【长城机械报告】3D打印技术革新3C行业:成本精细化分析与市场展望

3D打印动态
2024
06/21
14:41
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【核心观点】


行业现状:钛合金材料性能优越,成为3C消费终端材料的新选择。钛合金具有强度高、热强度高、抗腐蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小的优势,目前3C企业纷纷开始使用钛合金材料并尝试以3D打印方式生产钛合金零部件。例如:1)荣耀:2023年7月发布的MagicV2是全球首款采用钛合金铰链的折叠旗舰机,并且铰链的轴盖部分首次采用钛合金3D打印工艺;2)苹果:2023年推出的Apple Watch产品部分钛金属机构件就采用到了3D打印技术。加之越来越多的3C企业重视ESG,而3D打印能减少资源能源消耗,符合ESG理念,有望加速对3D打印的使用。


成本拆解:给予一定的良率等关键参数假设,3D打印手表表壳(90%良率)/手机中框(70%良率)/手机轴盖(90%良率)的总成本预期为131/369/95元/个。本文通过参考行业公开数据并对核心参数作出假设,测算得到:1)苹果手表表壳:假设手表表壳的3D打印可达90%的良率和75%的粉末利用率、粉末0.6元/g、8激光设备750万元,单个表壳总成本为130.58元,从成本端来看相较于原始非3D打印的表壳成本已具备竞争能力;2)苹果手机中框:假定中框的3D打印可达70%的良率和75%的粉末利用率、粉末0.6元/g、8激光设备750万元,单个中框总成本为369.25元。但若假设初期良率仅20%,则对应生产总成本828.87元;3)荣耀手机轴盖:假设轴盖3D打印的良率和粉末利用率均可达90%、粉末0.6元/g、4激光设备250万元,单个轴盖总成本为95.14元。


敏感性分析:“粉末利用率+3D打印设备价格”是3D打印降本的痛点所在。目前制约3D打印渗透的一大关键在于3D打印成本仍相对较高,通过敏感性分析,我们发现粉末利用率和3D打印设备价格是未来3D打印降本、加速渗透的最为关键所在,此外良率和打印效率对3D打印降本的影响亦非常大。未来随着3D打印设备生产技术的发展、管理的优化以及自动化水平的提升,3D打印设备有望成本下降,粉末利用率、打印良率、打印效率有望提升,并促进3D打印成本的下降,带动3D打印的加速渗透。

规模测算:2024年起或迎渗透放量期,三年数倍高增至2026年仍空间广阔。基于未来3C行业需求以及钛合金在3C行业的渗透,我们预期3C行业钛合金3D打印设备市场2024-2026年将分别达14.61亿元/42.92亿元/72.48亿元,三年市场增长近五倍;毛坯产品市场2024-2026年分别达11.45亿元/54.32亿元/94.85亿元,3年增长超8倍。且2026年对应iPhone渗透率仅14%,仍空间广阔。

投资建议:目前3D打印设备市场竞争者少,主要由铂力特和华曙高科主导。我们持续看好3D打印赋能3C领域带来的广阔市场空间,并推荐关注3D打印设备核心标的铂力特和华曙高科,建议关注3D打印产品后处理核心标的金太阳。


风险提示:宏观经济波动风险、3D打印导入3C行业进程不及预期风险、技术迭代风险、3C钛合金产品需求不及预期风险、上游原材料价格波动风险、测算数据与实际情况不一致的风险。


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【正文】

1.行业现状:钛合金材料性能优越,成为3C消费终端材料的新选择

1.1 钛合金材料性能优越

钛合金具有强度高、热强度高、抗腐蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小的优势。钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。具体来说,其强度高,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件;热强度高,在中等温度下仍能保持所要求的强度;抗腐蚀性好于不锈钢,能在潮湿的大气和海水介质中工作;低温性能好,在-253℃下还能保持一定的塑性;化学活性大,易与摩擦表面产生粘附现象;导热系数小、弹性模量小的优势。


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四种合金相比,钛合金硬度和抗拉强度均处于领先。与铝合金、锌合金、镁合金相比,硬度方面,钛合金最高,要远硬于其他三种合金。就抗拉强度而言,钛合金强于锌合金,其次是镁合金,强度最低的是铝合金。

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1.2 钛合金切入to C市场,成为3C消费终端材料的新选择

