化学三大天然材料中国传统艺术材质传统制造技术的特点

　　海内金属3D打印企业次要客户集合于航空航天高端配备范畴，红利才能和不变性较 高，有益于营收范围的稳步增加

　　海内金属3D打印企业次要客户集合于航空航天高端配备范畴，红利才能和不变性较 高，有益于营收范围的稳步增加。外洋金属3D打印龙头3D Systems次要客户范畴较 为分离，汽车、航天、医药、质料和各种消耗级市场皆有所浏览，虽然2021年毛 利率为43%，但时期用度率高达约48%，此中贩卖及普通行政用度率较高，必然程 度上反应消耗级及产业级市场的合作较大且推行使用的难度。海内企业在品牌效应、 渠道、手艺等方面有所优势的情况下，多个范畴多管齐下难度较大且难以不变快速开展。航空航天范畴客户粘性较大，贩卖用度率相对较低，红利才能的绝对值和不变性常常可以获得牢靠包管，因而大大都海内优良企业次要依托于航空航天范畴开展并逐步拓宽市场。据铂力特招股仿单，2018年铂力特在航空航天范畴的次要客户比例高达68.94%，为红利质量和生长不变性供给了主要保证。

　　巨子规划催化金属增材制作市场热度，客户粘性不敷下主营装备贩卖的公司功绩安 全边沿较低。SLM SOLUTIONS GROUP是德国一家金属增材制作手艺抢先的供给商。SLM Solutions努力于在挑选性激光融化，真空和金属锻造范畴的机械和集成体系处理计划的研制。SLM Solutions下旅客户涵盖航空航天，能源，医疗保健和汽车行业。2016年9月SLM收到GE的要约收买，但因收买未到达75%的最低门坎后于同年10月末停止。SLM于2014年5月上市，在2016年GE连续收买多家金属增材制作企业时期，叠加9月末GE对SLM的要约收买，SLM股价在2016年整年的涨幅为70.99%。但在前期，因SLM主营装备贩卖且范围较小，抗风险才能较低，营收增速逐渐下滑。2017年，据SLM公司年报，公司2017年虽有较大额定单，但定单的签订却有所提早到年后，公司称“固然客户对我们的产物很感爱好，但到实践签订的时分客户却都很缄默”；2018年，因一台机械在内部运输过程当中破坏，公司在与客户停止会谈过程当中回绝对某些条目如扣头停止退让，定单受较大影响，且因为增材制作的使用仍处于前期浸透阶段，公司拓展新客户压力增长，营收增速呈现较大幅度的下滑。2017年营收增速从2012年以来的两位数回落到个位数达 2.21%，次年营收增速更是下滑至-13.13%。从毛利率近几年持稳看，公司产物并未有较大幅贬价，或反应公司实践手艺溢价才能在同业中仍旧较强，影响红利范围及才能的提拔枢纽或在于客户对增材制作产物的承受水平而非业内合作。

　　金属3D打印新老企业并存，老牌龙头职位稳定，小型企业开展疾速，中低端市场竞 争剧烈。3D打印质料可分为金属和非金属两大分类，差别质料需求差别的打印道理 和装备。美国企业以非金属质料为主，欧洲企业更倾向于金属质料范畴。EOS、SLM solution、3D Systems、Concept Laser/ Arcam（GE收买）等老牌金属3D打印巨子在晚期引领了财产的开展，凭仗手艺劣势和企业的深沉秘闻，曾经具有较高的市场份额和客户认知度，而且老牌龙头企业大多与客户高度绑定，职位相对稳定。Desktop Metal、Digital Alloys等新创企业大多建立于2010年当前，相干专利到期背工艺壁垒低落，新创企业经由过程不竭改良工艺手艺、立异营业形式、提拔本钱掌握，部门企业开展疾速。可是因为老牌企业经由过程持久市场开辟保持着较高的客户不变性，并且金属 3D打印范畴敌手艺和资金的请求很高，大大都小范围3D打印企业处于吃亏形态，加上在当局鼓励政策下出现了多量企业。

