3D打印行業(yè)研究報(bào)告消費(fèi)電子開啟大規(guī)模應(yīng)用-成長(zhǎng)空間打開

3D打印行業(yè)研究報(bào)告消費(fèi)電子開啟大規(guī)模應(yīng)用_成長(zhǎng)空間打開（報(bào)告出品方/作者：浙商證券，邱世梁、王華君、李思揚(yáng)）3D打?。衡伜辖鹬葡M(fèi)電子革命，市場(chǎng)空間料關(guān)上3D打印：從“減材”向“增材”，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的革新3D打?。河直环Q作增材生產(chǎn)，就是一種快速成型技術(shù)。3D打印就是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可以粘合材料，通過逐層打印的方式回去結(jié)構(gòu)物體的技術(shù)。傳統(tǒng)工藝：采用的生產(chǎn)技術(shù)就是減材生產(chǎn)，主要通過除去材料回去生產(chǎn)DF93仍須的零部件。3D打印較之傳統(tǒng)工藝具有：1）適用于于于生產(chǎn)繁瑣物體；2）節(jié)省材料、降低成本；3）縮短研發(fā)生產(chǎn)周期；4）輕量化、一體化成型；5）滿足用戶訂做化市場(chǎng)需求等優(yōu)勢(shì)。鈦合金3D打印助推革命，消費(fèi)電子領(lǐng)域市場(chǎng)空間關(guān)上榮耀、蘋果料引入鈦合金3D打印技術(shù)，助推行業(yè)技術(shù)運(yùn)算。據(jù)界面新聞與證券日?qǐng)?bào)，2023年7月，榮耀發(fā)布的卷曲屏手機(jī)MagicV2，第一次大規(guī)模使用鈦合金3D打印技術(shù)，該技術(shù)主要用做鉸鏈的軸蓋部分，這就是3D金屬工藝結(jié)構(gòu)件首次在手機(jī)上大規(guī)模使用。較之此前的不銹鋼和鋁合金材質(zhì)，鈦合金能夠更好地兼具結(jié)實(shí)和輕薄的特點(diǎn)，從而增加手機(jī)的厚度和重量，并提高強(qiáng)度。3D打印首次大規(guī)模在消費(fèi)電子中進(jìn)行應(yīng)用領(lǐng)域，具有里程碑式的戰(zhàn)略意義，未來料關(guān)上脫胎換骨空間。3D打印引入消費(fèi)電子領(lǐng)域，料改變傳統(tǒng)“多品種、小批量”供應(yīng)格局成本、速度及快速成型優(yōu)勢(shì)顯著，3D打印過去主要用做“多品種、小批量”產(chǎn)品供應(yīng)。3D打印能夠快速成型，可以在多品種產(chǎn)Fanjeaux生產(chǎn)中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在小批量情況下，3D打印技術(shù)在成本、速度和靈活性等方面優(yōu)于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。據(jù)離鑄造智能，以生產(chǎn)500件FUNMATPRO410水槽罩殼為基準(zhǔn)，采用傳統(tǒng)電鍍開模方式生產(chǎn)單個(gè)水槽罩殼的成本必須比3D打印工藝低于55%。3D打印技術(shù)引入消費(fèi)電子領(lǐng)域，未來料關(guān)上大批量生產(chǎn)時(shí)代。3D打印首次在消費(fèi)電子領(lǐng)域大規(guī)模使用，料出現(xiàn)發(fā)生改變過去3D打綴“多品種、小批量”的供應(yīng)格局，在未來同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。技術(shù)進(jìn)步、成本上升及效率提升就是3D打印在消費(fèi)電子領(lǐng)域同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域的前提光學(xué)光熱類/電子電氣類/機(jī)械類/金屬粉末為3D打印設(shè)備主要成本。據(jù)華曙高科招股書，2022H1華曙高科直接材料占3D打印設(shè)備及輔機(jī)配件的80.4%，同時(shí)2022H1光學(xué)熱學(xué)類/電子電氣類/機(jī)械類/金屬粉末/耗材類/高分子原材料分別占原材料采購(gòu)成本（剔除外協(xié)件）的37.2%/18.8%/15.3%/6.6%/3.3%/1.9%。