“3D 打印”产业链梳理——建议关注的上市公司

   中国3D 打印技术产业联盟近日宣布，由亚洲制造业协会、中国3D打印技术产业联盟等共同发起主办的首届世界3D打印技术产业大会将于5月29~31 日在北京举行，世界3D打印技术产业联盟也将同期成立。据悉，此次会议规格极高，3D打印领域知名顶尖企业3DSystems、Materialise、3DStrata-sys均将派高管参会并进行演讲。另外，王华明、史玉升、颜永年等国内3D打印领域的众多权威专家、学者也将出席本次会议。

 

   一、激光快速成型制造（3D打印）——全球制造技术的一场革命   激光快速成型制造（3D打印）是利用激光、CAX、自动控制等技术，直接采用“堆积”制成三维立体模型的一种新型加工工艺。由于加工过程省去了开模、削切等中间流程，激光快速成型在小批量、结构复杂的实体加工方面具有得天独厚的优势，据测算可以缩短加工周期70%以上、节省材料90%以上、降低一般制造费用50%以上，被誉为全球制造技术的一场革命。   3D打印技术源于美国，以3D Systems 和DTM 公司为代表的一批中小科技公司在20 世纪80年代末-90年代初相继研发出立体光固成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）和熔丝沉积造型（FDM）等主流技术路线，经过20多年的沉淀和不断完善已经日臻成熟。根据咨询公司WohlersAssociates 的统计，2011 年全球3D打印产品（设备+服务）的销售总额已经达到16.8亿美元，近十年时间里以年均27%的速度高速增长。该公司进一步预测，未来5-10年全球快速成型市场将继续以年均20%的速度膨胀，2019 年可达66.5亿美元的体量。   1.传统制造业：3D打印本身非常适合小批量生产，比如汽车行业在进行安全性测试等工作时，可以将一些非关键部件用3D打印的产品替代，在追求效率的同时降低成本。   2.医疗行业：在外科手术中，3D打印技术可为需要器官移植的患者量身打造所需器官，以后打印一个人体心脏瓣膜，可能只需要价值几美元的高分子材料。   3.文物保护：博物馆里使用3D打印复制重要展品，保护原始作品不受环境或意外事件的伤害。   4.建筑设计行业：在建筑行业里，工程师和设计师们已经逐渐开始使用3D打印机打印建筑模型，这种方法快速、成本低、环保，同时制作精美，合乎设计者的要求，同时又能节省大量材料。   5.配件饰品行业：3D打印技术很好地满足了配件饰品消费者个性化多样化的需求，目前国内外已经有一些公司开始为消费者提供个性化3D打印服务。

   二、3D打印局限性   在当前的技术条件下，3D打印的应用仍然具有一定的局限性，主要体现在两个方面：   1、材料技术亟需突破：一般3D打印的材料包括石膏、无机料粉、光敏树脂、塑料等，但工业级应用的金属粉末仅有钛、不锈钢、金银等寥寥数种，材料种类亟需扩展；   2、批量生产经济性不高、控制难度高：快速成型设备的成本和效率优势体现在小批次、设计复杂的物件制造上，但制造大型、结构简单、大批量的零件相比于数控机床具有劣势，不仅成本较高，而且由于收缩率的影响、尺寸精度难以控制。   3D打印技术虽然并非万能，但对传统的制造方式的冲击与日俱增，它确确实实地代表了当今全球制造业的一种变革方向。作为“制造业回归”政策的一项举措，2011年6月美国总统奥巴马宣布将向3D打印产业支出5亿美元以期减少制造业对人口红利的依赖，未来重夺制造业领先地位。一个非常明显的趋势是：未来在3D打印领域率先实现突破的国家，将可能占领世界制造业版图的制高点。

