元/g、8激光設(shè)備750萬元，單個中框總成本為369.25元。但若假設(shè)初期良率僅20%，則對應(yīng)生產(chǎn)總成本828.87元；3）榮耀手機軸蓋：假設(shè)軸蓋3D打印的良率和粉末利用率均可達(dá)90%、粉末0.6元/g、4激光設(shè)備250萬元，單個軸蓋總成本為95.14元。


敏感性分析：“粉末利用率+3D打印設(shè)備價格”是3D打印降本的痛點所在。目前制約3D打印滲透的一大關(guān)鍵在于3D打印成本仍相對較高，通過敏感性分析，我們發(fā)現(xiàn)粉末利用率和3D打印設(shè)備價格是未來3D打印降本、加速滲透的最為關(guān)鍵所在，此外良率和打印效率對3D打印降本的影響亦非常大。未來隨著3D打印設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、管理的優(yōu)化以及自動化水平的提升，3D打印設(shè)備有望成本下降，粉末利用率、打印良率、打印效率有望提升，并促進3D打印成本的下降，帶動3D打印的加速滲透。

規(guī)模測算：2024年起或迎滲透放量期，三年數(shù)倍高增至2026年仍空間廣闊�；�于未來3C行業(yè)需求以及鈦合金在3C行業(yè)的滲透，我們預(yù)期3C行業(yè)鈦合金3D打印設(shè)備市場2024-2026年將分別達(dá)14.61億元/42.92億元/72.48億元，三年市場增長近五倍；毛坯產(chǎn)品市場2024-2026年分別達(dá)11.45億元/54.32億元/94.85億元，3年增長超8倍。且2026年對應(yīng)iPhone滲透率僅14%，仍空間廣闊。

投資建議：目前3D打印設(shè)備市場競爭者少，主要由鉑力特和華曙高科主導(dǎo)。我們持續(xù)看好3D打印賦能3C領(lǐng)域帶來的廣闊市場空間，并推薦關(guān)注3D打印設(shè)備核心標(biāo)的鉑力特和華曙高科，建議關(guān)注3D打印產(chǎn)品后處理核心標(biāo)的金太陽。


風(fēng)險提示：宏觀經(jīng)濟波動風(fēng)險、3D打印導(dǎo)入3C行業(yè)進程不及預(yù)期風(fēng)險、技術(shù)迭代風(fēng)險、3C鈦合金產(chǎn)品需求不及預(yù)期風(fēng)險、上游原材料價格波動風(fēng)險、測算數(shù)據(jù)與實際情況不一致的風(fēng)險。





【正文】

1.行業(yè)現(xiàn)狀：鈦合金材料性能優(yōu)越，成為3C消費終端材料的新選擇

1.1 鈦合金材料性能優(yōu)越

鈦合金具有強度高、熱強度高、抗腐蝕性好、低溫性能好、化學(xué)活性大、導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小的優(yōu)勢。鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān)，最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1％，但其強度低、塑性高。具體來說，其強度高，可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零部件；熱強度高，在中等溫度下仍能保持所要求的強度；抗腐蝕性好于不銹鋼，能在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作；低溫性能好，在-253℃下還能保持一定的塑性；化學(xué)活性大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象；導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小的優(yōu)勢。




四種合金相比，鈦合金硬度和抗拉強度均處于領(lǐng)先。與鋁合金、鋅合金、鎂合金相比，硬度方面，鈦合金最高，要遠(yuǎn)硬于其他三種合金。就抗拉強度而言，鈦合金強于鋅合金，其次是鎂合金，強度最低的是鋁合金。



1.2 鈦合金切入to C市場，成為3C消費終端材料的新選擇

由于鈦合金高強度、輕量化和抗腐蝕的特性，成為3C消費終端材料的新選擇，目前3C企業(yè)紛紛開始使用鈦合金材料，并以榮耀為代表的部分企業(yè)還開始首次嘗試以增材制造（3D打�。┑姆绞缴�產(chǎn)鈦合金零部件：

榮耀：在2023年7月發(fā)布的MagicV2是全球首款采用鈦合金鉸鏈的折疊旗艦機，鉸鏈的軸蓋部分首次采用鈦合金3D打印工藝，這也是其第一次在手機上大規(guī)模使用鈦合金技術(shù)。將鈦合金技術(shù)應(yīng)用于折疊屏卷軸器件，可以降低其整體厚度和重量，就具體厚度來說，折疊態(tài)最薄只有9.9mm，開創(chuàng)了折疊屏輕薄新高度，將折疊屏手機厚度帶入毫米時代。與此同時，整機重量僅231g，整機輕薄度足以比肩直板旗艦[1]。




小米：2024年2月，小米發(fā)布會正式推出小米14 Ultra鈦金屬特別版，Ultra機型的中框通體采用鈦合金材質(zhì)，使用鈦合金注射成型（MIM）工藝，小米14 Ultra是迄今為止小米的第二款鈦合金中框手機（2023年為小米14 Pro為首款推出鈦合金版本的機型）。它使用的是TC-4超強鈦合金，屈服強度達(dá)到了900MPa，是小米14 Ultra標(biāo)準(zhǔn)版的214%，材料硬度是14 Ultra標(biāo)準(zhǔn)版的259%，外觀精致，內(nèi)在抗壓，手感出眾[2]。

