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2021.05.28-3D打印有望从导入期进入快速成长期-西部证券-58页.pdf
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3D 打印有望从导入期进入快速成长期
行业前瞻研究系列
行业深度研究 | 金属非金属新材料
证券研究报告
2021 年 05 月 28 日
行业评级
超配
前次评级
评级变动
首次
近一年行业走势
相对表现
1 个月
3 个月
12 个月
金 属 非 金
属新材料
2.72
10.42
35.99
沪深 300
4.28
0.03
38.42
分析师
李伟峰 S0800520100001
liweifeng@research.xbmail.com.cn
相关研究
-1%
7%
14%
21%
28%
35%
42%
49%
2020-05 2020-09 2021-01
金属非金属新材料
沪深300
Table_Title
● 核心结论
Table_Summary
3D 打印——制造技术革命性创新:自 1986 年 3D 打印技术概念提出,
区别于传统减材、等材制造,3D 打印通过快速成型技术,生产上具
有优化产品结构、节约原材料和节省能源等优点,极大地提升制造效
率,同时实现“设计引导制造”理念。经过 30 多年的技术迭代与产
业化,3D 打印已广泛应用于航空航天、医疗器械、建筑、汽车、能
源、珠宝设计等领域。
政策扶持助力 3D 打印,标准体系规范行业发展:作为革命性制造技
术,3D 打印获得全球主要经济体政策与资本扶持,虽然中国 3D 打印
产业起步较晚,但对于行业的扶持政策发力迅速,《中国制造 2025》
等一系列产业政策描绘增材制造行业的发展路线图。同时在行业标准
体系上,各个国家均对 3D 打印行业出台相应标准体系,规范行业发
展方向。
3D 打印行业有望从导入期进入快速成长期。自 2013 年至 2020 年,
全球 3D 打印产值增长近 4.2 倍,到 2020 年达到 126 亿美元。预计
2020-2026年间将保持 20%的年均复合增幅,到 2026年有望达到 372
亿美元。2016 年-2019 年,中国的 3D 打印产值增长一倍,2019 年
产业规模为 157.5 亿元,较 2018 年增加 31.1%。2020 年-2025 年,
中国打印行业产值有望从 208 亿增长到 635 亿元,年均复合增速 20%
以上。3D 打印经历产品新、质量差、专攻研发与技术改进的“负盈
利”导入期,目前部分技术较为成熟、销量攀升、市场份额扩大,符
合成长期的特征。根据波特的行业生命周期理论,我们判断 3D 打印
行业正处于技术导入期至快速成长期转变过程。
高端制造需求将成为 3D 打印应用蓝海。随着核心专利的退出,3D 打
印市场的活力已经得到激发,同时以金属、新材料为原料的 3D 打印
技术将成为行业布局重点,预计航空航天、汽车工业、医疗齿科三大
领域将是 3D 打印未来重点应用领域。
投资建议:我们判断 3D 打印行业将从技术导入期进入快速成长期,
在此过程中,下游航空航天、汽车工业、生物医疗行业应用有望率先
迎来爆发点。建议关注布局 3D 打印全产业链铂力特、以及布局 3D
打 印 金 属 粉 末 原 材 料 的 楚 江 新 材 ( 002171.SZ )、 银 邦 股 份
(300377.SZ)、亚太科技(002540.SZ)。
风险提示:新冠疫情反复、项目建设不及预期、行业竞争加剧。
行业深度研究 | 金属非金属新材料
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西部证券
2021 年 05 月 28 日
索引
内容目录
一、3D 打印——制造技术革命性创新 ..................................................................................... 6
1.1、3D 打印技术改变传统制造生产模式 .......................................................................... 6
1.2、3D 打印技术:基础技术日趋成熟、新技术不断涌现 ................................................. 8
1.3、3D 打印材料:金属材料、复合材料成为未来发展趋势 ........................................... 12
二、政策扶持助力 3D 打印,标准体系规范行业发展 ............................................................ 14
2.1、发达国家争相出台政策扶持 3D 打印技术发展 ......................................................... 14
2.2、中国起步虽晚,但政策发力迅速 .............................................................................. 16
2.3、行业标准不断细化,促进 3D 打印规范化发展 ......................................................... 16
三、3D 打印有望从导入期进入快速成长期 ............................................................................ 17
3.1、全球 3D 打印年均增幅 20%,预计 2026 年规模突破 370 亿美元 ........................... 17
3.1.1、3D 打印设备占主导地位,全球竞争加剧 ......................................................... 18
3.1.2、中国市场超速发展,有望保持 30%的年均增长率 ........................................... 19
3.2、行业由导入期步入成长期,迎来快速增长阶段 ........................................................ 21
四、航空航天、汽车、医疗有望成为 3D 打印应用蓝海 ......................................................... 22
4.1、核心专利到期释放新机会,新一轮专利抢占开启 ..................................................... 22
4.1.1、核心专利退出,激发市场活力 ......................................................................... 22
4.2、资源并购整合加剧、新模式出现 .............................................................................. 23
4.3、航空航天、汽车、医疗器械有望成为 3D 打印应用蓝海 .......................................... 24
4.3.1、航空航天:3D 打印应用日趋成熟 .................................................................... 25
4.3.2、汽车工业:3D 打印助力汽车轻量化 ................................................................ 28
4.3.3、生物医疗:3D 打印使个性化医疗成为现实 ..................................................... 30
五、全球主要增材制造公司 ................................................................................................... 32
5.1、3D Systems(DDD.N) .......................................................................................... 32
5.2、STRATASYS(SSYS.O) ....................................................................................... 33
5.3、SLM Solutions(AM3D.DF) .................................................................................. 35
5.4、EOS (EOS.AX) ........................................................................................................ 37
5.5、Vjet(VJET.O) ....................................................................................................... 39
5.6、Materialise(MTLS.O) .......................................................................................... 41
5.7、Nano dimension (NNDM.O) .................................................................................... 43
5.8、先临三维(830978.NQ) ........................................................................................ 43
5.9、银邦股份(300377.SZ)——飞而康快速制造 ......................................................... 44
5.10、楚江新材(002171.SZ)——湖南顶立科技 .......................................................... 45
5.11、南风股份(300004.SZ)——南方增材科技有限公司 ............................................ 46
5.12、联泰科技 ................................................................................................................ 47
rMtPsQuMxPaQdN7NsQpPnPmNjMmMrMjMtQmN9PmNpQvPrQtNxNpMtN
行业深度研究 | 金属非金属新材料
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2021 年 05 月 28 日
5.13、亚太科技(002540.SZ)——霍夫曼金属打印科技有限公司 ................................. 48
5.14、铂力特(688333.SH) .......................................................................................... 48
5.15、Desktop Metal ....................................................................................................... 52
5.16、光韵达(300227.SZ) ........................................................................................... 52
5.17、爱康医疗(1789.HK) ........................................................................................... 53
