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1、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)主要集中在設(shè)備制造商之間，工業(yè)級(jí)應(yīng)用市場(chǎng)潛力大
3D打印行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在設(shè)備制造企業(yè)之間。3D打印經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。上游涵蓋 三維掃描設(shè)備、三維軟件、原材料類及3D打印設(shè)備零部件制造等企業(yè);中游以3D打印設(shè)備生產(chǎn)廠商為主，大多亦提供打印服務(wù)業(yè)務(wù)及原材料供應(yīng)，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，3D打印行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在設(shè)備制造企業(yè)之間;下游行業(yè)應(yīng)用已覆蓋航天航空、汽車工業(yè)、船舶制造、能源動(dòng)力、軌道交通、電子工業(yè)、模具制造、醫(yī)療健康、文化創(chuàng)意、建筑等各領(lǐng)域。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，3D打印可分為消費(fèi)級(jí)與工業(yè)級(jí)。工業(yè)級(jí)增材制造可廣泛運(yùn)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,隨著增材制造技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，市場(chǎng)需求和發(fā)展?jié)摿^大。
2、原材料:全球3D打印以非金屬材料為主，我國(guó)金屬材料應(yīng)用規(guī)模將持
續(xù)擴(kuò)大
預(yù)計(jì)2024年中國(guó)3D打印原材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到66億元。3D打印原材料目前主要可分為金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料以及生物材料等幾類。其中，主流的粉末床熔融工藝路線相關(guān)的3D打印原材料包括金屬粉末材料和高分子粉末材料等。3D打印技術(shù)的興起和發(fā)展離不開3D打印材料的發(fā)展，3D打印原材料是影響3D打印產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。
全球3D打印材料目前以非金屬材料為主，我國(guó)金屬材料是研發(fā)重點(diǎn)。3D打印的每種打印技術(shù)使用的材料各有不同，如SLM技術(shù)常用金屬材料，SLA通常用光敏樹脂，SLS工藝常用尼龍(PA)粉末，F(xiàn)DM適應(yīng)于工程塑料等。根據(jù)QYResearch的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2029年全球3D打印金屬粉、尼龍粉末的市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到15.04/5.37億美元，2022 至2029年間的CAGR分別為17.1%/8.0%。在全球3D打印材料細(xì)分市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中，依據(jù)Wohler's數(shù)據(jù)，目前以非金屬材料為主，占比超過(guò)80%，其中應(yīng)用最廣泛的為聚合物材料，占3D打印材料市場(chǎng)的比重達(dá)59%。目前我國(guó)材料結(jié)構(gòu)仍以非金屬為主，與金屬材料大致形成6: 4的格局。我國(guó)金屬材料的開發(fā)潛力較大，對(duì)于材料技術(shù)的更新創(chuàng)造不斷加速，各類復(fù)合材料、可降解材料以及更優(yōu)性能的金屬材料是目前研發(fā)的重點(diǎn)方向。
隨著金屬粉末成本下降，金屬3D打印的應(yīng)用規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。目前應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等。目前國(guó)內(nèi)的金屬3D打印材料已基本滿足國(guó)產(chǎn)設(shè)備及國(guó)內(nèi)下游3D打印的需要，設(shè)備生產(chǎn)廠商- -般與第三方材料廠商合作研究開發(fā)各類金屬材料熔融工藝,少量3D打印服務(wù)的廠商會(huì)同時(shí)自主生產(chǎn)金屬3D打印材料。