（報(bào)告出品方/作者：華創(chuàng)證券，范益民、胡明柱）

一、3D 打?。簭摹皽p材”到“增材”，行業(yè)長(zhǎng)坡厚雪

（一）從“減材”到“增材”，傳統(tǒng)制造技術(shù)的革新

3D 打印，又稱“增材制造”（AdditiveManufacturing；AM），是指以三維模型數(shù)據(jù)為基 礎(chǔ)，通過材料堆積的方式制造零件或?qū)嵨锏墓に嚒２煌趥鹘y(tǒng)制造業(yè)通過切削等機(jī)械加 工方式對(duì)材料去除從而成形的“減”材制造，3D 打印通過對(duì)材料自下而上逐層疊加的方 式，將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面，大幅降低了制造的復(fù)雜度。3D 打印改變了產(chǎn)品的 設(shè)計(jì)制造過程，被視為諸多領(lǐng)域科技創(chuàng)新的“加速器”，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)起到較大推動(dòng)和變 革，將助力航空航天、國(guó)防、汽車、生物醫(yī)療等領(lǐng)域核心技術(shù)的突破和跨越式發(fā)展。

3D 打印可快速加工成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，實(shí)現(xiàn)“自由制造”?！盎睘楹?jiǎn)”是 3D 打印的 優(yōu)勢(shì)之一，尤其在復(fù)雜、大型結(jié)構(gòu)加工工藝方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。3D 打印的原理是將三 維工件切片以獲得二維的輪廓信息，通過層層疊加的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成形，是一種“自下 而上”的工藝方式，這種方式基本不受零件形狀的限制，特別在制造內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、 傳統(tǒng)加工無法完成一體制造的產(chǎn)品方面，具備突出優(yōu)勢(shì)，因此，3D 打印能夠生產(chǎn)出符合 特定需求的復(fù)雜產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)“自由制造”。

3D 打印相較于傳統(tǒng)制造可具有成本低、研發(fā)周期短等優(yōu)勢(shì)。成本端：傳統(tǒng)機(jī)械制造通常是通過批量生產(chǎn)單一產(chǎn)品來降低成本，生產(chǎn)的主要成本可分為物料成本，開模成本、機(jī) 器折舊，耗材成本和人工成本幾方面，而 3D 打印則是通過一臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)多種類產(chǎn)品，通 過生產(chǎn)多種類產(chǎn)品來降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過程，降低了生產(chǎn)裝配成本和耗材成本。 效率端：3D 打印無需開模、無需傳統(tǒng)機(jī)械多重處理，可在單個(gè)設(shè)備上快速制造出所需零 件，加速產(chǎn)品研發(fā)迭代，提高效率。

由于我國(guó) 3D 打印起步較晚，在 2010 年之前的 3D 打印專利申請(qǐng)數(shù)量較少，2010 年之后 隨著各大科研院所和高校積極參與研究、各大公司積極布局 3D 打印業(yè)務(wù)，專利申請(qǐng)數(shù)量 增長(zhǎng)較快，雖然 2020 年以來，我國(guó) 3D 打印行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量有所下降，但是絕對(duì)指標(biāo) 數(shù)量仍較大。

3D 打印仍只是傳統(tǒng)制造業(yè)的重要補(bǔ)充，短期內(nèi)并不足以顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)。3D 打印技術(shù) 和傳統(tǒng)精密加工技術(shù)均是制造業(yè)的重要組成部分，目前 3D 打印加工與傳統(tǒng)精密加工相 比還存在加工精度、表面粗糙度和可加工材料等方面的差距，但是 3D 打印優(yōu)勢(shì)也非常明 顯，是傳統(tǒng)機(jī)械制造的有力補(bǔ)充，3D 打印和傳統(tǒng)機(jī)械加工方式將長(zhǎng)期并存，但 3D 打印 因其全新的技術(shù)原理、獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，在多種應(yīng)用場(chǎng)景具備明顯的優(yōu)勢(shì)，3D 打印工藝 滲透率有望穩(wěn)步提升。

（二）國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，政策支持力度大

國(guó)家對(duì) 3D 打印支持力度大，助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。我國(guó)相關(guān)部門發(fā)布了許多有關(guān) 3D 打 印方面的政策以引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展。2017 年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品 和服務(wù)指導(dǎo)目錄》將 3D 打印列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)。2020 年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 化管理委員會(huì)、工信部、科學(xué)技術(shù)部、教育部、國(guó)家藥品監(jiān)督管理局、中國(guó)工程院六部門 聯(lián)合印發(fā)了《增材制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航行動(dòng)計(jì)劃（2020-2022 年）》。近些年，國(guó)家相關(guān)部門又發(fā) 布了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng) 2022 年度 項(xiàng)目申報(bào)指南》等政策文件支持行業(yè)發(fā)展。

