新兴产业研究系列专题（二）：3D打印扬帆起航，蓝海市场未来可期

│ 3D打印扬帆起航，蓝海市场未来可期 ——新兴产业研究系列专题（二） 3D打印—推动新一轮工业革命的重要科技 个性化、复杂化需求催生3D打印。3D打印又称为增材制造（AdditiveManufacturing，AM），是涵盖多学科的先进制造技术，相较传统减材制造技术，具备定制化、低损耗、可生产复杂结构件等优势。 3D打印历史由来已久，欧美国家技术较为成熟，国内追赶脚步渐近。纵观全球3D打印行业发展历史，大致可分为技术研发、量产应用、业务盈利三个阶段。我国3D打印行业起步滞后于欧美十年左右，但近年来差距逐步缩小。 当前主流3D打印分类维度为金属与非金属两种，根据具体工艺进一步细分。金属3D打印由于其壁垒高、价值量高、未来应用空间大等特点，关注度高于非金属3D打印。金属3D打印中主要涉及选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化成型（EBM）、激光近净成型（LENS）等，非金属3D打印主要包括选择性激光烧结（SLS）、光固化成型（SLA）、熔融沉积成型 （FDM）等。 行业发展空间广阔，下游应用仍处蓝海 政策助力行业高速发展。3D打印相关政策呈现出延续性强、响应速度快的特点。政策成效方面，主要目标均已实现，行业标准逐步完善。 行业市场空间广阔，未来十年有望保持20%以上增长。Wohlers预计2030年增材制造市场规模将达到853亿美元，2021-2030年CAGR高达21.1%。下游应用场景丰富，蓝海市场尚待发掘。以航空航天、医疗、汽车为代表的三大应用领域空间广阔，其中航天军工领域在当前成熟度和未来增长空间方面优势较大，我国金属3D打印在航天军工领域有望快速渗透。 3D打印产业链及相关投资机会 上游打印原材料方面，金属材料通常价值量更高，生产壁垒更高，金属粉末存在潜在国产替代机会，关注有研粉材等龙头金属粉末企业。 上游核心设备硬件方面，设备适配激光器技术成熟，成本相较于进口具有性价比优势，存在国产替代空间，有望切入国内工业级金属3D打印设备生产供应链，关注国产光纤激光器龙头锐科激光。 中游打印设备方面，金属3D打印设备优于非金属3D打印设备，我国龙头企业相较海外巨头差距不断缩小，建议关注金属3D打印龙头铂力特。 证券研究报告 2022年11月9日 相对市场表现 20% 上证指数 0% 沪深300 -20% -40% 分析师：张晓春 执业证书编号：S0590513090003电话：0510-82832053 邮箱：zhangxc@glsc.com.cn 联系人赵闻恺 邮箱：zhaowk@glsc.com.cn 相关报告 1、《加息扰动犹存，关注四季度估值切换行情》 2022.10.09 2、《国联研究一周重点报告回顾》2022.09.30 3、《【国联研究】2022年10月十大金股推荐》 2022.09.29 投资策略 投资策略专题 风险提示 3D打印产业下游需求增长不及预期；疫情反复影响供应链风险；国际贸易摩擦加剧风险。 1请务必阅读报告末页的重要声明 正文目录 引言5 1.3D打印—推动新一轮工业革命的重要科技5 1.1个性化、复杂化需求催生3D打印5 1.23D打印海外历史由来已久，国内追赶脚步渐近8 1.3多种工艺技术类型，适配不同下游应用10 2.行业发展空间广阔，下游应用仍处蓝海15 2.1政策助力行业高速发展15 2.2行业市场空间广阔18 2.3下游应用场景丰富，蓝海市场尚待发掘22 2.3.1航空航天领域应用发展方兴未艾23 2.3.2国内医疗领域应用较为成熟26 2.3.3汽车领域潜在应用空间广阔29 3.3D打印产业链及相关投资机会31 3.1上游打印原材料及设备34 3.1.1金属粉末：海内外质量差距不断缩短，未来发展前景广阔34 3.1.2激光器：3D打印上游核心设备硬件，存在国产替代空间36 3.2中游3D金属打印设备：技术层面国内龙头比肩海外巨头38 3.3他山之石：复盘海外巨头发展历程39 3.4相关标的41 3.4.1有研粉材688456.SH41 3.4.2锐科激光300747.SZ43 3.4.3铂力特688333.SH45 4.