金屬3D打印粉末前期價(jià)格較高，制約了3D打印的應(yīng)用拓展，目前航空航天是金屬3D打印技術(shù)應(yīng)用的主要推動(dòng)者，已經(jīng)具備較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。根據(jù)永鑫方舟的行研數(shù)據(jù)，以鈦合金TC4為例，2019 年均價(jià)在2000元/公斤左右，民用領(lǐng)域通常無(wú)法承擔(dān)。隨著生產(chǎn)工藝的進(jìn)步和市場(chǎng)參與者的增多，TC4粉末價(jià)格持續(xù)走低，2023 年最新的粉末價(jià)格己降到600元/ .公斤，3C領(lǐng)域成為金屬3D打印的另一一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)。根據(jù)QYResearch《3D打印金屬粉全球市場(chǎng)研究報(bào)告》顯示，金屬3D打印技術(shù)正在逐漸走向批量規(guī)模化應(yīng)用，若3D打印金屬粉末設(shè)備的成本下降50%以上，則應(yīng)用規(guī)?？赡軙?huì)擴(kuò)大10倍甚至100倍。
華曙率先突破贏創(chuàng)尼龍12粉末的長(zhǎng)期壟斷，通過(guò)價(jià)格優(yōu)勢(shì)促進(jìn)SLS應(yīng)用市場(chǎng)快速擴(kuò)展。尼龍粉末具有較低的成本和良好的性能，經(jīng)常被用作低強(qiáng)度金屬的替代品，在汽車等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，能夠滿足制造業(yè)對(duì)材料成本和生產(chǎn)效率的要求。在SLS技術(shù)路線中，市場(chǎng)上使用及應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的是贏創(chuàng)(Evonik) 的尼龍12粉末材料。由于技術(shù)壁壘高，尼龍12行業(yè)高度集中，目前全球尼龍12的產(chǎn)能主要掌握在贏創(chuàng)、阿珂瑪、艾曼斯、 宇部興產(chǎn)四大巨頭手里，其中贏創(chuàng)合成生產(chǎn)的專用尼龍12粉末材料最適配SLS工藝，與早期的SLS設(shè)備制造商3DSystems、EOS等確立了穩(wěn)定的商務(wù)關(guān)系，形成了贏創(chuàng)PA12粉末材料長(zhǎng)期壟斷SLS高分子3D打印市場(chǎng)的局面。根據(jù)WohlersReport2022顯示，2021 年3D打印用尼龍12粉末材料的銷售均價(jià)在30-110美元/kg。國(guó)內(nèi)方面，華曙高科率先突破了贏創(chuàng)PA12在SLS高分子粉末材料領(lǐng)域的壟斷，成功開發(fā)從原料端全國(guó)產(chǎn)化的首款類尼龍12粉末材料FS3200PA,使材料及成品價(jià)格顯著降低，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，促進(jìn)了SLS技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)快速擴(kuò)展。2019-2022H1，華曙高分子粉末材料銷售均價(jià)區(qū)間約為110元-800元kg，平均單位成本區(qū)間為40元-600元kg。除了尼龍粉末之外，近年來(lái)，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)多種新型高分子3D打印材料的競(jìng)爭(zhēng)，各類材料在成形質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面的表現(xiàn)各有差異。
3、核心零件:激光器和振鏡市場(chǎng)集中度高，核心零件國(guó)產(chǎn)替代風(fēng)靡云蒸
激光器和振鏡等核心零件在3D打印整機(jī)設(shè)備成本中平均占比約25%-30%。3D打印設(shè)備所需核心元器件包括振鏡、激光器等。激光器的主要作用為熔化金屬/高分子粉末使其能夠形成最終零部件，通常金屬設(shè)備使用光纖激光器，光纖激光器更為穩(wěn)定、打印精度和效率更高;激光描振鏡是控制激光束偏轉(zhuǎn)及激光光斑位置的裝置，通過(guò)打描振鏡的不斷移動(dòng)，完成整個(gè)零部件的截面打印，通常高分子設(shè)備使用二氧化碳激光器，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用中具有低成本、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)，不過(guò)華曙高科在全球范圍內(nèi)率先將光纖激光器突破性用于SLS設(shè)備，通過(guò)自研的Flight技術(shù)，利用高功率光纖激光器替代傳統(tǒng)二氧化碳激光器作為能量源，克服了高分子材料加工中效率低、成形精度較差等缺點(diǎn)，同步降低了生產(chǎn)成本。成本占比方面，鉑力特的激光器和振鏡在各型號(hào)設(shè)備產(chǎn)品的成本中平均占比約25%，華曙高科的激光器、振鏡等3D打印行業(yè)中的核心零部件，在整機(jī)設(shè)備中占據(jù)約30%的成本。
