2022年中國金屬3D打印產業鏈梳理及市場競爭格局分析報告（27頁）.pdf

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1、2022 年深度行業分析研究報告 目錄目錄 1 金屬金屬 3D 打印全產業鏈布局，龍頭地位穩固打印全產業鏈布局，龍頭地位穩固.1 1.1從事增材服務十余年，管理層科研背景濃厚.1 1.2全產業鏈布局，產品系列、型號豐富.2 1.3營收高速增長，凈利潤有望隨股權激勵費用減少而快速提升.6 2 行業處于高速發展期，未來增速超行業處于高速發展期，未來增速超 20%.9 2.1金屬 3D打印產業鏈介紹.9 2.2市場規模：金屬增材市場未來 3 年將保持 20%以上的增長速度.14 3 競爭格局：歐美企業占主導地位，中國企業積極追趕競爭格局：歐美企業占主導地位，中國企業積極追趕.15 3.1多數企業營收

2、規模較小，行業龍頭集中在中美.15 3.2設備端：德美企業市占率較高，鉑力特產量國內領先.16 3.3打印產品端：競爭者眾多，鉑力特規模居國內首位.18 3.4材料端：歐美企業把控高端市場，國內企業正加快研發步伐.19 4 兼具技術和規模優勢，未來成長空間廣闊兼具技術和規模優勢，未來成長空間廣闊.21 4.1背靠西工大、技術水平世界先進.21 4.2國內最大金屬增材制造基地、規模優勢突出.21 4.3注重研發投入，產品質量可靠.22 4.4積極推進產能建設，為未來業績增長筑基.23 插圖目錄 圖 1 鉑力特發展歷程.1 圖 2 鉑力特股權結構.2 圖 3 2017-2021年主要業務營收（億元

3、）和增速.2 圖 4 2017-2021年主要業務毛利率.2 圖 5激光選區熔化成形設備（SLM）工作原理圖.3 圖 6激光立體成形設備（LSF）工作原理圖.4 圖 7 2017-2021年鉑力特營收（億元）及增速.6 圖 8 2017-2021年鉑力特歸母凈利潤（億元）及增速.6 圖 9 公司季度營收（億元）.7 圖 10 2017-2021 年鉑力特毛利率和凈利率變化趨勢.7 圖 11 2017-2021 年鉑力特各項費用率變化情況.7 圖 12 2020Q1-2022Q1 鉑力特存貨（億元）及增長率.8 圖 13 2017-2021 年鉑力特存貨周轉天數（天）.8 圖 14 2021 年

4、公司期末存貨結構.8 圖 15 2021 年公司期初存貨結構.8 圖 16 3D打印產業鏈.9 圖 17 2021 年增材制造的重要應用領域及其市場份額占比.11 圖 18 3D打印航空發動機燃油噴嘴.12 圖 19 3D打印飛機的前起落架組件.12 圖 20 3D打印導彈燃氣道.12 圖 21 3D打印的蒙皮結構示意圖.13 圖 22 金屬 3D打印的“靈巧號”衛星相關產品.13 圖 23 3D打印鈦合金肋骨示意圖.13 圖 24 3D打印的義齒、牙關.13 圖 25 SPA3D打印超跑示意圖.14 圖 26 Ascension Design采用 3D 打印制造的車輪轂.14 圖 27 全球

5、增材市場規模及預測（億美元）.14 圖 28 全球金屬增材市場規模預測（億美元）.14 圖 29 中國增材市場規模及預測（億元）.15 圖 30 金屬粉末增材制造市場規模（億美元）.15 圖 31 2021 年增材制造原材料種類及占比.15 圖 32 2021 年增材設備制造領域可比公司收入規模（億元）.17 圖 33 2021 年鉑力特和華曙高科金屬設備產值規模（億元）.17 圖 34 2017-2021 年鉑力特代理金屬 3D打印設備營收（億元）.18 圖 35 鉑力特 3D打印工廠.19 圖 36 8 激光器版本的 BLT-S800 打印產品過程.19 圖 37 公司 2017-2021

6、 年研發費用及增長率.22 表格目錄 表 1公司主要激光選區熔化成形設備.3 表 2公司主要激光立體成形設備.4 表 3公司 3D 打印定制化產品.5 表 4限制性股票股份支付費用/萬元.6 表 5 金屬 3D打印材料品類和特點.9 表 6 3D打印金屬粉末指標和具體要求.10 表 7 主要的金屬 3D打印技術.10 表 8 全球主要 3D打印廠家營收規模.16 表 9 金屬 3D打印設備主要公司及營收規模.16 表 10 金屬 3D 打印設備主要生產廠家產品特點.17 表 11 國內金屬 3D打印產品服務領域主要競爭者.18 表 12 金屬 3D 打印原材料主要公司.19 表 13 2018

7、 年鉑力特金屬 3D打印原材料采購來源.21 表 14 公司各項業務盈利預測.23 1 1 金屬金屬 3D 打印打印全產業鏈布局全產業鏈布局，龍頭地位穩固，龍頭地位穩固 1.1 從事從事增材服務十增材服務十余年，管理層余年，管理層科研科研背景濃厚背景濃厚 公司是一家專注于工業級金屬增材制造的高新技術企業，業務涵蓋 3D 打印設備的研發及生產、金屬 3D打印定制化產品服務、金屬 3D打印原材料研發及生產、金屬 3D打印工藝設計開發及相關技術服務，形成了完整的金屬 3D 打印產業鏈。公司實力在國內外金屬增材制造領域處于領先地位。2011 年西北工業大學及成員股東共同出資成立西安鉑力特激光成形技術有

8、限公司。2014 年公司成立子公司陜西增材制造研究院有限公司（2021 年，名稱變更為鉑力特（渭南）增材制造有限公司），主要從事增材制造成套設備研制、銷售，激光加工及新材料技術開發。2015 年子公司鉑力特科技（香港）有限公司成立，主要從事激光成形及修復相關產品和服務的采購和銷售。2017 年 6 月公司整體變更為股份有限公司。2017 年 12 月，子公司鉑力特（江蘇）增材制造有限公司成立，主要從事增材制造設備、耗材、零件、軟件的技術開發、生產及銷售。2018 年，子公司鉑力特（深圳）增材制造有限公司成立。2019年公司上市。圖 1 鉑力特發展歷程 資料來源：鉑力特招股說明書，公司公告，首創

9、證券 公司股權結構穩定，管理層具有深厚的科學研究功底。截止 2022Q1，折生陽直接持有公司 21.59%的股份，為公司的實際控制人。黃衛東為萍鄉晶屹的執行事務合伙人，通過萍鄉晶屹間接控制公司 8.31%的股份；薛雷直接持有公司 4.53%的股份，并為萍鄉博睿的執行事務合伙人，通過萍鄉博睿間接控制公司 2.17%的股份，三人合計控制公司36.60%的股份。公司董事長、總經理薛蕾先生，博士研究生學歷，曾任西北工業大學副教授，中國光學學會激光加工專業委員會委員、中國材料研究學會青年委員會理事。公司第二大股東、董事黃衛東先生，博士研究生學歷，西北工業大學教授，國家科技部 3D 打印專家組首席專家。公

10、司第一大股東、董事折生陽先生，高級工程師，曾任慶安宇航設備公司熱工藝所所長、陜西華秦科技實業有限公司執行董事兼總經理。2 圖 2 鉑力特股權結構 資料來源：Wind，首創證券 1.2 全產業鏈全產業鏈布局，布局，產品系列、型號豐富產品系列、型號豐富 公司在原材料領域通過不斷地提升研發投入和建設批產線，在關鍵牌號的金屬粉末產能上實現了較大的提升。2021 年，公司打印材料除了可以自用外，還實現了 1640萬的銷售收入，材料領域的毛利率高達 40.54%。公司的打印設備可分為自研設備和代理設備。從營收增長角度來看：公司自研設備 2017 年收入僅為 0.37 億元，2021 年則達到了 2.18

11、億元，年復合增速達 55.62%。代理設備收入增速呈下滑態勢，2021年代理設備營收0.40億元，較2017年減少了50.53%。主要原因可能和公司自研設備技術水平不斷提升，價格較進口設備更為低廉有關。從毛利率角度看：公司自研設備的毛利率呈逐年上升趨勢，并在 2021 年創歷史新高，達到了 53.21%，較 2020 年提升 2.59pct，較 2017 年提升了 16.76pct。代理設備的毛利率呈下滑趨勢，2021 年該業務毛利率為 19.24%，較 2020 年降低了 4.01pct，較 2017 年降低了 2.80pct。圖 3 2017-2021 年主要業務營收（億元）和增速 圖 4