（三）主要集中于小規(guī)模、定制化的 B2B 模式

目前 3D 打印主要集中于小規(guī)模、定制化的 B2B 商業(yè)模式。不同于常見的 2D 打印商業(yè) 模式，3D 打印的應(yīng)用目前集中在 B 端，而直面 C 端的投資較大且較分散，因而成本較 大，大規(guī)模鋪開還需要技術(shù)迭代、降低成本，應(yīng)用場(chǎng)景也需要進(jìn)一步挖掘。在 B 端方面， 3D 打印在航空航天、醫(yī)療、模具等領(lǐng)域已處于初步產(chǎn)業(yè)化階段，工業(yè)級(jí)應(yīng)用范圍較廣且 在持續(xù)滲透，未來的前景可期、市場(chǎng)空間大。

二、上游：產(chǎn)業(yè)鏈中的高壁壘環(huán)節(jié)，高端環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)替代需求大

3D 打印產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料及零件，包括 3D 打印原材料、核心硬件和軟件；中游為制 造設(shè)備和打印服務(wù)；下游應(yīng)用領(lǐng)域則包括航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)及電子產(chǎn)品等。

（一）原材料：打印材料是 3D 打印的基礎(chǔ)

3D 打印材料主要分為金屬材料、有機(jī)高分子材料、無機(jī)非金屬材料三大類

金屬粉末：金屬粉末在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多，市場(chǎng)空間廣闊。金屬粉末有鈦合金、高溫合 金、鎳鉻合金、銅鋁合金等，可以生產(chǎn)形狀復(fù)雜，個(gè)性化的零部件，并且可以顯著縮短工 件的生產(chǎn)周期，提高材料的利用率，產(chǎn)品附加值高，增長(zhǎng)潛力大，所以被廣泛應(yīng)用于航 空航天，醫(yī)療器械等場(chǎng)景。

有機(jī)材料：種類多，用量大，高端應(yīng)用場(chǎng)景有待開發(fā)。3D 打印用有機(jī)材料主要包括光敏 樹脂和熱塑性塑料，其具有價(jià)格低廉、易于加工的特點(diǎn)，是 3D 打印相對(duì)比較成熟的材 料，目前廣泛應(yīng)用于文創(chuàng)用品，模型手板加工等領(lǐng)域。

無機(jī)非金屬材料：3D 打印工藝中常用的有砂型材料和陶瓷材料。由于國(guó)內(nèi)粘結(jié)劑噴射和 陶瓷光固化等工藝起步較晚，因此大多數(shù)的砂型材料和部分陶瓷材料的研究主要圍繞工 藝性驗(yàn)證開展?，F(xiàn)階段，對(duì)應(yīng)工藝的大多數(shù)材料還處于攻關(guān)狀態(tài)，而 SiC 陶瓷以及磷酸 三鈣陶瓷等材料的研究已進(jìn)入復(fù)合強(qiáng)化階段。

2021 年全球 3D 打印材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到 25.98 億美元。根據(jù) Wohlers Associates，2012-2021 年，全球 3D 打印專用原材料銷售金額從 4.17 億美元增長(zhǎng)至 25.98 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率 為 22.54%。2021 年，金屬 3D 打印原材料銷售金額達(dá)到 4.74 億美元，同比增長(zhǎng) 23.5%， 金屬 3D 打印專用材料的研發(fā)日趨活躍。

（二）核心零部件：3D 打印設(shè)備的重要器件

激光器：激光 3D 打印的能量源

激光器是產(chǎn)生激光的核心部件，輸出的激光功率大小、穩(wěn)定性、光束質(zhì)量等直接影響下 游加工設(shè)備的品質(zhì)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也是圍繞激光器的生產(chǎn)及應(yīng)用展開的。激光器是激光的 發(fā)生裝置，主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔等組成。泵浦源為激光器的激發(fā)源，增益 介質(zhì)指可將光放大的工作物質(zhì)，諧振腔為泵浦光源與增益介質(zhì)之間的回路。在工作狀態(tài) 下增益介質(zhì)通過吸收泵浦源提供的能量，經(jīng)諧振腔振蕩選模輸出激光。

激光器可按照增益介質(zhì)、輸出波長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、泵浦方式、輸出功率、調(diào)制技術(shù)分類： （1）按增益介質(zhì)分類：可分為固體、氣體、液體激光器等。（2）按輸出波長(zhǎng)分類：可分 為紅外、紫外、深紫外激光器等。（3）按運(yùn)轉(zhuǎn)方式分類：主要可以分為連續(xù)激光器和脈 沖激光器，連續(xù)激光器可在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)輸出激光，脈沖激光器根據(jù)脈寬可分為 長(zhǎng)脈沖（毫秒、微秒）、短脈沖（納秒）、超短脈沖（皮秒、飛秒）激光器。（4）按泵浦 方式分類：主要可以分為光泵浦、電泵浦、化學(xué)泵浦激光器等。（5）按輸出功率分類： 主要可以分為大（3-6KW）、中（1-3KW）、?。?-1KW）功率激光器等。（6）按調(diào)制技術(shù) 分類：主要可以分為調(diào) Q 技術(shù)、縮膜技術(shù)、主震蕩功率放大技術(shù)（MOPA）等。