5.18、总结: 国内企业盈利优势显著 ................................................................................ 55
六、风险提示 ......................................................................................................................... 57
图表目录
图 1:减材制造与增材制造对比图 ........................................................................................... 6
图 2:3D 打印大事件 ................................................................................................................ 8
图 3:3D 打印各技术发明时间及主要使用公司 ....................................................................... 8
图 4:SLA 技术图解 .............................................................................................................. 11
图 5:SLM 技术图解 ................................................................................................................ 11
图 6:FDM 技术图解 ............................................................................................................. 11
图 7:3DP 技术图解 ................................................................................................................ 11
图 8:预计 2026 年全球 3D 打印市场规模将达到 372 亿美元 ............................................... 18
图 9:2019 年全球 3D 打印细分产业规模与占比 .................................................................. 18
图 10:2019 年全球 3D 打印设备安装分布 ........................................................................... 19
图 11:2019 年全球 3D 打印产值区域结构占比 ...................................................................... 19
图 12:中国 3D 打印市场规模 ................................................................................................. 19
图 13:2025 年国内 3D 打印市场规模将达到 635 亿元 ........................................................... 20
图 14:2017-2022 中国 3D 打印产品细分市场产值(亿元) .................................................. 20
图 15:2019 年中国 3D 打印材料市场结构.............................................................................. 21
图 16:2019 年中国 3D 打印服务细分产业结构 ...................................................................... 21
图 17:3D 打印行业发展阶段判断 .......................................................................................... 21
图 18:专利申请分布图 .......................................................................................................... 22
图 19:全球专利申请量前 10 名单位 ...................................................................................... 23
图 20:2019 年全球 3D 打印机在各工业中的应用占比 ........................................................... 25
图 21:GE 航空发动机增材制造大事件 ................................................................................... 26
图 22:MTU 公司制定的整体叶盘修复过程.............................................................................. 27
图 23:3D 打印双反射面天线原型 ......................................................................................... 27
图 24:3D 打印的遥测和指挥天线支撑结构 ............................................................................ 27
图 25:3D 打印的仿生发动机气缸盖 ..................................................................................... 29
图 26:3D 打印的钢合金活塞 ................................................................................................. 29
图 27:3D 打印的 Fractal 纯电动概念车内饰 ........................................................................ 29
图 28:3D 打印的宝马 Mini 内饰定制件 .................................................................................. 29
图 29:3D 打印的碳纤维管材 ................................................................................................ 30
行业深度研究 | 金属非金属新材料
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西部证券
2021 年 05 月 28 日
图 30:3D 打印的跑车汽车底盘 ............................................................................................. 30
图 31:3D 打印金属基生物材料的人体展示图 ....................................................................... 30
图 32:3D 打印牙齿矫正模型 ................................................................................................. 31
图 33:3D Systems 主要时间线 .............................................................................................. 32
图 34:3D Systems 2015-2020 营收情况图 .......................................................................... 33
图 35:3D Systems 2015-2020 年净利润情况图 ................................................................... 33
图 36:3D Systems 2015-2020 年利润率情况 ...................................................................... 33
图 37:2020 年初至今 3D Systems 股价变化 ........................................................................ 33
图 38:STRATASYS 2015-2020 年营收情况图 ..................................................................... 35
图 39:STRATASYS 2015-2020 年年净利润情况图 .............................................................. 35
图 40:STRATASYS 2015-2020 年利润率情况 ..................................................................... 35
图 41:2020 年初至今 STRATASYS 股价变化 ....................................................................... 35
图 42:SLM Solutions 2015-2020 年营收情况图 .................................................................. 36
图 43:SLM Solutions 2015-2020 年净利润情况图 ............................................................... 36
图 44:SLM Solutions 2015-2020 年利润率情况 .................................................................. 37
图 45:2020 年初至今 SLM Solutions 股价变化 ..................................................................... 37
图 46:EOS 3D 打印设备 ......................................................................................................... 38
图 47:EOS 2015-2020 年营收情况图 .................................................................................. 39
图 48:EOS 2015-2020 年净利润情况图 ............................................................................... 39