12、 2017-2021 年主要業務毛利率 資料來源：Wind，首創證券 資料來源：Wind，首創證券 公司自研金屬 3D 打印設備共三種：激光選區熔化成形設備（SLM）、激光立體成形設備（LSF）和電弧增材制造設備（WAAM）。SLM設備占比最高。SLM 設備的工作原理為：將被打印零部件提前在專業軟件中添加工藝支撐與位置擺放，并被工藝軟件離散成相同厚度的切片，工藝軟件根據設定工藝參數進行打印路徑規劃。實際打印過程中，在基板上用刮刀鋪上設定層厚的金屬粉末，聚焦的激光在掃描振鏡的控制下按照事先規劃好的路徑與工藝參數進行掃描，金屬粉末在高能量激光的照射下發生熔化，快速凝固，形成冶金結合層。當一層打印任

13、務結束后，基板下降一個切片層厚高度，刮刀繼續進行粉末鋪平，激光掃描加工，重復這樣的過程直至整個零件打印結束。SLM設備主要包含S和A系列，S系列主要用于航空航天領域，系列型號包括BLT-S210、BLT-S310、BLT-S320、BLT-S400、BLT-S500、BLT-S600、BLT-S800、BLT-3 S1000。A系列主要用于齒科、模具等民用領域，主要型號有 BLT-A100、BLT-A300。圖 5 激光選區熔化成形設備（SLM）工作原理圖 資料來源：鉑力特招股說明書，首創證券 表 1 公司主要激光選區熔化成形設備 產品產品型號型號 產品外觀產品外觀 產品特點產品特點 應用領域

14、應用領域 BLT-S310 主要針對航空航天、醫療等行業開發設計；具備工業 4.0 設備智能互聯功能、雙向鋪粉等技術支持，提升打印效率。成形尺寸：250mm250mm400mm；激光器：500W ；氧含量：100ppm；預熱溫度：200 Z 軸重復定位精度：5m BLT-S400 主要針對航空航天、模具等行業開發設計，成 形尺寸更大，能夠實現更大零部件打印 成形尺寸：400mm250mm400mm；激光器：500W*2；氧含量：100ppm；預熱溫度 200 Z 軸重復定位精度：5m BLT-S600 主要面向航空航天大型回轉體類零部件定制開發，實現最大直徑 600mm 零部件打印 成形尺寸：

15、600mm600mm600mm；激光器：500W*4；氧含量：200ppm；預熱溫度：200 Z 軸重復定位精度：5m BLT-A100 主要面向醫療牙科義齒行業定制開發，220V 供電、風冷設計方案降低設備安裝條件要求；設備具備工業 4.0 智能互聯功能，能夠遠程監控與診斷 成形尺寸：100mm100mm100mm；激光器：200W；氧含量：200ppm；預熱溫度：無；Z 軸重復定位精度：5m BLT-A300 主要面向模具行業定制開發，針對模具行業特殊要求，確保其高內部質量要求與打印效率得到兼顧；優化設備設計方案，降低日常氣體以及其他耗材成本 成形尺寸：250mm250mm300mm；激光

16、器：500W；氧含量：200ppm；預熱溫度：200 Z 軸重復定位精度：5m 資料來源：鉑力特招股說明書，首創證券 LSF 的工作原理是：聚焦激光束在數控系統的控制下，按照預先設定的路徑進行移動，移動的同時，粉末噴嘴將金屬粉末直接輸送到激光光斑在固態基板上形成的熔池，使之由點到線、由線到面的順序凝固，從而完成一個層截面的打印工作。這樣層 4 層疊加，制造出接近實體模型的零部件實體。該設備不僅可以快速成形大型金屬結構件，而且可以進行損傷零件的快速修復。其修復原理是：以損傷零件為基體，對待修復區域逐層堆積熔化粉末，在不破壞零件本體性能的前提下，對損傷零件進行性能修復與再制造，恢復零件的幾何性能和

17、力學性能，使零件再次達到使用要求。圖 6 激光立體成形設備（LSF）工作原理圖 資料來源：鉑力特招股說明書，首創證券 表 2 公司主要激光立體成形設備 產品產品型號型號 產品外觀產品外觀 產品特點產品特點 應用領域應用領域 BLT-C600 主要面向航空航天等高附加值中小型零部件成形與修復市場開發；集成修復與成形功能于一體；打印過程實現質量追蹤，全程受監控；集成多種安全控制策略 成形尺寸：600mm600mm1000mm；氧含量：100ppm；重復定位精度：0.06mm；激光器：500W/1000W/2000W 可選最小聚焦光斑：500m BLT-C1000 主要面向航空航天大型零部件的毛坯件

18、制備與大型零部件修復市場開發；工藝軟件針對不同零部件特征，集成多種剖分策略，提升零部件內部質量 成形尺寸：1000mm1500mm1000mm；氧含量：100ppm；重復定位精度：0.06mm；激光器：2000W-8000W 可選；沉積效率：50-200g/h（TC4）；工作臺最大承重：1000kg 資料來源：鉑力特招股說明書 WAAM 的工作原理是：采用電弧為熱源，通過同步送絲方式，在數控程序控制下，根據三維數字模型由點-線-面-體逐漸成形金屬零件的先進數字化制造技術。其優勢是沉積效率高，絲材利用率高；整體制造周期短，成本低；對零件尺寸幾乎無限制，易于修復零件；對金屬材質不敏感，可以成形對激

19、光反射率高的材質，如鋁合金，銅合金等。從實際應用來看，SLM 設備的打印精度、打印表面粗糙度和光潔度更好，應用最為廣泛，在公司自產設備中占比最多。LSF 設備可在現有設備上打印，適合零件修補，打印效率高于SLM設備。WAAM是打印效率最高的設備，適合大尺寸零件制備。SLM 5 和 WAAM 設備打印產品的表面粗糙度和光潔度都遜于 SLM 設備，往往需要進行后處理。3D打印定制化產品是公司收入比重最大的業務。2021年該業務實現營收 2.78億元，同比增長 31.08%，2017-2021年 CAGR達 32.93%。2021年該業務毛利率為 48.89%，較2020年減少了 10.82pct，

20、較 2017年減少了 8.74pct。金屬 3D 打印產品是通過自研設備進行生產的，公司產品應用領域包括航空航天、工業機械、能源動力、科研院所、汽車制造及電子工業等領域。相比傳統機加工、鑄造、焊接等加工方式，3D 打印成形能夠實現零件減重、復雜內腔結構成型、零件整體化功能集成、損傷修復與再制造、單件定制化大尺寸構建的快速制造等功能。表 3 公司 3D打印定制化產品 產品細分品類產品細分品類 產品外觀產品外觀 零件零件特點特點 應用應用材料材料 應用領域應用領域 復雜機匣 該零件具有復雜型腔和密集分布的不同孔徑的冷卻孔。采用激光選區熔化成形技術，利用逐層堆積的方法直接制造出該零件，無需模具和冷卻

21、孔的機加工 高溫合金 航空航天 航空發動機燃油噴嘴 燃油噴嘴應用在航空發動機燃燒室上，零件內部具有復雜內腔和流道。采用激光選區熔化成形技術，實現了零件一體化成形，不僅生產周期大大縮短，燃油噴嘴的性能也顯著 提升。該零件已經實現了批量化生產。高溫合金 航空航天 空心葉片 片采用激光選區熔化成形技術，不僅成品率高，而且可以一體化成形，加工 周期顯著縮短。高溫合金 航空航天 格柵艙門 格柵艙門類零件具有薄壁異型曲面、內部鏤空、大區域高密度直向、斜向格柵孔等特點。采用激光選區熔化成形技術，實現了零件的一體化成形，零件減重效果明顯，并且保證了格柵孔質量、縮短了加工周期，實現了格柵類零件的批量裝機應用。鈦

22、合金 航空航天 鎢合金 鎢合金光柵產品對于尺寸精度要求較高，壁厚僅 0.1mm。采用激光選區熔化 成（SLM）技術加工制，實現該精細 結構零件的精密加工制造，最終滿足了零 件的應用要求。鎢合金 核工業 信號接收板 零件表面信號接收口陣列分布，內部信號通道復雜，零件內外表面需有盡可能高的表面粗糙度。采用 3D打印技術，實現了內外表面 Ra3.2 左右的粗糙度。鋁合金 電子工業 注塑模具 注塑模具內部有復雜的隨形冷卻流道，內部采用鏤空結構優化設計。采用激光選區熔化成形技術制造，滿足了產品功能要求的同時，制造成本大幅降低。模具鋼 模具制造 資料來源：鉑力特招股說明書 6 1.3 營營收收高速增長，凈

