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嘉賓介紹：鄧軻，中航證券新材料行業(yè)首席分析師，曾就職于工信部、中泰證券，連續(xù)多年新財富、水晶球評選獲獎團隊核心成員，擅長新材料研究和宏觀周期研究。2021年加入中航證券；劉牧野，約翰霍普金斯大學機械系碩士，2022年1月加入中航證券，擁有高端制造、硬科技領域的投研經驗，從事科技、電子行業(yè)研究。

作為一項顛覆性技術，增材制造目前發(fā)展到哪一階段了？其下游應用有哪些？民用領域有多大的市場空間？產業(yè)鏈有哪些投資機會值得關注？對此，中航證券鄧軻跟大家分享精彩觀點。

(資料圖片僅供參考)

鄧軻表示，增材制造又稱為3D打印，優(yōu)點層面最顯著的是其適合制造復雜零部件，因為它不受零部件形狀和內部復雜度的干擾，因此比較適用于制造結構比較復雜，傳統(tǒng)工藝難以實現的零部件。

其指出，增材制造的下游應用主要在航空航天、醫(yī)療、汽車、消費電子等領域。以前3D打印的產品規(guī)模最多只有萬件，比如航空航天領域，但是現在轉向消費電子領域了，需求可能會在年產上百萬甚至上千萬件。

以下為文字精華：

1.中航證券鄧軻：增材制造工藝具備這幾大優(yōu)勢

提問：首先介紹一下增材制造工藝？

鄧軻：近期一款折疊屏手機的鉸鏈部分首次采用鈦合金的3D打印的工藝，這代表著增材制造在消費電子這一民用領域取得了里程碑式的進步

我們團隊剛剛發(fā)布了一篇最新的行業(yè)專題報告，叫做打開批量生產的新階段，著重探討了增材制造工藝實現生產規(guī)模和應用領域的跨越，需要面臨哪些難點以及如何解決，與當前的行業(yè)發(fā)展新變化比較貼合

增材制造又稱為3D打印，簡單來說，我們把三維模型進行切片處理，然后在二維的輪廓上，進行逐層的堆疊材料，最后形成實物，可以制造出形狀比較復雜，內部充滿空腔的傳統(tǒng)工藝難以制造的復雜零部件。

由于增材制造的加工過程，是從二維到三維的堆疊，因此也呈現出比較鮮明的優(yōu)缺點。

優(yōu)點層面主要包含以下幾個方面，第一個最顯著的特征是其比較適合制造復雜零部件，因為它不受零部件形狀和內部復雜度的干擾，因此比較適用于制造結構比較復雜，傳統(tǒng)工藝難以實現的零部件。

第二個優(yōu)點是容易實現一體化和輕量化的設計。在保證零部件性能的前提下，通過拓撲優(yōu)化和結構設計等因素將復雜的結構來進行簡單化設計，從而達到減重的效果。同時特殊的加工方式也是比較大的，節(jié)約了一些鉚接，焊接的部件，從而提升了零部件的性能和可靠性。

第三個優(yōu)點是它可以極大的縮短研發(fā)周期。因為增材制造技術，相比于傳統(tǒng)工藝，不需要像模具夾具等傳統(tǒng)輔助工具，可加快產品研發(fā)進度，節(jié)約模具費用，提高迭代速度。

第四個優(yōu)點是材料利用率較高，傳統(tǒng)的鑄造鍛造工藝，在加工過程中，原材損耗非常大的，但是增材制造根據二維的輪廓來添加材料，按需生產，同時加工的余料還可以進行二次的回收利用，因此材料利用率更高。

最后一個優(yōu)點是可提高產業(yè)鏈供應鏈的柔性。增材制造省去了大型產線建設，按需生產縮短產業(yè)鏈，減少庫存的風險，尤其是在當下全球地緣環(huán)境比較復雜，供應鏈安全受到挑戰(zhàn)，以及下游需求不具備不確定性的背景之下，新工藝具備很強的現實意義。