產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用激光的三大特征：激光能量、激光信息、激光顯示。其中激光焊接、 激光切割、激光打標(biāo)等應(yīng)用激光能量特征，激光 3D 打印主要應(yīng)用這一特征；激光測(cè)量、 激光雷達(dá)等應(yīng)用激光信息特征；激光投影、激光電視等應(yīng)用激光顯示特征。 2021 年全球激光器市場(chǎng)規(guī)模超 180 億美元。激光器是激光加工裝備的核心部件，激光器 技術(shù)水平成為影響激光加工裝備的技術(shù)水平的關(guān)鍵因素。根據(jù)《2022 中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展 報(bào)告》，全球激光器市場(chǎng)規(guī)模從 2017 年的 130.7 億美元增長(zhǎng)至 2021 年的 184.8 億美元， CAGR 為 9.05%。

3D 打印采用的激光器種類包括紫外激光器、光纖激光器以及 CO2 激光器等，其中光纖 激光器應(yīng)用最廣泛。CO2 激光器的本身輸出波長(zhǎng)很長(zhǎng)，金屬材料的吸收率較低，因此早期金屬打印用的 CO2 激光器功率動(dòng)輒幾千瓦，體積也較大。SLA 3D 打印機(jī)采用紫外激 光器進(jìn)行固化，激光器所發(fā)射的激光束照射下快速固化形成所需要的產(chǎn)品。光纖激光器 擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、維護(hù)成本低、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，使得近年來 其在工業(yè)激光器市場(chǎng)中占比逐漸提升。

國(guó)內(nèi)光纖激光器競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，中低功率激光器基本已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。根據(jù)凱普林招股 說明書，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)從功率角度來看，中低功率激光器已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，近些年競(jìng) 爭(zhēng)也較為激烈，而高功率激光器國(guó)產(chǎn)化相對(duì)不高，疊加客戶對(duì)激光器品質(zhì)提出更高要求， 因而對(duì)價(jià)格敏感性相對(duì)更低。

掃描振鏡：3D 打印設(shè)備的核心元器件之一

掃描振鏡主要由反射鏡片、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聚焦系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。激光束被擴(kuò)束以后， 需要在工作面上將其聚焦成細(xì)小的高能量光斑，并以一定的軌跡和速度均勻移動(dòng)，使一 定平面圖形的粉末熔化，完成二維加工過程，這個(gè)過程通過掃描振鏡來實(shí)現(xiàn)。

我國(guó)掃描振鏡市場(chǎng)規(guī)模較小，高端振鏡依賴進(jìn)口，高精密、定制化成未來發(fā)展方向。據(jù) 華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，2014-2022 年，我國(guó)振鏡生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量由 10 家以內(nèi)增長(zhǎng)至超過 20 家。其中，頭部廠商包括大族激光、世紀(jì)桑尼、金海創(chuàng)、智博泰克等企業(yè)，但產(chǎn)品主要集 中在中低端，高端市場(chǎng)由美國(guó) CTI、德國(guó) Scanlab 和 Raylase 等國(guó)外企業(yè)占據(jù)。在高精度 標(biāo)刻、劃線、鉆孔領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)振鏡與國(guó)外廠商仍有較大差距。未來國(guó)產(chǎn)振鏡企業(yè)將有望 逐步增強(qiáng)高精密、定制化振鏡生產(chǎn)能力，提升高端市場(chǎng)占比，進(jìn)一步增強(qiáng)盈利能力。

高端振鏡控制系統(tǒng)依然由國(guó)外廠商主導(dǎo)。激光加工控制系統(tǒng)按照主流技術(shù)路線可劃分為 激光振鏡控制系統(tǒng)及伺服控制系統(tǒng)等。伺服電機(jī)控制主要應(yīng)用于大幅面金屬切割，強(qiáng)調(diào) 切割厚度及速度，重點(diǎn)應(yīng)用于金屬板材或管材切割領(lǐng)域。激光振鏡控制系統(tǒng)適用精密加 工處理、小幅面加工領(lǐng)域，圍繞高速、高精特點(diǎn)發(fā)展，已覆蓋激光標(biāo)刻、激光打孔、激光 切割和激光焊接等激光加工應(yīng)用場(chǎng)景；目前，在中低端控制系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn) 化；在高端應(yīng)用領(lǐng)域，目前主要由德國(guó) Scaps、德國(guó) Scanlab 等國(guó)際廠商主導(dǎo)。

