第一章 行业发展概况
3D打印即增材制造，是一种集合了机械、电子、软件、材料等多个学科的制造技术，通过三维CAD设计数据，将离散材料（液体、粉末、丝等）逐层累加以实现实体制造，类似于数学上的积分过程。之所以称其为“打印”，是因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似，都由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质构成。
目前市面上主流的3D打印工艺主要分为七大类，其中国内以FDM、SLA、SLS、SLM、3DP等技术工艺应用最为广泛。
3D打印的工艺流程一般分为三步，即三维建模、产品成型和最终成品。其中，产品成型过程就是3D打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体的过程。
图 3D打印产业链全景图
资料来源：千际投行 资产信息网 iFind产业链中心
3D 打印被视为引领新一轮科技革命和产业变革的核心技术之一，发展前景广阔。随着经济发展和生活水平提高，消费者更加追求个性化的需求，3D 打印将与机器人、人工智能等技术一起，提高制造业生产线的柔性化程度，以更低成本生产定制产品，推动制造业生产方式由大规模生产向个性化定制转变。
近年来，3D 打印技术受到国际社会的广泛关注，3D 打印技术已成为美国增长最快的工业之一。造就如此现状的原因正是西方发达国家在 3D 打印技术上投入大量的人力、物力和财力，研发出更加丰富的打印原料，促使这一技术日趋成熟，精度不断提高，而且成本越来越低。随着这一技术在国外的大热，我国也开始重视 3D 打印技术的研发，并在不断研发中取得了可喜的成就。
图 3D打印产业链流程图
资料来源：资产信息网 千际投行 iFind产业链中心
目前，中国3D打印市场进入快速发展期，3D打印技术正在产业化应用。据《Wohlers Report 2021》报告，2020年全球3D打印市场规模达到127.58亿美元，过去四年的平均增长率为20.8%，因受疫情影响，发展虽然放缓，但仍然保持了正向增长。未来10年，3D打印行业的市场规模依然存在10倍的上升空间。随着3D打印技术规模产业化，正在从“星星之火”发展为“燎原之势”，从作为传统制造工艺的补充到替代一部分甚至完全替代。传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合都将面临深度调整。
图 3D打印全球市场规模
资料来源：资产信息网 千际投行 iFind 南极熊3D打印
第二章 商业模式和收入模式
2.1 产业链价值链商业模式
2.1.1 产业链价值链
图 3D打印细分产业链
资料来源：资产信息网 千际投行 中商情报网
3D打印上游产业链主要是基础配件，大致可以分为打印耗材和辅助设备和系统，中游产业链主要是3D设备，包括3D打印机和3D扫描仪，下游产业链主要是3D打印服务，包括3D打印件。
我国3D打印行业具有的特征性如下：
- 增材制造技术发挥的主要空间是个性化定制产品的小批量生产，或者是生产对于传统制造技术来说非常复杂的产品。
- 制造企业是否采用 3D 打印技术，还需要综合考虑产品在整个生命周期的价值传递作用，这种作用在航天航空工业中体现的比较明显。
- 我国工业级增材制造装备核心器件严重依赖进口的问题依然较为突出。
- 由于3D 打印定制化产品和 3D 打印自研设备生产周期的特殊性，产品交付集中在每年的下半年。
中国增材制造技术在经历了初期产业链分离、原材料不成熟、技术标准不统一与不完善、以及成本昂贵等问题后，在增材制造技术方面与国际持平，增材制造装备甚至某些方面性能优于国外水平，但依然面临增材制造专用粉末材料不成体系，增材制造标准缺乏，增材制造装备及产品应用推广难度大等问题。总体来说，我国增材制造产业化存在规模小、应用程度不高的问题。
2.1.2 商业模式
图 3D打印发展史
资料来源：资产信息网 千际投行 iFind产业链中心
西安铂力特是一家专注于工业级金属增材制造（3D 打印）的高新技术企业，为客户提供金属增材制造与再制造技术全套解决方案，业务涵盖金属3D打印设备的研发及生产、金属 3D 打印定制化产品服务、金属 3D 打印原材料的研发及生产、金属 3D 打印结构优化设计开发及工艺技术服务（含金属 3D 打印定制化工程软件的开发等），构建了较为完整的金属 3D 打印产业生态链，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位，其主营业务成本分析对于整体行业成本分析具有借鉴意义。