由于钛合金高强度、轻量化和抗腐蚀的特性,成为3C消费终端材料的新选择,目前3C企业纷纷开始使用钛合金材料,并以荣耀为代表的部分企业还开始首次尝试以增材制造(3D打印)的方式生产钛合金零部件:

荣耀:在2023年7月发布的MagicV2是全球首款采用钛合金铰链的折叠旗舰机,铰链的轴盖部分首次采用钛合金3D打印工艺,这也是其第一次在手机上大规模使用钛合金技术。将钛合金技术应用于折叠屏卷轴器件,可以降低其整体厚度和重量,就具体厚度来说,折叠态最薄只有9.9mm,开创了折叠屏轻薄新高度,将折叠屏手机厚度带入毫米时代。与此同时,整机重量仅231g,整机轻薄度足以比肩直板旗舰[1]。


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小米:2024年2月,小米发布会正式推出小米14 Ultra钛金属特别版,Ultra机型的中框通体采用钛合金材质,使用钛合金注射成型(MIM)工艺,小米14 Ultra是迄今为止小米的第二款钛合金中框手机(2023年为小米14 Pro为首款推出钛合金版本的机型)。它使用的是TC-4超强钛合金,屈服强度达到了900MPa,是小米14 Ultra标准版的214%,材料硬度是14 Ultra标准版的259%,外观精致,内在抗压,手感出众[2]。

苹果:苹果在2023年就已经开始积极引入3D打印技术,2023年推出的Apple Watch产品部分钛金属机构件就采用到了3D打印技术。Apple Watch Series 9的表壳采用不锈钢粘结剂喷射(Binder Jetting)金属3D打印;Apple Watch Ultra的数字表冠、侧按钮和一些其他操作按钮使用钛合金粉末床激光熔融(L-PBF)金属3D打印生产[3]。而对于钛合金的应用,苹果2023年全新的iPhone 15系列机型中iPhone 15 Pro/iPhone 15 Pro Max在机身材质上边框部分首次引入钛合金,打造出Apple史上最轻Pro级产品和iPhone史上最窄边框。在尺寸变化不大的情况下,提升功能性的同时,比iPhone 14 Pro和iPhone 14 Pro Max轻约9%[4]。


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1.3 苹果推出 “碳中和”产品,ESG理念有望加速3C产品运用3D打印

苹果致力于领导应对气候变化的斗争,专注于可再生能源和低碳设计。2022年,苹果的各个环保项目令所有范围的碳排放量减少了逾2800万吨。具体举措包括为公司场所设施采购100% 可再生电力、推动供应商转用可再生能源,以及在产品中使用低碳材料。得益于这些举措,公司业务增长已开始与碳排放脱钩:自2015 年起公司营收增长超过68%,但总排放量却减少了45% 以上[5]。


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苹果发布第一款碳中和产品,实现绿色生产链条的闭环。2023年9月苹果发布的Apple Watch Series 9、SE、Ultra 2大部分型号达到了碳中和(除了不锈钢壳版本的Series 9)。这项技术主要分四大类:再生金属材料、绿电替代、绿色包装和运输、用户端减碳。未来,苹果还将积极推进绿色生产,并计划到 2030 年实现碳中和。

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越来越多的3C企业重视ESG,致力于为可持续发展助力。2023年4月21日,荣耀在ESG可持续发展论坛上发布了公司成立以来首份ESG报告,承诺将于2045年实现公司运营碳中和[6];小米集团已将ESG管理全面融入我们的业务运营及管理中,作为公司发展策略的一部分,并在2023年8月正式承诺“2040年达成碳中和,并100%使用可再生能源”[7],3C企业注重ESG管理已成为趋势。

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3D打印能减少资源能源消耗,符合3C公司的ESG理念。CASTOR在《2023年3D打印可持续发展趋势报告》中指出,当制造过程中损失的材料量很高时,二氧化碳减排量会显着增加,而使用3D打印相对于传统制造方法的环境效益,有可能对公司的碳足迹产生重大影响[8]。具体来说,3D打印作为增材制造,以“需多少拿多少,一步一投入”的生产方式,改变了传统制造的理念和模式,不仅能在生产中减少资源能源消耗,从而直接有效降低碳排放,还能大幅缩减产品开发周期与成本,推动材料革命,以绿色生产助力可持续发展的未来[9]。未来在ESG理念的推动下,3C企业有望加速对3D打印的使用。