說完這些優(yōu)點之外，我們也得承認它存在一些缺點。比如增材制造技術，在加工材料層面比較受限，目前整個材料類別以粉材石材為主，同時加工精度，包括表面粗糙度以及加工效率，與傳統(tǒng)的精密加工還有一定差距。

雖然說目前在小批量的情況下，增材制造技術可以趕上目前的鑄造水平，部分的零部件通過后端熱處理后可以趕上鍛造水平。目前主要的對標和競爭技術還是小批量的精密鑄造，因此適用范圍有限。

2.中航證券鄧軻：增材制造產業(yè)鏈下游應用廣泛

提問：增材制造行業(yè)在材料和工藝上的發(fā)展，進行到哪一步了？

鄧軻：早期3D打印成本比較高，但是它具有無模具的優(yōu)勢，早期更多用在偏定制化，還有修復零件的小規(guī)模需求層面，幾十件到上百件的級別。所以這個領域的需求，呈現出比較低頻少量的特點，市場空間小，技術成熟度也低。

但是隨著技術發(fā)展，3D打印技術數呈現出高復雜度，輕量化的特點。下游終端領域的設計環(huán)節(jié)人員，認知度也在逐步提升，增材制造成為了提高某些武器裝備的重要選項，尤其是在航空航天領域，在導彈，無人機等耗材屬性比較強的細分領域，增材制造技術得到長足發(fā)展。

增材制造從發(fā)展歷程和現狀看，產品規(guī)模從最開始的修復性和定制化需求，逐步發(fā)展為上千件上萬件的小規(guī)模需求，直至目前在消費電子領域出現了比較大的突破，產品規(guī)模是有望實現百萬級甚至千萬級的突破。

提問：產業(yè)鏈的分布情況能不能再給大家介紹。

鄧軻：增材制造產業(yè)鏈目前分為上中下游三個環(huán)節(jié)，上游主要包括原材料以及核心的硬件軟件，原材料包括金屬類別和非金屬類別，其中金屬類別的目前差不多40%是鈦合金材料，硬件方面主要是包含激光頭等。

中游主要分為3D打印設備和服務。下游主要是在航空航天、醫(yī)療、汽車、消費電子等領域。經過這么多年的發(fā)展，產業(yè)鏈分化出了多種增材制造的企業(yè)類型，這些企業(yè)之間業(yè)務有所交錯，形成獨特的業(yè)界生態(tài)。

其中主要分為三類企業(yè)，第一類我們常說的就是傳統(tǒng)的增材制造的企業(yè)。伴隨著今年國內航空航天產業(yè)快速發(fā)展，軍品訂單釋放，這些企業(yè)也得到快速的發(fā)展，積極向上下游進行延伸。很多頭部的企業(yè)已經是形成了從原材料到設備到下游終端打印服務的全產業(yè)鏈分布。

第二類有一些傳統(tǒng)業(yè)務的企業(yè)在向這個領域進行滲透，這些企業(yè)本來是做傳統(tǒng)業(yè)務的，但是憑借著自身的技術以及客戶渠道等優(yōu)勢，也在這一新興行業(yè)中占據一席之地。

第三類是下游終端的用戶，典型的是主機廠的科研單位，其也會采購增材制造業(yè)設備，用于科研生產任務通過購買一些3D打印設備建立自己的3D打印加工中心。

3.中航證券鄧軻：增材制造打開民用天花板

提問：大批量生產還有哪些難點需要解決？市場的痛點在哪？

鄧軻：以前3D打印的產品規(guī)模最多只有萬件，比如航空航天領域，但是現在轉向消費電子領域了，需求可能會在年產上百萬甚至上千萬件。

要實現這種大規(guī)模的生產，需要滿足三個重要因素：低成本、高效率、一致性。低成本方面，相比于傳統(tǒng)工藝，增材制造的設計加工和后端熱處理，以及最終檢測，總體成本一定要持平或低于傳統(tǒng)工藝。高效率方面，指3D打印必須要具備大規(guī)模生產所需要的產能，因此對于設備集群化生產提出比較高的要求。最后一點是一致性，指打印大批量零部件，最終成型誤差要比較小，這對設備的打印精度和穩(wěn)定性提出了較高要求。