3D 掃描儀：3D 打印應(yīng)用的重要輔助設(shè)備之一

3D 掃描可以利用物體的三維數(shù)據(jù)建立三維建模程序，進(jìn)而得到三維物體。高精度三維掃 描與 3D 打印并不是相互獨(dú)立、界限清晰的技術(shù)門類，兩種技術(shù)的相互融合也正在加速， 助力 3D 打印實(shí)現(xiàn)良好的終端應(yīng)用。比如高精度三維掃描在激光熔覆中的作用有：一是， 為修復(fù)提供數(shù)據(jù)支持，通過高精度三維掃描儀獲取缺損特征的三維數(shù)據(jù)，進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)， 規(guī)劃修復(fù)方案，修復(fù)路徑及工藝參數(shù)等；二是，進(jìn)行全尺寸檢測(cè)，激光熔覆后，通過非接 觸式三維掃描快速獲得合格性檢測(cè)結(jié)果。

我國(guó) 3D 掃描儀市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)共研網(wǎng)數(shù)據(jù)，我國(guó) 3D 掃描儀需 求量明顯大于產(chǎn)量，需求缺口主要來源于進(jìn)口，龐大的市場(chǎng)需求，促使我國(guó) 3D 掃描儀市 場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大；2016-2021 年，我國(guó) 3D 掃描儀市場(chǎng)規(guī)模從 2.51 億元增長(zhǎng)至 8.39 億元， 復(fù)合增長(zhǎng)率為 27.29%，預(yù)計(jì) 2022 年我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 9.81 億元。

（三）軟件系統(tǒng)：3D 打印設(shè)備核心中樞

3D 打印相關(guān)軟件包括模型設(shè)計(jì)軟件、數(shù)據(jù)處理軟件以及設(shè)備控制軟件。3D 打印技術(shù)的 生產(chǎn)過程為：首先，通過 Pro/E、SolidWorks 等模型設(shè)計(jì)軟件，三維建模生成具有一定尺 寸、形狀的三維模型，完成后將此三維模型保存為能被切片軟件所識(shí)別的文件類型；然 后，利用切片軟件對(duì)模型作進(jìn)一步調(diào)整，調(diào)整完成后用切片軟件進(jìn)行切片，此過程將三 維立體模型轉(zhuǎn)化為極多個(gè)二維平面模型；最后，再對(duì)每個(gè)二維模型進(jìn)行分析并進(jìn)行打印 頭的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃，打印頭完成的這些路徑將鋪成一個(gè)完整的二維平面。目前，行業(yè)內(nèi) 大部分 3D 打印設(shè)備廠商的工業(yè)軟件系統(tǒng)系需向第三方采購(gòu)，軟件性能提升依賴并受制 于軟件服務(wù)商，限制了設(shè)備性能和材料性能的應(yīng)用，難以快速響應(yīng)客戶軟件方面的需求。 因此，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 3D 打印設(shè)備工業(yè)軟件系統(tǒng)將有助于設(shè)備制造企業(yè)提升行 業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、中游：制造設(shè)備是產(chǎn)業(yè)核心，需求持續(xù)增長(zhǎng)且提升空間大

（一）3D 打印設(shè)備：3D 打印產(chǎn)業(yè)的核心，SLM 設(shè)備依舊是主流

3D 打印設(shè)備工藝主要分為金屬材料和非金屬材料制造工藝。3D 打印設(shè)備位于產(chǎn)業(yè)鏈中 游，也是產(chǎn)業(yè)鏈的核心主體，制造商研發(fā)生產(chǎn) 3D 打印設(shè)備供下游各領(lǐng)域客戶使用，并根 據(jù)下游客戶的反饋信息，不斷更新優(yōu)化迭代，同時(shí)也會(huì)將信息傳遞給上游廠商，共同促 進(jìn) 3D 打印行業(yè)的迭代升級(jí)。

（二）競(jìng)爭(zhēng)格局：我國(guó) 3D 打印設(shè)備提升空間大，競(jìng)爭(zhēng)格局較分散

我國(guó) 3D 打印設(shè)備安裝量提升空間大，競(jìng)爭(zhēng)格局較分散。根據(jù) Wohlers Associates，2020 年我國(guó) 3D 打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模占比 10.80%，為僅次于美國(guó)的全球第二大市場(chǎng)。我國(guó) 3D 打 印行業(yè)經(jīng)過 30 余年的發(fā)展，技術(shù)不斷創(chuàng)新，規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)鏈條不斷完 善，目前已建立起較為穩(wěn)定的 3D 打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局，呈現(xiàn)出行業(yè)整體高 速增長(zhǎng)，由幾家巨頭主導(dǎo)，其他設(shè)備制造商后起追趕的發(fā)展態(tài)勢(shì)。2021 年，我國(guó) 3D 打 印設(shè)備市場(chǎng)占比前五為分別為聯(lián)泰、Stratasys、EOS、GE 及 3D Systems，其中國(guó)外廠商 占比高達(dá) 45.9%，國(guó)內(nèi) 3D 打印上市領(lǐng)先企業(yè)鉑力特占比僅 4.9%，華曙高科占比僅 6.6%。