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2.成本拆解:手表表壳&手机中框&轴盖成落脚点,良率和效率或为最大降本参数

2.1 苹果表壳:良率90%情况下,预计单个表壳打印总成本约为131元

根据铂力特、华曙高科等同行业公司披露的相关数据以及行业目前的情况,我们对苹果表壳采用 3D 打印工艺的成本测算基本假设如下:

1) 生产参数&表壳产量:
打印效率:参考铂力特、华曙高科披露的相关产品数据,从整体中位数水平来看,我们预测单个激光头打印效率应该不超过6cm3/h,因此8激光的整台机器效率我们给予48cm3/h的估计。
单个Apple Watch Ultra表壳重量:专业人士通过对Apple Watch进行微机分拆解,测量出Apple Watch的实际称重重量为12g。
粉末利用率:考虑到表壳内部结构较复杂,工艺初期还有改进空间,去除支撑,打磨抛光损失、加工余量等,我们假设粉末利用率为75%。
一年工时:《关于西安铂力特增材技术股份有限公司向特定对象发行股票申请文件的审核问询函的回复》中披露,铂力特中型设备机时数为4050小时/台/年,我们以此为依据,假设每台3D打印设备的一年工时为4050小时。
基于以上假设,我们可以计算得在不考虑良率的情况下,每年可生产Apple Watch表壳5.47万个,若我们假设良率为90%,则每年可生产表壳数量(考虑良率)为4.92万个。
2) 单个表壳毛坯打印总成本:
设备折旧成本:参考华曙高科首次公开发行股票并在科创板上市申请文件审核问询函之回复报告中披露测算的2022年1-6月8激光设备的价格849.69万元,并考虑到随着技术、管理提升,我们做一定降价调整并假设每台3D打印设备价格为750万元。加之由于Apple Watch属于苹果产业链,我们参考工业富联2022年年报披露的机器设备折旧年限3-12年,假设单台3D打印设备折旧时间为3年。则我们可以计算出在不考虑良率的情况下,单个表壳的设备折旧成本是46.00元,若考虑良率,则单个表壳折旧成本为50.81元。
钛合金粉末成本:《西安铂力特增材技术股份有限公司2022年度向特定对象发行A股股票募集说明书》中披露铂力特2022年自制金属3D打印粉末综合平均销售价格为78.19万元/吨,但考虑到金属 3D 打印粉末价格下降趋势,公司将本次募投运营期首年金属3D打印粉末销售价格确定为61.95万元/吨。基于此我们假设钛合金粉末成本为0.60元/g。则单个表壳钛合金粉末成本为9.60元。
电力成本:参考铂力特官网BLT-S800产品说明册披露的8激光设备功耗≤25kw,我们假设设备功耗为25kw/h。叠加基于一般工商业电价平均水平,我们假设电费价格为0.60元/kwh,则我们可以计算出在不考虑良率的情况下,单个表壳的电费成本是1.11元,若考虑良率,则单个表壳的电费成本为1.23元。

气体成本:参考华曙高科官网产品说明显示的惰性气体消耗6-8L/分钟,我们取中间值,假设每分钟消耗氦气量为7L。加之根据隆众资讯披露的2024年2月管束高纯氦气月均价为114.1元/立方米。则我们可以计算出在不考虑良率的情况下,单个表壳氦气成本是3.55元,若考虑良率,则单个表壳氦气成本为3.94元。

人工成本:参考铂力特在公告中披露的2022年定制化产品人工成本和实际生产工时,并预期管控得当下人工成本有所下降,我们假设3D打印产品人工成本为28.19元/工时。则我们可以计算出在不考虑良率的情况下,单个表壳人工成本是2.09元,若考虑良率,则单个表壳人工成本为2.32元。

基于以上假设得出的五项成本,并进行加总,我们可以计算得在不考虑良率的情况下,单个表壳毛坯打印总成本为62.07元,若考虑90%的良率,则单个表壳毛坯打印总成本(考虑良率)为67.90元。

