20160512-申万宏源-智能制造十三五规划系列报告三_金属3D打印助力高端制造产业升级_面临万亿市场_41页_1mb

金属3D打印助力高端制造产业升级，面临万亿市场

核心内容概述

金属3D打印作为制造技术的重要组成部分，正在推动高端制造产业的升级，并面临巨大的市场潜力。它是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积材料制造零件的技术，具有设计自由、生产周期短、成本低等优势。随着技术的发展，金属3D打印在航空航天、国防军工、重大装备等领域展现出强大的应用潜力，同时，3D打印再制造也将成为未来的重要市场。

主要观点与关键信息

1. 3D打印技术简介

• 3D打印，又称增材制造，是一种以数字模型为依据，逐层增加材料来制造零件的制造技术。
• 它通过将三维问题转化为二维问题，逐层制造，适用于复杂形状和结构的制造。
• 与传统减材制造（如车、铣、刨、磨等）和等材制造（如铸、锻、焊）不同，增材制造是一种“自下而上”的制造方式，具有独特优势。

2. 金属3D打印的发展方向

• 金属3D打印将实现产品设计、材料制备和构件制造的一体化。
• 它将带来两大变革：
  • 对材料技术的变革：实现高性能新材料的数字制造；
  • 对装备制造技术的变革：实现超大超复杂结构的数字制造。

3. 3D打印技术分类及优缺点

• SLA（光固化）：速度快、精度高，适合精细艺术品和原型设计，但材料较脆、成本高。
• LOM（叠层实体制造）：效率高、机械性能好，但无法制造中空结构，表面粗糙。
• SLS（选择性激光烧结）：材料利用率高、成品强度好，但成本高、技术难度大。
• FDM（熔融沉积）：成本低、材料可回收，但成型效果不够精细。
• 3DP（三维粉末粘接）：可输出彩色产品，但成品强度较低，需要后续处理。

4. 3D打印市场规模与增长

• 全球市场：过去27年，全球3D打印产业复合增速超过27%，2015年市场规模达到51.65亿美元。预计2015-2020年全球市场规模年均复合增长率将达32.4%。
• 中国市场：过去四年连续翻倍增长，2015年市场规模约为78亿元人民币。预计2019年将达200亿元，2020年将在286.9亿至440.5亿元之间。
• 3D打印市场增长远超预期，且中国是增长最快的市场之一。

5. 3D打印应用领域

• 航空航天：是金属3D打印增长最快的领域，预计未来20年航空发动机零部件市场可达1.25万亿。
• 国防军工：3D打印技术有助于实现超大、超复杂结构的快速制造，推动我国国防领域弯道超车。
• 重大装备：用于大型锻件制造，如核电站主要设备的锻件，预计有较大的市场潜力。
• 医疗：用于制作个性化植入体和模型，如牙齿模型、下颌骨模型等。
• 建筑与制造：利用建筑垃圾等材料制造建筑结构，如上海的3D打印建筑。

6. 产业链结构

• 上游：包括材料和软件，如光敏树脂、金属粉末、CAD/逆向工程软件等。
• 中游：主要为设备制造商，如大族激光、江南嘉捷等。
• 下游：提供打印服务，如南风股份、三垒股份等。
• 全产业链布局：如3D Systems和Stratasys通过并购完善产业链，提供从材料到设备、服务的全价值链解决方案。

7. 投资建议

• 重点推荐：南风股份、三垒股份、泰尔重工、银禧科技。
• 其他相关公司：银邦股份、亚太科技、宝钛股份（上游材料）；大族激光、江南嘉捷（中游设备）；先临三维、联泰科技（全产业链布局）。

3D打印行业受到各国重视

• 美国：2012年奥巴马提出“重振美国制造业计划”，成立国家增材制造创新研究院。
• 英国：将3D打印视为第三次工业革命的核心技术。
• 中国：2015年出台《国家增材制造产业发展推进计划》，3D打印在“中国制造2025”中占有重要地位。

3D打印市场潜力

• 全球3D打印市场潜在规模超过千亿美元，中国是全球最具潜力的市场之一。
• 3D打印技术的成熟和应用范围的扩大，使得市场规模不断突破预期。

3D打印厂商通过收购完善产业链

• Stratasys：通过多次收购，如MakerBot、Objet等，完善了从材料到设备再到服务的全价值链。
• 3D Systems：通过收购多家企业，如Z Corporation、Phenix Systems等，构建了完整的产业链布局。
• 新兴力量：如SLM Solutions、Arcam AB等在特定领域具有竞争优势。

总结

金属3D打印技术正在成为推动高端制造产业升级的重要力量，其市场潜力巨大，预计未来将面临万亿规模。随着技术的不断成熟和产业链的完善，3D打印将在航空航天、国防军工、医疗、建筑等多个领域发挥关键作用，成为智能制造的重要组成部分。同时，中国作为全球最大的工业生产国之一，拥有巨大的市场增长空间，是3D打印技术发展的重点区域。