振鏡、激光器等核心硬件市場(chǎng)集中度高，光纖激光器國(guó)產(chǎn)替代價(jià)格優(yōu)勢(shì)顯著。3D打印設(shè)備的振鏡、激光器等核心硬件多數(shù)采購(gòu)自美國(guó)、德國(guó)等，存在依賴進(jìn)口的情況。進(jìn)口振鏡、進(jìn)口激光器在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用歷史較久，性能成熟穩(wěn)定，知名度相對(duì)更高，其中，激光器市場(chǎng)基本被通快激光(Trumpf)、IPG、ROFIN等3-4家國(guó)外企業(yè)占有，打描振鏡市場(chǎng)則主要被德國(guó)Scanlab公司占有;國(guó)產(chǎn)振鏡、激光器的技術(shù)成熟度相比進(jìn)口零部件還存在一定的差距。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)光纖激光器產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張和技術(shù)突破，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)程度加劇，國(guó)產(chǎn)激光器在價(jià)格.上呈現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，在光纖激光器方面，根據(jù)功率不同，國(guó)產(chǎn)價(jià)格較進(jìn)口便宜17%-40%不等。
激光器采購(gòu)成本持續(xù)降低，22 年銳科激光國(guó)內(nèi)市占率首超IPG。隨著激光加工技術(shù)的迅速發(fā)展，核心部件激光器技術(shù)迅速迭代，激光器功率向更高功率發(fā)展，激光器采購(gòu)成本持續(xù)降低?！?024 中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2023 年我國(guó)光纖激光器市場(chǎng)達(dá)到135.9億元，同比增長(zhǎng)10.85%，預(yù)計(jì)到2024年光纖激光器市場(chǎng)銷售收入為145.3億元，同比增長(zhǎng)6.9%。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，銳科激光、創(chuàng)鑫激光、杰普特、大族激光等企業(yè)已占據(jù)行業(yè)前沿。其中，銳科激光在2022年以26.8%的市場(chǎng)份額超越國(guó)際對(duì)手IPG的26.2%，首居中國(guó)光纖激光器榜首，其技術(shù)革新與市場(chǎng)策略成效顯著。隨著國(guó)內(nèi)激光器企業(yè)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)激光器功率和性能將逐步提高，與國(guó)際技術(shù)的差距進(jìn)一步縮小，高功率段光纖激光器領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外品牌競(jìng)爭(zhēng)將愈演愈烈，激光設(shè)備核心零部件的國(guó)產(chǎn)化率也將進(jìn)一步 提升。
高端振鏡控制系統(tǒng)市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率低，金橙子市占率32%行業(yè)領(lǐng)先。激光振鏡控制系統(tǒng)主要適用于小幅面、精密加工領(lǐng)域，主要適用的激光器功率集中在1.5KW以內(nèi)。經(jīng)過(guò)近年來(lái)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商的快速發(fā)展，在中低端控制系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化;在高端應(yīng)用領(lǐng)域，目前主要由美國(guó)CTI、德國(guó)Scaps、德國(guó)Scanlab、Raylase 等國(guó)際廠商主導(dǎo)。金橙子招股書數(shù)據(jù)顯示，根據(jù)控制系統(tǒng)供應(yīng)商出貨數(shù)量及高端應(yīng)用情況測(cè)算，2020年我國(guó)振鏡控制系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率約15%。根據(jù)維科網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心統(tǒng)計(jì)，全國(guó)從事激光振鏡生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量從2014年的不到l0家，發(fā)展到2022年的超過(guò)20家。在中國(guó)激光振鏡控制系統(tǒng)領(lǐng)域，金橙子處于行業(yè)領(lǐng)先地位，2020年市占率達(dá)32.29%。