金属增材制造龙头，3C钛合金加工触发新奇点

本文重点测算并回答市场关注的如下3个问题： 1）WHY3D打印？ 趋势：3D打印为传统减材制造补充，增减材复合或为行业发展趋势。 提效：3D打印缩短加工时间，提升研发及生产效率。 降本：A.零部件：根据《2022中国激光产业发展报告》，2012-2021年3Kw光纤激光器价格下降幅度达75%，持续助力设备降本；B.耗材：根据公司公告，金属3D打印粉末销售均价2020-2022年降价幅度达45.88%，降低3D打印综合成本。 2）从0到1：WHY3D打印用于3C链钛合金加工？ 材料特性：钛的低热传导率、加工硬化、低弹性模量等因素造成传统机加工手段制造钛合金构件难度较大、材料利用率低、周期长、良率低、成本高等；而钛不利于传统机加工的低热传导率特性反而有利于粉末激光成型。 成本测算：根据Counterpoint的BoM分析，Apple Watch Series 6的生产成本为136美元/台，其中外壳和机身等约占BoM成本的13.3%，约18美元（约132元人民币）；我们假设钛合金材料利用率为75%，加工服务良率为90%，估计目前Ultra/Series 8系列使用钛合金3D打印成本约109/73元/台，成本端竞争力渐行渐近。 空间弹性：假设用BLT-S800设备，配备8头500W激光器，单台价值量约为1500万元；2023年10%/30%渗透率对应设备市场总规模约为3.62/10.77亿元；假设钛合金粉末均价为60万元/吨，10%/30%渗透率对应材料市场总规模约为1.89/5.65亿元（具体涉及的折叠屏手机及相关手表见下文）。 3）WHY3D打印汽车零部件？ 研发周期缩短+零部件减重降本：3D打印技术可以将汽车零部件研发周期从45天缩短至1-7天；德国Fraunhofer IAPT研究机构成功打印出一种车门铰链，比同类铣削产品要轻35%，同时成本降低50%，并且技术性能更优。根据3dpbm Research预测，3D打印汽车零部件收入或将在2026年达129.74亿美元，2030年达203.5亿美元，渗透潜力较大。 铂力特： 1）材料+设备+产品，全产业链布局：具备金属3D打印原材料、打印设备、定制化产品、工艺设计开发及相关技术服务的全产业链生产服务能力，实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。 2）自研钛合金粉末，钛粉需求持续上升：根据SmarTech预测，2021年全球增材制造钛粉年用量超1000吨，2027年或将接近5000吨；中国3D打印钛合金材料行业规模2028年预计达到80亿元。 3）跟研产品进入批产期，扩产领先布局：公司跟研航空航天零部件即将进入批产，预计2025/2028年需求规模分别对应156/303万小时/年；公司拟定增扩产，扩产后预计实现金属3D打印定制化产品机时310.5万小时/年，打印设备1400台/年，打印材料1200吨/年。 盈利预测：我们预计公司23-25年归母净利润分别为2.4/4.1/6.0亿，对应PE分别为85X/49X/34X，首次覆盖，给予“持有”评级！ 风险提示：技术迭代风险，核心器件进口依赖风险，产业政策风险，国防政策及经费预算风险，下游应用领域集中风险，发行风险，测算风险等 财务数据和估值 1.铂力特：致力于成为全球领先的增材技术解决方案提供商 公司成立于2011年7月，2019年7月22日正式在上交所科创板挂牌上市；主营业务为用户提供全方位的金属增材制造与再制造技术解决方案，包括设备、打印服务、原材料、技术服务等。 图1：公司发展历程 1.1.股权结构稳定，研发实力雄厚 股权架构稳定：公司无控股股东，实际控制人为折生阳和薛蕾，二者为一致行动人，截止2023年8月18日，折生阳、薛蕾二人分别持股20.12%、4.27%，为公司第一、第三大股东。 图2：公司股权结构图（截止2023年8月18日） 研发团队实力雄厚：截止到2022年12月底，公司拥有员工超1400人，研发人员占30.23%，申请金属增材制造技术相关自主知识产权440项。