3D打印材料、設(shè)備成本快速下降。據(jù)鉑力特公司公告，我國(guó)金屬3D打印粉末價(jià)格持續(xù)下降，鉑力特自制金屬3D打印粉末平均售價(jià)由2020年的144.48萬(wàn)元/噸下降至2022年的78.19萬(wàn)元/噸，降幅達(dá)45.9%。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，我國(guó)激光器價(jià)格下降趨勢(shì)明顯，我國(guó)3kW光纖激光器價(jià)格從2018年的40萬(wàn)元/臺(tái)下降至2021年的10萬(wàn)元/臺(tái)，降幅達(dá)75.0%。據(jù)中經(jīng)產(chǎn)業(yè)信息研究網(wǎng)，我國(guó)激光振鏡平均價(jià)格已由2017年的2225.71元/套下降至2021年的2139.43元/套。應(yīng)用：航空航天、消費(fèi)電子、汽車、人形機(jī)器人、無(wú)人機(jī)/飛行汽車領(lǐng)域未來前景可期市場(chǎng)空間：預(yù)計(jì)2025年3D打印市場(chǎng)規(guī)模將少于298億美元2022年全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模少于180億元，預(yù)計(jì)2025年將少于298億美元，2022-2025年CAGR為18.3%。據(jù)WohlersAssociates《WohlersReport2023》、3D打印技術(shù)參考，全球增材生產(chǎn)市場(chǎng)規(guī)模由2017年的80.95億元快速增長(zhǎng)至2022年的180億美元，同比快速增長(zhǎng)18.3%，2017-2022年CAGR為17.3%。據(jù)Wohlers預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2025年增材生產(chǎn)總收入規(guī)模將少于298億美元，2022-2025年CAGR為18.3%；預(yù)計(jì)2030年將少于853億美元，2022-2030年CAGR為21.5%。航天航空：目前3D打印技術(shù)主要用做發(fā)動(dòng)機(jī)等航空航天器零部件目前3D打印技術(shù)主要用做發(fā)動(dòng)機(jī)等航空航天器零部件。目前航空航天領(lǐng)域正在不斷積極探索使用增材生產(chǎn)生產(chǎn)飛機(jī)零件，涵蓋刊發(fā)動(dòng)機(jī)部件（比如具備內(nèi)部冷卻地下通道的渦輪葉片、燃料燃燒室和壓縮機(jī)及內(nèi)置管道系統(tǒng)），以及各種鉸鏈、支架、內(nèi)部組件、輕量化機(jī)身等。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言，飛機(jī)和航天器火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中的靜態(tài)和旋轉(zhuǎn)部件都受到極端性能建議和嚴(yán)苛環(huán)境的影響，比如說高溫、高壓、破損等，這些性能通常建議壓縮機(jī)葉片、渦輪葉片、導(dǎo)流器和葉輪等零部件具備高度繁瑣的形狀并由特定材料生產(chǎn)，因此使用3D打印技術(shù)可以顯著提高航空航天器的性能。比如說，通用電氣波音新型777X客機(jī)的新GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)在7個(gè)多部件組件中具備304個(gè)3D打印零件，其中228個(gè)擾動(dòng)渦輪葉片采用EBM工藝和TiAl合金生產(chǎn)，其重量為航空用傳統(tǒng)鎳基合金渦輪葉片的50%，這并使GE9X比前身GE90發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增加了10%。消費(fèi)電子：鈦合金助推消費(fèi)電子變革，3D打印市場(chǎng)空間料關(guān)上榮耀、蘋果料引入鈦合金3D打印技術(shù)，助推消費(fèi)電子領(lǐng)域變革。2023年7月，榮耀發(fā)布的卷曲屏手機(jī)MagicV2，第一次大規(guī)模使用鈦合金3D打印技術(shù)，該技術(shù)主要用做鉸鏈的軸蓋部分，這就是3D金屬工藝結(jié)構(gòu)件在手機(jī)上首次大規(guī)模使用。