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(cái)富、水晶球評(píng)選獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)核心成員，擅長(zhǎng)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(xué)機(jī)械系碩士，2022年1月加入中航證券，擁有高端制造、硬科技領(lǐng)域的投研經(jīng)驗(yàn)，從事科技、電子行業(yè)研究。

作為一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，增材制造目前發(fā)展到哪一階段了？其下游應(yīng)用有哪些？民用領(lǐng)域有多大的市場(chǎng)空間？產(chǎn)業(yè)鏈有哪些投資機(jī)會(huì)值得關(guān)注？對(duì)此，中航證券鄧軻跟大家分享精彩觀點(diǎn)。

鄧軻表示，增材制造又稱(chēng)為3D打印，優(yōu)點(diǎn)層面最顯著的是其適合制造復(fù)雜零部件，因?yàn)樗皇芰悴考螤詈蛢?nèi)部復(fù)雜度的干擾，因此比較適用于制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的零部件。

(資料圖)

其指出，增材制造的下游應(yīng)用主要在航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。以前3D打印的產(chǎn)品規(guī)模最多只有萬(wàn)件，比如航空航天領(lǐng)域，但是現(xiàn)在轉(zhuǎn)向消費(fèi)電子領(lǐng)域了，需求可能會(huì)在年產(chǎn)上百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)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(shì)

提問(wèn)：首先介紹一下增材制造工藝？

鄧軻：近期一款折疊屏手機(jī)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(fèi)電子這一民用領(lǐng)域取得了里程碑式的進(jìn)步

我們團(tuán)隊(duì)剛剛發(fā)布了一篇最新的行業(yè)專(zhuān)題報(bào)告，叫做打開(kāi)批量生產(chǎn)的新階段，著重探討了增材制造工藝實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域的跨越，需要面臨哪些難點(diǎn)以及如何解決，與當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展新變化比較貼合

增材制造又稱(chēng)為3D打印，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們把三維模型進(jìn)行切片處理，然后在二維的輪廓上，進(jìn)行逐層的堆疊材料，最后形成實(shí)物，可以制造出形狀比較復(fù)雜，內(nèi)部充滿(mǎn)空腔的傳統(tǒng)工藝難以制造的復(fù)雜零部件。

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

優(yōu)點(diǎn)層面主要包含以下幾個(gè)方面，第一個(gè)最顯著的特征是其比較適合制造復(fù)雜零部件，因?yàn)樗皇芰悴考螤詈蛢?nèi)部復(fù)雜度的干擾，因此比較適用于制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的零部件。

第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)一體化和輕量化的設(shè)計(jì)。在保證零部件性能的前提下，通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單化設(shè)計(jì)，從而達(dá)到減重的效果。同時(shí)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(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以極大的縮短研發(fā)周期。因?yàn)樵霾闹圃旒夹g(shù)，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(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度，節(jié)約模具費(fèi)用，提高迭代速度。

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

最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可提高產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的柔性。增材制造省去了大型產(chǎn)線建設(shè)，按需生產(chǎn)縮短產(chǎn)業(yè)鏈，減少庫(kù)存的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在當(dāng)下全球地緣環(huán)境比較復(fù)雜，供應(yīng)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(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

說(shuō)完這些優(yōu)點(diǎn)之外，我們也得承認(rèn)它存在一些缺點(diǎn)。比如增材制造技術(shù)，在加工材料層面比較受限，目前整個(gè)材料類(lèi)別以粉材石材為主，同時(shí)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(shuō)目前在小批量的情況下，增材制造技術(shù)可以趕上目前的鑄造水平，部分的零部件通過(guò)后端熱處理后可以趕上鍛造水平。目前主要的對(duì)標(biāo)和競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)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(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用廣泛