　　关于金属3D打印（增材制作）而言，其特征决议了它的使用将是传统制作工艺的重 要弥补而非完整替换，且体如今不偕行业的差别环节上使用均有所差别。据德勤征询公布的《2019 科技、传媒和电信行业猜测》与《Additive manufacturing methods –state of development, market prospects for industrial use and ICT-specific challenges in research and development》，与利用数控机床比拟，增材制作的每 个零件本钱愈加昂扬，且每一个零件制作工夫为数小时而非数分钟（一样不包罗精加工和各种前期加工工夫）。相对传统制作业善于的批量化、范围化消费范畴，3D打印服从较低、本钱较高。别的，3D打印机今朝功用比力单一，关于差别的质料，能够需求差别型号、工艺的打印机，这就需求制作企业购买多台差别型号打印机，增长了消费本钱。虽然云云，某些零件只能够经由过程3D打印建造，如部件内多少蜂窝构造。别的，当零件量太低时，如原型建造和模具使用环节，传统制作办法和减材制作工艺分歧用大概本钱太高、工夫太长时，则也“只可”接纳3D打印办法。基于3D打印本身的特性，从环节上来看，3D打印更倾向于设想端，更合用于部门小批量、本性化、定制化高端产物的设想与消费，在铸模、铸件、东西、模具和夹具上亦有更普遍的使用。

　　3D打印机能的提拔与本钱的低落使其使用范围逐步扩展。从1993到2012年3D打印 市场不断开展低迷，因为机能不高，使用范畴狭小。2012年以后，3D打印快速开展， 得益于新的打印机、耗材和贸易形式的推出，不竭提拔3D打印机机能和探究使用 鸿沟。行业巨子放慢收买，扩大环球化贩卖收集，亚太市场从无到有，欧洲经济回暖等多重身分促使比年来3D打印行业得到快速开展化学三大自然质料。西欧市场占比力大，中国市场有增加潜力。据中国增材制作财产同盟统计，在2015-2017年的3年间，我国增材制作财产范围年均增速超越30%，高于均匀程度。从2018年地域增材制作装备装机量散布格式看，据铂力特招股仿单，北美、亚太、欧洲为环球最次要市场，其平分国度看中国装机量占比达10.6%位于环球第二，略高于日本的9.3%，但较大幅低于美国的35.9%。中国地域3D打印市场是代价高地，今朝海内财产化不敷，高端金属质料紧缺。但跟着政策搀扶、手艺瓶颈霸占和企业间协作加深，中国市场3D打印将获得快速开展。

　　金属增材制作SLM、EBM、LENS手艺正逐渐加大在航空航天范畴的使用。使用到航空航天制作范畴的金属增材制作手艺，按工艺范例次要可分为: 激光选区融化 (SLM)，电子束选区融化(EBM)，激光近净成形(LENS)等，这三项手艺在航空航天制作中都有许多使用。此中，SLM 手艺是比年快速开展的新型金属增材制作手艺，在团体化航空航天庞大零件等范畴具有普遍使用远景。今朝，西欧兴旺国度特别是美国在SLM的装备研发、软件开辟、粉末原质料制备、工艺优化及质量监测等方面处于抢先职位。别的，3D打印市场近几年最大的改变是市场从塑料打印转向金属打印。据德勤《2019科技、传媒和电信行业猜测》陈述，2017至2018年间，一项3D打印行业查询拜访显现，虽然塑料仍旧是最多见的物料，但塑料打印在3D打印范畴的占比仅一年已从88%下滑至65%，而金属打印的占比从28%增至36%。

