国内金属3D打印核心企业，颠覆传统制造打开巨大市场空间

3D打印是对传统减材制造方式的颠覆性创新，产业正从起步期迈入成长期，呈现出加速增长的态势。与传统减材制造相比，3D打印具备诸多传统精密加工无法比拟的巨大优势，如缩短新产品研发周期、成形复杂结构、实现一体化和轻量化设计、材料利用率高、优良的力学性能等，目前3D打印在航空航天、医疗、汽车等多个领域渗透率呈现快速提升状态。根据Wohlers统计数据，2021年全球/国内3D打印市场规模分别为152.4亿美元/260亿元，预计2021~2025年复合增速分别为18.3%/24.8%，远期看2030年全球3D打印市场空间将达到853亿美元。 1）航空航天：3D打印非常符合航空航天零部件对轻量化、高强度、高性能及复杂零件集成化的要求，根据铂力特招股书和WohlersReport2022，2021年全球3D打印航空航天零部件市场规模仅25.6亿美元，渗透率不足2%，目前3D打印已渗透进军/民机、航空发动机、无人机、导弹、火箭卫星等多个领域，未来成长空间巨大。 2）汽车等工业品：3D打印可帮助企业缩短产品研制周期、实现车身轻量化，目前逐步应用于功能部件制造，并向打造整车方向拓展。目前全球知名车企如奥迪、宝马、奔驰、通用、大众、丰田、保时捷均在大量推广使用3D打印技术，国内车企如奇瑞、长安福特、东风等也在汽车零部件研发设计和生产过程中使用3D打印技术。 铂力特是国内布局全产业链的金属3D打印龙头，短期高增长且长期成长空间巨大。 全球3D打印产业由欧美主导，中国经过加速追赶目前设备装机量已排名全球第二。 铂力特是目前国内最具产业化规模的金属3D打印企业，覆盖3D打印设备、零部件、原材料等，产品的关键技术性能与国外先进水平不相上下，2022年航空航天领域营收占比69.46%。 1）依托国际一流团队，研发和产业化能力强：公司拥有源自于西北工业大学的技术团队，目前公司核心技术团队均是国内3D打印领域领军人物。依托国际一流的研发团队，公司在国内航空航天3D打印金属零部件具备高市占率，与空客签署A350大型精密零件金属3D打印共同研制协议也证明了公司研发水平和产业化能力。 2）多个跟研型号批量列装，短期迎来高增长：公司覆盖军/民机、航空发动机、无人机、导弹、火箭、卫星等多个领域，近年来随着公司跟研的重点型号装备陆续定型、列装，航空航天领域营收由2018年的1.80亿元增至2022年的6.38亿元，期间复合增速高达37.11%，其中2022年同比增速高达101.71%。预计后续随着公司众多跟研型号陆续转批产，航空航天领域收入有望迎来高速增长。 3）长期成长空间巨大：我们认为随着公司产品在国内航空航天领域渗透率持续提升，叠加公司已经和空客、赛峰等全球航空产业巨头深度合作，未来成长空间巨大。 4）持续扩产提高供应能力：目前公司产能紧张，2022（1-9）月零部件和原材料的产能利用率分别高达80.24%、90.76%。公司近年持续扩产提高产能，2019年IPO募投项目对3D打印零部件、设备、原材料均进行了扩产，2021年公司通过“金属增材制造产业创新能力建设项目”扩大3D打印设备产能，2022年公司定增项目主要提升零部件、原材料产能，未来随着新产能释放公司营收规模将迎来持续高增长。 投资建议：公司作为国内金属3D打印龙头企业且布局3D打印全产业链，稀缺性非常显著，短期业绩具备高弹性的同时长期成长空间巨大。我们预计2023-2025年公司归母净利润分别为2.78亿元、4.76亿元、7.25亿元，对应的PE为68X、40X、26X。首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：3D打印产业化不及预期，公司扩产进度不及预期，下游需求不及预期。 财务指标 财务报表和主要财务比率 资产负债表（百万元） 现金流量表（百万元） 1.3D打印：颠覆传统制造业的千亿蓝海产业 1.13D打印是对传统制造方式的颠覆性创新 3D打印具备诸多优点，是对传统减材制造方式的颠覆性创新。