机械设备行业周专题：3D打印钛合金手机设备市场规模有多大？

│ 机械设备行业周专题 3D打印钛合金手机设备市场规模有多大？ 多家手机厂商导入钛合金材料 2023年起苹果、荣耀、小米、三星、华为等均开启导入钛合金材料：9月 13日，苹果发布了iPhone15系列产品，Pro版本采用全钛金属机身；10月12日，荣耀发布轻薄大内折旗舰手机荣耀MagicVs2，采用鲁班钛金饺链、荣耀自研盾构钢、航天级稀土镁合金等一系列创新材料；10月26日，小米发布14Pro推出钛金属特别版，采用99%钛金属中框；11月1日，三星宣布将在明年初发布的全新GalaxyS24系列的部分型号上采用钛金属框架。 金属3D打印可以提高钛合金加工良品率 目前，钛合金加工工艺主要包括CNC切削磨削、3D金属打印两种。相较铝合金，采用切削磨削加工钛合金制品存在良率低、耗时长，设备需求量大等难点。以手机中框为例，根据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体良率约为30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的3-4倍。而作为钛合金加工新方向，金属3D打印依据零件三维模型快速制造，不需要专用型模具，应用粉状金属材料，用逐层打印的方法来建构物件；有便捷性高、高精度、低成本的特点。 钛合金材料应用于消费电子领域有望打开3D打印市场空间 我们做出以下假设：（1）2024、2025年苹果、荣耀、小米、三星四家手机厂商合计销量均为7.01亿台；（2）2024、2025年钛合金手机中框重量均为20g； （3）2024、2025年钛合金3D打印成形效率均为200cm³/h；（4）2024、2025年3D打印设备单价分别为120、100万元/台；（5）2024年钛合金手机渗透率为 5%-10%,2025年钛合金手机渗透率为15%-25%。我们假设3D打印设备一天开工 10小时，一年开工300天，可以推算出钛合金材料应用于消费电子领域有望在 2024、2025年新增3D打印设备需求量分别为0.03-0.05万台、0.08-0.13万台，对应的2024、2025年新增3D打印设备市场规模分别为3.11-6.22亿元、7.77-12.95亿元。 2021年华曙高科市占率为1.42%，位列国产品牌第一 3D打印行业经过30多年的发展，技术不断创新，规模稳步增长，技术体系和产业链条不断完善，目前已建立起较为稳定产业生态体系和行业竞争格局，呈现出行业整体快速增长，由几家企业主导，其他厂商后起追赶的发展态势，主要集中在美国、德国及中国。根据华曙高科招股书数据，2021年华曙高科在国内3D打印设备市场中市占率为1.42%，位列国产品牌第一；铂力特为1.06%，位列国产品牌第二。 投资建议 随着3D打印技术方案不断进步和优化，加上钛合金材料在3C领域渗透率提升，我们看好3D打印设备行业前景，给予“强于大市”评级。 从3D打印受益于钛合金材料渗透率提升逻辑，重点关注3D打印设备与方案整合商，建议关注铂利特和华曙高科。 证券研究报告2023年11月25日 投资建议：强于大市（维持） 上次建议：强于大市 机械设备 沪深300 20% 10% 0% -10% 2022/112023/32023/72023/11 相对大盘走势 作者 分析师：张旭 执业证书编号：S0590521050001邮箱：zxu@glsc.com.cn 联系人：田伊依 邮箱：tianyy@glsc.com.cn 风险提示：(1)3D打印发展不及预期；（2）下游钛合金手机需求不及预期； （3）行业竞争加剧风险；（4）3D打印设备关键核心器件依赖进口风险。 相关报告 1、《机械设备：10月挖掘机销量同比-28.9%，销 量降幅环比收窄》2023.11.12 2、《机械设备：《人形机器人创新发展指导意见》推动产业高质量发展》2023.11.05 行业报告 行业周报 正文目录 1.