目前工藝技術(shù)呈現(xiàn)百花齊放的格局，SLM/SLS 工藝技術(shù)占比較大。SLM 工藝技術(shù)是目 前 3D 打印行業(yè)最主流的工藝，很多工藝是在 SLM 工藝的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的工況進(jìn)行改造而來。工業(yè)級(jí)金屬和非金屬 3D 打印方面，產(chǎn)品普遍具有較好的力學(xué)性能、高精度和 高密度等特征，可用于航空航天、生物醫(yī)療等嚴(yán)苛環(huán)境。桌面級(jí)非金屬 3D 打印方面，產(chǎn) 品的力學(xué)性能相對(duì)弱一些，精度和密度方面會(huì)低一些，在創(chuàng)新創(chuàng)意方面應(yīng)用較多。目前 我國(guó) 3D 打印設(shè)備主要以 SLS\SLM 和非金屬的 FDM 為主，前兩者占比約 32%，F(xiàn)DM 大約占整體比例的 15%，分別對(duì)應(yīng)主要應(yīng)用于工業(yè)級(jí)和桌面級(jí)。

我國(guó) 3D 打印企業(yè)整體呈現(xiàn)“多而不大”的格局。國(guó)內(nèi)營(yíng)收規(guī)模較大的深圳創(chuàng)想三維、深 圳縱維立方等 3D 企業(yè)，其業(yè)務(wù)范圍偏消費(fèi)級(jí) 3D 打印。深耕工業(yè)級(jí) 3D 打印的鉑力特和 華曙高科，盡管整體營(yíng)收規(guī)模較小，但增長(zhǎng)迅速。成因主要系：一是，時(shí)間因素：我國(guó) 3D 打印起步較晚，3D 打印應(yīng)用亟待拓展及滲透；二是，需求端呈“多樣化和個(gè)性化”： 不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求和標(biāo)準(zhǔn)不一樣；三是，供給端難以全覆蓋：由于需求端的多樣性， 造成很多 3D 打印企業(yè)一般深耕一兩個(gè)或某幾個(gè)細(xì)分賽道，很難全領(lǐng)域覆蓋。

（三）市場(chǎng)空間：預(yù)計(jì) 2024 年我國(guó) 3D 打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 500 億元

預(yù)計(jì) 2025 年全球 3D 打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 298 億美元。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，從全 球市場(chǎng)規(guī)模來看，2015-2021 年，3D 打印市場(chǎng)規(guī)模從 51.65 億美元增長(zhǎng)至 152.44 億美元， CAGR 為 19.80%。預(yù)計(jì) 2021-2025 年，全球市場(chǎng)規(guī)模將從 152.44 億美元增長(zhǎng)至 298 億美 元，復(fù)合增長(zhǎng)率為 18.24%。

2012-2021 年工業(yè)級(jí) 3D 打印設(shè)備增長(zhǎng)較快。工業(yè)級(jí) 3D 打印可廣泛運(yùn)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，隨著 3D 打印技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，市場(chǎng)需求 和發(fā)展?jié)摿薮?。根?jù) Wohlers Associates，全球工業(yè)級(jí) 3D 打印設(shè)備銷量（指面向工業(yè)且 銷售售價(jià)在 5,000 美元或更高的機(jī)器）從 2012 年的 6 千余臺(tái)增長(zhǎng)至 2021 年的 2.6 萬余 臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率 14.45%。全球金屬 3D 打印設(shè)備的銷售量從 2012 年的 200 余臺(tái)增長(zhǎng)至 2021 年的 2,300 余臺(tái)，復(fù)合增長(zhǎng)率 31.63%。主要系得益于金屬增材制造技術(shù)的成熟和金 屬增材制造設(shè)備的普及。

預(yù)計(jì) 2024 年我國(guó) 3D 打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 500 億元。我國(guó)經(jīng)過多年發(fā)展，3D 打印產(chǎn)業(yè)正 從起步期邁入成長(zhǎng)期，整體來看近年來呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)， 預(yù)計(jì) 2021-2024 年市場(chǎng)規(guī)模將從 262 億元增長(zhǎng)到 500 億元，復(fù)合增長(zhǎng)率為 24.04%，高于 全球 3D 打印行業(yè)增速，同時(shí)也說明我國(guó) 3D 打印行業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)產(chǎn)替代需求強(qiáng)烈，未 來增長(zhǎng)空間較大。

3D 打印裝備占據(jù)半壁江山，3D 打印服務(wù)和材料占比也較大。3D 打印產(chǎn)業(yè)鏈自上而下主 要包含打印材料、打印設(shè)備、零部件、打印服務(wù)等。根據(jù)《中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與 趨勢(shì)展望》數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022 年 3D 打印裝備占比 53.2%，零部件占比 5.9%，服務(wù)占比 26.0%，材料占比 12.4%。