　　在保持打印及增材制作装备手艺劣势的根底上，公司经由过程拓展质料效劳进步客户粘 性及红利才能。据上文，打印装备毛利率颠簸较大中国传统艺术材质，而打印质料营业具有轻资产、高毛利的特性，而且比拟装备，其具有消耗品的特性，是现金流可连续性较强的优良资产之一。基于此，公司在保持其3D打印及增材制作装备手艺劣势的根底上，努力于进步便宜打印质料研制才能及贩卖渠道。一方面，公司不竭进步自产质料的机能及推出可合适打印的多种专有质料。21世纪初，3D体系公司借助其更新的体系，已施行了专有的闭环物料运送体系，并引入了新的工程物料，以期从头得到其可耗损的常常性物料收益营业，并研发公用于自产装备的质料。2004年，其自产公用质料营收已到达团体支出的三分之一。比方，2006年第二季度，3D Systems推出了DuraForm FR，公用于新型Sinterstation Pro SLS体系。DuraForm FR进一步扩展了TDSC的合作职位。停止2013年，公司大多3D打印质料是其专有的，间接使用于自产装备，包罗Accura DuraForm、CastForm、LaserForm和VisiFel等质料系列。另外一方面，公司采纳“强迫贩卖”方法，加大其质料营业在客户群体中的浸透。公司经由过程RFID芯片跟踪打印装备质料的利用，并经由过程“处罚性损伤补偿”（好比打消对打印体系的保修），来“强迫”客户利用其专利质料。但大大都客户挑选专利质料是为了本人的长处，由于大都质料是与公司体系一同设想的，体系在这些公用质料上运转速率更快、服从更高。别的，公司3D打印部件的质料本钱凡是大大低于终端用户所打印装备的代价，因而少有客户“诟病”此种贩卖方法。

　　3D打印手艺在民用航空范畴一样备受存眷。波音、空客、GE将其作为计谋性手艺之 一停止霸占，并已展开规划建立。我国3D打印手艺固然起步较晚，但也获得了灿烂 的成绩。中国商飞设想制作的国产大飞机C919在设想过程当中也大批接纳了3D打印技 术制作的钛合金手艺部件。3D打印在民用航空航天市场的使用不只体如今制作范畴， 也体如今机务维修方面。3D打印策动机零部件的呈现处理了策动机维修所需备件的采购困难。操纵3D打印手艺能够便利快速地制作出所需的零备件，处理了航空策动机维修企业接纳传统办法长工夫内没法满意装备、工艺等根底前提的困难，大大收缩了维修周期。在机务维修范畴，会打仗到许多形状构造庞大的异形零件，在高空的极度情况下，能够发作构造的形变，这时候候能够操纵3D打印制作出一样零件停止比照、丈量断定磨损大概腐化状况，从而肯定该零部件能否需求改换。

　　专利规划较早奠基开展根底，先发劣势抢占利基市场。据上文，3D打印行业中心技 术集合在打印装备及打印质料的研制。3D体系公司在2009年大肆并购前期，就已掌 握较多中心专利。比方，公司在1986年开始推出基于SLA手艺的快速原型制作手艺， 2001年经由过程收买DTM（挑选性激光熔融手艺SLS开展者，该手艺于1992年推出）进入了高端体系市场。除打印装备外，公司在晚期已具有打印多种质料，包罗金属、塑 料、尼龙、白腊等的才能，并可在统一型机械中完成打印。至2014年，3D体系公司已具有为客户供给超越100中质料的打印效劳。别的，公司连续推出利基市场产物，将其手艺逐渐拓展至新兴市场。2005年，公司推出使用SLS手艺的Sinterstation Pro Models 140及230，接纳智能处置体系、模块设想、主动粉末处置、灵敏激光安插等多种先辈手艺。彼时，公司推出第四代产业级抢先装备InVision LD打印装备，价钱为1.49万美圆，并使用于教诲市场，逐渐浸透入其时的新兴范畴，为后续的全财产链 规划奠基必然根底。