因此要實現我們剛才上述所說的三個因素，就需要在設備工藝以及材料層面去進行一些相應的改進。

在降低成本層面，我們可以通過降低原材料粉末的價格，通過大規(guī)模生產，提高出粉率的方式降低原材料成本。設備價格方面，雖然國內很多頭部3D打印企業(yè)，可以研發(fā)以及組裝3D打印設備，但是其中有些核心硬件，比如激光頭、振鏡等，國產替代化率仍低。隨著國產化替代的進程加速，設備層面成本有望進一步降低。另外比如提高打印的效率，產能利用率以及良品率等，也能有降本效果。

提高效率層面，我們可以通過流水線作業(yè)，包括增加光源數量以及提高打印層厚以提升效率。一致性層面，這就要求在粉末到設備到打印服務的標準體系，需要建立一套非常標準化的體系。

提問：3D打印有可能成為3C制造的新趨勢嗎？

劉牧野：如果一旦生產效率上來，我們認為它會成為一個非常大的趨勢。

從3C制造的歷史看，回顧09年，蘋果的iPhone和Mac采用了全新的金屬框架，然后金屬零部件全部都是定制化零部件，所以傳統(tǒng)的一些通用化的CNC耳機床沒有辦法滿足蘋果當時的需求。

從2009年開始，蘋果開始向全球下單，去采購定制化的CNC設備。舉一個非常勁爆的數據，比如說第一年 CNC的機床訂單可能只有1萬臺，第二年10萬臺，第三年馬上到50萬臺，增長速度非?？?，映射到今天的3D打印在消費電子的應用，一旦蘋果、榮耀、三星這些消費電子大廠決定某某零部件需要使用3D打印生產，我們認為可能會重演一波09年蘋果帶領的一波全球浪潮。

再往其他的應用領域看，汽車行業(yè)也在往電子化輕量化發(fā)展，也出現了一些3D打印的應用，主要原因在于3D打印可以提供制造一些比較復雜的結構，能夠使用輕便的纖維材料去給汽車減重。

比如特斯拉，大眾，寶馬，都已經慢慢嘗試用3D打印去替代他們的一些關鍵零部件，我們認為趨勢可能存在，但是還需要等待一些材料端，技術端的突破。

提問：未來增材制造可能在哪些下游領域進一步打開市場空間？

鄧軻：目前3D打印的生產規(guī)模在千噸萬噸級別，尤其是在航空航天領域已經走過從0-1的過程，正大步邁向從1到n的快速增長期。在民用領域，我們仍需要一點耐心，因為民用對于成本和大規(guī)模生產的要求比較高。

所以目前增材制造技術在民用細分領域，應用還沒有形成一定的規(guī)模。但是隨著后續(xù)成本效率和一致性等問題的解決，其下游應用領域一定會不斷拓展。

不過隨著在民用市場批量應用的出現，行業(yè)天花板將進一步打開，包括3C領域，汽車領域的散熱器零部件，醫(yī)療領域的齒科環(huán)節(jié)，模具行業(yè)等，3D打印工藝已經大規(guī)模普及，未來也有望進一步來大規(guī)模使用。民用行業(yè)天花板進一步打開之后，也會帶動相關公司的業(yè)績實現跨越式成長。當然大規(guī)模批量生產還需要一定的耐心，但是目前3D打印技術的應用突破也遠超于此前對于產業(yè)的預期，后續(xù)可以對這一賽道保持密切關注。

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