嘉賓介紹：鄧軻，中航證券新材料行業首席分析師，曾就職于工信部、中泰證券，連續多年新財富、水晶球評選獲獎團隊核心成員，擅長新材料研究和宏觀周期研究。2021年加入中航證券；劉牧野，約翰霍普金斯大學機械系碩士，2022年1月加入中航證券，擁有高端制造、硬科技領域的投研經驗，從事科技、電子行業研究。
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作為一項顛覆性技術，增材制造目前發展到哪一階段了？其下游應用有哪些？民用領域有多大的市場空間？產業鏈有哪些投資機會值得關注？對此，中航證券鄧軻跟大家分享精彩觀點。
鄧軻表示，增材制造又稱為3D打印，優點層面最顯著的是其適合制造復雜零部件，因為它不受零部件形狀和內部復雜度的干擾，因此比較適用于制造結構比較復雜，傳統工藝難以實現的零部件。
其指出，增材制造的下游應用主要在航空航天、醫療、汽車、消費電子等領域。以前3D打印的產品規模最多只有萬件，比如航空航天領域，但是現在轉向消費電子領域了，需求可能會在年產上百萬甚至上千萬件。
以下為文字精華：
1.中航證券鄧軻：增材制造工藝具備這幾大優勢
提問：首先介紹一下增材制造工藝？
鄧軻：近期一款折疊屏手機的鉸鏈部分首次采用鈦合金的3D打印的工藝，這代表著增材制造在消費電子這一民用領域取得了里程碑式的進步
我們團隊剛剛發布了一篇最新的行業專題報告，叫做打開批量生產的新階段，著重探討了增材制造工藝實現生產規模和應用領域的跨越，需要面臨哪些難點以及如何解決，與當前的行業發展新變化比較貼合
增材制造又稱為3D打印，簡單來說，我們把三維模型進行切片處理，然后在二維的輪廓上，進行逐層的堆疊材料，最后形成實物，可以制造出形狀比較復雜，內部充滿空腔的傳統工藝難以制造的復雜零部件。
由于增材制造的加工過程，是從二維到三維的堆疊，因此也呈現出比較鮮明的優缺點。
優點層面主要包含以下幾個方面，第一個最顯著的特征是其比較適合制造復雜零部件，因為它不受零部件形狀和內部復雜度的干擾，因此比較適用于制造結構比較復雜，傳統工藝難以實現的零部件。
第二個優點是容易實現一體化和輕量化的設計。在保證零部件性能的前提下，通過拓撲優化和結構設計等因素將復雜的結構來進行簡單化設計，從而達到減重的效果。同時特殊的加工方式也是比較大的，節約了一些鉚接，焊接的部件，從而提升了零部件的性能和可靠性。
第三個優點是它可以極大的縮短研發周期。因為增材制造技術，相比于傳統工藝，不需要像模具夾具等傳統輔助工具，可加快產品研發進度，節約模具費用，提高迭代速度。
第四個優點是材料利用率較高，傳統的鑄造鍛造工藝，在加工過程中，原材損耗非常大的，但是增材制造根據二維的輪廓來添加材料，按需生產，同時加工的余料還可以進行二次的回收利用，因此材料利用率更高。
最后一個優點是可提高產業鏈供應鏈的柔性。增材制造省去了大型產線建設，按需生產縮短產業鏈，減少庫存的風險，尤其是在當下全球地緣環境比較復雜，供應鏈安全受到挑戰，以及下游需求不具備不確定性的背景之下，新工藝具備很強的現實意義。
說完這些優點之外，我們也得承認它存在一些缺點。比如增材制造技術，在加工材料層面比較受限，目前整個材料類別以粉材石材為主，同時加工精度，包括表面粗糙度以及加工效率，與傳統的精密加工還有一定差距。
雖然說目前在小批量的情況下，增材制造技術可以趕上目前的鑄造水平，部分的零部件通過后端熱處理后可以趕上鍛造水平。目前主要的對標和競爭技術還是小批量的精密鑄造，因此適用范圍有限。
2.中航證券鄧軻：增材制造產業鏈下游應用廣泛
提問：增材制造行業在材料和工藝上的發展，進行到哪一步了？
鄧軻：早期3D打印成本比較高，但是它具有無模具的優勢，早期更多用在偏定制化，還有修復零件的小規模需求層面，幾十件到上百件的級別。所以這個領域的需求，呈現出比較低頻少量的特點，市場空間小，技術成熟度也低。
但是隨著技術發展，3D打印技術數呈現出高復雜度，輕量化的特點。下游終端領域的設計環節人員，認知度也在逐步提升，增材制造成為了提高某些武器裝備的重要選項，尤其是在航空航天領域，在導彈，無人機等耗材屬性比較強的細分領域，增材制造技術得到長足發展。
增材制造從發展歷程和現狀看，產品規模從最開始的修復性和定制化需求，逐步發展為上千件上萬件的小規模需求，直至目前在消費電子領域出現了比較大的突破，產品規模是有望實現百萬級甚至千萬級的突破。
提問：產業鏈的分布情況能不能再給大家介紹。
