3D打印专题报告（二）：3D打印赋能传统行业，鞋模产业化应用加速落地

通用设备板块近一年市场表现 投资要点： 3D打印步入快速成长期，模具是3D打印的重要应用领域之一。3D打印产业正从起步期迈入成长期，全球及中国市场均保持快速增长：①根据WohlersAssociates统计数据，预计到2025年全球增材制造收入规模将达到298亿美元，预计到2030年将达到853亿美元。②根据前瞻产业研究院数据，预计到2025年我国3D打印市场规模将超过630亿元，2021-2025年复合年 均增速20%以上。模具是3D打印的重要应用领域之一，根据SmarTech数据， 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明1 行业研究/行业专题报告 2024年6月26日 3D打印赋能传统行业，鞋模产业化应用加速落地 领先大市-A(维持) 3D打印专题报告（二） 通用设备 资料来源：最闻 首选股票评级 相关报告： 【山证通用设备】3D打印市场规模化发展，国内企业逐步搭建自主供应链体系- 【山证新股】3D打印设备专题报告（一） 2024.6.18 【山证机床设备】【山证机械】机床行业2023年报&2024一季报总结：业绩继续筑底，看好设备更新改造及出海需求增长2024.5.20 分析师：叶中正 执业登记编码：S0760522010001电话： 邮箱：yezhongzheng@sxzq.com刘斌 执业登记编码：S0760524030001邮箱：liubin3@sxzq.com 徐风 执业登记编码：S0760519110003 通用工业和模具增材制造市场规模将保持稳步增长，预计到2029年将达到 54.8亿美元。目前，3D打印已广泛应用于鞋模及随形冷却模具等领域，优化冷却水路设计、不受水路复杂程度的限制，提升了模具的冷却效率和生产效率。 3D打印相比传统鞋模制造具有显著的优势，多家公司已积极布局鞋模应用领域。3D打印相比传统鞋模制造的优势主要体现在：①3D打印的智能化程度更高并且制模流程更短。得益于流程缩短，3D打印鞋模的速度显著快于传统鞋模制造，极大地降低了改样成本、提高了改样效率；②3D打印可以通过特殊结构设计实现减重降本及产品性能改善；③3D打印可以实现咬花一次性成型，鞋模制造过程更加精确和环保。目前，多家公司已积极布局3D打印鞋模应用领域：铂力特主要与中科丰阳和永京集团进行合作赋能鞋模制造，助力传统产业高质量升级；华曙高科深入布局东南亚鞋业市场，助力传统制鞋业转型升级；大族激光设立子公司大族和光开展3D打印业务，现已有多款设备产品可用于鞋模制造；联泰科技是较早拓展鞋模3D打印的企业之一，其市场占有率已经达到较高水平；汉邦科技坚持3D打印产业化多元发展道路，已推出鞋模专机来满足鞋模行业的需求；通过收购广州雷佳，金石三维完成了SLA光固化打印鞋模和SLM金属打印鞋模全布局；容智三维专攻SLM技术路线，基于对鞋模行业用户需求的深入了解与分析推出了定制化设备；依托德迪智能的设备能力，正向增材与安世九鑫合作拓展鞋模领域。 鞋模是民用市场拓展的关键一环，3D打印产业链相关公司或将受益。通过测算可知：①在悲观情形下，2021、2025、2030年全球3D打印鞋模市场规模分别为0.09、0.89、6.40亿美元，3D打印鞋模设备市场规模分别为0.12、1.38、10.30亿元，3D打印鞋模设备所需激光器市场规模分别为0.01、0.14、1.44亿元，3D打印鞋模设备所需振镜市场规模分别为0.00、0.05、0.76亿元。②在中性情形下，2021、2025、2030年全球3D打印鞋模市场规模分 邮箱：xufeng@sxzq.com研究助理： 冯瑞 邮箱：fengrui@sxzq.com 别为0.09、2.38、19.19亿美元，3D打印鞋模设备市场规模分别为0.12、3.67、 30.90亿元，3D打印鞋模设备所需激光器市场规模分别为0.01、0.36、4.33亿元，3D打印鞋模设备所需振镜市场规模分别为0.00、0.13、2.27亿元。