3D 打印行业发展研究报告

3D 打印行业发展研究报告第一章 行业发展概况3D 打印即增材制造，是一种集合了机械、电子、软件、材料等多个学科的制造技术，通过三维 CAD 设计数据，将离散材料（液体、粉末、丝等）逐层累加以实现实体制造，类似于数学上的积分过程。之所以称其为“打印”，是因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似，都由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质构成。目前市面上主流的 3D 打印工艺主要分为七大类，其中国内以 FDM、SLA、SLS、SLM、3DP 等技术工艺应用最为广泛。3D 打印的工艺流程一般分为三步，即三维建模、产品成型和最终成品。其中，产品成型过程就是 3D 打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体的过程。图 3D 打印产业链全景图3D 打印被视为引领新一轮科技革命和产业变革的核心技术之一，发展前景广阔。随着经济发展和生活水平提高，消费者更加追求个性化的需求，3D 打印将与机器人、人工智能等技术一起，提高制造业生产线的柔性化程度，以更低成本生产定制产品，推动制造业生产方式由大规模生产向个性化定制转变。近年来，3D 打印技术受到国际社会的广泛关注，3D 打印技术已成为美国增长最快的工业之一。造就如此现状的原因正是西方发达国家在 3D 打印技术上投入大量的人力、物力和财力，研发出更加丰富的打印原料，促使这一技术日趋成熟，精度不断提高，而且成本越来越低。随着这一技术在国外的大热，我国也开始重视 3D 打印技术的研发，并在不断研发中取得了可喜的成就。图 3D 打印产业链流程图目前，中国 3D 打印市场进入快速发展期，3D 打印技术正在产业化应用。据《Wohlers Report 2021》报告，2020 年全球 3D 打印市场规模达到 127.58亿美元，过去四年的平均增长率为 20.8%，因受疫情影响，发展虽然放缓，但仍然保持了正向增长。未来 10 年，3D 打印行业的市场规模依然存在 10 倍的上升空间。随着 3D 打印技术规模产业化，正在从“星星之火”发展为“燎原之势”，从作为传统制造工艺的补充到替代一部分甚至完全替代。传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合都将面临深度调整。图 3D 打印全球市场规模第二章 商业模式和收入模式2.1 产业链价值链商业模式2.1.1 产业链价值链图 3D 打印细分产业链3D 打印上游产业链主要是基础配件，大致可以分为打印耗材和辅助设备和系统，中游产业链主要是 3D 设备，包括 3D 打印机和 3D 扫描仪，下游产业链主要是 3D 打印服务，包括 3D 打印件。我国 3D 打印行业具有的特征性如下：- 增材制造技术发挥的主要空间是个性化定制产品的小批量生产，或者是生产对于传统制造技术来说非常复杂的产品。- 制造企业是否采用 3D 打印技术，还需要综合考虑产品在整个生命周期的价值传递作用，这种作用在航天航空工业中体现的比较明显。- 我国工业级增材制造装备核心器件严重依赖进口的问题依然较为突出。- 由于 3D 打印定制化产品和 3D 打印自研设备生产周期的特殊性，产品交付集中在每年的下半年。中国增材制造技术在经历了初期产业链分离、原材料不成熟、技术标准不统一与不完善、以及成本昂贵等问题后，在增材制造技术方面与国际持平，增材制造装备甚至某些方面性能优于国外水平，但依然面临增材制造专用粉末材料不成体系，增材制造标准缺乏，增材制造装备及产品应用推广难度大等问题。总体来说，我国增材制造产业化存在规模小、应用程度不高的问题。2.1.2 商业模式图 3D 打印发展史西安铂力特是一家专注于工业级金属增材制造（3D 打印）的高新技术企业，为客户提供金属增材制造与再制造技术全套解决方案，业务涵盖金属 3D 打印设备的研发及生产、金属 3D 打印定制化产品服务、金属 3D 打印原材料的研发及生产、金属 3D 打印结构优化设计开发及工艺技术服务（含金属 3D 打印定制化工程软件的开发等），构建了较为完整的金属 3D 打印产业生态链，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位，其主营业务成本分析对于整体行业成本分析具有借鉴意义。图 铂力特主营业务成本分析考虑到公司 2020 年度 11 月授予限制性股票的股份支付费用导致管理费用大幅上升，较上年同期增长 8,703.74 万元，增幅 554.77%，铂力特的研发费用占主营业务成本的比例相对较多。表 铂力特(688333.SH)收入成本分析（单位：万元）表 大族激光(002008.SZ)收入成本分析（单位：亿元）表 光韵达(300227.SZ)收入成本分析（单位：亿元）2.2 技术发展图 全球 3D 打印行业技术来源国分布情况（截止 2021 年 8 月，单位：项，%）资料来源：资产信息网 千际投行 智慧芽 前瞻产业研究院图 截止 2021 年 8 月申请 3D 打印专利数量 TOP10（单位：项）日本、美国、德国、法国、英国和韩国占 3D 打印、纳米技术和机器人工程学领域中全部专利申请总数的四分之三或更多，其中日本在机器人创新领域处于领先地位，美国则占据了大部分的纳米技术专利申请以及很大一部分的 3D 打印专利申请。国外增材制造装备与技术对中国进行技术封锁，部分核心器件对国外品牌存在一定的依赖性。增材制造金属粉末材料，目前常用材料基本实现国产化，但缺乏增材制造工艺适应性验证，以及零部件应用考核，因此需要大量试验累积数据，来促进应用推广。但是新型、高品质粉末材料如耐更高温度高温合金粉末、轻质高强铝合金、镁合金等还依赖进口，甚至某些先进材料国外对我国进行技术封锁、禁运等。因此，自主创新、独立研发依旧是增材制造技术发展的核心。总体上国内已实现装备整机层面国产化，与国外同类型装备对比，成形尺寸、精度等优于国外装备，但是整体稳定性还有不足，专业软件、激光器、振镜等核心器件等实现国产，但性能与国外一流供应商还存在差距，需要进行长时间考核、迭代提升，因此仍未完全实现国产化替代。2.3 政策和监管图 3D 打印行业政策第三章 行业估值和全球龙头企业3.1 行业综合财务分析和估值方法3D 打印行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG 估值法、市净率估值法、市现率、P/S 市销率估值法、EV / Sales 市售率估值法、RNAV 重估净资产估值法、EV/EBITDA 估值法、DDM 估值法、DCF 现金流折现估值法、NAV 净资产价值估值法等。但目前的行业分类没有对 3D 行业通过以上方法估值，故此处选择了 3D 打印行业代表公司的估值趋势图。图 光韵达估值分析图3.2 行业发展和价格驱动机制及风险管理3D 打印是制造业有代表性的颠覆性技术，集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术，是先进制造业的重要组成部分。近年来，3D 打印技术的应用领域逐步拓宽，越来越多的企业将其作为技术转型方向，用于突破研发瓶颈、解决设计难题或直接生产最终零部件，助力智能制造、绿色制造等新型制造模式，增材制造已经从研发转向了产业化应用，尽管如此，增材制造的技术成熟度还不能同减材、等材等传统制造技术相比，仍需要从科学基础、工程化应用到产业化生产等环节开展大量基础性研究工作。3D 打印