全国服务热线:400-0379-440

新闻中心 PRODUCT DISPLAY

蕉城军用假目标制作厂商为什么此时关注3D打印行业?变革性生产技术千亿级朝阳产业-下

来源: 发布时间:2023-03-31 130 次浏览

  下游应用决定市场需求,根据 Wohlers Report 发布的报告显示,增材制造作为先进技术, 整体应用领域集中于对高精度技术要求高且价格非敏感领域,如航空航天、医疗器械、汽车模具。而我国增材制造更集中于航空航天领域,其次是模具制造和生物医疗。

  航空航天领域零部件制造成本较高,匹配 3D 打印场景。航空航天作为高精尖领域,整体零部件价值量较高,制造成本也较高。

  以航空领域的核心部件航空发动机为例,一台发动机由诸多环节组成。发动机成本随着尺寸大小、用途不同而有所变化,但整体造价较高,单台在大千万甚至过亿级别。而火箭以及卫星等航天装备的整体造价亦十分高昂。

  3D 打印虽然在传统制造业但零部件成本相对较高,但其可通过轻量化、快速制造降低部分小批量产品的制造成本。因此,航空航天领域零部件制造成本较高,匹配当前 3D 打印下游用户画像。

  航空航天的低成本敏感度使得制造成本相比传统制造较高的增材制造在成本端具有相对优势。增材制造逐层打印的特点使其能够制造比传统制造工艺难度更高的零部件,进而优化零部件结构,实现轻量化降本。

  根据波音发动机制造商赛峰集团,其预计采用 3D 打印制造的零部件,未来可占航空发动机零部件的 25%(当前仅 1%,提升空间广阔)。增材制造能利用产品结构件轻量化的特点实现降本,同航空航天领域匹配度较高。

  作为目前 3D 打印最主要的应用领域,在全球航空航天市场规模整体保持稳定的情况下,增材制造在航空航天领域的市场规模稳步提升,但渗透率仍处低位。

  强军目标下,军队现代化加速推进,我国装备支出占比持续提升,利好 3D 打印在领域的应用。

  具体而言,在军用航空装备方面,目前我国军机保有总量在 3200 架左右,美国超过 1.3 万架,俄罗斯近 4200 架;各细分机型也以美国为主导,俄罗斯靠前;我国整体军机保有量较少,机型迭代紧迫性强。

  在军队装备的快速列装背景下,“十四五”期间我国军用航空装备数量有望持续提升,带动 3D 打印在航空领域的需求提升。

  3D 打印具有轻量化、高原材料利用率等特点,叠加航空零部件小批量的需求特性,其可以更低成本、更快速度制造出复杂结构件,深度匹配航空发动机零部件的场景需求军用假目标制作厂商。

  我国航空发动机市场广阔,根据中信证券研究部军工组测算,预计至 2040 年,整体市场空间有望达到 2.3 万亿元,民用需求集中在单通道客机和宽体机,军用集中在固定翼战斗机。随着 3D 打印产品在航空发动机的渗透率提升,有望推动产业规模持续放量。

  作为新兴的航空细分市场,无人机近年在民用还是军用市场均呈快速发展态势。中国无人机市场发展迅速,2021 年市场规模 869 亿元,千亿市场突破在即。而无人机要求轻量化、长续航,符合 3D 打印的产品特性。

  以翼龙无人机为例,其进气风斗、电机冷却管、进气道等 8 个关键零部件均使用 3D 打印, 未来应用领域或进一步拓宽。考虑到我国 2023 年无人机市场规模有望达到 1650 亿元,下游的快速增长或有效推动 3D 打印产品的规模化应用。

  我国商业航天稳中有进,根据中商产业 网,2021 年我国商业航天市场规模突破 1.26 万亿元,预计 2027 年市场规模将突破 2.34 万亿元,保持快速增长。

  商业航天装备和设施造价较高,建设周期长,且属于小批量应用;3D 打印快速成型、高精度和轻量化降本的特点使其在商业火箭制造领域有较大应用潜力。

  从趋势而言,3D 打印在航天领域渗透率有望持续提升,叠加下游航天产业快速发展,3D 打印行业有望持续放量军用假目标制作厂商。

  齿科产品相对细小且复杂,需要根据不同患者的口腔结构定制化;因此 3D 打印可通过结合 用户口腔放射成像和软件扫描建立高质量数据模型,快速地制造定制化产品。当前增材制造在齿科领域的应用广泛,大致可分为 4 类:1)3D 扫描;2)牙冠;3)对准器和保持器;4)义齿。

