解析投資：從近期登陸科創(chuàng)板的“鉑力特”看3D打印市場現(xiàn)狀

來源：解析投資

3D打印是基于三維模型，采用與傳統(tǒng)減材制造技術(shù)完全相反的逐層疊加材料的方式，直接制造與相應(yīng)數(shù)字模型完全一致的三維物理實體模型的制造技術(shù)。3D打印不需要原胚和模具，它是直接以計算機三維設(shè)計模型作為籃板，通過軟件分層離散和數(shù)控成形系統(tǒng)，將三維實體變?yōu)槿舾蓚�二維平面，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將粉末、樹脂等特殊材料進行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成形，制造出實體產(chǎn)品。

圖片來源：百度圖片

根據(jù)耗材的不同，3D打印可以分為金屬3D打印和非金屬3D打印。其中金屬3D打印根據(jù)成形原理不同，又可以分為粉末床選區(qū)熔化打印和定向能量沉積打印等。粉末床選區(qū)熔化技術(shù)是可以打印極端復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、制件尺寸精度高的技術(shù)，因此它是目前應(yīng)用最為廣泛的金屬3D打印技術(shù)。而定向能量沉積技術(shù)是另一種包括大的打印尺度范圍、適用多材料打印、以及可以采用大功率激光器實現(xiàn)每小時公斤級的打印效率的技術(shù)，它非常適合于高性能成形與修復(fù)。

3D打印技術(shù)分類

資料來源：華泰證券研究所

3D打印與傳統(tǒng)精密制造技術(shù)對比，最大的優(yōu)點是簡化制造程序，縮短新品研制周期，高效成形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一體化、輕量化設(shè)計。因此，以3D打印為代表的數(shù)字化、智能化制造以及新型材料的應(yīng)用目前在深刻改變著傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合等其他領(lǐng)域，它被喻為重塑制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的新星，是加快第三次工業(yè)革命進程的契機。

目前3D打印在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。但是由于3D打印在小批量、定制化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成形等領(lǐng)域的突出優(yōu)勢，使其在高端制造領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用，因此工業(yè)機械、航空航天、汽車、消費電子、醫(yī)療是目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域，它們合計占比達到78%。

3D打印涉及材料、設(shè)備、制造工藝等多個環(huán)節(jié)，它的發(fā)展和進步要求產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)的共同配合才能實現(xiàn)。經(jīng)過了30余年的發(fā)展，3D打印已經(jīng)形成了一條較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋三維掃描設(shè)備、三維軟件、增材制造原材料類及3D打印設(shè)備零部件制造等企業(yè)，中游以3D打印設(shè)備生產(chǎn)廠商為主，但大多亦提供打印服務(wù)業(yè)務(wù)及原材料供應(yīng)，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，下游行業(yè)應(yīng)用已覆蓋云平臺、媒體社區(qū)、航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療健康、教育、文化創(chuàng)意、生物、食品、建筑等各領(lǐng)域。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：鉑力特招股說明書

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括3D建模工具和原材料。其中，3D建模工具包括3D建模軟件、3D建模掃描儀和3D模型數(shù)據(jù)平臺。與此相對應(yīng)，聚集在產(chǎn)業(yè)鏈上游的企業(yè)包括三維軟件開發(fā)商以及耗材生產(chǎn)商等。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中游是3D打印設(shè)備，它是牽動增材制造行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。3D打印設(shè)備可分為桌面級打印機和工業(yè)級打印機。工業(yè)級3D打印機適用于小批量、造型復(fù)雜的零部件生產(chǎn)，大多應(yīng)用在汽車、航天、醫(yī)療、個性化定制等領(lǐng)域。桌面3D打印機主要面向?qū)W校、個人消費者等。近年來隨著國外桌面級打印機相關(guān)專利保護到期，技術(shù)壁壘下降，國內(nèi)桌面級打印機廠家數(shù)量急劇增長，新進企業(yè)增多，加大了國內(nèi)桌面級3D打印市場的競爭程度。