钛合金材料广泛应用有望打开3D打印市场空间3 2.3D打印设备行业生态和格局较为稳定5 3.受益标的5 3.1铂力特5 3.2华曙高科6 4.风险提示7 图表目录 图表1:多家手机厂商导入钛合金材料3 图表2:预计24/25年苹果/荣耀/小米/三星四家厂商合计销量均为7.01(亿台)3 图表3:预计24/25年钛合金3D打印成形效率均为200(cm³/h)4 图表4:22H1华曙高科3D打印设备及辅机配件均价为203.83(万元/台)4 图表5：钛合金材料应用于消费电子领域有望打开3D打印市场空间5 图表6:2021年华曙高科市占率为1.42%，位列国产品牌第一5 图表7:铂力特产品性能较好6 图表8:华曙高科产品性能较为优异7 1.钛合金材料广泛应用有望打开3D打印市场空间 多家手机厂商导入钛合金材料。2023年起苹果、荣耀、小米、三星、华为等均开启导入钛合金材料：9月13日，苹果发布了iPhone15系列产品，Pro版本采用全钛金属机身；10月12日，荣耀发布轻薄大内折旗舰手机荣耀MagicVs2，采用鲁 班钛金饺链、荣耀自研盾构钢、航天级稀土镁合金等一系列创新材料；10月26日，小米发布14Pro推出钛金属特别版，采用99%钛金属中框；11月1日，三星宣布将在明年初发布的全新GalaxyS24系列的部分型号上采用钛金属框架。 图表1:多家手机厂商导入钛合金材料 时间介绍 9月13日苹果发布了iPhone15系列产品，Pro版本采用全钛金属机身。 荣耀发布轻薄大内折旗舰手机荣耀MagicVs2，采用鲁班钛金饺链、荣耀自研盾构钢、航天级稀土镁合金等一系列创 10月12日 新材料。 10月26日小米发布14Pro推出钛金属特别版，采用99%钛金属中框。 11月1日三星宣布将在明年初发布的全新GalaxyS24系列的部分型号上采用钛金属框架。 资料来源：贝哲斯咨询，国联证券研究所 金属3D打印可以提高钛合金加工良品率。目前，钛合金加工工艺主要包括CNC切削磨削、3D金属打印两种。相较铝合金，采用切削磨削加工钛合金制品存在良率低、耗时长，设备需求量大等难点。以手机中框为例，根据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体 良率约为30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的3-4倍。而作为钛合金加工新方向，金属3D打印依据零件三维模型快速制造，不需要专用型模具，应用粉状金属材料，用逐层打印的方法来建构物件；有便捷性高、高精度、低成本的特点。 钛合金材料应用于消费电子领域有望打开3D打印市场空间。我们做出以下假设：（1）根据Omida数据，2022年，苹果手机、荣耀手机、小米手机、三星手机销量分别为2.31、0.59、1.52、2.59亿台，这四家合计销量为7.01亿台。我们假设：2024、2025年这四 厂商 2024E手机销量（亿台） 2025E手机销量（亿台） 苹果 2.31 2.31 荣耀 0.59 0.59 小米 1.52 1.52 三星 2.59 2.59 合计 7.01 7.01 家手机厂商合计销量均为7.01亿台。 图表2:预计24/25年苹果/荣耀/小米/三星四家厂商合计销量均为7.01(亿台) 资料来源：Omida，国联证券研究所测算 （2）根据ITBEAR科技资讯数据，iPhone15ProMax采用钛合金中框后，重量有望减轻超过14克，根据不锈钢（7.7g/cm³）和钛合金（4.5g/cm³）密度，可以算出钛合金手机中框重量约为20g。因此，我们假设2024、2025年钛合金手机中框重量均为20g； （3）根据铂力特产品说明书数据，我们预测2024、2025年钛合金3D打印成形效率均为200cm³/h； 图表3:预计24/25年钛合金3D打印成形效率均为200(cm³/h) 资料来源：铂力特官网，国联证券研究所 （4）根据华曙高科招股书数据，华曙高科2022年上半年3D打印设备及辅机配件均价为203.83万元/台，考虑到华曙高科3D打印设备均为4个激光器设备，我们预测2024、2025年3D打印设备（1-2个激光器）单价分别为120、100万元/台。 