3) 单个表壳生产总成本:
后处理成本:假设考虑良率下,后处理成本按现有技术抛光打磨成本占比35%+上色成本占比占13%测算,叠加之前测算得到的考虑良率的打印总成本为67.90元,并假设此后处理成本不变,我们可以计算出单个表壳后处理成本为62.68元。
因此,我们可以得到加上后处理成本后,在采用假设价格750万元的八激光3D打印设备时,考虑良率为90%、粉末利用率为75%、粉末价格为0.60元/g单个表壳生产总成本将会为130.58元,若假设人民币兑美元汇率为7.26[10],则以美元计价的单个表壳生产总成本为17.99美元。

根据Counterpoint发布的数据,Apple Watch series6原始非3D打印表壳的机加成本约为132元[11],从成本端来看,3D打印的表壳已具备一定的竞争能力,未来随着3D打印的降本, 3D打印成本端的竞争优势将进一步体现。


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2.2 苹果中框:良率为70%情况下,预计单个中框打印总成本约为369元

同理,本文对3D打印苹果钛合金中框(以iPhone14为例)进行成本测算,相较苹果表壳,假设差异主要为:

1) 单个手机中框体积及重量估计:根据“玩尽新机公众号”的测评数据显示,iPhone 14为铝合金中框,长宽厚146.7x71.5x7.80mm,重量172克;iPhone 14Pro为不锈钢中框,长宽厚147.5x71.5x7.85mm,重量206克;我们假设iPhone 14和iPhone 14Pro的手机重量差异完全来自于中框材质不同,加之不锈钢和铝合金的密度差约为5.2g/cm3,我们计算得出iPhone 14中框体积为6.54 cm3,如果中框材质更换为钛合金,根据钛合金密度4.5 g/cm3,我们可以计算出全钛合金iPhone14中框重量为29.43g。

2) 良率:我们假设在2025年开始初步量产的理想情况下良率能达到70%

基于假设得出的五项成本,并进行加总,我们可以计算得在不考虑良率的情况下,单个苹果钛合金手机中框毛坯打印总成本为152.24元,若考虑70%的良率,则单个苹果钛合金手机中框毛坯打印总成本(考虑良率)为207.39元。苹果手机中框和表壳复杂程度差不多,参考表壳后处理成本为5.2元/g,假设iPhone手机中框后处理成本为5.5元/g,加上后处理成本161.87后,单个苹果钛合金手机中框生产总成本将会为369.25元,若假设人民币兑美元汇率为7.26[13],则以美元计价的单个表壳生产总成本为50.86美元。

上述假定为开始量产后的理想假定,初始阶段我们假设良率为20%,在其他条件不变的情况下,对应生产总成本为828.87元。美元计价为114.17美元。


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2.3 荣耀轴盖:良率90%情况下,预计单个轴盖打印总成本为95元

同理,本文对3D打印荣耀轴盖进行成本测算,相较苹果表壳,假设差异主要为:

1) 单个轴盖体积及重量估计:根据微机分拆解视频显示,荣耀Magic V2铰链轴盖折叠展开厚度2.86mm,长度151.78mm,折叠厚度7.79mm。按 2.2*149*6来预估轴盖体积,我们可以计算出全钛合金荣耀轴盖体积为1.79 cm3。加之根据钛合金密度4.5 g/cm3,我们可以计算出全钛合金荣耀轴盖重量为8.05g。

2) 打印效率:因为荣耀轴盖量产早、价值量小,我们假设荣耀轴盖的3D打印主要采用4激光3D打印设备,单个激光头打印效率应该不超过8cm3/h,整台机器效率按32cm3/h来算。

3) 设备单价及工时:由于我们假设荣耀轴盖的3D打印主要采用4激光3D打印设备,有别于8激光打印设备,参考铂力特2023年年报自研3D打印设备均价,并考虑到4激光给予一定价格调整,我们假设单台设备价格为250万元。设备年均工时参考铂力特小型设备的年均工时来测算并给予一定调整,我们假设设备一年工作4000小时。

4) 设备功耗:在前面的苹果手表和苹果手机中框的假设测算中,由于我们假设的是采用8激光设备,因此设备功耗我们参考的为铂力特官网BLT-S800产品说明册中关于8激光设备功耗的介绍。而我们假设荣耀轴盖的3D打印主要采用4激光3D打印设备,所以设备功耗参考的为铂力特官网BLT-S400产品说明册中披露的4激光设备功耗≤17kw,假设设备功耗为17kw/h。