蘋果：蘋果在2023年就已經(jīng)開始積極引入3D打印技術(shù)，2023年推出的Apple Watch產(chǎn)品部分鈦金屬機構(gòu)件就采用到了3D打印技術(shù)。Apple Watch Series 9的表殼采用不銹鋼粘結(jié)劑噴射（Binder Jetting）金屬3D打印；Apple Watch Ultra的數(shù)字表冠、側(cè)按鈕和一些其他操作按鈕使用鈦合金粉末床激光熔融（L-PBF）金屬3D打印生產(chǎn)[3]。而對于鈦合金的應(yīng)用，蘋果2023年全新的iPhone 15系列機型中iPhone 15 Pro/iPhone 15 Pro Max在機身材質(zhì)上邊框部分首次引入鈦合金，打造出Apple史上最輕Pro級產(chǎn)品和iPhone史上最窄邊框。在尺寸變化不大的情況下，提升功能性的同時，比iPhone 14 Pro和iPhone 14 Pro Max輕約9%[4]。




1.3 蘋果推出 “碳中和”產(chǎn)品，ESG理念有望加速3C產(chǎn)品運用3D打印

蘋果致力于領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)對氣候變化的斗爭，專注于可再生能源和低碳設(shè)計。2022年，蘋果的各個環(huán)保項目令所有范圍的碳排放量減少了逾2800萬噸。具體舉措包括為公司場所設(shè)施采購100% 可再生電力、推動供應(yīng)商轉(zhuǎn)用可再生能源，以及在產(chǎn)品中使用低碳材料。得益于這些舉措，公司業(yè)務(wù)增長已開始與碳排放脫鉤：自2015 年起公司營收增長超過68%，但總排放量卻減少了45% 以上[5]。




蘋果發(fā)布第一款碳中和產(chǎn)品，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)鏈條的閉環(huán)。2023年9月蘋果發(fā)布的Apple Watch Series 9、SE、Ultra 2大部分型號達(dá)到了碳中和（除了不銹鋼殼版本的Series 9）。這項技術(shù)主要分四大類：再生金屬材料、綠電替代、綠色包裝和運輸、用戶端減碳。未來，蘋果還將積極推進綠色生產(chǎn)，并計劃到 2030 年實現(xiàn)碳中和。




越來越多的3C企業(yè)重視ESG，致力于為可持續(xù)發(fā)展助力。2023年4月21日，榮耀在ESG可持續(xù)發(fā)展論壇上發(fā)布了公司成立以來首份ESG報告，承諾將于2045年實現(xiàn)公司運營碳中和[6]；小米集團已將ESG管理全面融入我們的業(yè)務(wù)運營及管理中，作為公司發(fā)展策略的一部分，并在2023年8月正式承諾“2040年達(dá)成碳中和，并100%使用可再生能源”[7]，3C企業(yè)注重ESG管理已成為趨勢。



3D打印能減少資源能源消耗，符合3C公司的ESG理念。CASTOR在《2023年3D打印可持續(xù)發(fā)展趨勢報告》中指出，當(dāng)制造過程中損失的材料量很高時，二氧化碳減排量會顯著增加，而使用3D打印相對于傳統(tǒng)制造方法的環(huán)境效益，有可能對公司的碳足跡產(chǎn)生重大影響[8]。具體來說，3D打印作為增材制造，以“需多少拿多少，一步一投入”的生產(chǎn)方式，改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式，不僅能在生產(chǎn)中減少資源能源消耗，從而直接有效降低碳排放，還能大幅縮減產(chǎn)品開發(fā)周期與成本，推動材料革命，以綠色生產(chǎn)助力可持續(xù)發(fā)展的未來[9]。未來在ESG理念的推動下，3C企業(yè)有望加速對3D打印的使用。



2.成本拆解：手表表殼&手機中框&軸蓋成落腳點，良率和效率或為最大降本參數(shù)

2.1 蘋果表殼：良率90%情況下，預(yù)計單個表殼打印總成本約為131元

根據(jù)鉑力特、華曙高科等同行業(yè)公司披露的相關(guān)數(shù)據(jù)以及行業(yè)目前的情況，我們對蘋果表殼采用 3D 打印工藝的成本測算基本假設(shè)如下:

1) 生產(chǎn)參數(shù)&表殼產(chǎn)量：
打印效率：參考鉑力特、華曙高科披露的相關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)，從整體中位數(shù)水平來看，我們預(yù)測單個激光頭打印效率應(yīng)該不超過6cm3/h，因此8激光的整臺機器效率我們給予48cm3/h的估計。
單個Apple Watch Ultra表殼重量：專業(yè)人士通過對Apple Watch進行微機分拆解，測量出Apple Watch的實際稱重重量為12g。
粉末利用率：考慮到表殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝初期還有改進空間，去除支撐，打磨拋光損失、加工余量等，我們假設(shè)粉末利用率為75%。
一年工時：《關(guān)于西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司向特定對象發(fā)行股票申請文件的審核問詢函的回復(fù)》中披露，鉑力特中型設(shè)備機時數(shù)為4050小時/臺/年，我們以此為依據(jù)，假設(shè)每臺3D打印設(shè)備的一年工時為4050小時。
基于以上假設(shè)，我們可以計算得在不考慮良率的情況下，每年可生產(chǎn)Apple Watch表殼5.47萬個，若我們假設(shè)良率為90%，則每年可生產(chǎn)表殼數(shù)量（考慮良率）為4.92萬個。
2) 單個表殼毛坯打印總成本：
設(shè)備折舊成本：參考華曙高科首次公開發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市申請文件審核問詢函之回復(fù)報告中披露測算的2022年1-6月8激光設(shè)備的價格849.69萬元，并考慮到隨著技術(shù)、管理提升，我們做一定降價調(diào)整并假設(shè)每臺3D打印設(shè)備價格為750萬元。加之由于Apple Watch屬于蘋果產(chǎn)業(yè)鏈，我們參考工業(yè)富聯(lián)2022年年報披露的機器設(shè)備折舊年限3-12年，假設(shè)單臺3D打印設(shè)備折舊時間為3年。則我們可以計算出在不考慮良率的情況下，單個表殼的設(shè)備折舊成本是46.00元，若考慮良率，則單個表殼折舊成本為50.81元。
鈦合金粉末成本：《西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司2022年度向特定對象發(fā)行A股股票募集說明書》中披露鉑力特2022年自制金屬3D打印粉末綜合平均銷售價格為78.19萬元/噸，但考慮到金屬 3D 打印粉末價格下降趨勢，公司將本次募投運營期首年金屬3D打印粉末銷售價格確定為61.95萬元/噸�；�于此我們假設(shè)鈦合金粉末成本為0.60元/g。則單個表殼鈦合金粉末成本為9.60元。
電力成本：參考鉑力特官網(wǎng)BLT-S800產(chǎn)品說明冊披露的8激光設(shè)備功耗≤25kw，我們假設(shè)設(shè)備功耗為25kw/h。疊加基于一般工商業(yè)電價平均水平，我們假設(shè)電費價格為0.60元/kwh，則我們可以計算出在不考慮良率的情況下，單個表殼的電費成本是1.11元，若考慮良率，則單個表殼的電費成本為1.23元。

氣體成本：參考華曙高科官網(wǎng)產(chǎn)品說明顯示的惰性氣體消耗6-8L/分鐘，我們?nèi)≈虚g值，假設(shè)每分鐘消耗氦氣量為7L。加之根據(jù)隆眾資訊披露的2024年2月管束高純氦氣月均價為114.1元/立方米。則我們可以計算出在不考慮良率的情況下，單個表殼氦氣成本是3.55元，若考慮良率，則單個表殼氦氣成本為3.94元。

人工成本：參考鉑力特在公告中披露的2022年定制化產(chǎn)品人工成本和實際生產(chǎn)工時，并預(yù)期管控得當(dāng)下人工成本有所下降，我們假設(shè)3D打印產(chǎn)品人工成本為28.19元/工時。則我們可以計算出在不考慮良率的情況下，單個表殼人工成本是2.09元，若考慮良率，則單個表殼人工成本為2.32元。

基于以上假設(shè)得出的五項成本，并進行加總，我們可以計算得在不考慮良率的情況下，單個表殼毛坯打印總成本為62.07元，若考慮90%的良率，則單個表殼毛坯打印總成本（考慮良率）為67.90元。

3) 單個表殼生產(chǎn)總成本：
后處理成本：假設(shè)考慮良率下，后處理成本按現(xiàn)有技術(shù)拋光打磨成本占比35%+上色成本占比占13%測算，疊加之前測算得到的考慮良率的打印總成本為67.90元，并假設(shè)此后處理成本不變，我們可以計算出單個表殼后處理成本為62.68元。
因此，我們可以得到加上后處理成本后，在采用假設(shè)價格750萬元的八激光3D打印設(shè)備時，考慮良率為90%、粉末利用率為75%、粉末價格為0.60元/g單個表殼生產(chǎn)總成本將會為130.58元，若假設(shè)人民幣兌美元匯率為7.26[10]，則以美元計價的單個表殼生產(chǎn)總成本為17.99美元。

根據(jù)Counterpoint發(fā)布的數(shù)據(jù)，Apple Watch series6原始非3D打印表殼的機加成本約為132元[11]，從成本端來看，3D打印的表殼已具備一定的競爭能力，未來隨著3D打印的降本， 3D打印成本端的競爭優(yōu)勢將進一步體現(xiàn)。




