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3D打印系列报告一：打印世界的力量

核心内容

3D打印，也称为增材制造，是一种以数字模型为基础，通过逐层打印并粘合或固化材料来构造物体的制造技术。它被视为一种“破坏性创造技术”，可能重塑制造业，推动从传统制造模式向更高效、更灵活的模式转变。3D打印将作为工业4.0和云制造的重要推动者，实现大规模制造与手工制造的融合，从而带来大规模订制的可能。

主要观点

• 3D打印是工业革命的延续：与蒸汽机和电机一样，3D打印是一种革命性的生产工具，它将推动制造业的变革，从集中生产转向分散生产，满足更广泛的个性化需求。
• 技术优势：3D打印技术在生产复杂产品、提高效率、降低成本、实现高精度制造等方面具有显著优势，尤其是在医疗、航空航天、汽车等行业。
• 行业增长迅猛：过去26年，全球3D打印行业复合年均增长率（CAGR）达27%，2013年更是创下17年来最高增长速度，收入达30.7亿美元。
• 产业链结构：3D打印产业链分为上游材料、中游设备和下游应用，其中材料开发是当前制约产业发展的主要瓶颈。
• 中国机遇：中国3D打印产业处于起步阶段，但发展迅速，专利申请量在2013年爆发式增长，政策支持和技术创新为行业带来成长良机。

关键信息

3D打印产业链

• 上游材料：主要包括工程塑料、金属粉末和陶瓷材料。工程塑料是当前主要应用材料，金属粉末因技术壁垒高和成本高，仍处于应用初期；陶瓷材料尚在研发阶段。
• 中游设备：3D打印设备分为工业级和消费级。工业级设备预计未来3-5年仍保持30%以上的增长，消费级设备销量翻番。设备技术原理不同，如FDM、SLS、SLM、SLA、DLP等，各有优劣势。
• 下游应用：主要集中在汽车、航空航天、医疗、消费商品和电子等领域，仍处于应用初期，未来潜力巨大。

3D打印市场现状

• 全球3D打印生态系统在2018年市场规模将超过100亿美元，年均增长率30%。
• 打印机销售占28%，毛利水平在45%；材料和服务占72%，毛利水平在40%-75%。
• 中国3D打印专利申请量在2013年爆发，当年申请量占行业总量的70%以上，主要集中在3D打印机相关领域。

推荐标的

• 主板推荐公司：
  • 上游：银邦股份、金钼股份、银禧科技
  • 中游：机器人、江南嘉捷、华工科技、海源机械、大族激光
  • 下游：蓝光发展、南风股份、高乐股份、中航重机、亚太科技
• 新三板推荐公司：先临三维，致力于3D打印全产业链发展。

3D打印技术分类及特点

• FDM：熔融沉积式成型，使用热塑性材料，成本低但精度不高。
• SLS：选择性激光烧结，适用于多种材料，性能接近传统制造，但设备成本高。
• SLM：选择性激光熔化，适用于金属材料，制造性能优异，但设备昂贵。
• SLA/DLP：立体平板印刷与数字光处理，成型自动化程度高，适用于高精度产品，但材料多为树脂。
• 3DP：3D打印技术，可制作彩色原型，但强度较低，仅适用于概念模型。

行业前景与挑战

• 前景：3D打印行业仍处于发展初期，但增长速度可观，预计未来将持续增长。
• 挑战：材料开发难度大、成本高，技术壁垒高，特别是金属粉末和生物材料的开发。
• 政策支持：中国已发布《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，推动行业发展。

3D打印与工业革命

• 历史背景：3D打印被视为第三次工业革命的重要标志，其技术将推动制造业从集中生产向分散生产转变。
• 破坏性创造：3D打印与蒸汽船、手机等一样，是破坏性创造技术，能够改变现有市场格局，带来新的商业模式。

专利与技术发展

• 专利申请：中国3D打印专利申请量在2013年爆发，主要集中在3D打印机相关领域。
• 技术发展：材料、设备及应用技术仍在不断优化，未来将随着技术进步和成本下降而进一步发展。

未来展望

• 3D打印技术将在未来几年内进一步成熟，材料性能将提升，设备成本将下降，从而推动其在更多领域的应用。
• 云制造将成为未来制造业的主流模式，3D打印将在其中扮演重要角色，推动定制化生产。
• 中国3D打印行业将在政策和技术的双重推动下迎来快速发展期，形成具有国际竞争力的企业。