23、利高速增長，凈利潤有望隨股權激勵費用減少而快速潤有望隨股權激勵費用減少而快速提升提升 公司 2021 年實現營業收入 5.52 億元，同比增長 33.92%，2017-2021 年營收復合增速達 25.86%。2021 年公司實現凈利潤-0.53 億元，同比減少 161.48%，主要是公司確認股份支付費用 1.73億元所致。若扣除該部分費用，公司歸母凈利潤約為 1.2億元，同比增長 37.7%。2022Q1公司營收 0.90億元，同比增加 97.34%，同樣由于股份支付的影響，公司歸母凈利潤為-0.32億元，同比增加 35.05%。圖 7 2017-2021 年鉑力特營收（億元）及增速 圖 8

24、 2017-2021 年鉑力特歸母凈利潤（億元）及增速 資料來源：Wind，首創證券 資料來源：Wind，首創證券 公司 2020 年制定了限制性股票激勵計劃。首次授予部分授予日為 2020 年 11 月 17日，首次授予數量為 320 萬股，首次授予人數 93 人，授予價格 20 元/股。限制性股票激勵計劃中預留限制性股票授予日為 2021年 11 月 16 日，預留授予數量為 80萬股，預留授予人數為 54 人，預留授予價格為 20 元/股。公司股份支付費用 2021 年達到了 1.7億元，是激勵期間內費用最高的一年。但自 2022 年后股份支付費用將會逐漸減少，尤其是 2023年，將減少

25、為 2021年的 49%，公司凈利潤有望隨股份支付費用減少而迅速攀升。表 4 限制性股票股份支付費用/萬元 限制性股票類別 授予數量（萬股）限制性股票攤銷成本 2020 年 2021 年 2022 年 2023 年 2024 年 2025 年 初次授予 部分 320 33520 1454.86 16760 8729.17 4655.56 1920.42 0 預留授予 部分 80 16319.2 0 708.3 8159.6 4249.79 2266.56 934.95 總計 400 49839.2 1454.86 17468.3 16888.77 8905.35 4186.98 934.95

26、資料來源：公司公告 從季度營收數據來看，公司一季度的營收規模最小，二、三季度要明顯增多，四季度的營收規模最多，甚至遠超前三季度之和。公司生產及收入確認具有明顯的季節性。2.202.913.224.125.520%20%40%60%024620172018201920202021營業收入營收增速0.340.570.740.87-0.53-200%-150%-100%-50%0%50%100%(0.8)(0.6)(0.4)(0.2)0.00.20.40.60.81.020172018201920202021歸母凈利潤歸母凈利潤增速 7 圖 9 公司季度營收（億元）資料來源：Wind，首創證券 公司

27、整體毛利率在2017-2020年呈上升趨勢。2020年毛利率為近年來峰值，達到了52.72%，超出 2017 年 11.68pct。2021 年毛利率為 48.23%，較 2020 年下滑 4.49pct，主要系打印定制化產品毛利率下降較多。公司凈利率在 2017-2019年呈上升趨勢，主要系該期間公司毛利率上升較快。2020-2021 年公司凈利率呈下滑趨勢，主要原因是期間費用率明顯升高所致。公司期間費用率呈上升趨勢，2021 年為 68.61%，為近年來峰值。公司管理費用率呈逐年增加趨勢，2021 年管理費用率 39.42%，同比提升 26.43pct，較 2017 年提升31.80pct

28、，主要原因是本年度因股份支付確認了大量的管理費用。公司研發費用率也呈逐年增加趨勢，2021年研發費用率 20.69%，同比增加 4.14pct，較 2017年增加 10.12pct。2021 年公司銷售費用率為 7.06%，為近年來峰值，較 2020 年提升 0.82pct，較 2017 年提升 1.43pct。公司財務費用率較低，2021 年為 0.94%，同比減少 0.02pct。圖 10 2017-2021 年鉑力特毛利率和凈利率變化趨勢 圖 11 2017-2021 年鉑力特各項費用率變化情況 資料來源：Wind，首創證券 資料來源：Wind，首創證券 公司存貨規模不斷提升，反映下游需

29、求旺盛。2022Q1 公司存貨 5.20 億元，較期初增加 33.26%，較 2021Q1、2020Q1 分別提升 112.68%、299.97%。公司積極備貨、備產，預示下游需求旺盛。公司合同負債數額同樣呈上升趨勢，2022Q1 公司合同負債 0.44 億元，較期初提升 15.71%，較 2021Q1、2020Q1分別提升 116.58%、367.14%。2021年公司存貨周轉天數為 369天，較 2020 年增加了 91 天。0.18 0.46 0.68 2.80 0.45 0.98 0.95 3.13 0.90 0.00.51.01.52.02.53.03.52020Q1 2020Q2

30、2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2021Q141.03%43.68%50.27%52.72%48.23%16.31%19.90%23.18%21.03%-9.66%-20%0%20%40%60%20172018201920202021毛利率凈利率24.28%26.73%30.87%36.74%68.11%0%20%40%60%80%20172018201920202021銷售費用率管理費用率研發費用率財務費用率期間費用率 8 圖 12 2020Q1-2022Q1 鉑力特存貨（億元）及增長率 圖 13 2017-2021 年鉑力特存貨周轉天數（

31、天）資料來源：Wind，首創證券 資料來源：Wind，首創證券 公司2021年期末存貨中，原材料占比最高，為51.53%，較期初減少6.93pct，原材料余額 2.01 億元，較期初增加 76.25%。在產品占比 22.74%，同比增加 4.35pct，在產品余額 0.88 億元，較期初增加 404.21%。發出商品占比 10.77%，較期初減少 6.90pct，發出商品余額 0.42億元，較期初增加 21.86%。圖 14 2021 年公司期末存貨結構 圖 15 2021 年公司期初存貨結構 資料來源：Wind，首創證券 資料來源：Wind，首創證券 1.301.741.97 1.952.4

32、53.143.88 3.915.20-10%0%10%20%30%40%0246存貨存貨增長率196 259 300 278 369 0501001502002503003504002017201820192020202151.53%22.74%13.82%10.77%1.13%原材料在產品產成品發出商品合同履約成本58.46%18.39%5.48%17.67%原材料在產品產成品發出商品 9 2 行業處于高速發展期行業處于高速發展期，未來增速超，未來增速超 20%2.1 金屬金屬 3D 打印打印產業鏈產業鏈介紹介紹 圖 16 3D打印產業鏈 資料來源：中商產業研究院，首創證券 3D 打印上游主

33、要包括 3D 打印所需的原材料、3D 打印設備所需的軟硬件；中游為3D 打印設備及服務；下游為打印產品的應用領域，包括航空航天、機械制造、消費電子、汽車行業、醫療行業等。3D 打印原材料主要分為金屬粉末和非金屬粉末。金屬粉末制造過程中重點關注純凈度、顆粒度、均勻度、球化度和含氧量。目前主流的金屬粉末材料包括鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金等。非金屬粉末材料主要包括尼龍、PLA、ABS塑料、樹脂等。表 5 金屬 3D打印材料品類和特點 金屬材料品類金屬材料品類 材料特點材料特點 鈦合金粉末 比強度高、熱強度高、抗蝕性好、低溫性能好，在航空航天領域應用非常廣泛 鋁合金粉末 密度低，比強度

34、較高，可以做到零件致密、組織細小 高溫合金粉末 在很廣的溫度范圍內能維持良好的機械性質 鈷鉻合金粉末 耐磨耗、耐腐蝕性好，可打印人工關節、牙齒等 銅合金粉末 具有優異的導熱性和導電性，可打印復雜的內部結構和隨形冷卻通道 不銹鋼粉末 價格低廉、耐腐蝕性能好、強度高，可打印復雜工業零部件 資料來源：南極熊，首創證券 生產金屬粉末最廣泛使用的四種方法是固態還原法、電解法、化學法和霧化法。其中固態還原法和電解法適合生產元素金屬粉末，但不適合生產合金粉末。霧化法則克服了這一缺點，被廣泛應用于合金粉末生產。霧化法是通過霧化劑將金屬溶液粉碎尺寸小于 150m 顆粒的方法。粉碎金屬溶液的方法包括二流霧化法、離