同時(shí)，蘋果公司已總計(jì)獲得鈦合金材料有關(guān)專利8項(xiàng)，未來在iPhone15上有可能將中框結(jié)構(gòu)件用鈦合金替代之前的鋁合金。此外，目前三星、OPPO、vivo等公司都已經(jīng)已經(jīng)開始快速與供應(yīng)鏈溝通交流、測(cè)試，企圖在下一代產(chǎn)品中用上鈦合金技術(shù)。未來隨著成本上升，3D打印消費(fèi)電子市場(chǎng)空間料關(guān)上。目前鈦合金軸蓋的材料成本30元左右，加工成本在200-300元之間。未來隨著3D打印技術(shù)量產(chǎn)進(jìn)一步規(guī)?；?、良率進(jìn)一步提高，料平添邊際成本上升。價(jià)格的進(jìn)一步下跌，料助推3D打印在消費(fèi)電子應(yīng)用領(lǐng)域的膨脹，關(guān)上市場(chǎng)空間。汽車：未來3D打印料全線貫通阻斷汽車生產(chǎn)全系列生命周期目前3D打印主要應(yīng)用于原型與零部件生產(chǎn)領(lǐng)域。由于3D打印具有快速成型的特點(diǎn)，因此3D打印在汽車原型制作領(lǐng)域充分發(fā)揮著重于必須促進(jìn)作用。同時(shí)，由于3D打印能夠同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)繁瑣產(chǎn)品生產(chǎn)，以及輕量化、訂做化生產(chǎn)，因此3D打印也被應(yīng)用于汽車零部件生產(chǎn)領(lǐng)域。目前寶馬、寶馬、大眾、福特、本田等車企都在持續(xù)大力大力推進(jìn)3D打印技術(shù)。由于3D打印在繁瑣及訂做化產(chǎn)品生產(chǎn)方面具備優(yōu)勢(shì)，因此未來3D打印料在繁瑣結(jié)構(gòu)產(chǎn)品及訂做化產(chǎn)品方面進(jìn)一步關(guān)上市場(chǎng)空間。未來3D打印料阻斷汽車生產(chǎn)全系列生命周期。目前3D打印主要應(yīng)用于原型和零部件生產(chǎn)階段，且還未超過至量產(chǎn)階段。隨著技術(shù)進(jìn)步、成本上升及車企認(rèn)知度的提高，未來3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域料橫貫汽車行業(yè)全系列生命周期，進(jìn)一步從研發(fā)邁入生產(chǎn)。無(wú)人機(jī)/飛行器汽車：碳纖維3D打印料變成未來的主流技術(shù)碳纖維復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高的特性。碳纖維復(fù)合材料主是由碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷、橡膠等基體混合加工成的碳纖維復(fù)合材料，具有比強(qiáng)度高（輕質(zhì)、高強(qiáng)度）、比模量高（單位密度的彈性模量高）等特性。無(wú)人機(jī)/飛行器汽車：碳纖維3D打印料變成未來的主流技術(shù)。瘦身對(duì)于無(wú)人機(jī)/飛行器汽車具有關(guān)鍵意義降低，通過瘦身可以提高飛行速度與時(shí)長(zhǎng)。碳纖維因輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模等特性而備受青睞。采用3D打印技術(shù)能夠減少碳纖維傳統(tǒng)生產(chǎn)的繁雜工序，并同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化。我們表示未來隨著技術(shù)進(jìn)步、成本上升，碳纖維3D打印料變成無(wú)人機(jī)/飛行器汽車的主流技術(shù)。材料：金屬/高分子/陶瓷/無(wú)機(jī)材料料多領(lǐng)域同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)突破3D打印材料：主要涵蓋金屬、高分子、陶瓷及復(fù)合材料等3D打印材料主要涵蓋金屬、高分子、陶瓷及復(fù)合材料等。