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用方式主要體現(xiàn)在直接制造、設(shè)計驗證和原型制造方面，應(yīng)用領(lǐng)域以航空航天、軍工、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)、軌道交通及醫(yī)療為主。根據(jù)Wohlers Associates（2018）報告顯示，2017年，3D打印主要應(yīng)用于航空航天、汽車、工業(yè)機械、消費電子、醫(yī)療牙科領(lǐng)域，上述行業(yè)在3D打印整體應(yīng)用領(lǐng)域的份額占比合計接近80%。其中，3D打印在航空航天、汽車領(lǐng)域的應(yīng)用占比逐年提升，2017年分別為18.9%和16.0%，相較于 2015年分別提升了2.3%和2.2%。此外，隨著3D打印技術(shù)的成熟，其應(yīng)用范圍也在不斷向建筑、服裝、食品等領(lǐng)域擴展。

隨著3D打印技術(shù)的逐步成熟、成本下降以及產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善和個性化消費需求推動，其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和深化也在逐步加快，市場潛力巨大。根據(jù)從事增3D打印行業(yè)研究的美國咨詢機構(gòu)Wohlers Associates統(tǒng)計顯示，全球3D打印行業(yè)產(chǎn)值（包括產(chǎn)品和服務(wù)）從2012年的22.8億美元增長到2017年的73.36億美元，5年年復(fù)合增長率高達26.2%。2017年，全球3D打印相關(guān)產(chǎn)品（包括增材制造設(shè)備銷售及升級、增材制造原材料、專用軟件、激光器等）產(chǎn)值為31.33億美元，同比增長17.4%；全球3D打印相關(guān)服務(wù)（包括增材制造零部件打印、增材制造設(shè)備維護、技術(shù)服務(wù)及人員培訓(xùn)、增材制造相關(guān)咨詢服務(wù)等）產(chǎn)值為42.02億美元，同比增長23.8%。

1995-2017年全球3D打印行業(yè)產(chǎn)值

數(shù)據(jù)來源：Wohlers Associates，國盛證券整理

3D打印技術(shù)使得過去受傳統(tǒng)制造約束而無法實現(xiàn)復(fù)雜制造的難題得到了解決，為此全球國家對3D打印技術(shù)尤為重視并紛紛制定了發(fā)展和推動3D打印技術(shù)的國家戰(zhàn)略和規(guī)劃。美國率先將3D打印產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略發(fā)展高度，引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。歐盟及成員國注重發(fā)展金屬3D打印技術(shù)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用走在世界前列。俄羅斯憑借在激光領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，積極發(fā)展激光3D打印技術(shù)研究及應(yīng)用。日本全力振興3D打印產(chǎn)業(yè)，借助增材制造技術(shù)重塑制造業(yè)國際競爭力。中國高度重視3D打印產(chǎn)業(yè)，國家及地方陸續(xù)出臺多項政策，支持3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

目前全球3D打印基本形成以歐美等發(fā)達國家為主導(dǎo)，亞洲國家后起追趕的發(fā)展態(tài)勢。

全球3D打印市場主要集中在北美、歐洲和亞太三個地區(qū)。這三個地區(qū)的3D打印設(shè)備累計裝機量占據(jù)了全球約96%。其中四成在北美（以美國為主），歐洲和亞太地區(qū)各占近三成，美國、中國、日本和德國四個國家累計裝機量排名前列。

我國雖是制造業(yè)大國，但在工業(yè)3D打印機的累計裝機量僅占全球的8.7%。根據(jù)Wohlers Associates數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截止至2014年末，北美的工業(yè)3D打印機的累計裝機量占全球的40.1%，歐洲占據(jù)28.3%，為全球工業(yè)3D打印機的前兩大市場。我國的工業(yè)3D打印機的累計裝機量占全球的9.2%，與美國、歐洲等地區(qū)相比裝機量仍偏低。自2015年我國家3D打印產(chǎn)業(yè)上升為國家層面的戰(zhàn)略以來，我國3D打印市場迎來快速增長，2016年產(chǎn)業(yè)規(guī)模為12.2億美元，2017年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到16.7億美元。2017年3D打印35家聯(lián)盟重點聯(lián)系企業(yè)總產(chǎn)值達32.40億元，增速高于我國3D打印產(chǎn)業(yè)平均增速15%，高于全球增速近20%。未來受益于消費品、電子產(chǎn)品、工業(yè)機械、醫(yī)療、汽車和航空航天行業(yè)需求的充分釋放，我國3D打印市場規(guī)模在2022年有望達到80億美元左右。