鄧軻：增材制造產業鏈目前分為上中下游三個環節，上游主要包括原材料以及核心的硬件軟件，原材料包括金屬類別和非金屬類別，其中金屬類別的目前差不多40%是鈦合金材料，硬件方面主要是包含激光頭等。
中游主要分為3D打印設備和服務。下游主要是在航空航天、醫療、汽車、消費電子等領域。經過這么多年的發展，產業鏈分化出了多種增材制造的企業類型，這些企業之間業務有所交錯，形成獨特的業界生態。
其中主要分為三類企業，第一類我們常說的就是傳統的增材制造的企業。伴隨著今年國內航空航天產業快速發展，軍品訂單釋放，這些企業也得到快速的發展，積極向上下游進行延伸。很多頭部的企業已經是形成了從原材料到設備到下游終端打印服務的全產業鏈分布。
第二類有一些傳統業務的企業在向這個領域進行滲透，這些企業本來是做傳統業務的，但是憑借著自身的技術以及客戶渠道等優勢，也在這一新興行業中占據一席之地。
第三類是下游終端的用戶，典型的是主機廠的科研單位，其也會采購增材制造業設備，用于科研生產任務通過購買一些3D打印設備建立自己的3D打印加工中心。
3.中航證券鄧軻：增材制造打開民用天花板
提問：大批量生產還有哪些難點需要解決？市場的痛點在哪？
鄧軻：以前3D打印的產品規模最多只有萬件，比如航空航天領域，但是現在轉向消費電子領域了，需求可能會在年產上百萬甚至上千萬件。
要實現這種大規模的生產，需要滿足三個重要因素：低成本、高效率、一致性。低成本方面，相比于傳統工藝，增材制造的設計加工和后端熱處理，以及最終檢測，總體成本一定要持平或低于傳統工藝。高效率方面，指3D打印必須要具備大規模生產所需要的產能，因此對于設備集群化生產提出比較高的要求。最后一點是一致性，指打印大批量零部件，最終成型誤差要比較小，這對設備的打印精度和穩定性提出了較高要求。
因此要實現我們剛才上述所說的三個因素，就需要在設備工藝以及材料層面去進行一些相應的改進。
在降低成本層面，我們可以通過降低原材料粉末的價格，通過大規模生產，提高出粉率的方式降低原材料成本。設備價格方面，雖然國內很多頭部3D打印企業，可以研發以及組裝3D打印設備，但是其中有些核心硬件，比如激光頭、振鏡等，國產替代化率仍低。隨著國產化替代的進程加速，設備層面成本有望進一步降低。另外比如提高打印的效率，產能利用率以及良品率等，也能有降本效果。
提高效率層面，我們可以通過流水線作業，包括增加光源數量以及提高打印層厚以提升效率。一致性層面，這就要求在粉末到設備到打印服務的標準體系，需要建立一套非常標準化的體系。
提問：3D打印有可能成為3C制造的新趨勢嗎？
劉牧野：如果一旦生產效率上來，我們認為它會成為一個非常大的趨勢。
從3C制造的歷史看，回顧09年，蘋果的iPhone和Mac采用了全新的金屬框架，然后金屬零部件全部都是定制化零部件，所以傳統的一些通用化的CNC耳機床沒有辦法滿足蘋果當時的需求。
從2009年開始，蘋果開始向全球下單，去采購定制化的CNC設備。舉一個非常勁爆的數據，比如說第一年 CNC的機床訂單可能只有1萬臺，第二年10萬臺，第三年馬上到50萬臺，增長速度非常快，映射到今天的3D打印在消費電子的應用，一旦蘋果、榮耀、三星這些消費電子大廠決定某某零部件需要使用3D打印生產，我們認為可能會重演一波09年蘋果帶領的一波全球浪潮。
再往其他的應用領域看，汽車行業也在往電子化輕量化發展，也出現了一些3D打印的應用，主要原因在于3D打印可以提供制造一些比較復雜的結構，能夠使用輕便的纖維材料去給汽車減重。
比如特斯拉，大眾，寶馬，都已經慢慢嘗試用3D打印去替代他們的一些關鍵零部件，我們認為趨勢可能存在，但是還需要等待一些材料端，技術端的突破。
提問：未來增材制造可能在哪些下游領域進一步打開市場空間？
鄧軻：目前3D打印的生產規模在千噸萬噸級別，尤其是在航空航天領域已經走過從0-1的過程，正大步邁向從1到n的快速增長期。在民用領域，我們仍需要一點耐心，因為民用對于成本和大規模生產的要求比較高。
所以目前增材制造技術在民用細分領域，應用還沒有形成一定的規模。但是隨著后續成本效率和一致性等問題的解決，其下游應用領域一定會不斷拓展。
不過隨著在民用市場批量應用的出現，行業天花板將進一步打開，包括3C領域，汽車領域的散熱器零部件，醫療領域的齒科環節，模具行業等，3D打印工藝已經大規模普及，未來也有望進一步來大規模使用。民用行業天花板進一步打開之后，也會帶動相關公司的業績實現跨越式成長。當然大規模批量生產還需要一定的耐心，但是目前3D打印技術的應用突破也遠超于此前對于產業的預期，后續可以對這一賽道保持密切關注。