　　金属增材制作手艺开展中有三个主要的身分，装备、质料和工艺，今朝在这三方面另有进步的空间。为了扩展3D打印手艺的使用范围，金属增材制作手艺正在野着低本钱、大尺寸、多质料、高精度、高服从标的目的开展。（1）金属增材装备朝着大型化、 专业化标的目的开展。跟着对打印大尺寸构造和特定范畴的需求不竭增长，金属3D打印装备朝着大型化、专业化开展曾经成为趋向。（2）可打印原质料不竭增长，复合质料打印开端呈现。今朝使用于金属3D打印的原质料品种偏少、质料质量不高，跟着增材制作在产业范畴的不竭浸透中国传统艺术材质，市场关于金属3D打印可完成多质料混淆打印的需 求也逐渐上升。别的，多种复合质料同时打印开端呈现，可分离差别质料的长处。（3）开辟新的金属增材制作手艺。传统的金属增材制作手艺存在高本钱、服从低等成绩，此中服从低也是限定增材制作在很多范畴替换传统减材制作的枢纽身分之一。估计跟着将来该手艺的逐步成熟，如激光功率的进步、打印途径的优化等，增材制作消费速度或有所改良。

　　全使用范畴规划下公司与行业团体范围协同性凸起，前期3D打印浸透率不敷限定规 模扩展。3D体系公司虽于90年月初建立，但其营收范围却相对较小，2000年打破1 亿美圆到达1.10亿美圆，2010年才到达1.60亿美圆，以后跟着公司开端大范围并购其营收范围完成了较大提拔，2021年营收到达6.16亿美圆。此中，在公司开展前期 （指公司开端大范围并购的2009年之前），3D打印使用浸透率不敷是形成公司运营 范围较小的次要缘故原由。一方面，市场的疲软来自于昂扬的机械价钱，产业级市场不容易消化，更不消谈前期才逐步增加的消耗级市场。据WILLIAN BLAIR & COMPANY， 在1996年之前，相干机械的ASP靠近30万美圆，市场需求仅范围于部门大型公司及科研院所。前期，次要厂商开端推出低本钱的3D打印机械及增材制作体系。3D体系公司次要合作敌手之一，Stratasys在2002年推出行业内第一台线D打印机械，该型机械的价钱降落至2.99万美圆，2006年类似产物价钱降落至1.89 万美圆。另外一方面，相干必须软件如CAD建模东西等还没有开展成熟，和此类软件的高价钱限定3D打印手艺的更新换代。据WILLIAN BLAIR & COMPANY称，CAD设想席位在90年月初大要破费4万至5万美圆，到2005年只需破费5000美圆。基于此， 在该期间，行业浸透率的不敷以致公司营收范围较低，且与行业的协同性较大。

　　增材制作对原质料操纵率较着高于减材制作，但装备本钱高，今朝多为小批量消费。相较于传统建材制作中质料去除、切削、组装等流程，增材制作按分层制作、逐层叠加的工艺次第，减免了打磨、拼接等过程当中质料的华侈，据铂力特招股仿单，金属3D打印手艺质料操纵率可高达95%。按照Nano Dimension官网消息《Additive Manufacturing Cost Drivers: 4 Key Considerations》，增材制作整体本钱与传统制作业比拟其实不存在较着优势，但增材制作初始精细装备本钱占总本钱45%-74%；按重量计较化学三大自然质料，增材制作质料的本钱比传统制作质料高8倍，装备、质料本钱低落依托手艺且周期长，边沿本钱随销量增长险些稳定，难从范围经济受益，招致今朝3D打印产物次要是小批量形式。

　　批量消费其实不克不及进一步低落边沿本钱，这限定了3D打印产物多量量制作构成范围效 应。为更好的阐发AM制作过程当中的本钱变革状况中国传统艺术材质，《Analyzing Product Lifecycle Costs for a Better Understanding of Cost Drivers in Additive Manufacturing》（C. Lindemann，2012年）一文中接纳Augsburg的一个汽车部件样本消费案例停止阐发，对机械操纵率、折旧、投资、保护用度、构建速度、质料价钱等枢纽身分停止限制，证明机械本钱占比高达70%以上。后续论证发明，增长消费数目后，单元本钱呈现断崖式降落后根本不再受数目增长影响，这是因为制作室操纵率对扩展产能不再敏感，而单元产物所需质料牢固，即批量消费其实不克不及进一步低落边沿本钱，这限定了 3D打印产物多量量制作构成范围效应。而在以后的论证中发明，改动构建速度、质料本钱对本钱构造影响较大，而改动操纵率、机械投资对本钱构造影响较小，这阐明3D打印本钱低落次要环节集合在装备、质料手艺晋级。