2012-2017年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模及未來預(yù)測

數(shù)據(jù)來源：《中國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2018）》

我國3D打印行業(yè)應(yīng)用結(jié)構(gòu)與全球應(yīng)用結(jié)構(gòu)大致相似，主要應(yīng)用于工業(yè)機械、航空航天、汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，其中在工業(yè)機械領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，占比達到19.90%，而航空航天、汽車、電子產(chǎn)品、醫(yī)療、教育科研等領(lǐng)域位居先列。隨著核心專利的到期以及市場的開拓，越來越多的國內(nèi)公司進入到3D打印服務(wù)市場。就目前來說，我國就有93家3D打印重點企業(yè)，從地域分布來看，北方地區(qū)共有20家（其中北京10家）、長三角地區(qū)共有27家（其中上海10家）、珠三角地區(qū)共有31家（其中深圳14家），中西部地區(qū)共有15家（其中武漢6家、西安 3 家）。北上廣深及周邊發(fā)達地區(qū)分布較多。然而，在3D打印領(lǐng)域真正具有領(lǐng)軍實力的主要有近期科創(chuàng)板上市的鉑力特，即將新三板轉(zhuǎn)科創(chuàng)板的先臨三維以及未上市的華曙高科。

鉑力特（688333）：公司源于西北工業(yè)大學(xué)，是中國領(lǐng)先的金屬增材制造技術(shù)全套解決方案提供商。公司從事金屬3D打印業(yè)務(wù)，涵蓋金屬3D打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬3D打印設(shè)備的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬3D打印定制化產(chǎn)品服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)布局。3D定制化打印產(chǎn)品、代理銷售以及自研設(shè)備銷售是公司當前收入的主體，2018年占比分別為42% 、28%以及25%。公司客戶覆蓋航空工業(yè)、航發(fā)集團、航天科工、航天科技等軍工集團，也包括通信、電器、軌道交通等高端制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

先臨三維（新三板轉(zhuǎn)板）：國內(nèi)3D打印龍頭。公司主營業(yè)務(wù)為3D數(shù)字化與3D打印設(shè)備及相關(guān)智能軟件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。公司研發(fā)人員占比達40%以上，涵蓋機器視覺、圖形學(xué)、軟件、光學(xué)、機械、電子、控制及自動化、材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域，擁有超過300項的授權(quán)專利和100多項軟件著作權(quán)。產(chǎn)品主要包括3D數(shù)字化系統(tǒng)和3D打印系統(tǒng)兩條產(chǎn)品線。3D數(shù)字化系統(tǒng)主要包括三維視覺檢測系統(tǒng)、專業(yè)級3D掃描儀、桌面3D掃描儀等，3D打印系統(tǒng)主要包括金屬3D打印機、非金屬3D打印機、桌面3D打印機等，此外還提供3D打印服務(wù)。收入來源主要來自于自主研發(fā)的3D數(shù)字化與3D打印設(shè)備，2018年收入占比66.56%。公司客戶來自高端制造、精準醫(yī)療定制消費、啟智教育、政府3D打印服務(wù)平臺等企業(yè)。

華曙高科（未上市）：國內(nèi)工業(yè)級3D打印領(lǐng)先企業(yè)，自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)地位。公司擁有25年3D打印行業(yè)經(jīng)驗與核心技術(shù)人員的支撐，已自主研發(fā)了尼龍材料與金屬材料3D打印系統(tǒng)，可為航空航天、汽車、醫(yī)療、義齒、模具、消費品等行業(yè)提供3D打印解決方案。公司目前尚未上市。