产业化应用技术带头人薛蕾，作为主要成员参与了863、973、国防基础科研等项目，为我国的航空航天领域“机、箭、弹、星”的研制解决了大量复杂异形构件的加工制造难题，创造了金属3D打印锁骨、肩胛骨植入人体的世界首例，LSF、SLM系列型号设备填补多项国内空白。 表1：核心技术人员简介 1.2.材料+设备+产品，产业链全面布局 公司是国内最具产业化规模的金属增材制造创新研发生产企业：具备金属3D打印原材料、金属3D打印设备、金属3D打印定制化产品、金属3D打印工艺设计开发及相关技术服务的全产业链生产服务能力，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。 图3：3D打印产业链图 1.2.1.金属增材制造设备 铂力特是金属增材制造国际主流技术（SLM及LSF技术）应用国际领先的公司：掌握了基于不同材料的SLM、LSF技术工艺参数、基于不同结构的工艺支撑设计方法、基于不同结构/材料的SLM、LSF控形控性方法、基于不同材料的后处理技术等，形成了钛合金、铝合金、高温合金、高强钢、模具钢等多种材料的整套的SLM、LSF成形工艺技术体系，并集成于公司自研设备中。 表2：SLM激光选区熔化成形设备 表3：LSF激光立体成形设备 1.2.2.钛及钛合金粉末 高品质钛合金粉末生产线：采用自主研发EIGA制粉设备，其综合了高真空技术、高温熔炼技术、高压气雾化技术和快速凝固技术制备高品质的增材制造专用钛及钛合金粉末； 产品具有优良的流动性、高松装密度、低空心粉率、氧/氮/氢含量可控的特点，是航空、航天、医疗、化工等领域增材制造的理想选择。 表4：钛合金粉末产品 1.2.3.定制化产品服务 航空航天：针对航空航天零部件需求开发了材料－性能－结构的一体化增操制造解决方案。公司通过SLM技术可制造出传统工艺方法难以加工甚至无法加工的复杂金属零部件(如薄壁复杂结构、异形曲面、复杂流道结构、点阵结构、散热结构以及功能优先的组合制造等)，产品力学性能优于锻件及铸件；并通过3D打印思维引导设计思维革新，缩短研制及生产周期，打印产品具有“大（成形尺寸大）”、“优（品质优良）”、“特（新材料和特殊结构）”、“精（高精度）”的特点。 表5：航空航天金属增材产品 模具领域：公司依据高端注塑模具产品开发模具专用材料的成形工艺，覆盖18Ni300、420、CX等多种不锈钢材料，利用公司SLM技术生产模具产品模具致密度高，抛光性能好，满足SPI-A1标准，增强模具透气性能，同时实现随行水路结构，并可生产透明注塑产品。 表6：模具金属增材产品 汽车领域：公司利用SLM技术及3D打印设计理念，对汽车零部件进行结构优化设计，可显著降低整车重量、降低油耗；且研发试制过程中无需开模，大幅加快整车研发进度，可将整车的研发周期从32个月缩短到18个月；并可根据客户个性化需求进行设计，同时实现定制化产品的批量生产。 表7：汽车金属增材产品 1.3.业绩快速增长，毛利率稳定 营业收入快速增长：公司2018-2022年营业收入从2.91亿增至9.18亿，期间CAGR高达33.27%，维持高速增长，我们认为主要原因系金属3D打印技术应用范围持续扩大，下游应用领域渗透率持续增长，公司金属3D打印定制化产品、金属3D打印设备及金属3D打印原材料等产品需求不断扩大。 毛利整体呈现上升态势：2021年度，公司剔除股份支付后扣除非经常性损益后的净利润有所下降，与营业收入变动趋势存在一定差异。主要系公司研发费用增幅较大所致，2021年度研发支出较2020年度增加4,598.93万元，同比增长67.40%。 图4：2018-2022营收及增速情况（亿元，%） 图5：2018-2022归母净利润及增速情况（亿元，%） 设备和产品双轮驱动：从下游行业来看，航空航天占比稳定在50%以上；从产品类型来看，3D打印产品和3D打印设备两大业务是目前主要收入来源，3D打印设备收入占比呈现逐年上升趋势；其中产品和原材料增速近三年逐年上升，2022年设备和原材料营收增速分别为91.7%和100%。 