提問(wèn)：增材制造行業(yè)在材料和工藝上的發(fā)展，進(jìn)行到哪一步了？

鄧軻：早期3D打印成本比較高，但是它具有無(wú)模具的優(yōu)勢(shì)，早期更多用在偏定制化，還有修復(fù)零件的小規(guī)模需求層面，幾十件到上百件的級(jí)別。所以這個(gè)領(lǐng)域的需求，呈現(xiàn)出比較低頻少量的特點(diǎn)，市場(chǎng)空間小，技術(shù)成熟度也低。

但是隨著技術(shù)發(fā)展，3D打印技術(shù)數(shù)呈現(xiàn)出高復(fù)雜度，輕量化的特點(diǎn)。下游終端領(lǐng)域的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)人員，認(rèn)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(xiàng)，尤其是在航空航天領(lǐng)域，在導(dǎo)彈，無(wú)人機(jī)等耗材屬性比較強(qiáng)的細(xì)分領(lǐng)域，增材制造技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展。

增材制造從發(fā)展歷程和現(xiàn)狀看，產(chǎn)品規(guī)模從最開(kāi)始的修復(fù)性和定制化需求，逐步發(fā)展為上千件上萬(wàn)件的小規(guī)模需求，直至目前在消費(fèi)電子領(lǐng)域出現(xiàn)了比較大的突破，產(chǎn)品規(guī)模是有望實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)甚至千萬(wàn)級(jí)的突破。

提問(wèn)：產(chǎn)業(yè)鏈的分布情況能不能再給大家介紹。

鄧軻：增材制造產(chǎn)業(yè)鏈目前分為上中下游三個(gè)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(lèi)別和非金屬類(lèi)別，其中金屬類(lèi)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(shè)備和服務(wù)。下游主要是在航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈分化出了多種增材制造的企業(yè)類(lèi)型，這些企業(yè)之間業(yè)務(wù)有所交錯(cuò)，形成獨(dú)特的業(yè)界生態(tài)。

其中主要分為三類(lèi)企業(yè)，第一類(lèi)我們常說(shuō)的就是傳統(tǒng)的增材制造的企業(yè)。伴隨著今年國(guó)內(nèi)航空航天產(chǎn)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(jìn)行延伸。很多頭部的企業(yè)已經(jīng)是形成了從原材料到設(shè)備到下游終端打印服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈分布。

第二類(lèi)有一些傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的企業(yè)在向這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行滲透，這些企業(yè)本來(lái)是做傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的，但是憑借著自身的技術(shù)以及客戶(hù)渠道等優(yōu)勢(shì)，也在這一新興行業(yè)中占據(jù)一席之地。

第三類(lèi)是下游終端的用戶(hù)，典型的是主機(jī)廠的科研單位，其也會(huì)采購(gòu)增材制造業(yè)設(shè)備，用于科研生產(chǎn)任務(wù)通過(guò)購(gòu)買(mǎi)一些3D打印設(shè)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(kāi)民用天花板

提問(wèn)：大批量生產(chǎn)還有哪些難點(diǎn)需要解決？市場(chǎng)的痛點(diǎn)在哪？

鄧軻：以前3D打印的產(chǎn)品規(guī)模最多只有萬(wàn)件，比如航空航天領(lǐng)域，但是現(xiàn)在轉(zhuǎn)向消費(fèi)電子領(lǐng)域了，需求可能會(huì)在年產(chǎn)上百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)件。

要實(shí)現(xiàn)這種大規(guī)模的生產(chǎn)，需要滿(mǎn)足三個(gè)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(shè)計(jì)加工和后端熱處理，以及最終檢測(cè)，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(chǎn)所需要的產(chǎn)能，因此對(duì)于設(shè)備集群化生產(chǎn)提出比較高的要求。最后一點(diǎn)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(duì)設(shè)備的打印精度和穩(wěn)定性提出了較高要求。

因此要實(shí)現(xiàn)我們剛才上述所說(shuō)的三個(gè)因素，就需要在設(shè)備工藝以及材料層面去進(jìn)行一些相應(yīng)的改進(jìn)。