3D打印（又称增材制造）以三维模型数据为基础，通过材料堆积的方式制造零件或实物，不同于传统制造业通过切削等机械加工方式对材料去除从而成形的“减”材制造，3D打印通过对材料自下而上逐层叠加的方式，将三维实体变为若干个二维平面。虽然目前3D打印在加工精度、表面粗糙度、加工效率等方面与传统精密加工技术相比仍有差距，但是其具备诸多传统精密加工无法比拟的巨大优势，如缩短新产品研发及实现周期（由三维模型直接驱动，无需模具、夹具等辅助工具）、可高效成形更为复杂的结构、实现一体化和轻量化设计（将复杂结构重新设计成简单结构从而减重）、材料利用率高、优良的力学性能（制件内部冶金质量均匀致密）。 图表1：金属3D打印和传统加工对比 图表2：3D打印技术分类 粉末床选区熔化（SLM为主）和定向能量沉积（LSF为主）两大工艺均可生产达到锻件标准的金属零件，是目前金属3D打印的主要工艺。目前粉末床选区熔化技术是应用最广泛的金属3D打印技术，其中激光选区熔化技术（SLM）占据了金属3D打印绝大部分市场份额，其由德国弗劳恩霍夫激光技术研究所提出并于1996年申请专利，后由德国EOS公司商业化。SLM采用激光依据设定参数有选择地分层熔化烧结固体金属粉末，在制造过程中金属粉末加热到完全融化后成形，具备可打印极端复杂内腔结构、制件尺寸精度高、显著减重等优点，目前在全球航空航天多个领域应用，且渗透率正快速提升。 图表3：SLM工作原理 图表4：LSF工作原理 图表5：两大主要金属3D打印工艺介绍 1.23D打印千亿市场空间，目前正处于加速成长期 3d打印产业正从起步期迈入成长期，呈现出加速增长的态势。由于3D打印相比传统制造方法具备诸多优势，因此在航空航天、医疗、汽车等多个领域渗透率呈现快速提升状态。根据Wohlers统计数据，2021年全球3D打印市场规模高达152.4亿美元，2012~2021年复合增速为23.6%，预计2021~2025年复合增速为18.3%，2021~2030年复合增速为21.1%。国内方面，根据前瞻产业研究院预测，2021年中国3D打印产业规模为260亿元，预计2021~2025年复合增速达到24.8%。 图表6：全球3D打印市场规模 图表7：2021年全球3D打印下游领域 图表8：中国3D打印市场规模 1.2.1航空航天：3D打印是提升设计与制造能力的关键核心技术，未来市场空间巨大 3D打印零件非常符合航空航天零部件对于轻量化、高强度、高性能及复杂零件集成化的要求，目前渗透率较低，未来成长空间巨大。3D打印零件具备缩短研产周期、实现复杂结构设计、提升零部件强度和耐用性、轻量化等多个优点，是航空航天零部件提升设计与制造能力的关键核心技术。根据铂力特、华曙高科招股书和WohlersReport2022，目前全球航空航天零部件市场空间超过1500亿美元，但是2021年全球3D打印航空航天零部件市场规模仅25.6亿美元，3D打印渗透率不足2%。我们认为随着3D打印技术的逐步成熟，其未来有望在航空航天领域大放异彩。 图表9：3D打印在航空航天领域的优势 3D打印技术已经渗透进军/民机、航空发动机、无人机、导弹、火箭卫星等多个领域，未来成长空间巨大。 1）飞机：3D打印零部件在国内外多个型号飞机上实现应用。空客已经和利勃海尔合作，采购后者的3D打印零部件用于A380客机，可以显著降低重量；国产大飞机C919装载了23个3D打印件，主要由飞而康科技生产，用在C919前机身和中后机身的登机门以及前后货舱门上；铂力特生产的飞机格栅舱门类零件、中央翼上、下缘条也应用于国内飞机上。 图表10：利勃海尔为空客A380机队提供的3D打印件 图表11：C919舱门3D打印零部件 2）航空发动机：3D打印件已经用于国内外多个型号航空发动机。