图6：分业务营业收入及增速（按产品类型） 图7：分业务营业收入占比（按产品类型） 整体毛利率呈现上升趋势：2018-2022年期间整体毛利率呈现波动上升趋势；分产品看，定制化产品毛利率除2021年外均维持在55%以上高水平，2021年毛利率大幅下降主要系部分产品由于订购数量的增长和批产件价格下降；自制粉毛利率在2020/2021年提升主要系粉末线生产工艺逐步稳定，产量逐步提升，公司粉末单位成本大幅下降；其中2022年末毛利率有所下降，主要系公司因自制粉末逐步形成规模成本优势，主动降价，平均售价降幅20.38%，通过降价进一步开拓市场，提升公司粉末市场知名度和占有率。 图8：铂力特毛利率、净利率情况 图9：分产品毛利率情况 持续加大研发和技术创新投入力度：2019-2023H1期间，公司研发费用维持高速增长，研发费用率呈上涨趋势，主要系公司坚持聚焦金属增材制造技术，持续加大研究开发和技术创新投入力度增强公司竞争力。管理费用率大幅上升主要系股权支付，剔除股权支付2020-2022年期间管理费用率均值为7.98%，未来随着营收规模上升，规模效应提升，管理费用率预计逐年下降。 图10：2018-2023H1研发费用（亿元）情况 图11：2018-2023H1期间费率情况 1.4.股权激励推进，彰显经营信心 2020年10月30日，公司发布关于向激励对象首次授予限制性股票的公告，有利于调动员工工作积极性，提升公司发展效率；其中第一、二个归属期均符合归属条件并完成授予。 表8：2020年股权激励计划业绩要求 *股权激励支付对公司净利润的影响主要集中在2021/2022年度，自2023年起，应确认股权激励成本大幅下降，并在2025年摊销完毕。 2.Why3D打印：航空航天夯实基本盘，3C+汽车打开成长曲线 2.1.核心功能：拓宽传统加工制造边界，增减材复合或为行业趋势 增材制造技术和传统精密加工技术均是制造业的重要组成部分：金属3D打印技术并不是要取代传统加工制造技术，而是传统加工制造技术的重要补充。 表9：金属3D打印技术与传统精密加工技术对比 目前增材制造加工与传统精密加工相比还存在加工精度、表面粗糙度和可加工材料等方面的差距，但增材制造凭借全新技术原理和特点，在多种应用场景具备使用优势： 1）缩短新产品研发及实现周期：3D打印工艺成形过程由三维模型直接驱动，无需模具、夹具等辅助工具，极大的降低产品的研制周期，并节约昂贵的模具生产费用，提高产品研发迭代速度。 2）复杂构件成形，轻量化设计：3D打印可以实现传统精密加工较难实现的复杂构件成形，提高零件成品率，同时提高产品质量；并且可以优化复杂零部件的结构，在保证性能的前提下，将复杂结构经变换重新设计成简单结构，从而起到减轻重量的效果。 3）材料利用率较高：与传统精密加工技术相比，金属3D打印技术可节约大量材料，特别是对较为昂贵的金属材料而言，可节约较大的成本。 4）实现优良的力学性能：基于3D打印快速凝固的工艺特点，成形后的制件内部冶金质量均匀致密，无其他冶金缺陷；同时快速凝固的特点，使得材料内部组织为细小亚结构，成形零件可在不损失塑性的情况下使强度得到较大提高。 3D打印产品具有成本低、质量轻、精细化程度高等特点，广泛应用于工业制造领域：目前已被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域，并逐渐被尝试应用于更多的领域中。 现国内部分高校已开展3D打印技术与人工智能、医药科学、软件等领域的跨学科研究，未来3D打印或向智能化和产业化方向发展。 图12：2021全球增材制造应用领域 图13：2021年中国3D打印应用领域格局 国内增材制造服务占比有望持续提升：2021年，全球增材制造行业中打印服务营收占比达41%，设备占比为22%，而中国行业细分领域内，设备占比高达55%，