　　颠末30多年的开展，3D打印手艺不竭完美，今朝已构成了3D生物打印、有机质料打 印、金属打印等多种打印形式，鉴于海内大型3D打印企业如铂力特等主营金属打印， 本文重点阐述该打印形式的特性。金属3D打印普通操纵激光、电子束能量源融化金 属粉末，使得金属粉末熔结中国传统艺术材质，聚集构成一个团体构造。在全部工艺中金属粉末的输入方法有两种，铺粉和送粉。按照差别送粉方法，金属3D打印工艺道理分为定向能量堆积（也称为送粉）和粉末床选区融化（也叫为铺粉）。铺粉指把金属粉末铺到基板上，构成一个薄层，然后经由过程激光融化薄层上的特定地区进而熔结在一同。与铺粉比拟，送粉未构成薄层，经由过程粉末喷嘴间接把粉末运送到激光在基体上构成的熔池中，熔构造成一个团体。支流的金属3D打印手艺按照道理能够大抵分为激光选区融化手艺（SLM）、电子束融化成形（EBM）、激光净成形手艺（LENS）、电子束熔丝堆积手艺（EBF）等。

　　3D打印手艺在航天航空范畴也存在必然的缺点，还需求手艺不变性考证积聚。增材 制作手艺因为自己各向同性的特性决议了机器机能，在差别标的目的的颠簸相对较大。比方，据《激光增材制作在航空航天范畴中的使用》（贾玉梅，2019年7月）一文， 因为内应力成绩和内部质量难控多变等身分，掌握增材制作成形零件的变形开裂是 一个永久的成绩。别的，在增材制作手艺制作的零件机器机能不变性到达航空航天部分的请求之前，还需求做进一步的事情化学三大自然质料。跟着手艺的改良和科技程度的进步，3D打印无望在航空航天范畴或有更大的作为。

　　2009-2014年大肆并购，以完成全财产链及多市场范畴规划。在2009年之前，公司 也有停止并购，但数目较少、范畴多为打印手艺的收买。比方1997年收买EOS的 stereos平面印刷营业、2001年收买DTM得到挑选性激光熔融手艺等。2009~2014年， 是公司快速开展的期间，时期大都营收由并购而得，公司也因而完成全财产链及多市场范畴的规划。比方，据Fabbaloo网站消息，停止2015年5月，3D体系公司在已往6年时期停止了屡次收买，累计超越50次；此中，最大的收买系2012年头以1.37亿美圆收买Z corporation和Vidar systems；分范畴，2011年之前公司大大都并购置卖在打印效劳范畴停止，比方2010年从Bytes corporation收买主营小我私家3D打印营业的Bits以进军消耗品市场。2011~2014年间则在硬件、软件和质料范畴的收买力度有所增长，比方2012年收买具有从扫描到CAD软件便宜才能的RapidForm，2013年收买消费消耗者定制3D打印产物的COWEB、环球抢先的3D创作处理计划供给商 Geomagic、以1500万美圆收买挑选性激光烧结打印机研制公司Phenix Systems。

　　持久看，医疗范畴无望也是持久内增材制作次要使用市场之一。据《Global Additive Manufacturing Market, Forecast to 2025》（Frost & Sullivans Global 360° Research Team 2016年5月公布），美国助听器消费在不到500天的工夫内就转换为 100％ 3D打印。这类改变的枢纽是3D打印机令人工劳动麋集型行业改变为主动化行 业。低落本钱，进步质量并以患者为中间，其他子行业也在研讨增材制作手艺。该手艺经由过程供给义肢和牙科的定制功用，和经由过程生物打印（科学家能够在此中打印人类巨细的骨骼，软骨和肌肉）完成了以患者为中间的办法，医疗植入体范畴的定制化特性使其更合适用增材制作手艺。

