国海证券:3D打印赋能工业制造 航空航天+消费电子领域双因素驱动行业扩张

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智通财经APP获悉,国海证券发布研报称,随着3D打印技术逐步趋于成熟,加工效率和工艺良品率的提升、规模效应的释放,3D打印成本有望进一步降低。目前,3D打印已形成完整产业链,中游企业处于产业链主导地位,行业目前处于快速成长期,规模不断扩张,在航空航天、消费电子、汽车及人形机器人、医疗等市场的渗透率将逐步提高,工业化应用加深,3D打印行业的收入规模有望实现较高增长。

国海证券主要观点如下:

3D打印技术是一种增材制造方法,具有“自由制造、去模具、减废料、降库存”等独特优势,是传统工艺的重要补充。3D打印具有两大独特优势,一是可快速加工成形结构复杂的零件,无需传统工具夹具和多重处理,实现“自由制造”,缩短产品的研发生产周期;二是制造模式优化,“去模具、减废料、降库存”,材料利用率高并实现降本增效,是传统加工方式的重要补充;目前该技术已广泛应用于航空航天、汽车、军工、核电、船舶、医疗等众多领域。

3D打印技术工艺路线百花齐放,目前最为广泛的是金属3D打印工业化应用,选区激光熔融(SLM)是最主流工艺。

3D打印目前有七大类主流工艺路线——粉末床熔融、定向能量沉积、立体光固化、粘结剂喷射、材料挤出、材料喷射和薄材叠层,各工艺类别下还包括不同的子工艺;打印材料包括金属、无机非金属、有机高分子以及生物材料四种。按工艺类型分,粉末床熔融工艺打印的零件具备良好的力学性能和尺寸精度,是目前工业领域主流的增材制造技术,其中选区激光熔融(SLM)工艺的稳定性和技术成熟度较高,具有突出优势,应用最为广泛;按打印材料可分为金属3D打印和非金属3D打印,金属3D打印工业化应用程度最深,目前在航空航天、医疗等领域均得到了较好的应用,并拓展至消费市场,尤其是3C领域;非金属3D打印工艺种类较多,应用领域涵盖汽车、医疗和文创等。

3D打印已形成完整产业链,中游企业处于产业链主导地位,行业目前处于快速成长期,规模不断扩张。

3D打印产业链上游为原材料及零件,包括3D打印原材料、核心硬件和软件等;中游以3D打印设备生产厂商为主,占据产业链的主导地位,据华经产业研究院数据,2021年打印设备和服务在全球市场合计占比80%,在中国市场合计占比76%;下游应用覆盖航空航天、汽车工业、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意和建筑等多个领域。根据Wohlers Associates统计数据,全球增材制造市场规模不断增长,2013-2023年期间复合增速超20%,2023年全球增材制造行业销售额达到200.35亿美元,同比增长11.1%,其中金属增材制造市场同比实现了24.4%的增长。

航空航天和消费电子领域是下游未来重要增长市场,金属3D打印工业化应用程度将进一步深化,3D打印行业整体空间有望加速打开。

1)航空航天市场:目前金属3D打印在航空航天市场的工业化应用已较为成熟,包括航空领域火箭发动机零件及火箭配件制造,航天领域飞机发动机零件、起落架制造等,实现产品轻量化的同时大幅缩短了生产周期、降低了生产成本;其中据《SpaceX: Starship to Mars-The First 20 Years, 2nd Edition》,SpaceX生产火箭的猛禽发动机40%质量应用了3D打印工艺,我国C919飞机发动机燃料喷嘴也采用3D打印制造,据测算SpaceX火箭发动机每年对3D打印设备需求约140-350台,需求价值量约1.12-2.80亿美元,折算成人民币约8-20亿元(按2024年10月16日汇率折算),C919发动机3D打印设备总需求量约1080台,总需求价值量约35亿元,交付时间7年(2024-2031年),C919发动机3D打印设备年需求量约155台,年价值量约4.94亿元。

2)消费电子市场:是下游应用的新兴市场,“钛合金+3D打印”有助于实现产品减轻减薄,且原材料和上游设备成本逐渐下降,驱动3D打印技术在消费电子领域大规模应用;目前苹果、华为、小米等头部厂家已开始应用3D打印技术,包括折叠屏手机钛合金铰链轴盖、手机中框和智能手表等;未来钛合金3D打印技术在消费电子领域渗透率有望提高,据测算至2028年3D打印渗透率达到40%-50%时,折叠屏手机钛合金铰链轴盖3D打印全球市场空间将达到36.6-45.7亿元,中国市场空间将达到17.1-21.4亿元,手机中框领域全球3D打印产业总市场规模预计约756-945亿元,手机中框领域中国3D打印产业总市场规模约174-217亿元。上述市场将为3D打印行业提供较大增量。

行业评级及重点推荐个股:维持3D打印行业“推荐”评级,产业链上游建议关注有研粉材(688456.SH)和金橙子(688291.SH),中游建议关注铂力特(688333.SH)和华曙高科(688433.SH),下游建议关注金太阳(300606.SZ)。

风险提示:关键核心器件依赖进口的风险;新兴行业或领域产业化应用风险;市场竞争加剧风险;3D打印行业下游需求增长不及预期;模型及测算假设误差等。