5) 粉末利用率:考虑轴盖的内部结构没有表壳那么复杂,且荣耀轴盖量产早,所以利用率假设比表壳的高,我们假设荣耀轴盖3D打印的粉末利用率为90%。

6) 良率:考虑因为荣耀轴盖已批量化生产,所以我们假设良率为90%。

基于假设得出的五项成本,并进行加总,我们可以计算得在不考虑良率的情况下,单个荣耀手机钛合金轴盖毛坯打印总成本为23.66元,若考虑90%的良率,则单个荣耀手机钛合金轴盖毛坯打印总成本(考虑良率)为25.69元。加之根据金太阳披露的相关数据,假设手机轴盖后处理成本为69.46元(考虑良率),则单个钛合金手机轴盖生产总成本将会为95.14元。


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2.4 敏感性分析:“粉末利用率+3D打印设备价格”是3D打印降本的痛点所在

目前制约3D打印渗透的一大关键在于3D打印的成本仍相对较高。因此在前文苹果表壳3D打印毛胚成本测算模型的基础上,为进一步研究未来降本方向,本文对3D打印设备单价、钛合金粉末成本、粉末利用率、良率、不增加激光头下的打印效率这五大核心参数进行敏感性分析,我们将初始值假设为750万元的8激光3D打印设备、0.6元/g的钛合金粉末价格、75%的粉末利用率、70%的良率、48 cm3/h的打印效率,并假设核心参数将都分别以10%/20%/30%的变动幅度进行变动。通过测算我们发现这几大核心参数对3D打印的毛胚总成本影响从大到小依次为:

1) 粉末利用率:当粉末利用率较原始的75%分别提升至83%/90%/98%时,单个苹果表壳3D打印毛胚价格分别下降9.64%/16.66%/23.46%。

2) 3D打印设备价格:当设备单价从750万元分别下降10%/20%/30%至675万元/600万元/525万元时,单个苹果表壳3D打印毛胚价格分别下降7.72%/15.42%/23.17%;

3) 良率:当打印良率从70%别提升至77%/84%/91%时,单个苹果表壳3D打印毛胚价格分别下降8.05%/14.77%/20.46%;

4) 打印设备的效率:在不增加激光头下的情况下,当打印效率较原始的48 cm3/h分别提升10%/20%/30%至52.8 /57.6 /62.4 cm3/h时,单个苹果表壳3D打印毛胚价格分别下降8.05%/14.77%/20.46%。

5) 钛合金粉末成本:当粉末价格较原始的0.60元/g别分别下降10%/20%/20%至0.54/0.48/0.42元/g时,单个苹果表壳3D打印毛胚价格分别下降1.14%/2.27%/3.41%;

综上,我们认为,粉末利用率和3D打印设备价格是未来3D打印降本、加速渗透的最为关键所在,此外良率和打印效率对3D打印降本的影响亦非常大。随着3D打印设备生产技术的发展、规模化效应的提升、管理的优化以及自动化水平的提升,3D打印设备有望成本下降,粉末利用率、打印良率、打印效率有望提升,并促进3D打印成本的下降,带动3D打印的加速渗透。


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3.规模测算:新增设备市场三年有望实现近五倍增长,并于2026年触达72亿

基于未来3C行业需求以及钛合金在3C行业的渗透,我们做出以下假设,并对2024-2026年3D打印市场空间进行测算:
1) 2024年:

随着2023年荣耀发布全球首款采用钛合金铰链的折叠旗舰机,吹响铰链轴盖部分首次采用钛合金3D打印工艺的号角,以及2023年推出的Apple Watch产品部分钛金属机构件就采用到了3D打印技术。我们预期2024年起苹果表壳和安卓轴盖3D打印将迎来放量。我们假设2024年Watch表壳采用3D打印渗透率为16%,安卓折叠屏轴盖采用3D打印的渗透率为28%,若2024年Watch和安卓折叠屏销量分别为5000万只和2000万只,Watch表壳和安卓折叠屏轴盖3D打印的设备良率均为90%,则所需260台3D打印设备(其中苹果Watch对应163台8激光设备需求、安卓轴盖对应97台4激光设备需求),新增3D打印设备总市场合计为14.61亿元(苹果Watch对应12.19亿元、安卓轴盖对应2.41亿元),其中Watch贡献新增设备市场83%。