2.2 蘋果中框：良率為70%情況下，預(yù)計單個中框打印總成本約為369元

同理，本文對3D打印蘋果鈦合金中框（以iPhone14為例）進行成本測算，相較蘋果表殼，假設(shè)差異主要為：

1) 單個手機中框體積及重量估計：根據(jù)“玩盡新機公眾號”的測評數(shù)據(jù)顯示，iPhone 14為鋁合金中框，長寬厚146.7x71.5x7.80mm，重量172克；iPhone 14Pro為不銹鋼中框，長寬厚147.5x71.5x7.85mm，重量206克；我們假設(shè)iPhone 14和iPhone 14Pro的手機重量差異完全來自于中框材質(zhì)不同，加之不銹鋼和鋁合金的密度差約為5.2g/cm3，我們計算得出iPhone 14中框體積為6.54 cm3，如果中框材質(zhì)更換為鈦合金，根據(jù)鈦合金密度4.5 g/cm3，我們可以計算出全鈦合金iPhone14中框重量為29.43g。

2) 良率：我們假設(shè)在2025年開始初步量產(chǎn)的理想情況下良率能達(dá)到70%

基于假設(shè)得出的五項成本，并進行加總，我們可以計算得在不考慮良率的情況下，單個蘋果鈦合金手機中框毛坯打印總成本為152.24元，若考慮70%的良率，則單個蘋果鈦合金手機中框毛坯打印總成本（考慮良率）為207.39元。蘋果手機中框和表殼復(fù)雜程度差不多，參考表殼后處理成本為5.2元/g，假設(shè)iPhone手機中框后處理成本為5.5元/g，加上后處理成本161.87后，單個蘋果鈦合金手機中框生產(chǎn)總成本將會為369.25元，若假設(shè)人民幣兌美元匯率為7.26[13]，則以美元計價的單個表殼生產(chǎn)總成本為50.86美元。

上述假定為開始量產(chǎn)后的理想假定，初始階段我們假設(shè)良率為20%，在其他條件不變的情況下，對應(yīng)生產(chǎn)總成本為828.87元。美元計價為114.17美元。




2.3 榮耀軸蓋：良率90%情況下，預(yù)計單個軸蓋打印總成本為95元

同理，本文對3D打印榮耀軸蓋進行成本測算，相較蘋果表殼，假設(shè)差異主要為：

1) 單個軸蓋體積及重量估計：根據(jù)微機分拆解視頻顯示，榮耀Magic V2鉸鏈軸蓋折疊展開厚度2.86mm，長度151.78mm，折疊厚度7.79mm。按 2.2*149*6來預(yù)估軸蓋體積，我們可以計算出全鈦合金榮耀軸蓋體積為1.79 cm3。加之根據(jù)鈦合金密度4.5 g/cm3，我們可以計算出全鈦合金榮耀軸蓋重量為8.05g。

2) 打印效率：因為榮耀軸蓋量產(chǎn)早、價值量小，我們假設(shè)榮耀軸蓋的3D打印主要采用4激光3D打印設(shè)備，單個激光頭打印效率應(yīng)該不超過8cm3/h，整臺機器效率按32cm3/h來算。

3) 設(shè)備單價及工時：由于我們假設(shè)榮耀軸蓋的3D打印主要采用4激光3D打印設(shè)備，有別于8激光打印設(shè)備，參考鉑力特2023年年報自研3D打印設(shè)備均價，并考慮到4激光給予一定價格調(diào)整，我們假設(shè)單臺設(shè)備價格為250萬元。設(shè)備年均工時參考鉑力特小型設(shè)備的年均工時來測算并給予一定調(diào)整，我們假設(shè)設(shè)備一年工作4000小時。

4) 設(shè)備功耗：在前面的蘋果手表和蘋果手機中框的假設(shè)測算中，由于我們假設(shè)的是采用8激光設(shè)備，因此設(shè)備功耗我們參考的為鉑力特官網(wǎng)BLT-S800產(chǎn)品說明冊中關(guān)于8激光設(shè)備功耗的介紹。而我們假設(shè)榮耀軸蓋的3D打印主要采用4激光3D打印設(shè)備，所以設(shè)備功耗參考的為鉑力特官網(wǎng)BLT-S400產(chǎn)品說明冊中披露的4激光設(shè)備功耗≤17kw，假設(shè)設(shè)備功耗為17kw/h。

5) 粉末利用率：考慮軸蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有表殼那么復(fù)雜，且榮耀軸蓋量產(chǎn)早，所以利用率假設(shè)比表殼的高，我們假設(shè)榮耀軸蓋3D打印的粉末利用率為90%。

6) 良率：考慮因為榮耀軸蓋已批量化生產(chǎn)，所以我們假設(shè)良率為90%。

基于假設(shè)得出的五項成本，并進行加總，我們可以計算得在不考慮良率的情況下，單個榮耀手機鈦合金軸蓋毛坯打印總成本為23.66元，若考慮90%的良率，則單個榮耀手機鈦合金軸蓋毛坯打印總成本（考慮良率）為25.69元。加之根據(jù)金太陽披露的相關(guān)數(shù)據(jù)，假設(shè)手機軸蓋后處理成本為69.46元（考慮良率），則單個鈦合金手機軸蓋生產(chǎn)總成本將會為95.14元。