风险提示48 图表目录 图表1：3D打印产业链概览5 图表2：3D打印将三维模型分解为多个二维平面，用打印设备加工成形6 图表3：增材制造过程实际将立体模型拆分成多个二维平面6 图表4：平面打印流程与3D打印流程对比6 图表5：减材制造常用流程示意图7 图表6：3D打印与部分传统工艺的比较7 图表7：3D打印生产过程中产量与成本的关系8 图表8：3D打印产业发展第一阶段（1980-1990）—技术研发8 图表9：3D打印产业发展第二阶段（1990-2010）—量产应用9 图表10：3D打印产业发展第三阶段（2010至今）—业务盈利9 图表11：我国3D打印产业历经的三个阶段10 图表12：依照不同工艺技术区分的3D打印类型11 图表13：SLM工艺设备图示12 图表14：主流金属3D打印机器构造及制造流程12 图表15：主流非金属3D打印机器构造及制造流程13 图表16：主流金属3D打印中各类工艺优缺点14 图表17：主流非金属3D打印中各类工艺优缺点15 图表18：2015年后3D打印行业相关政策梳理15 图表19：“十四🖂”规划中增材制造产业重要性上台阶后，各地方政府积极响应并因地制宜发展产业链17 图表20：近年3D打印行业推荐性国家标准快速落地18 图表21：2015-2030年全球增材制造行业市场规模18 图表22：2019-2024年全球金属增材制造市场规模18 图表23：2021年全球增材制造行业细分占比19 图表24：2021年全球增材制造行业原材料占比情况19 图表25：2021年增材制造设备安装量占比图19 图表26：2017-2024年中国3D打印市场规模预测19 图表27：2021年中国3D打印细分产业市场份额20 图表28：2021年中国3D打印材料市场占比结构20 图表29：2021中国3D打印设备市场竞争格局21 图表30：2019年全球工业级3D打印企业出货量占比（%）21 图表31：3D打印行业竞争格局22 图表32：2021年增材制造的重要应用领域及其市场份额占比23 图表33：3D打印当前应用领域成熟度及未来应用发展潜力23 图表34：3D打印在航空航天领域应用的主要优势24 图表35：金属3D打印在航空航天领域应用案例25 图表36：金属3D打印在航空航天领域应用案例图示26 图表37：增材制造实现精准医疗的流程26 图表38：3D打印基于医疗领域的发展阶段27 图表39：3D打印在齿科领域的应用28 图表40：2021年牙科3D打印应用价值量与占比（亿美元）28 图表41：3D打印在骨科领域的应用28 图表42：通过3D打印出的人造骨盆28 图表43：3D打印在康复辅助器械领域的应用29 图表44：宝马MINI通过3D打印个性化内饰29 图表45：奔驰通过3D打印卡车恒温器盖提升性能29 图表46：2020-2030年3D打印汽车零部件市场预测（单位：亿美元）30 图表47：2020年3D打印汽车零部件各环节价值量及占比（单位：亿美元）30 图表48：保时捷通过3D打印优化座椅使用体验30 图表49：奥迪3D打印工厂30 图表50：大众Wolfsburg3D打印工厂实现量产31 图表51：大众通过3D打印制备辅助工具31 图表52：3D打印产业链及相关投资机会32 图表53：3D打印产业链相关企业概览33 图表54：常用3D打印原材料特点及应用领域34 图表55：3D打印金属粉末材料品类及特点35 图表56：3D打印金属粉末指标及要求35 图表57：2016-2018年度铂力特金属3D打印原材料采购来源（万元）35 图表58：有研粉材金属粉末参数与德国TLS对比36 图表59：2017-2022年中国激光器市场规模（亿美元）37 图表60：2020年中国激光器市场竞争格局37 图表61：2021年中国激光器市场竞争格局37 图表62：2021中国3D打印设备市场竞争格局38 