  但随着 3D 打印在口腔领域的应用成熟以及产业化的推进,口腔增材渗透率持续上升,市场规模加速增长。Stratview 预计 2026 年全球口腔增材市场规模将达到 86 亿美元,6 年 CAGR 为 29%。

  我国作为发展中,口腔医疗领域的发展相对发达相对滞后。艾媒咨询数据显示军用假目标制作厂商,2020 年美国每百万人中牙医人数 608 人,而我国仅 175 人,仅为美国的 29%。

  同时人均口腔消费支出相对发达也明显偏低,2020 年美国人均口腔消费支出 2123 元,我国仅 136 元,仅为美国的 6%。随着我国经济水平整体提升,口腔医疗产业拥有较大增长空间。

  随着经济水平的不断提升,医疗支出和医疗保险服务的改善,中国口腔医疗市场持续扩容。根据 Frost&Sullivan 报告(转引自瑞尔集团招股说明书),我国口腔医疗机构数量持续增长,2020 年达到 8.8 万个,预计 2025 年可达到约 14.5 万个,5 年 CAGR 达到 11%。

  若假设口腔市场领域 3D 打印的渗透率为 4%(略低于全球平均水平),则 2025 年口腔领域增材制造的市场规模有望达到 120 亿元。

  模具被称为“为工业之母”,3D 打印贴合其“多品种,小批量”生产特性。模具的是用来制作成型物品的工具,是工业生产中重要的中间零部件。

  模具制造从接收数据到设计到制造需要经历至少 18 个步骤,故模具制造流程相对复杂,并且由于模具通常是针对特殊形状产品制造的模板,制造需求差异大,且一次制作批量少。

  以百事可乐为例,其生产的可乐包装瓶模具,使用传统制造方法加工前后需要 6 周左右时间,成本为 1 万美元左右。而通过 3D 打印技术,一套完整的模具可在 12 小时内完成,每套模具的成本约为 350 美元,与传统金属工具相比,全周期成本降低了近 96%。

  模具冷却水路是模具的重要组成,好的模具冷却水路能实现接触表面较好的贴合度,保证表面温度均衡,才能保证制品在冷却过程中变形度较小。

  传统冷却水路由于制作原理只能为圆柱形直孔,无法完全贴近注塑件表面,而随形冷却水道是一种基于 3D 打印技术的新型模具冷却水路。

  其完美利用了 3D 打印在复杂的管路和网格结构制造中的优势,可以很好的贴合产品形状, 通常使用 3D 打印技术可使制品在冷却过程中降低 15%至 90%的变形度。

  我国模具市场行业规模整体保持稳定,2021 年市场规模为 3028 亿元,过去 5 年整体都维持在 3000 亿元左右。

  而下游应用汽车和电子产品占比超过 50%,其中汽车占比 34%,是最主要的应用领域,其中在汽车模具领域应用 3D 打印技术较多的是外资龙头厂商军用假目标制作厂商,如宝马、奔驰。随着我国新能源车产业链的快速发展,车型不断迭代且内资品牌布局中高端市场,复杂模具生产需求提升,增材制造产品渗透率有望提升,行业需求有望得到进一步拉动。

  公司目前主要业务收入来自下游航空航天行业,业务偏 B 端。若相关装备批产不及预期,或影响后续业务收入增长动能。

  增材制造仍处于发展初期,主流技术路线尚未确认。若出现变革性技术,在保证产品参数的同时大幅降本,或对公司业务产生负面影响。

  公司部分技术研发以产业应用为目的,若相关技术研发进度不及预期,或影响后续产品批量生产,进而影响业务可持续增长。

  当前海外企业仍为龙头,营收规模高,研发投入大。行业格局仍处于外强中弱的局面。若后续海外龙头采取价格策略竞争,或对公司业务产生不利影响。

  按产值口径,当前我国行业渗透率不到 0.1%(分子为 3D 打印行业产值,分母为制造业增加值),仍处于产业化早期,未来有望成长为大千亿级别行业(假设渗透率 3-5%),市场规模或保持快速增长。当前建议跟踪产业化进程,关注产业链公司业绩情况,择机进行配置,享受行业增长红利。