③在乐观情形下，2021、2025、2030年全球3D打印鞋模市场规模分别为0.09、4.47、38.39亿美元，3D打印鞋模设备市场规模分别为0.12、6.88、61.80亿元，3D打印鞋模设备所需激光器市场规模分别为0.01、0.68、8.65亿元，3D打印鞋模设备所需振镜市场规模分别为0.00、0.24、4.53亿元。 重点公司关注：3D打印鞋模市场空间广阔，但截至目前尚未有3D打印鞋模应用端企业在A股上市，考虑到3D打印鞋模快速发展或将为设备、零部件、金属材料等公司带来机遇，建议关注：①拓展鞋模应用的3D打印设备公司，如铂力特（688333.SH）、华曙高科（688433.SH）、大族激光 （002008.SZ，子公司大族和光）等；②激光器相关公司，如锐科激光 （300747.SZ）、杰普特（688025.SH）、大族激光（002008.SZ，子公司大族光子）等；③振镜相关公司，如金橙子（688291.SH）、大族激光（002008.SZ，子公司大族思特）等；③金属粉末相关公司，如铂力特（688333.SH）、华曙高科（688433.SH）、有研粉材（688456.SH）等。 风险提示：3D打印技术发展及迭代不及预期的风险；鞋履品牌开发鞋款进度不及预期的风险；鞋模行业拓展不及预期的风险；3D打印设备关键核心器件依赖进口的风险；原材料价格波动风险。 目录 1.3D打印步入快速成长期，模具是3D打印的重要应用领域之一5 2.3D打印落地鞋模领域，传统行业焕发新活力6 2.13D打印相比传统鞋模制造具有显著的优势7 2.1.1依托智能化生产，3D打印制模流程更短、速度更快7 2.1.2通过优化设计，3D打印能够实现减重降本及产品性能改善9 2.1.3基于数字化应用，3D打印可使鞋模咬花更加精确和环保10 2.23D打印制造鞋模的应用实例11 2.2.1产品实例11 2.2.2企业实例12 3.鞋模是民用市场拓展的关键一环，3D打印产业链相关公司或将受益19 4.投资建议22 5.风险提示22 图表目录 图1：全球增材制造产业产值（亿美元）5 图2：中国增材制造产业规模（亿元）5 图3：3D打印的主要应用领域6 图4：通用工业和模具增材制造市场规模6 图5：鞋底材质多种多样，更高级的鞋底构成也更复杂7 图6：SLM成形鞋模与传统鞋模流程对比8 图7：传统鞋模制造通常耗时15-20天8 图8：通过蜂窝减重技术，鞋模重量显著减轻9 图9：EVA底模及随行水路示意图9 图10：3D打印技术优化了鞋模咬花的制作流程10 图11：运动鞋已成为中国主要的鞋品类11 图12：运动鞋结构示意11 图13：运动鞋大底鞋模图示12 图14：运动鞋中底鞋模图示12 图15：铂力特与中科丰阳在鞋模制造领域开展深度合作13 图16：华曙高科与越南创鸿科技联合举办“鞋模增材制造创新与产业化论坛”14 图17：大族激光M360铺粉式激光3D打印机图示15 图18：联泰科技鞋业事业部产品地图16 图19：汉邦科技HBDP400产品可以一次打印整双鞋模17 图20：金石三维3D打印鞋模解决方案18 图21：容智三维UM420MT一次可成型三支鞋模18 图22：安世九鑫主营鞋模具业务19 表1：3D打印鞋模市场空间及3D打印鞋模所需设备、零部件市场空间预测21 1.3D打印步入快速成长期，模具是3D打印的重要应用领域之一 3D打印产业正从起步期迈入成长期，全球及中国市场均保持快速增长。增材制造（即3D打印）是指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的工艺。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，大幅降低了制造的复杂度。目前，增材制造产业正从起步期迈入成长期，并且近年来呈现快速增长趋势：①根据WohlersAssociates统计数据，预计到2025年全球增材制造收入规模较2020年将增长2倍，达到298 亿美元；到2030年将增长5.6倍，达到853亿美元。