35、心霧化、超聲霧化、真空霧化、水汽霧化等。其中水汽霧化法具有設備及工藝簡單、批量大、能耗低的特點，是目前金屬 3D 打印粉末制造的主要方法。10 金屬 3D 打印粉末制造完畢后，還需對其關鍵指標進行檢測，尤其是航空航天領域，對 3D 打印金屬粉末質量要求極高。3D 打印粉末的關鍵指標包括純凈度、粉末流動性和松緊密度、粉末力度分布和粉末形貌。表 6 3D打印金屬粉末指標和具體要求 3D 打印打印金屬金屬粉末指標粉末指標 具體要求具體要求 純凈度 不能有陶瓷夾雜物。氧氮含量要嚴格控制：高溫合金粉末氧含量為 0.006%-0.018%；鈦合金粉末氧含量為 0.007%-0.013%；不銹鋼粉末氧含量為

36、 0.010%-0.025%。粉末流動性 影響鋪粉的均勻性和送粉的穩定性。粉末顆粒大、形狀規則、顆粒表面無吸附水氣流動性好。粉末粒度分布 15-53m適合激光打印機，53-105m適合電子束作打印機，105-150m適合同軸送粉打印機。粉末形貌 為使 3D打印時鋪粉和送粉方便，金屬粉末要求球形度在 98%以上。資料來源：北京中諾新材，首創證券 在高端金屬粉末生產領域，世界上僅有美、德、加拿大等少數幾個國家具有原創或較深的技術積累，并且這些國家禁止生產高性能球形粉末的生產設備對外銷售。國內參與 3D 打印金屬粉末的企業也有一定的數量，但技術含量不高，主要供給中低端市場。面向航空航天、醫療等對金屬

37、粉末品質有嚴格要求的領域，國內金屬 3D 打印服務商依然要從國外進口大量金屬粉末。3D 打印設備所需的硬件主要包括主板、DLP 光引擎、振鏡系統、激光器、掃描儀等。其中，激光器和振鏡系統的國產化率較低，國內以鉑力特為代表的設備生產商主要依賴國外進口。激光器的主要作用是熔化金屬粉末使其能夠形成最終零部件，約占設備平均成本的 19%，該市場基本被 Trumpf、IPG等 3-4家國外公司占有。掃描振鏡是控制激光光斑位置的裝置，通過掃描振鏡的不斷移動，完成整個零部件的打印，在各型號設備產品平均成本占比為 6%，目前該市場主要被德國 Scanlab占有。3D 打印設備，中國市場的主流設備品牌包括聯泰、

38、EOS、華曙、鉑力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等。按照國際標準化組織轄下增材制造技術委員會發布ISO/ASTM 52900：2015，可以將增材制造設備分為 7 大類：立體光固化成型法（SLA）、微噴射粘結技術(3DP)、定向能量沉積(DED)、分層實體制造法（LOM）、熔積成型法(FDM)、聚合物噴射技術（PloyJet）、粉末床熔融（SLM、SLS、EBM）。表 7 主要的金屬 3D打印技術 3D 打印技術打印技術 適用材料適用材料 采用該技術的代表公司采用該技術的代表公司 立體光固化成型法（立體光固化成型法（SLA）非金屬 美國 3D Systems、聯泰科技

39、 微噴射粘結技術微噴射粘結技術（3DP）非金屬 美國 Zoorporation 分層實體制造法（分層實體制造法（LOM）非金屬 美國 Helisys 熔積成型法熔積成型法(FDM)非金屬 美國 Stratasy/3D Systems 聚合物噴射技術（聚合物噴射技術（PloyJet）非金屬 以色列 3D Systems 選擇性激光熔化（選擇性激光熔化（SLM）金屬 德國 SLM Solutions、鉑力特 選擇性激光燒結（選擇性激光燒結（SLS）金屬 美國 3D Systems、華曙高科 選區電子束熔煉技術（選區電子束熔煉技術（EBM）金屬 瑞典 Arcam AB 公司 資料來源：3D Hubs

40、，首創證券 主流的非金屬增材制備技術主要包含 SLA、FDM、3DP。其中，SLA 以液態光敏 11 樹脂為原料，利用光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化為原理進行產品打印，成型表面質量光潔度高，但強度偏低。FDM 方法以蠟、ABS、PLA、尼龍等為材料，通過將材料在噴頭內加熱熔化后擠出方法進行打印，成本較低，適合在消費級市場大量應用。3DP 技術以陶瓷、塑料為材料，采用類似 SLM 的分層鋪粉方法進行產品打印，成本較低，可實現彩色打印，但成型強度、韌性較低，需后處理。目前金屬增材設備制造技術主要包含 SLM、SLS、EBM 和 LSF 等。SLM、SLS 采用分層鋪粉的方式進行打印，打印精度

41、較高，是主流的金屬 3D 打印技術。EBM 使用電子束代替激光作為能量源，適合對激光反射較強的材料進行打印。LSF 方法是通過邊送粉邊打印的方式進行產品制備，打印效率高，尤其適合零件修補，缺點是打印精度不高，打印完往往要進行后處理。隨著金屬 3D 打印技術在我國的快速發展，國內設備廠商在 3D 打印設備所需的專用材料、工藝裝備、關鍵零部件、軟件系統等實現了技術突破和工藝經驗積累，具有了一定的批產能力，帶動整個產業的競爭力明顯提升。目前，我國的熔融沉積成形、光固化成形、激光選區燒結/熔化等一大批工藝裝備實現產業化，部分增材制造工藝裝備已經達到國際先進水平。下游應用領域來看，增材制造被廣泛用于航空

42、航天、醫療、汽車等領域。根據Wohlers Associates 2022，2021 年增材制造應用市場中航空航天占比 16.8%，醫療占比15.6%，汽車 14.6%，消費類/電子產品占比 11.8%，科研機構占比 11.1%，政府/軍事占比 6%，能源 7%，建筑 4.5%，其他 12.6%。航空航天領域、醫療和汽車是 3D打印產品最重要的應用領域。圖 17 2021 年增材制造的重要應用領域及其市場份額占比 資料來源：Wohlers Associates 2022，首創證券 航空航天的應用領域包括軍民機、導彈、航天器等。目前 3D 打印的零部件已經在軍民機上得到了大量的應用，包括燃油噴嘴

43、、渦輪機葉片、起落架等。GE 航空是業內第一個使用 3D 打印技術生產飛機發動機零件的大規模制造工廠。據 3D 打印技術參考報道，2021 年中，GE 航空的增材制造工廠已經發貨了其打印的第 10 萬個 3D 打印燃油噴嘴。采用 3D 打印技術可將原來 20 多個部件變成一個整體，重量減輕了 25%，耐用度提高了 5 倍，成本效益提升了 30%。GE 公司在2013 年還收購了意大利航天公司 AVIO，掌握了“電子束選區熔融技術”，用于制造鈦鋁合金低壓渦輪機葉片。2021年，英國航空發動機制造商羅羅公司其采用 3D打印技術制造了飛機發動機的尾部軸承外殼（TBH），用作飛機和發動機之間的連接元件

44、，節省16.8%15.6%14.6%11.8%11.1%7.0%6.0%4.5%12.6%航空航天醫療汽車消費電子科研能源政府軍事建筑其他 12 了 25%的材料。另外，羅羅還采用 3D 打印技術制造了 TBH 的可拆卸消音板，將噪聲降低了 50%。賽峰集團與 SLM Solutions 合作，采用 3D 打印技術制造了噴氣式飛機的前起落架組件，尺寸達 455295805mm，該技術將原來 3 個零件組合為一個整體，重量減少了 15%，驗證了 3D 打印技術在飛機主要配件上應用的可行性。目前航空公司都在致力于減輕飛機重量以提升其盈利能力，軍機也希望借助 3D 打印技術減重以提升其作戰機動性，當

45、前 3D 打印在軍民機領域的應用還處于起步階段，未來市場空間廣闊。圖 18 3D打印航空發動機燃油噴嘴 圖 19 3D打印飛機的前起落架組件 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 3D 打印技術助力于導彈設計并提升制造效率。據中國日報海外版報道：導彈彈頭減重 1KG，可增加 12至 15km的射程。3D打印改變了傳統零件的設計和加工方式，可將多種復雜零件轉變成一體，并可實現內部多孔、網等復雜拓撲結構，可明顯減輕導彈重量。因此 3D 打印被認為對導彈性能具有明顯提升作用，在該領域需求有望持續提升。另外 3D 打印技術還有助于提升導彈制造效率。3D 打印技術參