图 铂力特主营业务成本分析
资料来源：资产信息网 千际投行 铂力特2021年半年度报告
考虑到公司2020年度11月授予限制性股票的股份支付费用导致管理费用大幅上升，较上年同期增长8,703.74万元，增幅554.77%，铂力特的研发费用占主营业务成本的比例相对较多。
表 铂力特(688333.SH)收入成本分析（单位：万元）
资料来源：资产信息网 千际投行 东方财富网
表 大族激光(002008.SZ)收入成本分析（单位：亿元）
资料来源：资产信息网 千际投行 东方财富网
表 光韵达(300227.SZ)收入成本分析（单位：亿元）
资料来源：资产信息网 千际投行 东方财富网
2.2 技术发展
图 全球3D打印行业技术来源国分布情况（截止2021年8月，单位：项，%）
资料来源：资产信息网 千际投行 智慧芽 前瞻产业研究院
图 截止2021年8月申请3D打印专利数量TOP10（单位：项）
资料来源：资产信息网 千际投行 智慧芽 前瞻产业研究院
日本、美国、德国、法国、英国和韩国占3D打印、纳米技术和机器人工程学领域中全部专利申请总数的四分之三或更多，其中日本在机器人创新领域处于领先地位，美国则占据了大部分的纳米技术专利申请以及很大一部分的3D打印专利申请。
国外增材制造装备与技术对中国进行技术封锁，部分核心器件对国外品牌存在一定的依赖性。增材制造金属粉末材料，目前常用材料基本实现国产化，但缺乏增材制造工艺适应性验证，以及零部件应用考核，因此需要大量试验累积数据，来促进应用推广。但是新型、高品质粉末材料如耐更高温度高温合金粉末、轻质高强铝合金、镁合金等还依赖进口，甚至某些先进材料国外对我国进行技术封锁、禁运等。因此，自主创新、独立研发依旧是增材制造技术发展的核心。
总体上国内已实现装备整机层面国产化，与国外同类型装备对比，成形尺寸、精度等优于国外装备，但是整体稳定性还有不足，专业软件、激光器、振镜等核心器件等实现国产，但性能与国外一流供应商还存在差距，需要进行长时间考核、迭代提升，因此仍未完全实现国产化替代。
2.3 政策和监管
图 3D打印行业政策
资料来源：资产信息网 千际投行 前瞻产业研究院
第三章 行业估值和全球龙头企业
3.1 行业综合财务分析和估值方法
3D打印行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。但目前的行业分类没有对3D行业通过以上方法估值，故此处选择了3D打印行业代表公司的估值趋势图。
图 光韵达估值分析图
资料来源：资产信息网 千际投行 Choice
3.2 行业发展和价格驱动机制及风险管理
3D打印是制造业有代表性的颠覆性技术，集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术，是先进制造业的重要组成部分。近年来，3D打印技术的应用领域逐步拓宽，越来越多的企业将其作为技术转型方向，用于突破研发瓶颈、解决设计难题或直接生产最终零部件，助力智能制造、绿色制造等新型制造模式，增材制造已经从研发转向了产业化应用，尽管如此，增材制造的技术成熟度还不能同减材、等材等传统制造技术相比，仍需要从科学基础、工程化应用到产业化生产等环节开展大量基础性研究工作。
3D打印行业处于快速发展期，但应用成本相对较高，应用范围相对较窄，整体产业规模相对于传统制造规模依旧较小。此外，目前我国尚未建立起涵盖设计、材料、工艺设备、产品性能、认证检测等在内的完整的增材制造标准体系。行业标准的缺失，一定程度上制约了增材制造技术成果的累积、固化和推广应用，未能架起技术和产业衔接的桥梁，减缓了产业发展进程。
3.3 竞争分析和典型公司复盘
3.3.1 竞争分析
图 上游竞争格局
资料来源：资产信息网 千际投行 中商情报网
图 中游竞争格局
资料来源：资产信息网 千际投行 中商情报网
图 下游竞争格局
资料来源：资产信息网 千际投行 中商情报网
3.4 中国重要竞争者
表 中国主要竞争者
资料来源：资产信息网 千际投行 Choice iFind
1/ 山东矿机(002526.SZ)：
山东矿机集团股份有限公司始建于1955年，旗下拥有22家控股子公司及孙公司，2019年底企业拥有总资产34亿元，占地面积1000余亩，职工2000余人。现有主营业务为煤机生产销售和网络游戏及互联网服务，实现了传统产业与新兴产业的多元化经营战略布局。为适应公司多元化发展的需求，公司设立全资子公司山东矿机华能装备制造有限公司，承接集团公司煤机生产与销售等业务。华能装备主要涵盖煤机生产与销售、EPC总承包等业务，主要产品有液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机、皮带机、单体液压支柱、金属顶梁、千斤顶及各种工程油缸、工业链条、避难硐室、综采工作面自动化控制设备、成套洗选煤设备、工业机器人智能制造等。