2.4 敏感性分析：“粉末利用率+3D打印設(shè)備價格”是3D打印降本的痛點所在

目前制約3D打印滲透的一大關(guān)鍵在于3D打印的成本仍相對較高。因此在前文蘋果表殼3D打印毛胚成本測算模型的基礎(chǔ)上，為進一步研究未來降本方向，本文對3D打印設(shè)備單價、鈦合金粉末成本、粉末利用率、良率、不增加激光頭下的打印效率這五大核心參數(shù)進行敏感性分析，我們將初始值假設(shè)為750萬元的8激光3D打印設(shè)備、0.6元/g的鈦合金粉末價格、75%的粉末利用率、70%的良率、48 cm3/h的打印效率，并假設(shè)核心參數(shù)將都分別以10%/20%/30%的變動幅度進行變動。通過測算我們發(fā)現(xiàn)這幾大核心參數(shù)對3D打印的毛胚總成本影響從大到小依次為：

1) 粉末利用率：當(dāng)粉末利用率較原始的75%分別提升至83%/90%/98%時，單個蘋果表殼3D打印毛胚價格分別下降9.64%/16.66%/23.46%。

2) 3D打印設(shè)備價格：當(dāng)設(shè)備單價從750萬元分別下降10%/20%/30%至675萬元/600萬元/525萬元時，單個蘋果表殼3D打印毛胚價格分別下降7.72%/15.42%/23.17%；

3) 良率：當(dāng)打印良率從70%別提升至77%/84%/91%時，單個蘋果表殼3D打印毛胚價格分別下降8.05%/14.77%/20.46%；

4) 打印設(shè)備的效率：在不增加激光頭下的情況下，當(dāng)打印效率較原始的48 cm3/h分別提升10%/20%/30%至52.8 /57.6 /62.4 cm3/h時，單個蘋果表殼3D打印毛胚價格分別下降8.05%/14.77%/20.46%。

5) 鈦合金粉末成本：當(dāng)粉末價格較原始的0.60元/g別分別下降10%/20%/20%至0.54/0.48/0.42元/g時，單個蘋果表殼3D打印毛胚價格分別下降1.14%/2.27%/3.41%；

綜上，我們認(rèn)為，粉末利用率和3D打印設(shè)備價格是未來3D打印降本、加速滲透的最為關(guān)鍵所在，此外良率和打印效率對3D打印降本的影響亦非常大。隨著3D打印設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、規(guī)�；�效應(yīng)的提升、管理的優(yōu)化以及自動化水平的提升，3D打印設(shè)備有望成本下降，粉末利用率、打印良率、打印效率有望提升，并促進3D打印成本的下降，帶動3D打印的加速滲透。




3.規(guī)模測算：新增設(shè)備市場三年有望實現(xiàn)近五倍增長，并于2026年觸達(dá)72億

基于未來3C行業(yè)需求以及鈦合金在3C行業(yè)的滲透，我們做出以下假設(shè)，并對2024-2026年3D打印市場空間進行測算：
1) 2024年：

隨著2023年榮耀發(fā)布全球首款采用鈦合金鉸鏈的折疊旗艦機，吹響鉸鏈軸蓋部分首次采用鈦合金3D打印工藝的號角，以及2023年推出的Apple Watch產(chǎn)品部分鈦金屬機構(gòu)件就采用到了3D打印技術(shù)。我們預(yù)期2024年起蘋果表殼和安卓軸蓋3D打印將迎來放量。我們假設(shè)2024年Watch表殼采用3D打印滲透率為16%，安卓折疊屏軸蓋采用3D打印的滲透率為28%，若2024年Watch和安卓折疊屏銷量分別為5000萬只和2000萬只，Watch表殼和安卓折疊屏軸蓋3D打印的設(shè)備良率均為90%，則所需260臺3D打印設(shè)備（其中蘋果Watch對應(yīng)163臺8激光設(shè)備需求、安卓軸蓋對應(yīng)97臺4激光設(shè)備需求），新增3D打印設(shè)備總市場合計為14.61億元（蘋果Watch對應(yīng)12.19億元、安卓軸蓋對應(yīng)2.41億元），其中Watch貢獻(xiàn)新增設(shè)備市場83%。

對表殼毛胚產(chǎn)品和軸蓋毛胚總市場進行預(yù)測時，我們參考鉑力特此前3D打印產(chǎn)品的毛利率，其主要為軍工產(chǎn)品，毛利率維持在50%以上。我們假設(shè)消費電子行業(yè)提高回款率，壓低毛利率到40%。則預(yù)計新增毛坯產(chǎn)品總市場為11.45億（watch表殼毛胚產(chǎn)品總市場9.05億元+安卓軸蓋毛胚產(chǎn)品總市場2.40億元），其中蘋果Watch貢獻(xiàn)新增毛坯總市場79%。
2) 2025年：

我們假設(shè)2025年Watch表殼和安卓折疊屏軸蓋采用3D打印的滲透率分別提升至28%和45%，且iPhone中框采用3D打印迎來放量，滲透率為3.5%。此外，我們預(yù)計Watch表殼和安卓折疊屏軸蓋3D打印的良率、粉末利用率將有不同程度地提升，設(shè)備價格、鈦合金粉末成本將有不同程度的降低。