②根据前瞻产业研究院数据，近年来中国3D打印市场应用程度不断深化，在各行业均得到了越来越广泛的应用。2017-2020年中国3D打印产业规模呈逐年增长趋势，2020年中国3D打印产业规模为208亿元，同比增长32.06%；预计到2025年我国3D打印市场规模将超过630亿元，2021-2025年复合年均增速20%以上。 图1：全球增材制造产业产值（亿美元）图2：中国增材制造产业规模（亿元） 资料来源：华曙高科招股书，WohlersAssociates，山西证券研究所 资料来源：华曙高科招股书，前瞻产业研究院，山西证券研究所 模具是3D打印的重要应用领域之一，到2029年通用工业和模具市场规模有望达到54.8亿美元。根据HUBS数据，2022年3D打印仍主要用于全面生产之前的样品开发和功能评估，仅有6%的比例用于模具生产。预期模具制造3D打印市场规模还将稳步增长，原因是：①3D打印可以按需生产模具、夹具、辅助装配工具等，可以通过最大限度减少机器停机时间、提高生产灵活性、开发定制解决方案等方式来对传统生产线进行优化；②伴随自动化和数字化水平不断提高，工业制造领域对于熟练人工的依赖愈来愈弱，3D打印也将越来越多地被采用；③ 3D打印对于提升模具厂商生产效率而言具有重要意义，原因是其具备随形冷却、结构拓扑优化、维修及升级插件补充等功能。根据SmarTech数据，通用工业和模具增材制造市场规模将保持稳步增长，预计到2029年将达到54.8亿美元。目前，3D打印已广泛应用于鞋模及随形冷却模具等领域，优化冷却水路设计、不受水路复杂程度的限制，提升了模具的冷却效率和生产效率。 图3：3D打印的主要应用领域图4：通用工业和模具增材制造市场规模 资料来源：3DPrintingTrendReport2023，HUBS，山西证券研究所 资料来源：Globenewswire，SmarTech，山西证券研究所 2.3D打印落地鞋模领域，传统行业焕发新活力 鞋模隶属于模具行业，3D打印技术快速发展为鞋模行业带来新机遇。模具是指工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具，而鞋模作为模具的一种对于鞋子造型设计、功能实现等具有重要意义。鞋模通常是指运动鞋、沙滩鞋、拖鞋、胶鞋等鞋类的模具，其中以运动鞋为主，各大名牌运动鞋厂商在鞋底的研发和创新上均有较多投入。从运动鞋底的材质来看，RB（橡胶）、RS（发泡橡胶）、TPR （热塑性弹性体）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、PU（聚氨酯）、TR（TPE+橡胶共混物）、BR（顺丁橡胶）、TPU（热塑性聚氨酯弹性体）、PVC（聚氯乙烯）等均有应用，并且更高级的鞋底其构成往往也更为复杂。由于鞋底材质各有不同，配套的鞋模也需要进行不同的设计，3D打印技术快速发展为鞋模行业带来了新的发展机遇，定制化、智能化、柔性化、规模化将逐步成为行业新的发展特征。 图5：鞋底材质多种多样，更高级的鞋底构成也更复杂 资料来源：深圳国际增材制造与粉末冶金展，容智三维，山西证券研究所 2.13D打印相比传统鞋模制造具有显著的优势 2.1.1依托智能化生产，3D打印制模流程更短、速度更快 相较于传统鞋模制造，3D打印的智能化程度更高并且制模流程更短。长期以来，制鞋业一直是复杂的劳动密集型行业。以鞋模制造为例：一方面，传统鞋模制造流程成本高、周期长，需要经历CNC加工、硅胶模、石膏模、铸造金属模、化学腐蚀咬花、涂层等多道工艺步骤；另一方面，传统鞋模制造对于人工的依赖程度较高，鞋模制造技艺往往依靠经验积累和师徒传承，由于标准化程度较低，经验丰富的鞋模师傅在制模过程中通常效率更高、产品质量更好，但相应地经验丰富的鞋模师傅往往人力成本更高且数量更少。而3D打印的智能化程度更高、制模流程更短，其对人工的依赖程度比较低，并且能逐步将制鞋工艺的相关经验量化为标准化的工艺参数，对于制鞋