中國3D 打印技術產業(yè)聯(lián)盟近日宣布,由亞洲制造業(yè)協(xié)會、中國3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟等共同發(fā)起主辦的首屆世界3D打印技術產業(yè)大會將于5月29~31 日在北京舉行,世界3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟也將同期成立。據悉,此次會議規(guī)格極高,3D打印領域知名頂尖企業(yè)3DSystems、Materialise、3DStrata-sys均將派高管參會并進行演講。另外,王華明、史玉升、顏永年等國內3D打印領域的眾多權威專家、學者也將出席本次會議。
一、激光快速成型制造(3D打印)——全球制造技術的一場革命 激光快速成型制造(3D打印)是利用激光、CAX、自動控制等技術,直接采用“堆積”制成三維立體模型的一種新型加工工藝。由于加工過程省去了開模、削切等中間流程,激光快速成型在小批量、結構復雜的實體加工方面具有得天獨厚的優(yōu)勢,據測算可以縮短加工周期70%以上、節(jié)省材料90%以上、降低一般制造費用50%以上,被譽為全球制造技術的一場革命。 3D打印技術源于美國,以3D Systems 和DTM 公司為代表的一批中小科技公司在20 世紀80年代末-90年代初相繼研發(fā)出立體光固成型(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)和熔絲沉積造型(FDM)等主流技術路線,經過20多年的沉淀和不斷完善已經日臻成熟。根據咨詢公司WohlersAssociates 的統(tǒng)計,2011 年全球3D打印產品(設備+服務)的銷售總額已經達到16.8億美元,近十年時間里以年均27%的速度高速增長。該公司進一步預測,未來5-10年全球快速成型市場將繼續(xù)以年均20%的速度膨脹,2019 年可達66.5億美元的體量。 1.傳統(tǒng)制造業(yè):3D打印本身非常適合小批量生產,比如汽車行業(yè)在進行安全性測試等工作時,可以將一些非關鍵部件用3D打印的產品替代,在追求效率的同時降低成本。 2.醫(yī)療行業(yè):在外科手術中,3D打印技術可為需要器官移植的患者量身打造所需器官,以后打印一個人體心臟瓣膜,可能只需要價值幾美元的高分子材料。 3.文物保護:博物館里使用3D打印復制重要展品,保護原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害。 4.建筑設計行業(yè):在建筑行業(yè)里,工程師和設計師們已經逐漸開始使用3D打印機打印建筑模型,這種方法快速、成本低、環(huán)保,同時制作精美,合乎設計者的要求,同時又能節(jié)省大量材料。 5.配件飾品行業(yè):3D打印技術很好地滿足了配件飾品消費者個性化多樣化的需求,目前國內外已經有一些公司開始為消費者提供個性化3D打印服務。
二、3D打印局限性 在當前的技術條件下,3D打印的應用仍然具有一定的局限性,主要體現在兩個方面: 1、材料技術亟需突破:一般3D打印的材料包括石膏、無機料粉、光敏樹脂、塑料等,但工業(yè)級應用的金屬粉末僅有鈦、不銹鋼、金銀等寥寥數種,材料種類亟需擴展; 2、批量生產經濟性不高、控制難度高:快速成型設備的成本和效率優(yōu)勢體現在小批次、設計復雜的物件制造上,但制造大型、結構簡單、大批量的零件相比于數控機床具有劣勢,不僅成本較高,而且由于收縮率的影響、尺寸精度難以控制。 3D打印技術雖然并非萬能,但對傳統(tǒng)的制造方式的沖擊與日俱增,它確確實實地代表了當今全球制造業(yè)的一種變革方向。作為“制造業(yè)回歸”政策的一項舉措,2011年6月美國總統(tǒng)奧巴馬宣布將向3D打印產業(yè)支出5億美元以期減少制造業(yè)對人口紅利的依賴,未來重奪制造業(yè)領先地位。一個非常明顯的趨勢是:未來在3D打印領域率先實現突破的國家,將可能占領世界制造業(yè)版圖的制高點。
三、國內3D打印技術現狀 國內快速成型技術的研發(fā)工作始于20世紀80年代末,在時間點上和國際上保持一致,至今已經形成了北航、華中科大、西安交大、清華大學四大研發(fā)中心,在科研水平上公認已經達到國際一流水準。北航的王華明教授團隊是目前世界上少數能實現激光快速成型飛機用鈦合金承力結構件的研究機構,并且是唯一一家已經實現裝機的單位;華中科大的史玉升教授團隊在2012年研制出世界最大的激光快速成型設備(1.2x1.2m工作面SLS)。西安交大和清華大學研發(fā)團隊也掌握了SLA設備的關鍵技術。 (國內主流3D打印技術研發(fā)中心及產業(yè)化平臺一覽表)
四、A 股3D打印產業(yè)鏈梳理(圖2)
從業(yè)績回報來看,6家3D打印產業(yè)鏈的公司可分為三類:
五、投資建議 1、從需求角度來看:航天軍工>電站、工業(yè)設計、醫(yī)療>大眾消費。軍工領域快速成型的技術應用最為成熟,國產四代戰(zhàn)斗機的升級換代需求也最為緊迫,航天軍工市場將率先爆發(fā),受益標的為中航重機和機器人。電站鑄鍛技術上已經成熟,但獲得認證、培育市場需要一定時間,需求窗口有望在中期打開,相關標的為南風股份。同時,工業(yè)設計和醫(yī)療應用在國外已經普及,也有望在中期打開市場,相關標的為海源機械和銀邦股份。最后,消費級需求在世界范圍內都剛剛興起,需要更長時間培育市場,是遠期的故事。 2、產業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看:中下游>上游。從國產技術的成熟度上看,中下游設備、加工要勝過上游的材料制造。實際上,材料工藝上的限制是3D打印技術最大的瓶頸,部分材料(尤其是金屬)尚需進口,國產化需要一定的時間投入。但值得一提的是,銀邦股份的技術合作方吳鑫華教授是國際一流的材料和快速成型專家,公司在3D打印產業(yè)的前景值得期待。 因此,建議關注的上市公司順序依次為:中航重機、機器人>南風股份>銀邦股份、海源機械、大族激光。