基于假設(shè)，我們得出蘋果Watch和安卓軸蓋、iPhone中框?qū)��?yīng)的3D打印設(shè)備需求為255臺8激光設(shè)備需求、223臺4激光設(shè)備需求和449臺8激光設(shè)備需求，減去之前已有的設(shè)備，則新增3D打印設(shè)備需求為666臺（其中蘋果Watch新增92臺8激光設(shè)備需求、安卓軸蓋新增126臺4激光設(shè)備需求、蘋果手機新增449臺8激光設(shè)備需求），新增3D打印設(shè)備總市場合計為42.92億元（蘋果Watch和安卓軸蓋、iPhone中框?qū)⒎謩e帶來6.44億元、2.84億元和33.64億元的3D打印新增設(shè)備市場需求），其中iPhone貢獻(xiàn)最大，貢獻(xiàn)78%的新增設(shè)備市場需求，而Watch貢獻(xiàn)新增設(shè)備市場15%的需求。

假設(shè)設(shè)備公司在2025年進入全面毛坯產(chǎn)品加工市場，單個毛胚生產(chǎn)成本均有所降本，且假設(shè)毛利率維持在40%。則預(yù)計對應(yīng)的毛坯產(chǎn)品總市場為54.32億（watch表殼毛胚產(chǎn)品總市場13.31億元+安卓軸蓋毛胚產(chǎn)品總市場5.13億元+iPhone中框毛胚產(chǎn)品總市場35.88億元），其中iPhone貢獻(xiàn)新增毛坯總市場66%，而Watch貢獻(xiàn)25%。

3) 2026年：

我們假設(shè)2025年Watch表殼、安卓折疊屏軸蓋、iPhone中框采用3D打印的滲透率分別提升至50%、55%和14%。此外，我們預(yù)計Watch表殼和安卓折疊屏軸蓋3D打印的良率、粉末利用率將有不同程度地提升，設(shè)備價格、鈦合金粉末成本將有不同程度的降低。

基于假設(shè)，我們得出蘋果Watch和安卓軸蓋、iPhone中框?qū)��?yīng)的3D打印設(shè)備需求為405臺8激光設(shè)備需求、348臺4激光設(shè)備需求和1308臺8激光設(shè)備需求，減去之前已有的設(shè)備，則新增3D打印設(shè)備需求為1136臺（其中蘋果Watch新增151臺8激光設(shè)備需求、安卓軸蓋新增125臺4激光設(shè)備需求、蘋果手機新增860臺8激光設(shè)備需求），新增3D打印設(shè)備總市場合計為72.48億元（蘋果Watch和安卓軸蓋、iPhone中框?qū)⒎謩e帶來9.80億元、2.50億元和60.18億元的3D打印新增設(shè)備市場需求），其中iPhone貢獻(xiàn)83%的新增設(shè)備市場需求。

假設(shè)單個毛胚生產(chǎn)成本均繼續(xù)有所降本，且毛利率維持在40%。則預(yù)計對應(yīng)的毛坯產(chǎn)品總市場為94.85億（watch表殼毛胚產(chǎn)品總市場19.91億元+安卓軸蓋毛胚產(chǎn)品總市場7.44億元+iPhone中框毛胚產(chǎn)品總市場67.51億元），其中iPhone貢獻(xiàn)新增毛坯總市場71%。

總的來看，我們預(yù)期鈦合金3D打印設(shè)備市場2024-2026年三年市場將會迎來近5倍增長，2026年觸達(dá)72億市場時對應(yīng)iPhone滲透率僅14%，仍空間廣闊。另一方面，我們預(yù)期毛坯產(chǎn)品市場3年時間超8倍增長，從2024年的11.40億元增長至2026年的94.85億元。




4.重點公司

具體從市場競爭格局來看，目前鈦合金3D打印設(shè)備市場競爭者少，主要由鉑力特和華曙高科為主導(dǎo)。我們持續(xù)看好3C領(lǐng)域鈦合金3D打印帶來的廣闊市場空間，并推薦關(guān)注3D打印設(shè)備核心標(biāo)的鉑力特和華曙高科，建議關(guān)注3D打印產(chǎn)品后處理核心標(biāo)的金太陽。

4.1 鉑力特：3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈布局，打印服務(wù)+打印設(shè)備雙重受益

3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈布局，打印服務(wù)+打印設(shè)備雙重受益。公司作為國內(nèi)外金屬增材制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，業(yè)務(wù)覆蓋金屬3D打印設(shè)備、定制化產(chǎn)品及粉末原材料的生產(chǎn)的銷售，同時亦提供金屬3D打印工藝設(shè)計開發(fā)及相關(guān)技術(shù)服務(wù)，構(gòu)建了較為完善的金屬增材制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)。公司可根據(jù)客戶的需求，為客戶提供金屬增材制造與再制造技術(shù)全套解決方案，目前已成為國內(nèi)最具產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的金屬增材制造創(chuàng)新研發(fā)、規(guī)�；�生產(chǎn)企業(yè)[15]。