四、下游：應(yīng)用場(chǎng)景在持續(xù)拓展，航空航天/醫(yī)療/汽車/消費(fèi)電子空間廣闊

3D 打印主要應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。隨著 3D 打印的優(yōu)勢(shì)不斷 被發(fā)掘，應(yīng)用場(chǎng)景在不斷深化，在各行各業(yè)均得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前，3D 打印 主要應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域，也就是在制造業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。 根據(jù) Wohlers Associates，2021 年全球 3D 打印應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)中航空航天行業(yè)份額占比為 16.8%，為 3D 打印行業(yè)下游的主要應(yīng)用領(lǐng)域，醫(yī)療/牙科領(lǐng)域，占比為 15.6%，汽車領(lǐng)域 占比為 14.6%。由于航空航天、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域?qū)α悴考|(zhì)量和定制化的要求較高，我 國(guó) 3D 打印的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在這些領(lǐng)域。

（一）航空航天：3D 打印有助于解決該行業(yè)中的制造困難

3D 打印有助于解決航空航天領(lǐng)域發(fā)展過程中對(duì)材料、結(jié)構(gòu)、工藝及性能的新挑戰(zhàn)。在航 空航天領(lǐng)域，由于零部件形態(tài)復(fù)雜、傳統(tǒng)工藝加工成本高及輕量化要求等因素，3D 打印已發(fā)展成為提升設(shè)計(jì)與制造能力的一項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，其利用逐層堆積的原理，能夠?qū)?現(xiàn)任意復(fù)雜構(gòu)件成形與多材料一體化制造，突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸、復(fù)雜程度、 成形材料的限制，提供了變革性的技術(shù)途徑，應(yīng)用場(chǎng)景日趨多樣化。

預(yù)計(jì)未來十年我國(guó)航空制造業(yè)為3D打印帶來的年均價(jià)值量約90.54億元。根據(jù)IBISWorld 分析和華曙高科招股說明書，2014 年至 2019 年中國(guó)航空制造業(yè)（包括飛機(jī)制造、飛機(jī)零 部件制造、維修服務(wù)等）年均復(fù)合增速為 9.8%，2019 年中國(guó)航空制造業(yè)市場(chǎng)價(jià)值約 698 億美元（約合 4,886 億元人民幣），預(yù)測(cè)未來十年（2020 年~2029 年）中國(guó)航空制造業(yè)的 價(jià)值年均復(fù)合增速為 10%，則未來十年中國(guó)航空制造業(yè)市場(chǎng)價(jià)值約 9.05 萬億元，年均 9,054.33 億元，假設(shè)未來十年 3D 打印在航空制造業(yè)占據(jù)的份額提升至 1%，據(jù)此可算出 未來十年中國(guó)航空制造業(yè)為 3D 打印帶來的市場(chǎng)價(jià)值約 905.43 億元，年均約 90.54 億元。

（二）生物醫(yī)療：個(gè)性化醫(yī)療是 3D 打印重要應(yīng)用場(chǎng)景

生物醫(yī)療 3D 打印是多學(xué)科融合的先進(jìn)前言技術(shù)，綜合醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)等 多個(gè)學(xué)科，打印出依據(jù)人體組織或器官相似的替代品或者輔助用品，用于組織修復(fù)和器 官移植?；谌梭w存在個(gè)體差異而傳統(tǒng)制造醫(yī)療器械多為標(biāo)準(zhǔn)化樣式或尺寸的現(xiàn)狀，3D 打印憑借可個(gè)性化定制的特點(diǎn)在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用逐步廣泛，主要應(yīng)用方向包括制造醫(yī)療 模型、手術(shù)導(dǎo)板、外科/口腔科植入物、康復(fù)器械以及生物 3D 打印人體組織、器官等。

全球醫(yī)用 3D 打印市場(chǎng)規(guī)模增速較快。3D 打印醫(yī)療器械的主要類型有植入物、手術(shù)器械、 假肢、組織工程器械等復(fù)雜構(gòu)件，3D 打印相對(duì)于傳統(tǒng)制造具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可打印 出復(fù)雜個(gè)性化的幾何形狀的醫(yī)療植入物。根據(jù) Acumen Research and Consulting，2022-2032 年，預(yù)計(jì)全球市場(chǎng)規(guī)模將從 28 億美元增長(zhǎng)至 110 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率為 21.59%。

（三）汽車工業(yè)：3D 打印覆蓋汽車行業(yè)多領(lǐng)域制造

汽車行業(yè) 3D 打印在復(fù)雜構(gòu)件、個(gè)性化、小批量及輕量化等方面具有優(yōu)勢(shì)。汽車行業(yè)由 于自身規(guī)模大、研發(fā)投入多、應(yīng)用 3D 打印技術(shù)時(shí)間長(zhǎng)等因素，在 3D 打印技術(shù)應(yīng)用中占 據(jù)重要位置，汽車行業(yè)巨大的市場(chǎng)規(guī)模為 3D 打印技術(shù)提供了廣闊的市場(chǎng)空間。汽車制造 領(lǐng)域的 3D 打印應(yīng)用有概念模型設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)、零部件開發(fā)、內(nèi)外飾應(yīng)用等方面。