图表63：2016-2021年中国3D打印机进出口均价情况（美元/台）38 图表64：铂力特与EOS主要机型参数对比39 图表65：2010-2017年3D系统和Stratasys股价走势图40 图表66：2017-2022年3D系统和Stratasys股价走势图40 图表67：相关标的41 图表68：2018-2022H1有研粉材营业收入及增速42 图表69：2018-2022H1有研粉材归母净利润及增速42 图表70：2017-2021年有研粉材3D打印粉材收入规模及毛利率42 图表71：2017-2021年有研粉材3D打印粉材占总营收比重42 图表72：有研粉材真空气雾化技术生产工艺流程43 图表73：2018-2021年锐科激光营业收入及增速44 图表74：2018-2021年锐科激光归母净利润及增速44 图表75：2018-2021年锐科激光连续光纤激光器营收及毛利率44 图表76：2021年锐科激光产品占营收比重情况44 图表77：2018-2021年光纤激光器CR3市占率45 图表78：2020年国产与进口激光器价格对比45 图表79：2018-2022Q3铂力特营业收入及增速45 图表80：2018-2022Q3铂力特归母净利润及增速45 图表81：2021年铂力特营收占比分布情况（行业）46 图表82：2021年铂力特营收占比分布情况（产品）46 图表83：2019-2021年铂力特营收（分行业）规模及毛利率46 图表84：2019-2021年铂力特营收（分产品）规模及毛利率46 图表85：铂力特产学研相融合的发展路径为公司带来核心竞争力47 图表86：2017-2021年铂力特研发费用及增速48 图表87：国内金属3D打印企业设备数量48 引言 3D打印又称为增材制造（AdditiveManufacturing，AM），英国《经济学人》杂志将增材制造誉为推动新一轮工业革命的重要科技。3D打印自诞生以来发展至今已逾30年，当前海内外已成长起一批优秀企业，助力行业蓬勃发展，为制造业探索新的升级方向。在中国深入实施创新驱动发展战略的背景下，中国金融四十人论坛学术顾问黄奇帆提到未来能形成万亿美元级别市场的“五大件”包括无人驾驶新能源汽车、机器人、3D打印设备、头戴式AR/VR设备和柔性设备，增材制造作为其中重要一环，未来有望实现蓬勃发展。本文通过介绍3D打印产业基本概况、观察市场空间及下游应用成熟度，为投资者描绘3D打印整体发展蓝图，挖掘产业链相关投资标的。 图表1：3D打印产业链概览 来源：Wind，国联证券研究所整理 1.3D打印—推动新一轮工业革命的重要科技 1.1个性化、复杂化需求催生3D打印 3D打印又称为增材制造（AdditiveManufacturing，AM），是涵盖多学科的先进制造技术。3D打印是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型 系统，将三维实体变为若干个二维平面，运用粉末状金属、塑料、陶瓷、树脂等可粘合原材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。整体而言，3D打印是信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术的结合，制造流程横跨多个学科，涵盖机械、材料、软件、电子、设计、计算机视觉等。 当前世界多国将3D打印作为未来产业发展的新增长点。美国《时代》周刊将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志认为增材制造是推动新一轮工业革命的重要科技，中国在《“十四五”智能制造发展规划》、《中国制造2025》等多项政策文件中提及增材制造。 图表2：3D打印将三维模型分解为多个二维平面，用打印设备加工成形 图表3：增材制造过程实际将立体模型拆分成多个二维平面 来源：《增材制造与3D打印》，国联证券研究所来源：《3DPrinting:Overview,Impacts,andtheFederalRole》，国联证