钛合金3D打印概念突然火热，国产力量有望快速释放产能

    虽钛合金材料优势明显，但是加工难度大、良率低，从而造成成本过高，因此一直没在手机市场广泛应用。此次荣耀手机结构件采用 3D 金属打印工艺，有望实现量产、且良率更高的供应链。         

    一、认识3D打印

    增材制造（AM）又称“3D 打印”，是制造业有代表性的颠覆性技术：它基于三维模型数据，采用逐层叠加材料的方式，直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型；增材制造或将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工，有望解决同类型零部件难以加工的难题。

    增材制造加工在多种应用场景具备使用优势：

    1）贴合“设计引导制造”的创意驱动，快速加工成形结构复杂的零件；

    2）缩短产品研发周期

    3）材料利用率高，有利于降低制造成本：①增材制造材料利用率远超航空锻造；②材料利用率高于传统加工模式。

    4）制造模式优化

    二、行业现状

    1.我国增材制造产业正在迈向规模化、自主化、集聚化发展新阶段

    1）我国增材制造产业整体实现从研发创新向产业规模化发展蜕变：

    ① 企业数量持续增加；

    ② 装备营收占比超过一半。

    2）我国增材制造装备实现从进口为主到自主生产转变：

    ① 我国高精度桌面级光固化增材制造装备、多材料熔融沉积增材制造装备持续保持领跑并畅销海外

    ② 我国增材制造装备海外认可度不断提高：2022 年，我国增材制造装备（含消费级）出口 228.7 万台，较 2019 年增长 59.7%。

    3）增材制造技术应用实现从原型制造向直接制造发展

    由快速制造原型样件逐步向直接制造最终产品质变，已应用于航空航天、医药、汽车等国民经济 39 个行业大类、89 个中类，覆盖产品结构设计、原型制造、批量生产、工装制作、保障修复等全寿命周期。

    2.增材制造应用场景广泛，在航空航天、汽车、医疗等领域大有可为

    1）航空航天应用最多。

    现代航空发动机由成千上万个零部件组成，通常具有复杂的结构，其中静态构件对服役性能的要求相对较低，符合现阶段增材制造的发展水平，已有相当数量的静态构件采用增材制造技术制造并应用。增材制造技术较为适合于航空发动机转动件复杂叶身结构的加工。

    2）汽车制造领域

    随着增材制造技术的不断成熟和汽车制造业对整车节能减重要求的日趋严苛，应用增材制造技术打印生产出来的汽车配件，不仅结构强度增高，自重还大幅降低，这一关键优势，使增材制造技术在汽车行业的应用越来越广泛。

    3）医疗领域

    医疗领域对增材制造技术的应用快速增长，2019-2021 年全球医疗行业增材制造市场规模自 16.5 亿美元增至 23.78 亿美元，CAGR 达 20.07%。

    三、产业链

    材制造经过近 40 年的发展，已经形成了一条完整的产业链：

    1）上游：主要包括增材制造装备零部件、三维扫描设备、增材制造软件系统、专用材料生产工艺及设备等；

    2）中游：以 3D 打印设备生产厂商为主，大多亦提供打印服务业务及原材料供应，在整个产业链中占据主导地位；

    3）下游：行业应用已覆盖航空航天、汽车工业、船舶制造、能源动力、轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意、建筑等各领域。

    1.增材制造上游

    增材制造上游具体包括增材制造装备零部件、三维扫描设备、增材制造软件系统、专用材料生产工艺及设备等环节。

    2.增材制造中游

    增材制造设备是牵动增材制造行业发展的关键之一，增材制造的核心专利大多被设备厂商掌握，因此设备厂商往往在整个产业链中占据主导地位，这些厂商大多亦同时提供打印服务业务。

    增材制造设备可分为桌面级打印机和工业打印机。1）桌面级打印机：随着国外桌面级打印机相关专利保护到期，国内桌面级打印机厂家数量快速增长，加大了国内桌面级增材制造市场的竞争程度；2）工业级打印机：与桌面级打印机相比，工业级打印机技术限制多，资本投入大，一直以来发展较为缓慢，但当前工业级增材产业受到国家政策大力支持，市场呈现出快速增长形势。

    四、市场前景

    1.钛合金核心优势：卷轴的轴盖是影响折叠屏厚度的关键，钛合金技术可以让轴盖变得更轻更薄，从而带动折叠屏整体厚度和重量的下降。

    相比以前手机以不锈钢（硬但不轻）和铝合金（轻但不硬）为主，钛金属能更好地兼顾硬度和重量，做到又轻又硬。目前主流折叠屏手机中，机身最薄的的华为 Mate X3，厚度为 5.3mm。Magic V2 的厚度或将达到 5.2mm，比竞争对手极限薄了 0.1mm。

    2.3D 打印：顺应消费电子引入钛合金技术，市场空间有望加速打开

     3D 打印：解决钛合金技术量产痛点。虽钛合金材料优势明显，但是加工难度大、良率低，从而造成成本过高，因此一直没在手机市场广泛应用。此次荣耀手机结构件采用 3D 金属打印工艺，有望实现量产、且良率更高的供应链。

    五、市场空间

    Counterpoint Research 预测，2022 年全球折叠屏智能手机市场将从 2021 年的 900 万部增长 73%至 1600 万部，而 2023 年这个数字有望增长到2600 万部。预计到 2025 年，折叠屏手机将占高端市场 40%～50%。除华为、苹果外，目前三星、OPPO、vivo 等公司都开始加速跟供应链沟通和测试，试图在下一代产品中用上钛合金技术。如钛合金技术使得卷轴变得更薄更窄、让折叠屏手机在折叠后的厚度跟直板机一样，有望挑战直板机市场、市场空间潜力大。