2/ 机器人（300024.SZ）
新松机器人自动化股份有限公司（以下简称“新松”）成立于2000年，隶属中国科学院，是一家以机器人技术为核心的高科技上市公司。作为国家机器人产业化基地，新松拥有完整的机器人产品线及工业4.0整体解决方案。新松本部位于沈阳，在上海设有国际总部，在沈阳、上海、杭州、青岛、天津、无锡、潍坊建有产业园区，在济南设有山东新松工业软件研究院股份有限公司。同时，新松积极布局国际市场，在韩国、新加坡、泰国、德国、香港等地设立多家控股子公司及海外区域中心，现拥有4000余人的研发创新团队，形成以自主核心技术、核心零部件、核心产品及行业系统解决方案为一体的全产业价值链。
3/ 亚太科技（002540.SZ）：
亚太科技源于1988年，自成立至今终致力于为客户提供更高性能、更优品质的铝材产品及增值制造服务。通过在材料、工艺、装备、应用方面不断创新，在过程、品质、交付方面持续改进，亚太科技用30年时间淬炼中国铝工业优质品牌，成为全球汽车行业铝材重要供应商及航空航天、轨道交通、海洋工业等其他工业领域铝材优质供应商。
亚太科技的在深耕传统燃油汽车轻量化材料的同时，加码新能源汽车产能投放助力汽车产业轻量化、可持续化发展，打造航空领域高端铝材供应基地，持续推动高端制造及应用升级。
4/ 铂力特（688333.SH）：
公司为用户提供全方位的金属增材制造与再制造技术解决方案，包括：设备、打印服务、原材料、技术服务等。公司运用多年金属增材制造技术的专业经验，通过持续创新为航空航天、能源动力、医疗齿科、工业模具、汽车制造等行业客户提供服务。公司坚持以用户为中心，以市场为焦点，帮助用户实现最优设计、降低生产成本、提高生产效率、提升产品品质、创造价值。
3.5 全球重要竞争者
1/ Stratasys（SSYS.US）
Stratasys 成立于1998年3月3日，总部位于明尼苏达州的伊甸草原。公司致力于提供用于零件制造的增材制造解决方案，这些零件用于为最终零件制造商设计和制造产品的过程中。它的系统包括用于构思和设计开发的台式 3D打印机，用于快速原型制作的各种系统以及用于直接数字制造的大型生产系统。该公司还开发，制造和销售与其系统一起使用的材料，并为其客户提供相关服务。
2/ 3D Systems：
3D Systems Corp.是一家控股公司,致力于提供全面的三维打印解决方案。它包括三维打印机、材料、软件、按需制造服务和数字设计工具。该公司由查尔斯 W.赫尔于 1986 年创立，总部设在南卡罗来纳州的罗克希尔。
3/ 惠普公司
致力于提供个人计算和其他访问设备，成像和打印产品以及相关技术，解决方案和服务。公司通过以下业务部门运营：个人系统，印刷和企业投资。个人系统部门为商业和消费者市场提供商业和消费者台式和笔记本个人计算机，工作站，瘦客户机，商业平板电脑和移动设备，零售销售点系统，显示器和其他相关配件，软件，支持和服务。打印部门为消费者和商用打印机提供硬件，耗材，解决方案和服务以及扫描设备。
4. ExOne：
ExOne 公司成立于 1995年，总部设在宾夕法尼亚州北亨廷顿。公司从事三维（3D）印刷机的开发、制造和营销。它为航空航天，汽车，重型设备，能源以及石油和天然气行业的工业客户提供3D打印解决方案。
第四章 未来行业展望
数据显示，2016-2020年我国3D打印市场规模由53.8亿元快速增长至203亿元。中商产业研究院预测，2021年我国3D打印市场规模可达251.3亿元。
图 3D打印市场规模
资料来源：千际投行 资产信息网 中商情报网
荷兰3D打印在线制造平台3DHubs于2021年4月22日发布《2021年3D打印趋势报告》，旨在回顾市场增长、新冠疫情对行业的影响，同时揭示对相关技术的发展需求和行业面临的挑战。报告指出，尽管新冠疫情席卷整个2020年，3D打印仍比2019年增长了21%，市场容量126亿美元（约817亿人民币）。
图 3D打印行业周期趋势线
资料来源：千际投行 资产信息网 3D Hubs
南极熊3D打印网指出，目前关于3D打印的使用目的，原型制作依然占了将近一半的比例，其次是最终用途零件。大部分受访企业的3D生产能力不高，这表明行业工业化大规模生产设备仍具有很大的市场。而3D打印增长最快的行业包括生物技术、汽车和运输，前两项依赖于3D打印提供的复杂性设计，运输则更多采用3D打印定制零件。
图 3D打印市场发展趋势预测
资料来源：千际投行 资产信息网 3D Hubs 南极熊3D打印网