在3D打印領(lǐng)域，客戶在SLA和SLM方面都有一-直使用金橙子的控制系統(tǒng)，其數(shù)字振鏡在23年處于樣機(jī)交付和客戶前期驗(yàn)證階段;大族思特是首家研發(fā)成功數(shù)字驅(qū)動(dòng)板的振鏡企業(yè)，已實(shí)現(xiàn)核心部件國(guó)產(chǎn)化，專注于中高端市場(chǎng);金海創(chuàng)專注于光學(xué)掃描振鏡及其控制系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。其他振鏡及控制系統(tǒng)企業(yè)還包括菲鐳泰克、漢邦激光、八思量等，共同推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)振鏡的廣泛應(yīng)用。
相比進(jìn)口零部件，國(guó)產(chǎn)激光器和振鏡成本較低，但長(zhǎng)期穩(wěn)定性存在差距。激光器、振鏡數(shù)量越多，激光器功率越高、性能越好，相應(yīng)成本也越高?？紤]到未來(lái)可能存在的貿(mào)易摩擦風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)3D打印企業(yè)已做好相關(guān)核心器件的國(guó)產(chǎn)品牌的使用驗(yàn)證及開發(fā)多國(guó)化備用供應(yīng)商。國(guó)產(chǎn)激光器和振鏡的成本整體較低，相對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品具有一定的成本優(yōu)勢(shì)，但其長(zhǎng)期穩(wěn)定性相比進(jìn)口零部件存在不足。國(guó)產(chǎn)激光器與進(jìn)口激光器在輸出功率、光束質(zhì)量等方面不存在顯著差異，在長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面，進(jìn)口激光器在功率衰減、故障率等方面表現(xiàn)優(yōu)于國(guó)產(chǎn)激光器;國(guó)產(chǎn)振鏡在控制精度和溫漂性能方面和進(jìn)口振鏡表現(xiàn)接近，但在打描速度和延時(shí)時(shí)間方面略遜于進(jìn)口振鏡，在鏡片可承受激光功率方面與進(jìn)口振鏡存在一定差距。實(shí)踐應(yīng)用中，設(shè)備商測(cè)試國(guó)產(chǎn)激光器的性能己能替代進(jìn)口，但振鏡受限于精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性差異，大多還使用進(jìn)口振鏡。短期來(lái)看,國(guó)產(chǎn)激光器替代方案在價(jià)格敏感度高的行業(yè)會(huì)優(yōu)先推行，如齒科行業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代;長(zhǎng)期來(lái)看，當(dāng)激光器和振鏡均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代并能配套使用，整體價(jià)格有大幅下降空間時(shí)，才能促進(jìn)有效的全面國(guó)產(chǎn)替代。
華曙高科己逐步在部分中小機(jī)型設(shè)備中使用國(guó)產(chǎn)激光器和振鏡。近年來(lái)，3D打印設(shè)備制造商已積累了一-定的零部件國(guó)產(chǎn)替代實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。以華曙高科為例，目前，公司部分民用類小型金屬設(shè)備和Flight技術(shù)的高分子設(shè)備基本采用國(guó)產(chǎn)激光器，國(guó)產(chǎn)振鏡在民用類小型高分子設(shè)備中進(jìn)行小規(guī)模試用，技術(shù)成熟度不斷提升。2019 年到2022Hl，公司向深圳創(chuàng)鑫激光采購(gòu)激光器，采購(gòu)價(jià)格低于進(jìn)口激光器，一般用于中小型3D打印設(shè)備;公司僅在2020年銷售了3臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)振鏡的設(shè)備產(chǎn)品，振鏡國(guó)產(chǎn)化尚處于實(shí)驗(yàn)論證過(guò)程中。2022Hl，公司在部分售價(jià)較高的多激光大型設(shè)備中采用國(guó)產(chǎn)激光器替代進(jìn)口激光器,采用國(guó)產(chǎn)激光器的產(chǎn)品收入占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的33.60%。通常情況下，采用國(guó)產(chǎn)激光器和振鏡具有相對(duì)低的成本，而國(guó)產(chǎn)售價(jià)受到商務(wù)因素影響有時(shí)高于進(jìn)口售價(jià)，不過(guò)較高的售價(jià)也拉動(dòng)了毛利率的提升，尤其在產(chǎn)品銷往境外時(shí)，毛利率優(yōu)勢(shì)較為顯著