对表壳毛胚产品和轴盖毛胚总市场进行预测时,我们参考铂力特此前3D打印产品的毛利率,其主要为军工产品,毛利率维持在50%以上。我们假设消费电子行业提高回款率,压低毛利率到40%。则预计新增毛坯产品总市场为11.45亿(watch表壳毛胚产品总市场9.05亿元+安卓轴盖毛胚产品总市场2.40亿元),其中苹果Watch贡献新增毛坯总市场79%。
2) 2025年:

我们假设2025年Watch表壳和安卓折叠屏轴盖采用3D打印的渗透率分别提升至28%和45%,且iPhone中框采用3D打印迎来放量,渗透率为3.5%。此外,我们预计Watch表壳和安卓折叠屏轴盖3D打印的良率、粉末利用率将有不同程度地提升,设备价格、钛合金粉末成本将有不同程度的降低。

基于假设,我们得出苹果Watch和安卓轴盖、iPhone中框对应的3D打印设备需求为255台8激光设备需求、223台4激光设备需求和449台8激光设备需求,减去之前已有的设备,则新增3D打印设备需求为666台(其中苹果Watch新增92台8激光设备需求、安卓轴盖新增126台4激光设备需求、苹果手机新增449台8激光设备需求),新增3D打印设备总市场合计为42.92亿元(苹果Watch和安卓轴盖、iPhone中框将分别带来6.44亿元、2.84亿元和33.64亿元的3D打印新增设备市场需求),其中iPhone贡献最大,贡献78%的新增设备市场需求,而Watch贡献新增设备市场15%的需求。

假设设备公司在2025年进入全面毛坯产品加工市场,单个毛胚生产成本均有所降本,且假设毛利率维持在40%。则预计对应的毛坯产品总市场为54.32亿(watch表壳毛胚产品总市场13.31亿元+安卓轴盖毛胚产品总市场5.13亿元+iPhone中框毛胚产品总市场35.88亿元),其中iPhone贡献新增毛坯总市场66%,而Watch贡献25%。

3) 2026年:

我们假设2025年Watch表壳、安卓折叠屏轴盖、iPhone中框采用3D打印的渗透率分别提升至50%、55%和14%。此外,我们预计Watch表壳和安卓折叠屏轴盖3D打印的良率、粉末利用率将有不同程度地提升,设备价格、钛合金粉末成本将有不同程度的降低。

基于假设,我们得出苹果Watch和安卓轴盖、iPhone中框对应的3D打印设备需求为405台8激光设备需求、348台4激光设备需求和1308台8激光设备需求,减去之前已有的设备,则新增3D打印设备需求为1136台(其中苹果Watch新增151台8激光设备需求、安卓轴盖新增125台4激光设备需求、苹果手机新增860台8激光设备需求),新增3D打印设备总市场合计为72.48亿元(苹果Watch和安卓轴盖、iPhone中框将分别带来9.80亿元、2.50亿元和60.18亿元的3D打印新增设备市场需求),其中iPhone贡献83%的新增设备市场需求。

假设单个毛胚生产成本均继续有所降本,且毛利率维持在40%。则预计对应的毛坯产品总市场为94.85亿(watch表壳毛胚产品总市场19.91亿元+安卓轴盖毛胚产品总市场7.44亿元+iPhone中框毛胚产品总市场67.51亿元),其中iPhone贡献新增毛坯总市场71%。

总的来看,我们预期钛合金3D打印设备市场2024-2026年三年市场将会迎来近5倍增长,2026年触达72亿市场时对应iPhone渗透率仅14%,仍空间广阔。另一方面,我们预期毛坯产品市场3年时间超8倍增长,从2024年的11.40亿元增长至2026年的94.85亿元。


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4.重点公司

具体从市场竞争格局来看,目前钛合金3D打印设备市场竞争者少,主要由铂力特和华曙高科为主导。我们持续看好3C领域钛合金3D打印带来的广阔市场空间,并推荐关注3D打印设备核心标的铂力特和华曙高科,建议关注3D打印产品后处理核心标的金太阳。

