3D打印赋能工业制造航空航天+消费电子领域双因素驱动行业扩张

来源：淘金网官方    发布时间：2024-12-24 21:15:17

  国海证券近日发布3D打印行业深度研究：3D打印赋能工业制造，航空航天+消费电子领域双因素驱动行业扩张。

  3D打印技术是一种增材制造方法，具有“自由制造、去模具、减废料、降库存”等独特优势，是传统工艺的重要补充。3D打印又称增材制造，是基于三维模型数据，采用与传统减材制造技术完全相反的逐层叠加材料的方式，直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法，基础原理为以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成形系统，将三维实体变为若干个二维平面，利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂等特别的材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成形，制造出实体产品。3D打印具有两大独特优势，一是可快速加工成形结构较为复杂的零件，无需传统工具夹具和多重处理，实现“自由制造”，缩短产品的研发生产周期；二是制造模式优化，“去模具、减废料、降库存”，材料利用率高并实现降本增效，是传统加工方式的重要补充；目前该技术已大范围的应用于航空航天、汽车、军工、核电、船舶、医疗等众多领域。

  3D打印技术目前工艺路线D打印工业化应用最为广泛，选区激光熔融（SLM）是最主流工艺。3D打印目前有七大类主流工艺路线——粉末床熔融、定向能量沉积、立体光固化、粘结剂喷射、材料挤出、材料喷射和薄材叠层，各工艺类别下还包括不同的子工艺；打印材料包括金属、无机非金属、有机高分子以及生物材料四种。按工艺类型分，粉末床熔融工艺打印的零件具备良好的力学性能和尺寸精度，是目前工业领域主流的增材制造技术，其中选区激光熔融（SLM）工艺的稳定性和技术成熟度较高，具有突出优势，应用最为广泛；按打印材料可分为金属3D打印和非金属3D打印，金属3D打印工业化应用程度最深，目前在航空航天、医疗等领域均得到了较好的应用，并拓展至消费市场，尤其是3C领域；非金属3D打印工艺种类较多，应用领域涵盖汽车、医疗和文创等。

  3D打印已形成完整产业链，中游企业处于产业链主导地位，行业目前处于快速成长期，规模不断扩张。3D打印产业链上游为原材料以及零件，包括3D打印原材料、核心硬件和软件等；中游以3D打印设备制造商为主，占据产业链的主导地位，据华经产业研究院数据，2021年打印设备和服务在全球市场合计占比80%，在中国市场合计占比76%；下游应用覆盖航空航天、汽车工业、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意和建筑等多个领域。根据WohlersAssociates统计数据，全球增材制造市场规模一直增长，2013-2023年期间复合增速超20%，2023年全球增材制造业销售额达到200.35亿美元，同比增长11.1%，其中金属增材制造市场同比实现了24.4%的增长。

  航空航天和消费电子领域是下游未来重要增长市场，金属3D打印工业化应用程度将进一步深化，3D打印行业整体空间有望加速打开。1）航空航天市场：目前金属3D打印在航空航天市场的工业化应用已较为成熟，包括航空领域火箭发动机零件及火箭配件制造，航天领域飞机发动机零件、起落架制造等，实现产品轻量化的同时大幅度缩短了生产周期、降低了生产所带来的成本；其中据《SpaceX:Starshipto Mars-The First20Years,2nd Edition》，SpaceX生产火箭的猛禽发动机40%质量应用了3D打印工艺，我国C919飞机发动机燃料喷嘴也采用3D打印制造，据我们测算SpaceX火箭发动机每年对3D打印设备需求约140-350台，需求价值量约1.12-2.80亿美元，折算成人民币约8-20亿元（按2024年10月16日汇率折算），C919发动机3D打印设备总需求量约1080台，总需求价值量约35亿元，交付时间7年（2024-2031年），C919发动机3D打印设备年需求量约155台，年价值量约4.94亿元。2）消费电子市场：是下游应用的新兴市场，“钛合金+3D打印”有助于实现产品减轻减薄，且原材料和上游设备成本逐渐下降，驱动3D打印技术在消费电子领域大规模应用；目前苹果、华为、小米等头部厂家已开始应用3D打印技术，包括折叠屏手机钛合金铰链轴盖、手机中框和智能手表等；未来钛合金3D打印技术在消费电子领域渗透率有望提高，据我们测算至2028年3D打印渗透率达到40%-50%时，折叠屏手机钛合金铰链轴盖3D打印全球市场空间将达到36.6-45.7亿元，中国市场空间将达到17.1-21.4亿元，手机中框领域全球3D打印产业总市场规模预计约756-945亿元，手机中框领域中国3D打印产业总市场规模约174-217亿元。上述市场将为3D打印行业提供较大增量。

  行业评级及重点推荐个股：随着3D打印技术逐步趋于成熟，加工效率和工艺良品率的提升、规模效应的释放，3D打印成本有望逐步降低，在航空航天、消费电子、汽车及人形机器人、医疗等市场的渗透率将慢慢地提高，工业化应用加深，我们大家都认为3D打印行业的收入规模有望实现较高增长，维持3D打印行业“推荐”评级。产业链上游建议关注有研粉材和金橙子，中游建议关注铂力特和华曙高科，下游建议关注金太阳。

  风险提示：关键核心器件依赖进口的风险；新兴行业或领域产业化应用风险；市场之间的竞争加剧风险；3D打印行业下游需求量开始上涨没有到达预期；模型及测算假设误差等。（ 国海证券 罗琨）

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