公司產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先，客戶資源豐富，具備較強的品牌知名度。公司3D打印設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到EOS（全球最大的3D打印公司之一）同類產(chǎn)品水平，部分指標(biāo)如成形尺寸等方面甚至有所超越。公司3D打印設(shè)備廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)機械、能源動力等領(lǐng)域，是空客金屬增材制造服務(wù)的合格供應(yīng)商，并且與中航工業(yè)、中國能源集團、中核集團、中船重工等公司及下屬單位以及各類科研院校等形成緊密合作關(guān)系[16]。公司的產(chǎn)品得到客戶認(rèn)可，在國際和國內(nèi)市場上具有較強的競爭力。并且公司持續(xù)進行下游其他應(yīng)用領(lǐng)域的市場拓展，并在醫(yī)療、模具、汽車等領(lǐng)域形成了具體應(yīng)用場景的解決方案，實現(xiàn)了定型產(chǎn)品的批量銷售，公司品牌影響力得到進一步提升[17]。



定增落地促產(chǎn)能建設(shè)，產(chǎn)業(yè)鏈一體化優(yōu)勢有望進一步夯實。2023年12月，公司定增成功完成，實際募資凈額為30.07億元，預(yù)計達(dá)產(chǎn)后新增3D打印原材料產(chǎn)能800噸、新增3D打印定制化產(chǎn)品打印工時160萬小時[18]。從具體項目看：1）2024年3月，公司三期項目C、D開工，至此公司三期項目所有地塊均已開工建設(shè)[19]；2）2024年4月，公司四期項目E塊地舉行上梁儀式，標(biāo)志著四期項目建設(shè)即將進入預(yù)交付階段[20]。公司項目建成后，預(yù)計能有效緩解公司產(chǎn)能不足問題、大幅提升上游原材料自供能力、并抓住行業(yè)發(fā)展的“風(fēng)口機遇期”，進一步建立并夯實公司全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

4.2 華曙高科：金屬3D打印設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)，具備強勁的完全自主化能力

公司作為我國工業(yè)級增材制造設(shè)備龍頭企業(yè)之一，十余年來專注于工業(yè)級增材制造設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，致力于為全球客戶提供金屬 （SLM）增材制造設(shè)備和高分子（SLS）增材制造設(shè)備，并提供3D打印材料、工藝及服務(wù)[21]。




公司3D打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)先，具備強勁的完全自主化能力。公司可提供3D打印設(shè)備零部件完全國產(chǎn)化替代方案，擁有產(chǎn)品和服務(wù)所對應(yīng)的完整知識產(chǎn)權(quán)體系，自主開發(fā)了增材制造設(shè)備數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的全套軟件源代碼，是國內(nèi)唯一一家加載全部自主開發(fā)增材制造工業(yè)軟件、控制系統(tǒng)[22]，安全性高，功能全面，開放程度高。截至2023年，公司已開發(fā)20余款金屬與高分子工業(yè)級3D打印設(shè)備，并配套40余款專用材料及工藝，涵蓋從100-1500mm各型尺寸的設(shè)備，可以滿足不同行業(yè)的各類需求。此外，公司具有高效的研發(fā)體系，量產(chǎn)設(shè)備的配置豐富，可滿足客戶的定制需求[23]。

公司積極拓展下游賽道，滿足多客戶多場景需求。例如在低空經(jīng)濟領(lǐng)域，公司與國際知名飛行汽車廠商持續(xù)多年合作并取得新的突破，為未來該領(lǐng)域業(yè)務(wù)的進一步拓展奠定了良好的技術(shù)能力與深厚的市場基礎(chǔ)。此外，公司通過不斷通過自主創(chuàng)新，在增材制造尺寸、效率、質(zhì)量、成本、智能化等領(lǐng)域不斷取得新的突破，推出FS350M、FS511M、FS811系列、FS1211系列等多款金屬設(shè)備豐富下游應(yīng)用場景，推出更多面向產(chǎn)業(yè)化細(xì)分用戶的解決方案，為航空航天、汽車、模具、醫(yī)療等行業(yè)新應(yīng)用及規(guī)模產(chǎn)業(yè)化帶來更多的可能，加速工業(yè)級增材制造的批量生產(chǎn)的進程[24]。

募投擴產(chǎn)把握機遇，打開成長天花板。公司2021年產(chǎn)能利用率已達(dá)112.63%，現(xiàn)有生產(chǎn)產(chǎn)能已不能滿足業(yè)務(wù)快速發(fā)展需要。公司于2023年IPO募集資金并用于增材制造設(shè)備擴產(chǎn)能項目，截至2023年12月底已投入進度50.04%，預(yù)計將于2024年12月完工，達(dá)產(chǎn)后預(yù)計新增381臺3D打印設(shè)備，將有效解決產(chǎn)能瓶頸，助力公司高速擴張。



5. 風(fēng)險提示

宏觀經(jīng)濟波動風(fēng)險。若宏觀經(jīng)濟不景氣，可能導(dǎo)致市場對3C產(chǎn)品需求下降，進而影響3D打印在3C行業(yè)的運用，或?qū)?D打印設(shè)備需求和3D打印服務(wù)需求均產(chǎn)生不利影響。