46、考報道題為3D printing speeds up production of missiles的文章，介紹了中國最大導彈制造商-中國航天科工集團利用 3D 打印技術進行導彈設計和制造的成果。以導彈燃氣舵為例：傳統制造技術制造單個燃氣舵需要數十名技術人員和工人花費一到兩個月才能完成。而采用 3D打印技術，幾個工人一周內就能制造出一個方向舵。除燃氣舵外，航天科工技術人員還利用該 3D打印技術制造多種巡航導彈部件，如發動機和機身面板。圖 20 3D打印導彈燃氣道 資料來源：中國日報海外版，首創證券 3D 打印技術在航天器上也有大量的應用。據 3D 打印技術參考報道，中國空間站“夢天艙”的重要結構

47、導軌支架采用 3D 打印的薄壁蒙皮點陣結構。該支架單件最大尺寸 400500400mm，打印完成后組裝拼接最大部分尺寸可達 2000mm。該結構由鉑 13 力特參與制造，相比傳統制造方法，零件重量大幅減少。2021 年 12 月 17 日，由鉑力特打印、星眾空間出品的“靈巧號”太空實驗衛星搭載“華羿一號”亞軌道火箭在西北某試驗場成功實施首次飛行。鉑力特采用 AlMgSc 高強度鋁合金作為原材料，采用BLT-S400 三激光設備實現快速研制，滿足主框架結構輕質、高剛度的技術要求和項目緊急的節點要求。圖 21 3D打印的蒙皮結構示意圖 圖 22 金屬 3D打印的“靈巧號”衛星相關產品 資料來源：3

48、D打印技術參考，首創證券 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 醫療領域一直是 3D 打印的主流應用領域。3D 打印技術具有的靈活性高、不限數量、節約成本等特點，能夠非常好地滿足醫學領域個體化、精準化醫療的需求。金屬3D 打印在醫療領域主要是用于打印人體骨骼及牙科產品。近日，協和醫院胸外科專家團隊成功為患者植入 3D 打印鈦合金胸肋骨，為患者重新塑造了胸廓。3D 打印在齒科的應用包括摘義齒、矯正器和種植牙。3D 打印種植牙可直接形成含牙根的整個牙體，僅需微創拔牙、植入種植體和牙冠修復等步驟，可實現與原有牙槽無縫結合，減少患者痛苦，椅旁治療周期短，費用也大大降低。圖 23 3D打印鈦合金肋骨示意

49、圖 圖 24 3D打印的義齒、牙冠 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 隨著“工業4.0”不斷推進，3D打印作也被用在了汽車制造領域。相比傳統汽車制造工業，3D 打印技術無需模具、能夠減少廢料、可隨時打印維修部件而減少零件庫存，得到了汽車制造領域的重視，3D打印技術在汽車零部件領域更廣泛地應用已成大勢所趨。據南極熊報道：希臘汽車制造商 SPA 將推出一款 3000 匹馬力的“超跑”汽車，該車的特點是采用羽毛狀的 3D 打印車身面板，并為了匹配超大馬力采用了 3D 打印的四路排氣管，以及基于鈦和鎂的制動卡鉗和輪子轂。國內的設計公司 Ascension De

50、sign 制造了世界首款可以實際使用的 3D 打印 2 片式鈦合金輪轂，據公司負責人介紹，該輪轂 14 已通過國家標準的性能實驗，滿足上路的性能條件和要求，將會在不久后交付給第一批客戶裝車上路。圖 25 SPA3D打印超跑示意圖 圖 26 Ascension Design 采用 3D打印制造的車輪轂 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 資料來源：3D打印技術參考，首創證券 2.2 市場規模：市場規模：金屬增材市場金屬增材市場未來未來 3 年年將保持將保持 20%以上的增長速度以上的增長速度 據Wohlers Associates 2022，2021年全球增材市場規模達到了 152.44億美元

51、，較2020 年增長了 19.49%。2015-2021 年增材市場規模年復合增長率達到了 19.77%。根據SmarTech Analysis發布的最新增材制造行業數據，3D打印市場在2022Q1第一季度增長到了 30 億美元，比去年同期增長了 27%。根據 Wohlers 預測：2025 年增材制造收入規模將達到 298 億美元，2021-2025 年 CAGR 為 18.24%；2030 年增材制造收入規模將達到 853 億美元，2025-2030年 CAGR為 23.41%。據 SmarTech Analysis報道，到 2019 年全球金屬 3D打印市場規模達到 33億美元，包括 3

52、D 打印設備、材料和服務，預計在 2024 年達到 110 億美元。2019-2024 年 CAGR達 27.23%，要明顯快于全球增材市場平均增速。圖 27 全球增材市場規模及預測（億美元）圖 28 全球金屬增材市場規模預測（億美元）資料來源：Wohlers，首創證券 注：2025E、2030E增速數據為復合增速 資料來源：SmarTech Analysis，首創證券 國內增材市場規模在 2021 年達到了 262 億元，較 2020 年增長了 34.1%。據中商產業研究院預測，我國增材市場規模在 2024年將達到 500億元，2021-2024年年均復合增速為 24.12%。15 圖 29

53、 中國增材市場規模及預測（億元）資料來源：中商產業研究院，首創證券 從細分產品來看，3D 打印原材料占比 17.04%，打印裝備占比 22.42%，3D 打印服務占比 40.09%，其他占比 19.64%。3D打印服務占比遠遠超出其他細分產品。圖 30 金屬粉末增材制造市場規模（億美元）圖 31 2021 年增材制造原材料種類及占比 資料來源：Wohlers Associates 2022，首創證券 資料來源：Wohlers Associates 2022，首創證券 2021 年增材制造材料產業規模達到 25.98 億美元，較 2020 年增長 23.4%。其中，金屬原材料占比 18.2%，光

54、敏樹脂占比 25.2%，聚合物絲材占比 19.9%，聚合物粉材占比 34.7%。2021 年增材制造裝備銷售總額達到 34.17 美元，較 2020 年增長 13.4%。其中，金屬打印機市場份額為 36.1%，非金屬打印機市場份額為 63.9%。2021年增材制造服務產值規模達到 62.35億美元，較 2020年增長 18.3%。其中，航空航天占比 16.8%，是 3D打印產品最重要的服務領域。3 競爭格局：歐美企業競爭格局：歐美企業占主導地位占主導地位，中國企業，中國企業積極追趕積極追趕 3.1 多數企業營收規模較小，行業龍頭集中在中美多數企業營收規模較小，行業龍頭集中在中美 Xignite

55、 在 2021年發布了全球 3D 打印排名前 25 的企業排名情況。其中位居前三的企業分別為泰國的 Cal-Comp Electronics、日本的 Mitsubishi Paper Mills 和美國的 3D Systems。其中進入排行榜的中國企業有 5 個，分別是西安鉑力特、永盛新材料、實威國際、武漢金運激光與力新國際。從營收規模來看：營收超過10億美元的廠家僅有Cal-Comp Electronics和Mitsubishi Paper Mills。營收在 1 億美元-10 億元美元之間的廠家有 4 家，分別為 3D Systems、St 96 120 158 195 262 330 4

56、10 500 25.00%31.25%23.81%34.10%26.20%24.24%21.95%0%5%10%15%20%25%30%35%40%02004006008001000201720182019202020212022E2023E2024E市場規模增速17.04%22.42%40.90%19.64%原材料設備打印服務其他34.70%25.20%19.90%18.20%2.00%聚合物粉材光敏樹脂聚合物絲材金屬材料其他 16 ratasys、Proto Labs、Group Gorge SA。剩余 20 家企業的營收均不足一億美元。表 8 全球主要 3D打印廠家營收規模 營收規模營收

57、規模 代表公司代表公司 營收營收10 億美元億美元 Cal-Comp、Mitsubishi 1 億美元億美元營收營收10 億美元億美元 3D Systems、Stratasys、Proto Labs、Groupe Gorge SA 營收營收1 億美元億美元 西安鉑力特、Massivit 3D、JMC Corp、RIAS A/S、永盛新材料 資料來源：Xignite，前瞻產業研究院，首創證券 從企業分布區域來看：25 家企業中中美企業數量占比達到了 40%，中國和美國是3D 打印產業規模全球領先的地區。3.2 設備端：設備端：德美德美企業企業市占率較高市占率較高，鉑力特，鉑力特產量國內領先產量國