   三、国内3D打印技术现状   国内快速成型技术的研发工作始于20世纪80年代末，在时间点上和国际上保持一致，至今已经形成了北航、华中科大、西安交大、清华大学四大研发中心，在科研水平上公认已经达到国际一流水准。北航的王华明教授团队是目前世界上少数能实现激光快速成型飞机用钛合金承力结构件的研究机构，并且是唯一一家已经实现装机的单位；华中科大的史玉升教授团队在2012年研制出世界最大的激光快速成型设备（1.2x1.2m工作面SLS）。西安交大和清华大学研发团队也掌握了SLA设备的关键技术。   (国内主流3D打印技术研发中心及产业化平台一览表)      在科研成果转化方面，国内几家科研机构也相继迈出了产业化的脚步。依托于华中科大的滨湖机电以及背靠华南理工的北京隆源已经形成了千万年产值的规模，累计销售SLS双双突破200+台，客户遍布汽车、发动机、航天、船舶、泵业、机械、医疗等行业，包括东风汽车、凯泉泵业、山河智能、玉柴等诸多知名企业。北航团队产业化的突破口在于下游大型铸锻件的加工制造，在2010年和2012年分别与中航重机、南风股份合作成立子公司，依靠两个合作伙伴在军工航天、核电火电行业的优势资源锁定未来需求。两家公司对合作项目投入均较大，分别规划在2015年前达到5亿元的体量。

   四、A 股3D打印产业链梳理(图2) 

   从业绩回报来看，6家3D打印产业链的公司可分为三类：

      1、有明确收入规划——中航重机、南风股份：中航重机的激光快速成型项目始于2010年，根据规划相关业务将于2013年开始放量，2015 年达到5.8 亿元规模，占公司2011年销售收入的11%。与中航重机技术来源相似的南风股份于2012年中期启动快速成型项目，预计到2015 年可实现5 亿元以上的收入，占公司2011年销售收入的111%。   2、已实现销售，无具体规划——机器人：机器人对激光快速成型设备的研发同样始于2010年，经过2年的试制已经于2012年下半年投放市场，并获得数台订单。公司的杭州激光产业园于2013 年投产，对于激光成套设备的整体规划为2015年到达3.7亿元规模，但对激光快速成型设备无具体规划。我们预计，背靠成熟产品及在航天、军工、船舶等行业的客户基础，公司激光可快速成型设备与服务有望在未来3年内实现突破，达到近亿元的体量。假设2015 年相关业务收入为1亿元，公司受益的弹性约为13%（相对于2011年收入）。   3、产品尚未成熟，市场有待开拓——银邦股份、海源机械、大族激光：银邦与海源进入3D打印领域均在半年之内，尚处于技术攻关阶段，且未掌握成熟客户资源，项目收益的不确定性较大。大族激光在激光发生器、三维建模、激光熔覆等3D打印的关键技术上具有优势，但尚未研发出成熟设备产品。

   五、投资建议   1、从需求角度来看：航天军工>电站、工业设计、医疗>大众消费。军工领域快速成型的技术应用最为成熟，国产四代战斗机的升级换代需求也最为紧迫，航天军工市场将率先爆发，受益标的为中航重机和机器人。电站铸锻技术上已经成熟，但获得认证、培育市场需要一定时间，需求窗口有望在中期打开，相关标的为南风股份。同时，工业设计和医疗应用在国外已经普及，也有望在中期打开市场，相关标的为海源机械和银邦股份。最后，消费级需求在世界范围内都刚刚兴起，需要更长时间培育市场，是远期的故事。  2、产业链环节来看：中下游>上游。从国产技术的成熟度上看，中下游设备、加工要胜过上游的材料制造。实际上，材料工艺上的限制是3D打印技术最大的瓶颈，部分材料（尤其是金属）尚需进口，国产化需要一定的时间投入。但值得一提的是，银邦股份的技术合作方吴鑫华教授是国际一流的材料和快速成型专家，公司在3D打印产业的前景值得期待。   因此，建议关注的上市公司顺序依次为：中航重机、机器人>南风股份>银邦股份、海源机械、大族激光。