    目前钛合金轴盖的材料成本 30 元左右，加工成本在 200-300 元之间。未来随着 3D 打印技术在钛合金卷轴量产进一步规模化、良率进一步提高，带来边际成本下降，价格有望进一步下跌。

    六、3D打印十大龙头股

    　铂力特(688333)：西安铂力特增材技术股份有限公司的主营业务是金属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。公司的主要产品有3D打印设备及配件（自研）、3D打印定制化产品、3D打印原材料、3D打印技术服务、代理销售设备及配件。

    　　宝钛股份(600456)：宝鸡钛业股份有限公司主要从事钛及钛合金的生产、加工和销售。主要产品为各种规格的钛及钛合金板、带、箔、管、棒、线、锻件、铸件等加工材和各种金属复合材产品；2018年，公司荣获“全国有色金属标准化技术委员会技术标准优秀奖一等奖”、“钛锆及其合金标准研制创新示范基地”荣誉称号，完成起草国家、行业、协会标准28项，获批国家、行业、协会标准12项。2019年上半年，公司获得各级科技成果奖13项，获得1项发明专利和1项实用新型专利授权。

    　　悦安新材(688786)：江西悦安新材料股份有限公司主营业务为羰基铁粉、雾化合金粉及相关粉体深加工产品的研发、生产与销售。公司产品为超细金属粉末及相关深加工制品,主要包括羰基铁粉系列产品、雾化合金粉系列产品、软磁粉系列产品、金属注射成型喂料系列产品、吸波材料系列产品。公司获得2019年第一批专精特新“小巨人”企业,2018年赣州市级创新型成长型企业等荣誉。

    　　光库科技(300620)：珠海光库科技股份有限公司是专业从事光纤器件的设计、研发、生产、销售及服务的高新技术企业。公司主要产品为光纤激光器件和光通讯器件，按照功能可以分为隔离器、合束器、波分复用器、分束/耦合器等，产品主要应用于光纤激光器、光通讯等重要领域。2018年申报博士工作站成功获批。基于上述平台，公司与中国科学院、天津大学、中国香港科技大学、北京理工大学等一流的科研院所展开了一系列的项目合作，承担了多项国家级、省市级科研课题。截止到2019年12月31日，公司及子公司共拥有知识产权75项:其中发明专利9项,实用新型专利58项,软件著作权8项。

    　　苏大维格(300331)：苏州苏大维格科技集团股份有限公司是国内领先的微纳结构产品制造和技术服务商,主要为客户提供不同用途微纳光学产品的设计、开发与制造服务。公司主要产品为微纳光学产品、反光材料。公司承担了多项国家级科研项目,并获得国家科学技术进步二等奖,中国优秀专利奖等奖项,具有持续的技术研发创新能力。

    　　中洲特材(300963)：上海中洲特种合金材料股份有限公司的主营业务为耐腐蚀、耐高温、耐磨损、抗冲击的高温耐蚀合金材料及制品的研发、生产和销售。公司的主要产品为铸造高温耐蚀合金、变形高温耐蚀合金、特种合金焊材、焊材贸易、表面堆焊服务。公司通过ISO9001质量管理体系,ISO14001环境管理体系,OHSAS18001职业健康安全体系,ISO13485医疗器械质量管理体系,ISO17025检测和校准实验室能力认证；通过欧盟CE-PED(2014-68/EU)承压设备指令,美国石油协会(API)API-20A,API-20B产品认证；铸件6种材料，锻件10种材料(12种工艺)先后分别通过了第三方DNV(挪威船级社)和第二...

    　　华民股份(300345)：湖南华民控股集团股份有限公司主营业务是专注于新材料技术开发与应用。主要产品为磨球、磨段、传统衬板、3D喷焊衬板、PIP、军品服务、锤头等。2018年，公司的PIP技术获得绿色制造技术进步一等奖。

    　　博实股份(002698)“”哈尔滨博实自动化股份有限公司主要从事石化化工后处理成套设备的研发、生产和销售,并为客户提供相关的服务。主要产品包括粉粒料全自动包装码垛成套设备、合成橡胶后处理成套设备、(高温)炉前作业机器人、全自动装车机（智能货运移载设备）、工业废酸、酸性气体治理与循环再利用工艺及装备、产品服务。　公司为国内石化化工领域粉粒料全自动包装码垛成套设备、橡胶后处理成套设备的主要供应商，处行业主导地位。

    　　华翔股份(603112)：山西华翔集团股份有限公司主要从事各类定制化金属零部件的研发、生产和销售业务。主要产品有：压缩机零部件、工程机械零部件、汽车零部件、泵阀及其他类。公司已发展成为铸造行业综合型领先企业之一。公司已连续三届（每届四年）被中国铸造协会评选为“中国铸造行业综合百强企业”，排名稳步提升，在2018年评选的第三届“中国铸造行业综合百强企业”中排名第七位。

    　　楚江新材(002171)：安徽楚江科技新材料股份有限公司的主营业务为铜基材料、钢基材料、新材料、高端热工装备的研制、生产和销售，公司主要产品包括精密铜带、铜导体材料、铜合金线材、精密特钢、碳纤维复合材料和高端热工装备。铜板带材加工能力居国内同行业前列,公司利在废杂铜综合利用领域形成了系统的废杂铜分选、熔炼技术,在生产中采用添加稀土复合精炼剂、采用硼砂熔液进行覆盖、光亮退火及特殊的表面脱脂钝化等特殊工艺具有国内行业领先水平。