58、內領先 金屬 3D打印設備的主要競爭對手包括 EOS、SLM Solutions、3D Systems、鉑力特、華曙高科。德國 EOS 成立于 1989 年，專注于金屬和高分子工業增材制造技術（SLM、SLS）的研發、生產和銷售，EOS 公司是目前全球最大的金屬增材制造設備提供商。德國 SLM Solutions Group AG公司是金屬增材制造設備生產商及服務提供商，是法蘭克福上市公司。公司一直專注于選區激光熔化（SLM）相關的高新技術研發及產業化，為客戶提供具有高自由度形態部件的設計和制造方法，提供個性化定制機批量的部件生產。公司 2021年實現營業收入 5.43 億元，其中設備收入 4

59、.16 億元。美國 3D Systems Corp成立于 1986年，紐約證券交易所上市企業，是最早提出并應用立體光固化技術（SLA）的公司，發展成為全球銷售規模最大的 3D 打印解決方案供應商，提供從“設計到制造”全套增材制造解決方案，包括 3D 打印機、打印材料、打印服務和云計算按需定制部件。主要技術路線包括 SLA、SLS和 SLM。公司 2021年實現營業收入 39.13億元，其中設備收入 13.90 億元。華曙高科成立于 2009 年，擬上市。公司具備 3D 打印設備、材料及軟件自主研發及生產能力。2021 年公司實現營業收入 3.30 億元，同比增長 53.94%。其中，3D 打印

60、粉末材料實現營收 0.27 億元，營收占比 8.08%；3D 打印設備及輔機配件實現營業收入2.92億元，營收占比達 88.32%，其中金屬設備實現營收 2.37億元。表 9 金屬 3D打印設備主要公司及營收規模 可比公司可比公司 主要增材設備主要增材設備 技術路線技術路線 2021 年營業收入年營業收入/億元億元 2021 年設備收入年設備收入/億元億元 EOS（德國）（德國）金屬設備 SLM、高分子設備 SLS/SLM Solutions（德國）（德國）金屬設備 SLM 5.43 4.16 3D Systems（美國）（美國）金屬設備 SLM、高分子設備 SLS 39.13 13.90 華

61、曙高科（中國）華曙高科（中國）金屬設備 SLM、高分子設備 SLS 3.34 2.92 鉑力特（中國）鉑力特（中國）金屬設備 SLM、LSF、WAAM 5.52 2.18 17 資料來源：鉑力特、華曙高科招股說明書，首創證券 注：涉及歐元、美元匯率換算以2021年12月31日收盤價為準 從營收規模來看：在可獲悉數據的四家公司中，3D Systems 2021 年營收達到了39.13 億元，處于領先地位。鉑力特以 5.52 億元的營收規模位居第二。從 3D 打印設備收入規模來看，3D Systems 依然以 13.90 億元的收入規模居于首位，鉑力特設備收入規模為 2.18億元，居于第四位。需要

62、指明的是，鉑力特和 SLM Solutions的設備收入僅有3D 金屬打印設備，其余公司的設備收入中既包括金屬設備也包括非金屬設備。圖 32 2021 年增材設備制造領域可比公司收入規模（億元）圖 33 2021 年鉑力特和華曙高科金屬設備產值規模（億元）資料來源：Wind，首創證券 資料來源：Wind，首創證券 鉑力特所產設備除了對外銷售外，還有一部分自用。以 2021 年為例，公司共生產設備 293臺，其中對外銷售、自用及庫存數量分別為 140、94、59臺?？杀裙救A曙高科所產設備則全部用于對外銷售，2021 年銷售數量為 133 臺，其中還包括了一部分非金屬打印設備。從設備產量來看，鉑

63、力特遠超華曙高科。2021 年，鉑力特設備銷售均價為 155.8 萬元，若不考慮庫存數量，將自用數量考慮進來，鉑力特設備產值將達到3.65 億元。2021 年，華曙高科設備產值為 2.92 億元，其中金屬設備產值約 2.37 億元。從設備產值來看，鉑力特在國內也處于領先地位。從產品特點來看，鉑力特產品的成型尺寸、激光器數量配置都與國外競爭對手相比都有一定的競爭優勢。2021年公司代理銷售增材制造設備及配件業務收入 0.4億元，較 2017年下降了 50%；而公司自研設備 2021的銷售收入卻較 2017年提升了 486%。整體來看，以鉑力特為代表的國內金屬 3D 打印設備制造商的技術實力已經達

64、到國際先進水平，但由于價格低廉，且國產廠商立足國內，可以更好地服務用戶，國產設備表現出越來越強的競爭力。表 10 金屬 3D打印設備主要生產廠家產品特點 設備型號設備型號 生產廠家生產廠家 產品特點產品特點 AMCM M 4K 德國 EOS 成型尺寸：450 x450 x1000mm 4 個激光系統，單個激光器的功率可達 1000W FAB-600 荷蘭 Additive Industries Metal 成型尺寸：600 x600 x1000mm 10 個激光器，成形效率達到 1000cc/h SLM-NXG XII600 德國 SLM Solutions 成型尺寸：600 x600 x60

65、0mm 12 個激光系統，單個激光器的功率可達 1000W BLT-S800 鉑力特 成型尺寸：800 x800mm幅面成型 10 個激光器同步掃描 資料來源：鉑力特招股說明書，公司官網，首創證券 39.135.525.433.3413.92.184.162.92010203040503D Systems鉑力特SLMSolutions華曙高科營業收入設備營業收入2.182.373.652.3701234鉑力特華曙高科金屬設備營業收入金屬設備總產值 18 圖 34 2017-2021 年鉑力特代理金屬 3D打印設備營收（億元）資料來源：Wind，首創證券 3.3 打印產品端：打印產品端：競爭者眾

66、多，鉑力特規模居國內首位競爭者眾多，鉑力特規模居國內首位 當前國內金屬增材產品服務的廠家主要有鉑力特、鑫金合、頂維科技等。以南極熊在 2021 年 7 月發布的數據來看，鉑力特以 150 余臺金屬 3D 打印設備規模居行業第一。而至 2021 年底，鉑力特擁有的金屬 3D 打印設備已到了 240 臺，是國內最大的金屬 3D打印工廠，在打印產品領域有著突出的規模優勢。表 11 國內金屬 3D打印產品服務領域主要競爭者 可比公司可比公司 金屬增材制造裝備規模數量金屬增材制造裝備規模數量 業務范圍業務范圍 鉑力特鉑力特 2021 年中達到 150 余臺，2021 年末達到了 240 臺 3D 打印金

67、屬粉末生產；金屬3D 打印設備銷售；金屬 3D打印服務 無錫飛而康科技無錫飛而康科技 2021 年中已有 50 臺，2022-2023 年將達到 100 臺 3D 打印金屬粉末生產；金屬3D 打印設備銷售；金屬 3D打印服務 鑫精合鑫精合 2021 年中，已有 120 臺 金屬 3D 打印設備制造；金屬3D 打印服務 頂維科技頂維科技 2021 年中，已有 120 臺 金屬 3D 打印設備制造；金屬3D 打印服務 常州鋼研極光常州鋼研極光 正投資建設，預計 2025 年前，達到150-200 臺 3D 打印金屬粉末開發；金屬3D 打印設備制造；金屬 3D打印服務 安德瑞源安德瑞源 2021 年

68、中，已有 20 臺；預計 2021 年底有 70 臺，2022 年中，有 120 臺 3D 打印金屬粉末生產；金屬3D 打印設備制造 0.80 0.80 0.50 0.34 0.40 0.00.20.40.60.81.020172018201920202021 19 廣州雷佳廣州雷佳 2021 年中，已有 35 臺。金屬 3D 打印設備制造；金屬3D 打印服務 南京中科煜宸南京中科煜宸 2021 年中，10 余臺大型同軸送粉設備；4 臺 SLM 設備 金屬 3D 打印設備制造；金屬3D 打印服務 愛康醫療愛康醫療 2021 年中，15 臺電子束激光打印機 金屬 3D 打印服務 上海鐳鏌科技上海

69、鐳鏌科技 2021 年中，已有 13 臺 3D 打印金屬粉末生產，金屬3D 打印服務 資料來源：南極熊，首創證券 除了規模優勢外，鉑力特還具有全產業鏈優勢。公司集 3D 打印原材料、3D 打印設備及配套軟件、3D 定制化產品服務于一體，生產成本更低。產品打印過程中，從材料到打印產品銜接度好，打印效率高。公司設備的軟、硬件均為自研，參數調節更加靈活，對打印產品的適配度更高，打印合格率高。公司 3D 打印產品應用在航空航天等多個領域，打印技術獲國際認可。根據公司招股說明書，公司 3D 打印零件產品已批量裝機或支持多項國家重點項目，包括 7 個飛機型號，4 個無人機型號，7 個航空發動機型號，2 個