　　基于前文阐述，次要厂商多停止装备贩卖，但因为装备定制化水平比产物低，且使用范畴较广，下旅客户对其依靠水平较低。装备的定制化水平低的同时，易使公司可经由过程代办署理经销形式培养及拓宽市场，代办署理商及供给商对渠道依靠水平高于直销。关于国际巨子如EOS等，3D打印装备及手艺的推行需求依托经销商，装备经销是拓宽国际市场的主要渠道。而关于铂力特等供给全套效劳的厂商，虽然代办署理营业毛利低于直销，但代办署理国际出名厂商EOS营业有助于其绑定部门主要客户，即经由过程引见客户利用代办署理产物拓展客户群，后促进自产装备停止低本钱替换，进而增进持久协作。就渠道依靠水平而言，因为供给商需求对经销商停止装备配套效劳的专业培训，经销代办署理渠道较直销依靠水平略高，如铂力特次要代办署理德国EOS的几种装备，代办署理贩卖装备及配件营收占比在2016-2018年别离达29.08%、36.51%、27.64%。

　　航空航天范畴正逐渐加大对增材制作的使用，以GE规划及收买历程尤其典范。GE公司从2010年开端规划增材制作手艺，经由过程不竭并购完成从增材制作的用户方到效劳供给方的改变。如上文所述，金属增材制作的工艺特性使其可打印内部构造轻量化的庞大部组件，减重特征下亦吸收国际航空巨子GE公司进入该市场。据铂力特招股仿单，以燃油喷嘴为例，美国GE增材制作公司曾经接纳SLM手艺打印了超越3万个航空策动燃油喷嘴，实践使用于LEAP策动机（我国C919飞机选用的策动机），接纳3D打印手艺比传统消费将零部件数目从20个降为3个化学三大自然质料，重量削减25%，利用寿命耽误到5倍，燃油服从也大大提拔。据GE公司官网，2016年，GE决议建立一个全新的专注于增材制作行业的营业——贩卖增材制作机械、增材制作粉末和工程征询效劳。GE得到了Concept Laser（一家供给激光增材装备的德国公司）75%的股分和Arcam（一家供给电子束增材装备的瑞典公司）76%的股分；金属增材制作关于工程设想发生反动性影响的例子是GE航空的ATP产物，GE Aviation工程师可以将855个减材制作零件削减到12个共同庞大的增材制作零件（占策动机总架构的35%），从而减轻了重量、本钱并进步了机能，GE营业如今有超越10,000种增材部件在运营。

　　海内龙头产物的枢纽手艺目标可以到达外洋巨子同类产物程度，产物团体机能相称。因为3D打印装备枢纽零部件仍旧依靠入口（如激光器、振镜等），海内企业手艺研发次要集合于基于入口零部件之上的装备制作与软件优化，因而短时间内产物机能可疾速遇上国际抢先水准。海内企业具有金属3D 打印工程化使用的丰硕经历，针对下旅客户利用过程当中的难点和痛点，停止相干手艺的优化和改良，产物机能获得了提拔，部门产物目标如成形尺寸、预热温度、氧含量掌握和铺粉服从等方面以至超越了外洋老牌企业。相较于外洋公司近30年的开展汗青，海内增材制作装备起步较晚，固然在长工夫内获得较快前进，但在装备运转的不变性、产物格量等方面需求进一步提拔。

　　金属增材制作工艺可以符合航天航空财产的刻薄前提。比方，飞翔器请求高速、续航工夫长、宁静高效低本钱等前提，对构造设想、质料和制作提出了更高请求。关于增材制作这一改良工艺流程，其较多手艺劣势可以很好地符合航空航天的多项请求。比方，（1）增材制作可完成传统减材工艺没法完成的庞大多少构造件，完成传统工艺没法加工的蜂窝点阵构造，可以在包管机能的条件下大幅减轻部件质量，到达提拔航空航天配备灵活性、速率及节流昂扬的航空燃油费的目标；（2）同时3D打印手艺可以收缩高机能部件的制作流程，无需研发制作部件利用的模具，大大收缩了研发周期，低落工夫本钱，利于放慢项目历程；（3）因航空航天配备退役情况卑劣，尤以航空策动机为典范，利用情况为高温、高压，传统质料难以接受，适配于此类情况的质料的研制难度大、价钱昂扬。增材制作工艺可大幅进步质料操纵率的特性可较好符合这特性，可节流配备研制经费。