4.1 铂力特:3D打印全产业链布局,打印服务+打印设备双重受益

3D打印全产业链布局,打印服务+打印设备双重受益。公司作为国内外金属增材制造领域处于领先地位,业务覆盖金属3D打印设备、定制化产品及粉末原材料的生产的销售,同时亦提供金属3D打印工艺设计开发及相关技术服务,构建了较为完善的金属增材制造产业生态。公司可根据客户的需求,为客户提供金属增材制造与再制造技术全套解决方案,目前已成为国内最具产业化规模的金属增材制造创新研发、规模化生产企业[15]。


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公司产品技术领先,客户资源丰富,具备较强的品牌知名度。公司3D打印设备的关键技术指标达到EOS(全球最大的3D打印公司之一)同类产品水平,部分指标如成形尺寸等方面甚至有所超越。公司3D打印设备广泛应用于航空航天、工业机械、能源动力等领域,是空客金属增材制造服务的合格供应商,并且与中航工业、中国能源集团、中核集团、中船重工等公司及下属单位以及各类科研院校等形成紧密合作关系[16]。公司的产品得到客户认可,在国际和国内市场上具有较强的竞争力。并且公司持续进行下游其他应用领域的市场拓展,并在医疗、模具、汽车等领域形成了具体应用场景的解决方案,实现了定型产品的批量销售,公司品牌影响力得到进一步提升[17]。

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定增落地促产能建设,产业链一体化优势有望进一步夯实。2023年12月,公司定增成功完成,实际募资净额为30.07亿元,预计达产后新增3D打印原材料产能800吨、新增3D打印定制化产品打印工时160万小时[18]。从具体项目看:1)2024年3月,公司三期项目C、D开工,至此公司三期项目所有地块均已开工建设[19];2)2024年4月,公司四期项目E块地举行上梁仪式,标志着四期项目建设即将进入预交付阶段[20]。公司项目建成后,预计能有效缓解公司产能不足问题、大幅提升上游原材料自供能力、并抓住行业发展的“风口机遇期”,进一步建立并夯实公司全产业链优势。

4.2 华曙高科:金属3D打印设备领先企业,具备强劲的完全自主化能力

公司作为我国工业级增材制造设备龙头企业之一,十余年来专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售,致力于为全球客户提供金属 (SLM)增材制造设备和高分子(SLS)增材制造设备,并提供3D打印材料、工艺及服务[21]。

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公司3D打印设备技术领先,具备强劲的完全自主化能力。公司可提供3D打印设备零部件完全国产化替代方案,拥有产品和服务所对应的完整知识产权体系,自主开发了增材制造设备数据处理系统和控制系统的全套软件源代码,是国内唯一一家加载全部自主开发增材制造工业软件、控制系统[22],安全性高,功能全面,开放程度高。截至2023年,公司已开发20余款金属与高分子工业级3D打印设备,并配套40余款专用材料及工艺,涵盖从100-1500mm各型尺寸的设备,可以满足不同行业的各类需求。此外,公司具有高效的研发体系,量产设备的配置丰富,可满足客户的定制需求[23]。

公司积极拓展下游赛道,满足多客户多场景需求。例如在低空经济领域,公司与国际知名飞行汽车厂商持续多年合作并取得新的突破,为未来该领域业务的进一步拓展奠定了良好的技术能力与深厚的市场基础。此外,公司通过不断通过自主创新,在增材制造尺寸、效率、质量、成本、智能化等领域不断取得新的突破,推出FS350M、FS511M、FS811系列、FS1211系列等多款金属设备丰富下游应用场景,推出更多面向产业化细分用户的解决方案,为航空航天、汽车、模具、医疗等行业新应用及规模产业化带来更多的可能,加速工业级增材制造的批量生产的进程[24]。

募投扩产把握机遇,打开成长天花板。公司2021年产能利用率已达112.63%,现有生产产能已不能满足业务快速发展需要。公司于2023年IPO募集资金并用于增材制造设备扩产能项目,截至2023年12月底已投入进度50.04%,预计将于2024年12月完工,达产后预计新增381台3D打印设备,将有效解决产能瓶颈,助力公司高速扩张。