據(jù)《2023年中國(guó)3D打印行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游市場(chǎng)分析》，我國(guó)3D打印市場(chǎng)中，鈦合金、鋁合金、不銹鋼分別占20.2%、10.0%、9.1%，合計(jì)占比39.3%，其余多為非金屬材料，涵蓋尼龍、PLA、ABS塑料、樹脂等。金屬材料：金屬材料多樣化及材料女團(tuán)為未來發(fā)展方向金屬3D打印材質(zhì)建議苛刻，主要采用鈦合金/鈷鉻合金/不銹鋼/鋁合金等材料。3D打印所使用的金屬粉末通常建議純凈度高、球形度不好、粒徑原產(chǎn)狹窄、氧含量低，因此能夠應(yīng)用于3D打印的金屬材料品種較太太少。目前，應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要存鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等。3D打印適用于于于難熔、難加工及價(jià)格低的材料。首先，3D打印具有節(jié)省材料的特性，適用于于于加工價(jià)格昂貴的材料，從而增加成本。其次，采用傳統(tǒng)工藝加工高溫難熔、難加工金屬，工藝繁雜、成本高昂，而3D打印能夠快速成型，適用于于于難加工材料生產(chǎn)。金屬材料多樣化及材料女團(tuán)為未來方向。其中，高熔點(diǎn)鎢、鎳合金料變成未來3D打印的發(fā)展方向；鎂合金就是質(zhì)量最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，可以用做制作繁瑣流道、流形等結(jié)構(gòu)，適用于于3D打印技術(shù)；近年來銅合金的應(yīng)用領(lǐng)域逐步快速增長(zhǎng)；鈷鉻合金料在齒科等領(lǐng)域同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域；高熵合金所指的就是由五種或五種以上金屬形成的新型合金，具有出眾的力學(xué)、耐熱性、耐蝕性等性能，受到廣為著重。陶瓷材料：碳化硅陶瓷料變成陶瓷3D打印突破領(lǐng)域成形瑕疵多、質(zhì)量低，陶瓷3D打印工業(yè)化進(jìn)程受到限制。陶瓷3D打印技術(shù)具有材料利用率高、生產(chǎn)周期短、成型精度高、表面質(zhì)量不好等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)形狀繁瑣的單件、小批量陶瓷零件的訂做化生產(chǎn)，然而陶瓷3D打印存成形瑕疵過多、質(zhì)量低的問題，尤其就是裂紋瑕疵輕微問題將影響陶瓷件的力學(xué)性能，因此，目前3D打印在陶瓷領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域較太太少。碳化硅陶瓷料變成陶瓷3D打印突破領(lǐng)域。碳化硅陶瓷就是一種具有高強(qiáng)度、高硬度、高熱導(dǎo)率、高化學(xué)穩(wěn)定性等性能，其高溫強(qiáng)度可以一直維持至1600℃，就是陶瓷材料中高溫強(qiáng)度最高的材料，被廣為應(yīng)用于航空航天、微電子、汽車工業(yè)、核工業(yè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)工序繁瑣、成本高、模具設(shè)計(jì)制作周期長(zhǎng)，同時(shí)碳化硅陶瓷材料具有極高的硬度和脆性，加工難度高，而3D打印技術(shù)能較好地解決繁瑣形狀難成型、難加工，制作周期長(zhǎng)、成本高的問題，未來料關(guān)上碳化硅陶瓷市場(chǎng)空間。復(fù)合材料：未來隨著成本上升，碳纖維料從軍用邁入民用市場(chǎng)碳纖維復(fù)合材料具有比強(qiáng)度、比模量高的特性。碳纖維復(fù)合材料主是由碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷、橡膠等基體混合加工變?yōu)榈奶祭w維復(fù)合材料，較之單一碳纖維具有比強(qiáng)度高（輕質(zhì)、高強(qiáng)度）、比模量高（單位密度的彈性模量高）等特性。據(jù)國(guó)際金屬加工網(wǎng)，碳纖維復(fù)合材料強(qiáng)度比鋼鐵高10倍，比鋁高8倍，但重量?jī)H為鋼鐵、鋁的一小部分。采用3D打印加工碳纖維具有生產(chǎn)周期短、降低成本、可以訂做化后等優(yōu)勢(shì)。未來隨著成本上升，碳纖維3D打印料從軍用邁入民用市場(chǎng)