　　海内企业开展工夫较短，团体营收范围和市占率程度较低。海内优良企业领衔展开市场培养与国产替换历程，由代办署理逐渐走向自产，基于本钱和需求真个必然劣势，开展远景优良。大都海内3D打印企业于2010年落后入高速开展期，今朝团体市占率仍然较低。跟着自有手艺和产物的不竭前进，海内龙头企业生长较快，已具有必然的市场范围。但比拟外洋老牌企业，海内企业的团体营收范围相对较小，仍有较大的生长空间。因为海内产物比拟外洋同类产物价钱较低，而团体毛利程度较为分歧，都靠近50%，反应出在本钱端具有必然劣势。比方铂力特主推3D打印装备S300均匀单价255.16万，同类产物EOS-M290均匀单价354.63万，在产物机能相称的条件下海内产物具有必然价钱合作劣势。今朝海内企业如铂力特等，正逐渐展开市场培养与国产替换历程。以海内金属3D打印抢先企业铂力特为例，其贸易形式包罗以贩卖代办署理EOS装备产物为先获得不变客户群体，以后向客户保举机能相称但价钱更低的自产产物停止国产替换，由此从代办署理逐渐走向自产。比年来铂力特自产比重逐渐进步，在航空航天范畴逐渐加大利用。

　　金属3D打印整体手艺道路趋于不变，差别企业手艺道路类似，新型手艺使用空间有 限，较难构成合作劣势。金属3D打印颠末多年开展化学三大自然质料，整体手艺道路已根本定型，大 大都企业挑选利用粉末床选区融化（“铺粉”）和定向能量堆积（“送粉”）两大手艺，可是在详细完成工艺上仍有较多不合路线。且新的工艺完成方法仍然不竭出现，不外中短时间内市场拓展难度较大，次要为一些面向特定市场的新型企业等。

　　与传统制作工艺比拟，3D打印具有可成形庞大构造、收缩产物完成周期、产物强度 高重量轻、质料操纵率高档特性，但其本钱也比力高。3D打印手艺的特性详细以下：（1）可制作庞大多少构造的部件，完成一体化消费，构造的庞大性不会带来分外的本钱。设想师不再遭到传统制作工艺的束缚，能够更自在地缔造零件。（2）收缩新产物研发和完成周期。传统工艺在研发新产物时，需求设想消费新模具，成立装配流程，而3D打印无需模具，工艺流程短。（3）产物具有强度高、重量轻的特性。3D 打印部件能够完成传统工艺难以加工的蜂窝点阵构造，在包管机能的条件下，大幅减轻重量。基于3D打印快速凝固的工艺特性，能够完成优良的力学机能，从而包管强度有所进步。（4）质料操纵率大幅进步。因为质料是逐层叠加的，在消费过程当中险些不会发生质料的华侈，质料操纵率到达90%以上。（5）装备本钱和质料本钱较高。产业级3D打印装备价钱高贵，少则一两百万元，多则上万万元。别的，因为工艺比力特别，3D打印对质料有特别的请求，一般质料需求颠末调解。而质料的研举事度大、本钱较高，在必然水平上限定了3D打印的开展。

　　汽车、医疗等范畴的3D打印手艺也正在使用。汽车产业是3D打印手艺最早的使用 范畴之一，其在模子设想、庞大零件制作、整车模子建造等方面比拟传统工艺具有高精度、低本钱、重量轻的特性，可满意汽车零部件定制化需求。而医疗行业不断是3D打印手艺支流使用范畴，3D打印手艺可以使用于齿科、骨科以至活体器官建造。在模具行业，3D打印可替换CNC加工手艺，具有周期短、本钱低的劣势。3D打印开拓了多元化使用，但因为3D打印手艺今朝受体积、本钱、范围化限定，今朝拓展有限。跟着手艺前进，3D打印机大型化、打印速率放慢，3D打印将来有必然增加空间。