5. 风险提示

宏观经济波动风险。若宏观经济不景气,可能导致市场对3C产品需求下降,进而影响3D打印在3C行业的运用,或对3D打印设备需求和3D打印服务需求均产生不利影响。

3D打印导入3C行业进程不及预期风险。3D打印作为一种新型工艺技术,在3C行业的渗透率还较低,成本、效率、良率等因素都会影响3D打印的导入进程。

技术迭代风险。随着3D打印技术升级迭代,不同技术之前的竞争加剧,若企业无法保持技术先进性则可能导致竞争力下降。

3C钛合金产品需求不及预期风险。由于目前钛合金导入手机、手表等的时间不长,未来市场需求是否大规模放量存在较大不确定性。

上游原材料价格波动风险。钛合金粉末等上游原材料成本价格上涨,将对打印总成本和市场需求产生影响。

测算数据与实际情况不一致的风险。由于本报告是基于行业公开数据并对核心参数进行假设而得到的假设测算数据,与实际情况会存在一定的误差。

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[1]来源:中国移动手机俱乐部,“荣耀Magic V2发布,折叠屏进入‘毫米时代’”

[2]来源:南极熊3D打印,“钛合金:小米、苹果、荣耀等3C厂商飞来大单,金属3D打印材料企业持续爆发”

[3]来源:南极熊3D打印,“钛合金:小米、苹果、荣耀等3C厂商飞来大单,金属3D打印材料企业持续爆发”

[4]来源:安兔兔,“苹果iPhone 15 Pro/iPhone 15 Pro Max发布:A17 Pro+钛合金机身 7999起!”

[5]来源:《苹果2023年环境进展报告》

[6]来源:耀煜科技,“荣耀发布首份ESG报告,承诺2030年实现碳达峰,2045年实现碳中和”

[7]来源:雷军公众号,“雷军:小米集团 2040 碳中和承诺”

[8]来源:3D打印资源库 ,“3D打印为推进企业碳达峰、碳中和注入‘新动力’”

[9]来源:霍尼韦尔,“3D打印技术,是如何减少碳排放的?”

[10]注:汇率时间采用wind、中国货币网 披露的2024年6月14日 即期汇率:美元兑人民币

[11]来源:3D打印技术参考,2024-01-11,“钛金属引爆3D打印,千亿潜力市场迎关键节点”

[12]注:汇率时间采用wind、中国货币网 披露的2024年6月14日 即期汇率:美元兑人民币

[13]注:汇率时间采用wind、中国货币网 披露的2024年6月14日 即期汇率:美元兑人民币

[14]注:汇率时间采用wind、中国货币网 披露的2024年6月14日 即期汇率:美元兑人民币

[15]来源:铂力特2023年年报

[16]来源:铂力特2023年年报

[17]来源:铂力特2022年度向特定对象发行A股股票募集说明书

[18]来源:铂力特2022年度向特定对象发行A股股票募集说明书

[19]来源:铂力特公众号,2024-03-15,铂力特三期C地块和D地块今日开工

[20]来源:铂力特公众号,2024-04-18,铂力特四期项目E地块举行上梁仪式

[21]来源:华曙高科2023年年报

[22]来源:华曙高科2023年年报

[23]来源:华曙高科首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书

[24]来源:华曙高科2023年年报

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证券研究报告
《3D打印技术革新3C行业:成本精细化分析与市场展望》
对外发布时间2024年6月17日

报告发布机构
长城证券股份有限公司
(已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格)

本报告分析师:

分析师:何文雯 S1070523050001,hewenwen@cgws.com
联系人:张靖苗 S1070122050026,zhjingmiao@cgws.com
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研究员承诺

本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,在执业过程中恪守独立诚信、勤勉尽职、谨慎客观、公平公正的原则,独立、客观地出具本报告。本报告反映了本人的研究观点,不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接接收到任何形式的报酬。
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特别声明

《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引(试行)》已于2017年7月1日 起正式实施。因本研究报告涉及股票相关内容,仅面向长城证券客户中的专业投资者及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者。若您并非上述类型的投资者,请取消阅读,请勿收藏、接收或使用本研究报告中的任何信息。

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研究报告由长城证券向专业投资者客户及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者客户(以下统称客户)提供,除非另有说明,所有研究报告的版权属于长城证券。未经长城证券事先书面授权许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布,亦不得作为诉讼、仲裁、传媒及任何单位或个人引用的证明或依据,不得用于未经允许的其它任何用途。如引用、刊发,需注明出处为长城证券研究所,且不得对研究报告进行有悖原意的引用、删节和修改。
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