預(yù)計(jì) 2026 年全球汽車行業(yè) 3D 打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 129 億美元。根據(jù) VoxelMatters （formerly 3dpbm）發(fā)布的《3D 打印在汽車行業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)報(bào)告》，預(yù)計(jì)全球汽車行業(yè)市 場(chǎng)規(guī)模將從 2020 年的 26.78 億美元增長(zhǎng)到 129 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率為 25.28%。汽車主要 由四個(gè)部分組成：車身、電子附件、內(nèi)飾和動(dòng)力部件，其中汽車動(dòng)力部件的市場(chǎng)規(guī)模占 比最大，2020 年占比為 35.29%。

（四）消費(fèi)電子：3D 打印有望向消費(fèi)電子拓展

消費(fèi)電子產(chǎn)品正朝著高精密化、高輕薄化、高集成化方向升級(jí)。由于工業(yè)級(jí) 3D 打印設(shè)備 價(jià)格較貴、加工精度及效率等因素，3D 打印下游更多聚焦在航空航天等高端及復(fù)雜制造 領(lǐng)域。但隨著技術(shù)不斷成熟，3D 打印不斷提效降本，下游應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)開拓，開始慢慢 滲透進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域。據(jù) Statista 數(shù)據(jù)，未來全球/我國(guó)消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)整體仍將保持 一定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品正朝著高精密化、高輕薄化、高集成化方向升級(jí)， 將助推 3D 打印市場(chǎng)需求提升。

五、產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)盤及投資機(jī)會(huì)

（一）復(fù)盤國(guó)外龍頭上市企業(yè)

歐美 3D 打印行業(yè)發(fā)展歷史較悠久，在全球市場(chǎng)處于頭部地位。通過復(fù)盤海外市場(chǎng)龍頭 企業(yè)對(duì) A 股市場(chǎng) 3D 打印行業(yè)投資具有一定的啟示意義。3D Systems 是全球最大的 3D 打 印公司，成立于 1986 年，公司注冊(cè)地為美國(guó)特拉華州；2009 年以后，3D Systems 并購(gòu)了 大量與公司業(yè)務(wù)相近的企業(yè)，拓展了產(chǎn)業(yè)鏈的全覆蓋。Stratasys Ltd.是一家全球領(lǐng)先的 3D 打印解決方案提供商，該解決方案用于設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品過程中的零件以及直接制造最終 零件，該公司還開發(fā)、制造和銷售用于其系統(tǒng)的材料，并提供相關(guān)服務(wù)。 上漲幅度較大階段：2011 年 6 月-2013 年 12 月，3D Systems 和 Stratasys 的股價(jià)走勢(shì)比較同步，累計(jì)漲幅較大。2011-2014 年，3D Systems 營(yíng)收從 2.3 億美元增長(zhǎng)至 6.53 億美元， 復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 41.56%，Stratasys 營(yíng)收從 1.21 億美元增長(zhǎng)至 7.50 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 83.65%，公司股價(jià)出現(xiàn)了“戴維斯雙擊”。 下跌幅度較大階段：2014 年 9 月-2016 年 2 月，3D Systems 和 Stratasys 的股價(jià)調(diào)整幅度 較大。2014-2015 年，3D Systems 和 Stratasys 的營(yíng)收增長(zhǎng)乏力，而且 2015 年兩家公司的 凈利潤(rùn)均出現(xiàn)較大虧損，主要系公司通過并購(gòu)重組推動(dòng)營(yíng)收增長(zhǎng)，但大量并購(gòu)重組會(huì)帶 來了整合的難度，加劇了公司業(yè)績(jī)的下滑，股價(jià)出現(xiàn)了“戴維斯雙殺”。

（二）產(chǎn)業(yè)鏈公司梳理

產(chǎn)業(yè)鏈上游：粉末材料。隨著工程化應(yīng)用的深入，3D 打印金屬材料種類正在逐漸豐富， 并通過合金化、增強(qiáng)基強(qiáng)化等手段提升性能；在有機(jī)高分子材料中，基于合成原理，實(shí) 施改性和材料復(fù)合化，可有效改善線材性能；大多數(shù)無機(jī)非金屬材料的研究圍繞工藝適 應(yīng)性開展，部分材料已開始進(jìn)入性能改善階段。激光器：激光器領(lǐng)域是國(guó)產(chǎn)替代的重要 方向，中低功率及中低端激光器基本已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化且競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，但是在中高端領(lǐng)域 和國(guó)外廠商仍然有一定差距；由于 3D 打印對(duì)激光的性能、光束質(zhì)量、熱穩(wěn)定性、功率 等都有較高的要求，這些指標(biāo)不僅僅影響 3D 打印設(shè)備的使用壽命還影響器件的加工精 度，因此高端激光器領(lǐng)域是未來的國(guó)產(chǎn)替代方向之一。振鏡系統(tǒng)：我國(guó)掃描振鏡市場(chǎng)規(guī) 模較小，高端振鏡依賴進(jìn)口，高精密、定制化成未來發(fā)展方向。