70、火箭型號，3 個衛星型號，5 個導彈型號，2 個燃機型號，1 個空間站型號。涉及 C919 等軍民用大飛機、先進戰機、無人機、高推比航空發動機、新興導彈、空間站和衛星等。2017年，公司獲得“全球 3D打印 OEM獎（企業）”，是中國唯一獲獎的金屬增材制造企業，2018年度獲得該獎的為美國 GE增材制造公司。圖 35 鉑力特 3D打印工廠 圖 36 8 激光器版本的 BLT-S800 打印產品過程 資料來源：南極熊，首創證券 資料來源：南極熊，首創證券 3.4 材料端：材料端：歐美企業把控高端市場歐美企業把控高端市場，國內企業正加快，國內企業正加快研發研發步伐步伐 表 12 金屬 3D打印原材

71、料主要公司 可比公司可比公司 公司業務介紹公司業務介紹 山特維克山特維克 Osprey 總部位于瑞典，生產的金屬粉末在全球市占率最高。產品包括：航空航天用鎳基超合金，用于醫療行業的鈷合金、不銹鋼，用于快速模具的馬氏體實效鋼、工具鋼?？ㄅ硖乜ㄅ硖?Carpenter Technology 總部位于美國，已有 120 余年的歷史。產品包括鎳基、鈷基、鈦、鉻、鐵等合金粉末。20 吉凱恩吉凱恩 Hoeganaes 總部位于英國，在北美地區市占率達 50%，在歐洲市場銷售收入也在快速增長。產品主要是鈦合金金屬粉末 AncorTi。AP&C（屬于（屬于 Arcam）總部位于瑞典，服務對象為生物醫療和航空航

72、天工業，產品暢銷 20 余個國家。產品包括鈦及其他活性金屬以及鎳基高溫合金和鈮等高熔點合金粉末。LPW 總部位于英國，服務領域為汽車、航空航天和醫療行業。粉末產品包括鋁、鈷、鈦、鎳、鐵等合金粉末。Erasteel 總部位于法國，是全球領先的高速鋼、工具鋼、不銹鋼和其他特殊合金粉末供應商。世泰科世泰科 H.C.Starck 總部位于德國，服務電子、機械、充電電池等行業。產品包括 Ta、Nb、Mo、W 等難熔金屬粉末及制品。赫格納斯赫格納斯 Hoganas 總部位于瑞典，服務化學、冶金領域。產品包括鐵基、鎳基、鈷基和鐵基粉末。普萊克斯普萊克斯 PRAXAIR 總部位于印度，服務航空航天和醫療領域。

73、主要產品為鈦合金粉末。中航邁特中航邁特 成立于 2015 年，提供鈦合金粉末、高溫合金粉末、模具鋼粉末、鈷基合金粉末等 3D 打印材料。鉑力特鉑力特 成立于 2011 年，提供鈦合金粉末、高溫合金粉末。資料來源：魔猴3D，首創證券 金屬 3D 打印材料制造難度大，對國外廠家的依賴度較高。金屬 3D 打印應用領域對粉末的要求很高，尤其是航空航天和醫療等高端應用領域。國內生產 3D 打印金屬粉末的廠家多集中在低端應用領域，能夠自主生產 3D 打印用高品質金屬粉末的制造商數量不多。根據鉑力特招股說明書，公司金屬粉末采購來源于多個國家和地區。公司2018 年的采購數據有具體采購來源的金額為 1094.

74、5 萬元。其中，供應商為國外的采購金額占比達95.8%。除了材料制造難度大的因素外，國內還大量使用進口打印設備，而部分進口設備的非開源模式，也限制了一些國產粉的應用。國內 3D 打印行業發展迅速，推動國產金屬粉末技術和產能提升。隨著金屬 3D 打印技術在航空航天、醫療等領域的快速滲透，市場對高端 3D 打印金屬粉末需求旺盛，國內 3D 打印金屬粉末廠家都在積極地進行粉末產品研制和相關生產線建設，未來國內3D打印金屬粉末制品廠家的市占率也有望逐步提升。根據鉑力特 2021年年報數據，公司已經建設完成 10 條增材制造專用高品質金屬粉末生產線。已開發出了大部分牌號的鈦合金粉末和關鍵牌號的高溫合金粉

75、末。公司所產金屬粉末的球型度、空心粉率、雜質含量、特殊元素含量均達到了行業先進水平。2021年公司所產金屬 3D打印材料除了自用外，還實現了 1640 萬的銷售收入。21 表 13 2018 年鉑力特金屬 3D打印原材料采購來源 采購來源采購來源 采購采購粉末粉末 采購金額采購金額/萬元萬元 泰克納等離子體系統公司、泰克納等離子體系統公司、陜西伯仲和陜西伯仲和信貿易有限公司信貿易有限公司 鈦合金以及純鈦混合粉末 284.48 PRAXAIR 高溫合金粉末 239.31 EOS 鈦合金、高溫合金粉末 164.66 泰克納等離子體系統公司泰克納等離子體系統公司 鈦合金 138.45 陜西伯仲和信貿

76、易有限公司陜西伯仲和信貿易有限公司 鈦合金、鋁合金粉末 131.35 SANDVIK OSPREY LTD 不銹鋼、模具鋼粉末 90.82 寶雞海寶特種金屬材料有限責任公司寶雞海寶特種金屬材料有限責任公司 鈦合金粉末 3.72 中航邁特粉冶科技（北京）中航邁特粉冶科技（北京）有限公司有限公司 高溫合金粉末 41.72 資料來源：鉑力特招股說明書，首創證券 注：陜西伯仲和信貿易公司最終供應商為德國TLS公司 4 兼具技術和規模優勢，兼具技術和規模優勢，未來成長空間廣闊未來成長空間廣闊 4.1 背靠西工大、技術水平背靠西工大、技術水平世界先進世界先進 公司是國內金屬 3D 打印的先行者，背靠西工大

77、，技術積淀深厚。鉑力特創始人黃衛東為西北工業大學教授、博士生導師、長江學者。早在 1995 年，黃衛東就產生了把3D 打印技術和同步送粉激光熔覆相結合，用于直接制造可以承載高強度力學載荷的致密金屬零件的想法。2001 年，黃衛東團隊申請了國內首批關于激光立體成形的源頭創新專利。2007 年，黃衛東團隊研制并售出國內第一臺大型金屬 3D 打印商用化設備。2011 年，西北工業大學及成員股東共同出資成立西安鉑力特，依托強大的科研實力，公司已成為中國 3D打印發展速度最快、盈利能力最好的企業之一。公司技術水平比肩世界先進水平，多次獲得國家和世界級獎勵。公司經過多年的發展，在設備、零部件制造、部分原材

78、料領域都達到了世界先進水平，2017 年，公司獲得“全球 3D 打印 OEM 獎（企業）”，是中國唯一獲獎的金屬增材制造企業，技術實力得到國際認可。公司是我國金屬增材制造骨干企業，產品已批量裝機或支持多項國家重點型號項目，涉及領域包括軍機、導彈、火箭、衛星和空間站等。公司“飛機結構精密激光選區熔化成型制造技術機應用”獲得“國防科學技術進步一等獎”，“內冷卻整體結構渦輪轉子增材制造研究”獲得“國防科學技術進步二等獎”。公司作為我國金屬 3D 打印行業領頭羊，參與多項國家行業標準制定。公司涉足3D 打印的時間較早，在增材制造方面積累了大量的行業經驗和基礎數據，為標準制定打下了良好的基礎。公司參與制

79、定的增材制造主要特性和測試方法零件和原材料（GB/T350222018）作為國家已制定的增材制造領域四項標準之一于 2018 年 5 月發布，并于 2019 年 3 月正式實施。同時，公司還參與了國家增材制造技術及標準化路線圖的制定。4.2 國內最大國內最大金屬增材金屬增材制造基地制造基地、規模優勢突出規模優勢突出 在打印設備領域，公司設備型號有10余種，出貨量和市場占有率在國產金屬3D打印設備市場中位居前列。公司設備成型尺寸覆蓋范圍廣，可成形材料涵蓋鈦合金、高溫合金、鋁合金、銅合金、不銹鋼、模具鋼、高強度鋼等多個種類，可滿足不同用戶的打印需求。其中，BLT-S310型號通過空中客車公司認證，