罗罗公司TrentXWB-97发动机采用3D打印生产钛合金翼型，生产效率提高1/3且交货周期缩短30%；GE利用3D打印技术为GE9X商发生产铝化钛（TiAl）叶片，重量只有传统镍合金涡轮叶片的一半并且大幅缩短生产周期；2022年赛峰3D打印卓越中心投入使用，赛峰表示目前只有不到1%的产品采用3D打印件，计划下一代航空航天发动机引擎中采用约25%的3D打印件。国内来看，3D打印龙头铂力特的3D打印机匣、燃油喷嘴、叶片均已用于国内航空发动机上。 图表12：采用3D打印零部件的TrentXWB-97发动机 图表13：GE公司使用的3D打印发动机涡轮叶片等零部件 3）无人机：3D打印可用于生产低成本的无人机。2012年美国弗吉尼亚大学利用3D打印技术制造了一架巡航速度可达83km/h的无人机；英国皇家海军在HMSMersey号军舰上测试了一款成本仅为数千美元的3D打印SULSA无人机；俄罗斯Rostec公司也推出一款3D打印多用途两栖无人机，从概念到原型仅花费两个半月，生产时间约为31小时，费用不到20万卢布（约3700美元）。 图表14：弗吉尼亚大学3D打印无人机 图表15：3D打印的SULSA无人机 4）导弹：3D打印技术已经用于生产国内外导弹零部件。2016年美国海军在三叉戟IID5潜射弹道导弹试射中成功测试了首个使用3D打印的导弹部件（连接器后盖），3D打印使得零件设计和制造时间缩短一半。国内来看，航天科工三院开始使用3D打印生产导弹燃气舵（尾部发动机后，通过改变发动机燃气流产生改变导弹飞行姿态的侧向控制力），节省了大量的人力和时间。 图表16：3D打印的三叉戟IID5潜射弹道导弹连接器后盖 图表17：航天科工3D打印导弹燃气舵 5）火箭卫星：3D打印技术在全球航天领域应用取得了重大进展。早在2014年，SpaceX就首次在Dragon3上使用3D打印主氧化剂阀；SpaceX于2016年试车的“缩比猛禽”发动机中有至少40%的部件是3D打印制造的，甚至还包括涡轮泵的一些组件；新西兰RocketLab于2017年成功发射装载3D打印发动机的火箭。 图表18：宣布2023年3月发射的全球首款“全”3D打印火箭 图表19：2022年，NASA在3D打印领域的成就 3D打印技术在中国商业航天领域的亦得到广泛应用，主管路3D打印机重量占比高达90%。星河动力在其可重复使用中大型液体运载火箭“智神星一号”的主动力装置“苍穹”发动机中大量使用3D打印技术，这是实现低成本和快速研制的重要因素。 图表20：星河动力在“苍穹”发动机中大量使用3D打印技术 图表21：3D打印技术在中国航空航天领域应用情况 1.2.2汽车等工业品：助力企业大幅缩短新产品研发、验证时间周期 3D打印可帮助车企缩短产品研制周期、实现车身轻量化，目前逐步应用于功能部件制造，并向打造整车方向拓展。3D打印帮助车企缩短产品概念模型的设计及制作周期，有助于企业实现快速小批量定制，降低成本并缩短产品上市时间，同时3D打印可提升零件的制造效率和生产质量，实现零件轻量化制造。目前全球知名车企如奥迪、宝马、奔驰、通用、大众、丰田、保时捷均在汽车设计、零部件开发、内外饰应用等方面大量推广使用3D打印技术，国内车企如奇瑞、长安福特、东风等在柴油缸体、缸盖、变速器以及齿轮等汽车零部件研发设计和生产过程中也都使用3D打印技术。 图表22：部分车企3D打印件使用情况 1.3欧美保持领先，铂力特是国内少数达到全球先进水平的企业 全球3D打印产业目前由欧美地区主导，中国正处于加速追赶阶段。美国率先将3D打印产业上升到国家战略发展高度，引领技术创新和产业化。欧盟及成员国注重发展金属3D打印技术，产业发展和技术应用走在世界前列。俄罗斯凭借在激光领域的技术优势，积极发展激光3D打印技术研究及应用。日本全力振兴3D打印产业，借助3D打印技术重塑制造业国际竞争力。中国政府高度重视3D打印产业，已经出台多个政策支持3D打印产业发展，目前中国大陆3D打印设备装机量已经排名全球第二，根据Wohlers统计数据，预计2021~2025年全球/中国3D打印市场规模复合增速分别为18.3%