產(chǎn)業(yè)鏈中游：鉑力特和華曙高科是國(guó)內(nèi) 3D 打印設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。由于 3D 打印設(shè)備 對(duì)軟硬件及粉末材料協(xié)同要求較高，所以在研發(fā)生產(chǎn)設(shè)備的過程中，需要和上游深入溝 通與了解，因此設(shè)備廠商往往在布局設(shè)備的同時(shí)，往上游拓展原材料、軟件系統(tǒng)等，比 如：3D System 全產(chǎn)業(yè)鏈布局、鉑力特全產(chǎn)業(yè)鏈布局、華曙高科深耕產(chǎn)業(yè)鏈中游設(shè)備，往 上游拓展原材料及軟件系統(tǒng)。

產(chǎn)業(yè)鏈下游：下游為應(yīng)用場(chǎng)景，比如：航空航天行業(yè)、消費(fèi)電子行業(yè)、生物醫(yī)療行業(yè)、汽 車工業(yè)行業(yè)，下游行業(yè)的擴(kuò)容或者替代需求會(huì)催化中游和上游相關(guān)企業(yè)的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。

（三）相關(guān)公司

銳科激光：國(guó)內(nèi)光纖激光器龍頭企業(yè)

公司是一家專業(yè)從事光纖激光器及其關(guān)鍵器件與材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國(guó)家火炬計(jì) 劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，是全球有影響力的具有從材料、器件到整機(jī)垂直集成能力的光纖 激光器研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)供應(yīng)商；主營(yíng)業(yè)務(wù)包括為激光制造裝備集成商提供各類光纖激 光器產(chǎn)品和應(yīng)用解決方案。2019-2022 年，公司營(yíng)收從 20.10 億元增長(zhǎng)至 31.88 億，CAGR 為 16.62%。2019-2022 年凈利潤(rùn)分別為 3.25 億元、2.96 億元、4.74 億元及 0.40 億元。

鉑力特：3D 打印全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋公司，背靠航空航天名校西工大。公司是一家專注于工業(yè) 級(jí)金屬 3D 打?。?D 打?。┑母咝录夹g(shù)企業(yè)，為客戶提供金屬 3D 打印與再制造技術(shù)全 套解決方案，業(yè)務(wù)涵蓋金屬 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)、 金屬 3D 打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬 3D 打印結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)開發(fā)及工藝技術(shù)服務(wù)，構(gòu) 建了較為完整的金屬 3D 打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，整體實(shí)力在國(guó)內(nèi)外金屬 3D 打印領(lǐng)域處于領(lǐng)先 地位。2019-2022 年，公司營(yíng)業(yè)收入從 3.22 億元增長(zhǎng)至 9.18 億元，CAGR 為 41.79%。 2019-2022 年凈利潤(rùn)分別為 0.74 億元、0.87 億元、-0.53 億元及 0.79 億元。

華曙高科：深耕 3D 打印產(chǎn)業(yè)鏈中游制造設(shè)備的公司。華曙高科十余年來專注于工業(yè)級(jí) 3D 打印設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，致力于為全球客戶提供金屬（SLM）3D 打印設(shè)備和 高分子（SLS）3D 打印設(shè)備，并提供 3D 打印材料、工藝及服務(wù)。公司已開發(fā) 20 余款設(shè) 備，并配套 40 余款專用材料及工藝，正加速應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療、模具等領(lǐng)域。 公司是全球少數(shù)同時(shí)具備 3D 打印設(shè)備、材料及軟件自主研發(fā)與生產(chǎn)能力的 3D 打印企 業(yè)，銷售規(guī)模位居全球前列，是我國(guó)工業(yè)級(jí) 3D 打印設(shè)備龍頭企業(yè)之一。2019-2022 年， 公司營(yíng)業(yè)收入分別為 1.55 億元、2.17 億元、3.34 億元及 4.57 億元，CAGR 為 43.33%， 2019-2022 年。2019-2022 年凈利潤(rùn)分別為 0.18 億元、0.41 億元、1.17 億元及 0.99 億元。

英諾激光：擁有激光器等核心器件能力的激光解決方案提供商。公司是全球少數(shù)同時(shí)具 有納秒、亞納秒、皮秒、飛秒級(jí)微加工激光器核心技術(shù)和生產(chǎn)能力，且實(shí)現(xiàn)工業(yè)深紫外 納秒激光器批量供應(yīng)的工業(yè)激光器生產(chǎn)廠商之一。2016-2022 年，公司營(yíng)業(yè)收入由 1.49 億 元增長(zhǎng)至 3.20 億元，CAGR 為 13.62%；毛利率保持在 50%左右的較高水平。

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