图表4:22H1华曙高科3D打印设备及辅机配件均价为203.83(万元/台) 资料来源：华曙高科招股书，国联证券研究所 （5）我们假设2024年钛合金手机渗透率为5%-10%,2025年钛合金手机渗透率为15%-25%。 我们假设3D打印设备一天开工10小时，一年开工300天，可以推算出钛合金材料应用于消费电子领域有望在2024、2025年新增3D打印设备需求量分别为0.03-0.05万台、0.08-0.13万台，对应的2024、2025年新增3D打印设备市场规模分别为3.11-6.22亿元、7.77-12.95亿元。 图表5：钛合金材料应用于消费电子领域有望打开3D打印市场空间时间 2024E 2025E 钛合金手机渗透率 5%-10% 15%-25% 钛合金手机中框重量（g） 20 20 成形效率(cm³/h) 200 200 3D打印设备单价（万元/台） 120 100 3D打印设备需求量（万台） 0.03-0.05 0.08-0.13 3D打印设备市场规模(亿元) 3.11-6.22 7.77-12.95 资料来源：华曙高科招股书、贝哲斯咨询、ITBEAR科技资讯、铂力特官网，国联证券研究所测算 2.3D打印设备行业生态和格局较为稳定 3D打印设备行业快速增长，呈现几家主导，其他厂商追赶的发展态势。3D打印行业经过30多年的发展，技术不断创新，规模稳步增长，技术体系和产业链不断完善，目前已建立起较为稳定产业生态体系和行业竞争格局，呈现出行业整体快速增长，由几家企 业主导，其他厂商后起追赶的发展态势，主要集中在美国、德国及中国。国际市场上，EOS、SLMSolutions和3DSystems等公司起步较早，占据领先地位，随着GE、HP（HP采用的MJF技术路线与SLS存在竞争关系）等的快速发展，逐步取得较高市场份额。国内市场上，以国产品牌之间的竞争为主，华曙高科和铂力特是国内优质3D打印设备企业之一。 2021年华曙高科市占率为1.42%，位列国产品牌第一。根据华曙高科招股书数据， 2021年华曙高科在国内3D打印设备市场中市占率为1.42%，位列国产品牌第一；铂力特 为1.06%，位列国产品牌第二。 图表6:2021年华曙高科市占率为1.42%，位列国产品牌第一 资料来源：华曙高科招股书，国联证券研究所 3.受益标的 3.1铂力特 铂力特是国内较为优质3D打印设备企业。铂力特已发展成为国内最具产业化规模的金属3D打印设备制造企业之一，覆盖金属增材制造全产业链，产品及服务广泛应用于航空航天、工业机械、能源动力、轨道交通、汽车制造、船舶制造、电子工业、模具制造及 医疗研究等各领域，尤其在航空航天领域，金属3D打印定制化产品在国内航空航天增材 制造金属零部件产品市场占有率较高。 图表7:铂力特产品性能较好 技术指标参数 EOS-M290 铂力特-S320 铂力特-S400 最大成形尺寸 250mm×250mm×325mm 250mm×250mm×400mm 400mm×250mm×400mm 分层厚度 20-100μm 20-100μm 20-100μm 激光器功率及数量 400W*1 500W*2 500W*2 激光器光束质量 M²＜1.1 M²＜1.1 M²＜1.1 最大扫描速度 7m/s 7m/s 7m/s 重复定位精度 ±5μm ±5μm ±5μm 最高预热温度 100℃ 200℃ 300℃ 氧含量 ≤1000ppm ≤100ppm ≤100ppm 铺粉机构 单向铺粉 双向铺粉 双向铺粉 可打印材料 钛合金、铝合金、高温合金、钴铬合金、不锈钢、高强钢、模具钢等 钛合金、铝合金、高温合金、钴铬合金、不锈钢、高强钢、模具钢等 钛合金、铝合金、高温合金、钴铬合金、不锈钢、高强钢、模具钢等 资料来源：铂力特招股书，国联证券研究所 3.2华曙高科 华曙高科是国内3D打印设备优质企业