3D打印導(dǎo)入3C行業(yè)進程不及預(yù)期風(fēng)險。3D打印作為一種新型工藝技術(shù)，在3C行業(yè)的滲透率還較低，成本、效率、良率等因素都會影響3D打印的導(dǎo)入進程。

技術(shù)迭代風(fēng)險。隨著3D打印技術(shù)升級迭代，不同技術(shù)之前的競爭加劇，若企業(yè)無法保持技術(shù)先進性則可能導(dǎo)致競爭力下降。

3C鈦合金產(chǎn)品需求不及預(yù)期風(fēng)險。由于目前鈦合金導(dǎo)入手機、手表等的時間不長，未來市場需求是否大規(guī)模放量存在較大不確定性。

上游原材料價格波動風(fēng)險。鈦合金粉末等上游原材料成本價格上漲，將對打印總成本和市場需求產(chǎn)生影響。

測算數(shù)據(jù)與實際情況不一致的風(fēng)險。由于本報告是基于行業(yè)公開數(shù)據(jù)并對核心參數(shù)進行假設(shè)而得到的假設(shè)測算數(shù)據(jù)，與實際情況會存在一定的誤差。

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[1]來源：中國移動手機俱樂部，“榮耀Magic V2發(fā)布，折疊屏進入‘毫米時代’”

[2]來源：南極熊3D打印，“鈦合金：小米、蘋果、榮耀等3C廠商飛來大單，金屬3D打印材料企業(yè)持續(xù)爆發(fā)”

[3]來源：南極熊3D打印，“鈦合金：小米、蘋果、榮耀等3C廠商飛來大單，金屬3D打印材料企業(yè)持續(xù)爆發(fā)”

[4]來源：安兔兔，“蘋果iPhone 15 Pro/iPhone 15 Pro Max發(fā)布：A17 Pro+鈦合金機身 7999起！”

[5]來源：《蘋果2023年環(huán)境進展報告》

[6]來源：耀煜科技，“榮耀發(fā)布首份ESG報告，承諾2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰，2045年實現(xiàn)碳中和”

[7]來源：雷軍公眾號，“雷軍：小米集團 2040 碳中和承諾”

[8]來源：3D打印資源庫 ，“3D打印為推進企業(yè)碳達(dá)峰、碳中和注入‘新動力’”

[9]來源：霍尼韋爾，“3D打印技術(shù)，是如何減少碳排放的？”

[10]注：匯率時間采用wind、中國貨幣網(wǎng) 披露的2024年6月14日 即期匯率：美元兌人民幣

[11]來源：3D打印技術(shù)參考，2024-01-11，“鈦金屬引爆3D打印，千億潛力市場迎關(guān)鍵節(jié)點”

[12]注：匯率時間采用wind、中國貨幣網(wǎng) 披露的2024年6月14日 即期匯率：美元兌人民幣

[13]注：匯率時間采用wind、中國貨幣網(wǎng) 披露的2024年6月14日 即期匯率：美元兌人民幣

[14]注：匯率時間采用wind、中國貨幣網(wǎng) 披露的2024年6月14日 即期匯率：美元兌人民幣

[15]來源：鉑力特2023年年報

[16]來源：鉑力特2023年年報

[17]來源：鉑力特2022年度向特定對象發(fā)行A股股票募集說明書

[18]來源：鉑力特2022年度向特定對象發(fā)行A股股票募集說明書

[19]來源：鉑力特公眾號，2024-03-15，鉑力特三期C地塊和D地塊今日開工

[20]來源：鉑力特公眾號，2024-04-18，鉑力特四期項目E地塊舉行上梁儀式

[21]來源：華曙高科2023年年報

[22]來源：華曙高科2023年年報

[23]來源：華曙高科首次公開發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市招股說明書

[24]來源：華曙高科2023年年報

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證券研究報告
《3D打印技術(shù)革新3C行業(yè)：成本精細(xì)化分析與市場展望》
對外發(fā)布時間2024年6月17日

報告發(fā)布機構(gòu)
長城證券股份有限公司
（已獲中國證監(jiān)會許可的證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格）

本報告分析師：

分析師：何文雯 S1070523050001，hewenwen@cgws.com；
聯(lián)系人：張靖苗 S1070122050026，zhjingmiao@cgws.com；
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研究員承諾

本人具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格或相當(dāng)?shù)膶�業(yè)勝任能力，在執(zhí)業(yè)過程中恪守獨立誠信、勤勉盡職、謹(jǐn)慎客觀、公平公正的原則，獨立、客觀地出具本報告。本報告反映了本人的研究觀點，不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接接收到任何形式的報酬。
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特別聲明

《證券期貨投資者適當(dāng)性管理辦法》、《證券經(jīng)營機構(gòu)投資者適當(dāng)性管理實施指引（試行）》已于2017年7月1日 起正式實施。因本研究報告涉及股票相關(guān)內(nèi)容，僅面向長城證券客戶中的專業(yè)投資者及風(fēng)險承受能力為穩(wěn)健型、積極型、激進型的普通投資者。若您并非上述類型的投資者，請取消閱讀，請勿收藏、接收或使用本研究報告中的任何信息。

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