80、成為空客A330機型增材制造的主要設備；2021 年公司還研制成功了 BLT-S1000 設備，滿足了客戶超大尺寸打印需求。22 在 3D 打印服務方面，截止 2021 年底，公司擁有各類金屬增材設備 240 臺，是國內金屬 3D 打印設備裝機量最大的公司。公司依托其兩百余臺增材設備，可為客戶提供規?；?3D 打印產品服務。公司金屬 3D 打印工藝研發團隊擁有多年金屬 3D 打印工藝技術經驗積累，共計完成超過數萬件各型金屬 3D 打印零部件的制備，涵蓋航空、航天、汽車、模具、醫療、核電等領域。其中，在航空航天領域公司有著絕對的競爭優勢，公司創業團隊來自國防重點高校西北工業大學，公司成立之初就開

81、始涉足航空航天領域，參與了多個型號項目的研制，與客戶保持著較高的粘性。同時由于我國航空航天領域大型企業集團具有的國防背景，國外競爭對手尚難以進入該領域，公司在該領域有著堅固護城墻。公司除了提供打印產品服務外，還為客戶提供打印技術服務，包括工藝咨詢服務、設計優化服務、逆向工程服務、軟件定制服務等。在 3D 打印原材料領域，公司近年來致力于 3D 打印原料制造技術提升和批產能力建設。公司目前已掌握了采用惰性氣體霧化技術制造專用粉末的方法，所制粉末在球形度、空心粉率、雜質含量、特殊元素含量均達到行業先進水平。在生產能力建設方面，公司已經建成 10 條增材制造專用高品質金屬粉末生產線。公司已開發的增材

82、制造粉末主要是鈦合金粉末和高溫合金粉末，包括 TA1、TA1ELI、TA15、TC4、TC4ELI、TA18、TC11、TC18、TC21、Ti65、-TiAl、GH5188、GH3536、GH3230、GH4169、GH4099等，基本上涵蓋了絕大多數的鈦合金牌號和關鍵的高溫合金牌號。4.3 注重研發投入，產品質量可靠注重研發投入，產品質量可靠 公司技術水平快速提升離不開在研發領域的高投入。2021 年研發費用 1.14 億元，同比增加 67.40%，2017-2021 年 CAGR 達 48.87%。2021 年底，公司擁有員工 1100 余人，其中研發人員 267 人，較上期增長 35.

83、53%。公司累計申請專利 370 項，擁有授權專利 217項，其中發明專利 67 項，實用新型專利 130 項，外觀設計專利 20 項。圖 37 公司 2017-2021 年研發費用及增長率 資料來源：Wind，首創證券 航空航天領域對產品質量要求極高，公司憑借著一系列創新的增材技術工藝和工程化應用經驗積累、優秀的流程管理和嚴格的質量管控，產品保持較高的良品率，獲得客戶的高度認可。根據公司披露：2016-2018 年公司 3D 打印定制化產品良品率分別為 93.99%、95.49%及 95.68%，退換貨的出庫成本金額分別為 19.00萬元、13.64 萬元及 0 萬元，占當期主營業務成本比例

84、分別為 0.20%、0.11%及 0.00%，占比較低。公司在產品質量方面的不斷提升，一方面增強了公司獲得新訂單的能力，另一方面帶動增材制造從產品研發設計到零部件直接制造轉變。公司增材制造的零件已經批0.23 0.26 0.42 0.68 1.14 0%10%20%30%40%50%60%70%80%0.00.20.40.60.81.01.220172018201920202021研發費用研發費用增長率 23 量應用于各型軍民用飛機、先進戰機、無人機、高推比航空發動機、新型導彈和衛星等國家重點工程。公司目前還有大量的研制型號，未來產品品質隨整機驗證后將會批產放量，帶來營收規?？焖僭鲩L。4.4

85、積極推進產能建設，積極推進產能建設，為未來業績增長筑基為未來業績增長筑基 目前金屬 3D 打印在下游應用處于快速滲透期，為適應未來下游需求增長，公司近年來積極推進產能建設。公司的產能建設項目共有三期，共128畝，位于西安市高新技術開發區。一期項目占地 50畝，建筑面積 40000平米，于 2018年 6月整體建成，投入使用，并在當月，鉑力特公司整體搬遷至一期場地。公司二期項目于 2017 年籌備建設，2019 年開工，2021 年公司完成二期項目建設并投入使用，公司產能得到大幅提升。2022年 7 月，公司三期項目開工，公司智能化 3D打印產業化基地規模進一步擴大。5 盈利預測盈利預測 3D打

86、印定制化產品：公司 2021年已有金屬 3D打印設備 240余臺，檢測設備 80余臺，設備規模居行業首位。龐大的設備數量為公司 3D 打印定制化產品規模生產提供了有力支撐。公司二期項目已經建成，未來生產規模將進一步提升。公司產品廣泛應用于航空、航天、汽車、模具、醫療、核電等領域，3D 打印產品在這些領域的應用正處于快速滲透的階段。在智能制造時代，將有越來越多的制造商選擇金屬 3D 打印技術制造零件以實現減重和提升打印效率的目的，公司 3D 打印定制化產品將隨著 3D 打印技術的快速滲透而實現高速增長。預計公司 2022-2024 年該業務營收增速分別為40.0%/36.0%/32.0%，毛利率

87、分別為 54.0%/53.5%/53.0%。自研 3D 打印設備及配件：公司自研 3D 打印設備的技術水平可比肩國際先進水平，但售價卻比國外設備有明顯優勢。另外，公司立足國內，可以更好的為國內客戶提供售后服務或技術支持，在售后服務環節也比國外設備更有優勢。性能、價格和售后服務優勢疊加，公司自研 3D 打印設備營收高速增長，2017-2021 年復合增速達到了55.62%。預計公司 2022-2024 年該業務營收增速為 60.0%/50.0%/40.0%，毛利率分別為53.0%/53.0%/53.0%。代理銷售增材設備及配件：金屬 3D 增材市場處于快速增長期，未來 3 復合增速超過 20%，

88、下游對進口設備仍有大量需求。預計公司該業務 2022-2024年營收增速分別為15%/12%/9%，毛利率分別為 20.2%/19.5%/18.7%。3D 打印原材料：司目前已掌握了采用惰性氣體霧化技術制造專用粉末的方法，所制粉末在球形度、空心粉率、雜質含量、特殊元素含量均達到行業先進水平。在生產能力建設方面，公司已經建成 10 條增材制造專用高品質金屬粉末生產線?；旧虾w了絕大多數的鈦合金牌號和關鍵的高溫合金牌號。預計公司該業務 2022-2024 年營收增速分別為 50.0%/50.0%/50.0%，毛利率分別為 41.0%/41.0%/41.0%。表 14 公司各項業務盈利預測 201

89、9A 2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 3D 打印定制化產品營收/億元 1.74 2.12 2.78 3.89 5.29 6.99 營收增長率 42.2%21.8%31.1%40.0%36.0%32.0%毛利率 59.0%59.7%48.9%54.0%53.5%53.0%自研 3D 打印設備及配件營收/億元 0.79 1.51 2.18 3.49 5.23 7.33 營收增長率 9.25%90.74%44.40%60.00%50.00%40.00%毛利率 49.03%50.62%53.21%53.00%53.00%53.00%代理銷售增材設備0.50 0.34 0.4

90、0 0.45 0.51 0.55 24 及配件營收/億元 營收增長率-37.80%-32.39%17.28%15.00%12.00%9.00%毛利率 18.22%23.25%19.24%20.21%19.46%18.71%3D 打印原材料營收總計/億元 0.00 0.00 0.16 0.25 0.37 0.55 營收增長率/50.00%50.00%50.00%毛利率/40.54%41.00%41.00%41.00%營收總計/億元 3.22 4.12 5.52 8.08 11.41 15.42 營收增長率 10.38%28.10%33.92%46.41%41.12%35.23%毛利率 52.61%54.90%48.23%51.27%51.35%51.34%資料來源：Wind，首創證券 我們預計公司 2022-2024 年營業收入 8.08、11.41、15.42 億元，同比增長 46.4%、41.1%、35.2%；歸母凈利潤為 0.32、2.11、3.03 億元，同比增長 148.1%、565.7%、77.3%；對應 PE 分別為 696.4、104.6、59.0，維持“增持”評級。