在降低成本層面，我們可以通過(guò)降低原材料粉末的價(jià)格，通過(guò)大規(guī)模生產(chǎn)，提高出粉率的方式降低原材料成本。設(shè)備價(jià)格方面，雖然國(guó)內(nèi)很多頭部3D打印企業(yè)，可以研發(fā)以及組裝3D打印設(shè)備，但是其中有些核心硬件，比如激光頭、振鏡等，國(guó)產(chǎn)替代化率仍低。隨著國(guó)產(chǎn)化替代的進(jìn)程加速，設(shè)備層面成本有望進(jìn)一步降低。另外比如提高打印的效率，產(chǎn)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(guò)流水線作業(yè)，包括增加光源數(shù)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(shè)備到打印服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，需要建立一套非常標(biāo)準(zhǔn)化的體系。

提問(wèn)：3D打印有可能成為3C制造的新趨勢(shì)嗎？

劉牧野：如果一旦生產(chǎn)效率上來(lái)，我們認(rèn)為它會(huì)成為一個(gè)非常大的趨勢(shì)。

從3C制造的歷史看，回顧09年，蘋(píng)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(jī)床沒(méi)有辦法滿(mǎn)足蘋(píng)果當(dāng)時(shí)的需求。

從2009年開(kāi)始，蘋(píng)果開(kāi)始向全球下單，去采購(gòu)定制化的CNC設(shè)備。舉一個(gè)非常勁爆的數(shù)據(jù)，比如說(shuō)第一年 CNC的機(jī)床訂單可能只有1萬(wàn)臺(tái)，第二年10萬(wàn)臺(tái)，第三年馬上到50萬(wàn)臺(tái)，增長(zhǎng)速度非?？?，映射到今天的3D打印在消費(fèi)電子的應(yīng)用，一旦蘋(píng)果、榮耀、三星這些消費(fèi)電子大廠決定某某零部件需要使用3D打印生產(chǎn)，我們認(rèn)為可能會(huì)重演一波09年蘋(píng)果帶領(lǐng)的一波全球浪潮。

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

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

提問(wèn)：未來(lái)增材制造可能在哪些下游領(lǐng)域進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)空間？

鄧軻：目前3D打印的生產(chǎn)規(guī)模在千噸萬(wàn)噸級(jí)別，尤其是在航空航天領(lǐng)域已經(jīng)走過(guò)從0-1的過(guò)程，正大步邁向從1到n的快速增長(zhǎng)期。在民用領(lǐng)域，我們?nèi)孕枰稽c(diǎn)耐心，因?yàn)槊裼脤?duì)于成本和大規(guī)模生產(chǎn)的要求比較高。

所以目前增材制造技術(shù)在民用細(xì)分領(lǐng)域，應(yīng)用還沒(méi)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(wèn)題的解決，其下游應(yīng)用領(lǐng)域一定會(huì)不斷拓展。

不過(guò)隨著在民用市場(chǎng)批量應(yīng)用的出現(xiàn)，行業(yè)天花板將進(jìn)一步打開(kāi)，包括3C領(lǐng)域，汽車(chē)領(lǐng)域的散熱器零部件，醫(yī)療領(lǐng)域的齒科環(huán)節(jié)，模具行業(yè)等，3D打印工藝已經(jīng)大規(guī)模普及，未來(lái)也有望進(jìn)一步來(lái)大規(guī)模使用。民用行業(yè)天花板進(jìn)一步打開(kāi)之后，也會(huì)帶動(dòng)相關(guān)公司的業(yè)績(jī)實(shí)現(xiàn)跨越式成長(zhǎng)。當(dāng)然大規(guī)模批量生產(chǎn)還需要一定的耐心，但是目前3D打印技術(shù)的應(yīng)用突破也遠(yuǎn)超于此前對(duì)于產(chǎn)業(yè)的預(yù)期，后續(xù)可以對(duì)這一賽道保持密切關(guān)注。

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