图 49:EOS 2015-2020 年利润率情况 .................................................................................. 39
图 50:EOS 股价变化 .............................................................................................................. 39
图 51:Vjet 2015-2019 年营收情况图 ................................................................................... 40
图 52:Vjet2015-2019 年净利润情况图 ................................................................................. 40
图 53:Vjet 2015-2019 年利润率情况 ................................................................................... 41
图 54:2020 年初至今 Vjet 股价变化 ..................................................................................... 41
图 55:Stratasys 和 Materialise 技术制作的病人左心耳模型 ................................................ 42
图 56:3D 打印软件 Mimics 成像 ............................................................................................ 42
图 57:Materialise 2015-2019 年营收情况图 ........................................................................ 42
图 58:Materialise 2015-2019 年净利润情况图 ..................................................................... 42
图 59:Materialise 2015-2019 年利润率情况 ........................................................................ 43
图 60:2020 年初至今 Materialise 股价变化 .......................................................................... 43
图 61:先临三维 2015-2020 年营收情况图 ........................................................................... 44
图 62:先临三维 2015-2020 年净利润情况图 ......................................................................... 44
图 63:先临三维 2015-2020 年利润率情况 ............................................................................ 44
图 64:飞而康 2012-2018 年营业总收入及增速 .................................................................... 45
图 65:飞而康 2012-2018 年净利润及增速 ............................................................................ 45
图 66:顶立科技 2015-2020 年营业总收入及增速 ................................................................ 46
图 67:顶立科技 2015-2020 年净利润及增速 ........................................................................ 46
图 68:南方科技 2013-2020 年营业总收入及增速 ................................................................ 47
行业深度研究 | 金属非金属新材料
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请务必仔细阅读报告尾部的重要声明
西部证券
2021 年 05 月 28 日
图 69:南方科技 2013-2020 年净利润及增速 ........................................................................ 47
图 70:联泰科技 2013-2018 年营业总收入及增速 ................................................................ 48
图 71:联泰科技 2013-2018 年净利润及增速 ........................................................................ 48
图 72:霍夫曼 2015-2020 年营业总收入及增速 .................................................................... 48
图 73:霍夫曼 2015-2020 年净利润及增速 ............................................................................ 48
图 74:2016-2020 年铂力特主营业务收入情况(单位:百万元) ......................................... 50
图 75:全球 3D 打印行业龙头研发费用占比 ........................................................................... 50
图 76:光韵达 2015-2020 年营收情况图 ............................................................................... 53
图 77:光韵达 2015-2020 年净利润情况图 ............................................................................ 53
图 78:爱康医疗 2015-2020 年营收情况图 ........................................................................... 55
图 79:爱康医疗 2015-2020 年净利润情况图 ........................................................................ 55
图 80:爱康医疗 2015-2020 年利润率情况图 ........................................................................ 55
表 1:历次工业革命的技术系统分析 ....................................................................................... 6
表 2:传统制造工艺与 3D 打印区别 ........................................................................................ 7
表 3:3D 打印技术与应用领域 .............................................................................................. 12
表 4:3D 打印材料与应用领域 .............................................................................................. 12
表 5:3D 打印材料与相应技术 .............................................................................................. 12
表 6:世界各国/地区对于 3D 打印政策扶持一览 ................................................................... 15
表 7:我国 3D 打印政策梳理 ................................................................................................. 16
表 8:国内外 3D 打印行业标准大事记 ................................................................................... 17
表 9:3D 打印技术多个核心专利已到期 ................................................................................ 23
表 10:2020 年中国 3D 打印收购、大型融资事件 ................................................................ 24
表 11:3D 打印技术在航空航天领域的其他应用 ................................................................... 28
表 12:尼龙碳 12 纤维与市场同类参数对比 .......................................................................... 34
表 13:EOS 公司主要服务领域及应用 ..................................................................................... 38
表 14:铂力特发明专利历年分布情况(单位:件) .............................................................. 51
表 15:铂力特实用新型专利分布 ........................................................................................... 51
表 16:2018 年铂力特五大客户分布情况 .............................................................................. 52
表 17:爱康医疗主要 3D 打印产品及用途 ............................................................................. 54
表 18:全球 3D 打印公司市值(截至 2021 年 1 月 31 日)、2020 年营业收入、2020 年净利润
对比 ....................................................................................................................................... 56
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