  产业链环节较多,优先关注一体化布局的设备商。3D 打印产业细分链条较多,上游包括原材料、激光器、振镜、扫描仪和软件等;中游包括设备商、服务商(打印产品)等。

  1)从业绩弹性而言,设备商、原材料商弹性更高,其他环节企业大多并非专注于 3D 行业,营收结构不够纯粹。

  2)从技术壁垒而言,设备环节高于原材料。且设备商可制造设备专用原材料,提高打印产品参数,进而提高行业竞争力。

  3)从营收而言,设备企业收入规模一般高于原材料,且设备商可以提供产品打印服务,扩容业务空间。因此,建议关注有高技术壁垒、业务边界较宽、业绩持续放量概率较大的一体化布局设备商。

  专注金属打印,国内行业龙头。公司成立于 2011 年,孵化于“国防七子”之一的西北工业大学,专注于金属 3D 打印,提供“软件-原材料-打印设备-产品打印”的一体化解决方案。

  公司大客户为航空航天领域军工集团的下属企业,受益于 3D 打印在我国航空航天领域的快速应用,公司已成长为行业龙头。

  由于产品的通用性,公司陆续拓展了汽车、医疗、模具、能源等应用场景业务,目前下游客户包括航天科工、成飞集团、中国商飞、中国神华、中国船舶等各领域龙头,并与空客公司、中国商飞(C919)和赛峰集团(波音发动机制造商)建立长期合作关系。

  公司 2022 年前三季度实现营收/归母利润 5.2/0.22 亿元,同比增长 118%/82%,表现较为亮眼。

  公司盈利能力保持稳定,毛利率中枢在 50%,业绩系股权激励费用影响,往后逐年下行。营收高增主要系前期预研装备批产,我们预测 2020-2022 年公司批产装备的定制化产品收入占比持续提升,随着“十四五”期间航空航天批产装备的陆续放量,公司业务增长动能和持续性较强。

  当前下游各场景潜在需求旺盛,考虑到行业仍处于导入期,格局较为分散,公司技术实力 领先、方案服务能力完善,有望享受渗透率和市占率双提升带来的业绩增长。

  目前公司跟研重点型号装备包括 8 个飞机型号、9 个发动机型号以及 16 个航天飞行器型号军用假目标制作厂商,共涉及 447 种零部件,大部分将在未来 5 年内陆续定型批产。

  随着公司跟研产品的定型批产,预计公司各尺寸设备工时有望持续提升,尤其是 2026 年将会迎来明显跃升。

  铂力特作为行业龙头,近年来业绩持续放量,产线高负荷运行。为更好地满足下游客户需求,支撑潜在订单交付,公司推出三/四项目,预计公司 3D 打印设备年产能提升至 1400 台(原 400 台),原材料 1200 吨(原 400 吨),超大型设备机时 124 万小时/年(原 19 万小时/年),全面提升包括设备、产品和原材料在内的一体化能力。

  华曙高科十余年来专注于工业级增材设备领域,致力于向全球客户提供的 SLM(金属)和 SLS(高分子)增材设备,并提供 3D 打印材料、工艺和服务。

  公司已开发 20 余款设备,并配套 40 余款专用材料及工艺,全面应用于航空航天、汽车、医疗、模具等领域。

  公司销售规模位居全球前列,是我国工业级增材制造设备龙头企业之一,下游客户包括航空航天科研院所、一汽大众、上海集团、潍柴动力等头部企业和高校,并和巴斯夫、宝马、捷普等建立战略合作关系。

  2022 年前三季度公司营收/利润增速达 48%/73%,业务成长性明确。公司在 2019- 2021 年营收/归母利润 CAGR 为 47%/154%的基础上,2022 年前三季度实现营收/归母利润 2.75/0.55 亿元,同比增长 48%/73%,成长性较为明确。

  展望未来,我们预计公司将受益“十四五”期间我国航空航天领域的强投入,叠加医疗、汽车、模具等业务在海内外顺利拓展,业绩有望保持高增态势。

  随着公司业务快速发展,2021 年设备/原材料产能利用率已达 113%/130%,用户侧装机量超 700 台,原有产线较难满足下游客户需求,车间和库房也逐渐饱和。

  根据华曙高科招股书,公司拟募资 6.6 亿元用于研发中心建设和产能扩张,两年内即可试投产,维持市场竞争力和业务发展动能,以享受产业化由 0-1 过程中的行业高增红利。军用假目标制作厂商为什么此时关注 3D 打印行业?变革性生产技术千亿级朝阳产业-下