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_42页_2mb
报告摘要
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
本报告分析了金属3D打印技术在制造业中的重要地位,指出其作为增材制造技术的重要分支,具有设计自由度高、生产周期短、成本低等优势。金属3D打印不仅在产品设计、材料制备和构件制造方面实现一体化,还对传统制造技术带来变革性影响,特别是在航空航天、重大装备和国防军工等领域。
主要观点
- 技术原理:3D打印技术基于数字模型文件,通过逐层堆积材料的方式制造物体,是“自下而上”的制造方法。
- 技术分类:包括SLA(光固化)、LOM(叠层实体制造)、SLS(选择性激光烧结)、FDM(熔融沉积)、3DP(三维粉末粘接)等,各有其优缺点和应用场景。
- 市场前景:全球3D打印市场复合增长率超过27%,2015年市场规模达51.65亿美元。中国3D打印市场过去四年连续翻倍增长,预计2019年将达到200亿元,2020年在286.9亿至440.5亿元之间。
- 产业链发展:3D打印产业链包括上游材料、中游设备、下游服务,国际上主要企业通过并购完善产业链,而国内企业则面临产业链分离、技术标准不统一等问题。
- 投资建议:重点推荐南风股份、三垒股份、泰尔重工、银禧科技等上市公司,以及全产业链布局的新三板公司如先临三维和联泰科技。
关键信息
- 技术优势:金属3D打印在材料利用率、设计自由度、生产周期和成本等方面优于传统制造方式,尤其适合复杂结构和高性能材料的制造。
- 应用领域:3D打印在航空航天、汽车、医疗、建筑等领域广泛应用,其中航空航天是增长最快的领域,预计未来20年航空发动机零部件市场可达1.25万亿元。
- 产业链完善:国际3D打印企业如Stratasys和3D Systems通过并购形成全产业链布局,国内企业也在逐步完善产业链。
- 政策支持:中国将3D打印视为制造业创新的重要技术,出台相关政策推动其发展,如《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》。
- 未来趋势:3D打印将推动智能制造发展,实现产品设计、材料制备和构件制造的一体化,为制造业带来深刻变革。
技术分类与优缺点
| 技术类型 | 加工材料 | 工艺介绍 | 工艺优势 | 工艺劣势 | 应用领域 | 发展趋势 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SLA | 光固化树脂 | 紫外线逐层照射液态光敏树脂,聚合后固化 | 成型速度快,精度高 | 材料较脆,易膨胀,表面质量差 | 精细艺术品、生物医疗、航空航天 | 高速化、节能环保与微型化 |
| LOM | 铝箔、塑料 | 激光切割热熔胶片,热压辊热压粘接 | 成型较快,表面质量好,成本低 | 难以制造中空结构件,表面粗糙 | 工业设计、机械制造、汽车零部件 | 渐趋淘汰 |
| SLS | 金属、陶瓷、塑料粉末 | 激光烧结粉末材料,重复堆积成型 | 用于金属件,机械性能好 | 成本高,技术难度大 | 高端制造、航空航天、医学植入体 | 稳步发展 |
| FDM | 热塑性塑料 | 热熔性材料挤出后遇冷凝结固化 | 污染小,成本低廉 | 成型较慢,成品不精细 | 医疗、建筑、运输、航天、教育 | 飞速发展 |
| 3DP | 石膏、彩色石膏 | 喷头用粘接剂将零件截面与材料粉末粘接 | 成型速度快,无需支撑结构 | 成品强度低,表面质量差 | 医疗、建筑、汽车、电子、服务业 | 技术发展迅速,高端产业快速推广 |
产业链发展
- 国际产业链:以3D Systems和Stratasys为代表,通过并购完善产业链,形成全价值链模式。
- 国内产业链:目前以中游设备为主导,上游材料和软件发展滞后,需通过整合方式弥补短板。
市场增长
- 全球市场:2015年全球3D打印市场规模突破50亿美元,预计2017年突破100亿美元,2014-2018年年均复合增长率达32.4%。
- 中国市场:2015年市场规模约78亿元人民币,预计2019年达到200亿元,2020年在286.9亿至440.5亿元之间。
投资建议
- 重点推荐:南风股份、三垒股份、泰尔重工、银禧科技等上市公司。
- 产业链布局:建议关注具备全产业链布局的新三板公司,如先临三维和联泰科技。
未来展望
- 技术突破:金属3D打印将推动高性能新材料和超大超复杂结构的制造,带来制造技术的变革。
- 政策支持:中国将3D打印作为智能制造的重要组成部分,推动其在工业制造中的应用。
- 市场潜力:全球3D打印市场潜力巨大,预计未来将保持高速增长,中国作为增长最快的市场之一,将发挥重要作用。
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