　　公司下流使用普遍易受宏观身分影响，阶段性营收增加的次要推力为并购扩大。自 1990年以来，公司营收范围连续增加，但增加率颠簸较大。一方面，公司消耗级品 类多样，营收增速受宏观经济影响，如2008-2009年环球经济阑珊形成公司营收降落 28%，2010年经济苏醒拉动营收增加率超越40%。另外一方面，增加率受公司本身因 素影响，如1994年公司推出新的产物和效劳使得营收增加率从19%跃升至39%， 2006年贩卖渠道受阻招致停业支出转增为减。整体来看，公司2010-2014年贩卖额 增长的绝对值最为较着，但次要滥觞于企业并购，本身原本的经停业绩增加较为平 缓。不完整统计，2009年至2014年头，公司累计发作40余次并购置卖，累计奉献超 过40%的营收。

　　环球3D打印市场次要集合在北美、欧洲和亚太三个地域，行业内部装备厂商之间竞 争剧烈。据铂力特招股仿单援用Wohlers Report 2018，2018年美、欧、亚三个地 区的3D打印装备累计装机量占到了环球的95%，此中北美占有四成，欧洲和亚太地 区各占近三成，美国、中国、日本和德国装机量位列前四。3D打印内部合作集合于 装备厂商之间，2017年从市场份额看，Stratasys的市场份额为27.2%，虽不及2016年， 但仍持续16年占有市占率榜首，累计装机量超越五万台。2017年3D systems的市场份额为9.8%，位列环球第二。

　　3D打印，又称增材制作（Additive Manufacturing，AM），是关于传统产业消费的 一种“变化性”办法。传统的减材制作工艺是指操纵已有的多少模子工件，用东西将质料逐渐切削、打磨、雕琢，终极成为所需的零件。而3D打印恰好相反，经由过程借助于3D打印装备，对数字三维模子停止分层处置，将金属粉末、热塑性质料、树脂等特别质料一层一层地不竭聚集黏结，终极叠加构成一个三维团体。3D打印是一种跨学科的穿插手艺，涵盖机器、质料、计较机视觉、软件、电子等多个学科，而此中中心的手艺在于3D打印机的制作，关于质料、软件、设想等也有特别请求。

　　基于增材制作工艺特征下今朝多为定制化消费，需较早参与以至到场客户产物设想， 这决议了其定制化产物多为间接贩卖。以铂力特为例，其下流次要是航天航空范畴客户。增材制作对微观构造构造的掌握才能，能较好满意功用集成性零件、拓扑优化同性零件等需求。而为了更好地完成产物定制化需求，相干公司会停止定制化原质料挑选、定制化消费和设想定制化工艺等。但3D打印产物的定制化直销，偶然或招致公司贩卖额易受下流大客户需求颠簸所影响。比方，铂力特在2016-2018年航空航天范畴客户支出占主停业务支出别离为62.35%、54.32%、62.21%，前五大客户也次要集合该范畴。

　　团体毛利率持久不变，高毛利的打印效劳及质料支出占比进步，利于不变打印装备营业毛利率的颠簸带来的悲观影响。今朝公司主营三大营业，别离为打印装备、打印效劳及打印质料。打印装备营业受合作加重影响，毛利率颠簸较大且呈逐渐降落趋向，该营业毛利率已从2012年的42.80%降落至2018年的30.80%，2017年已降至 23.40%，对团体毛利率形成悲观影响。比拟之下，轻资产运营形式的打印效劳、打 印质料，公司可凭仗疾速呼应、殷勤效劳、定制化等保持其必然的溢价才能，毛利率相对不变。打印效劳、打印质料毛利率2012年别离为45.70%、68.20%，2018年略有进步达48.40%、70.30%。分营业占比看，产物类（打印装备及打印质料贩卖）占 比已从2004年的67.0%降落至2018年62.4%，相对轻资产运营的打印效劳占比进步。

　　3D打印手艺满意航空航天零部件制作和研发的次要目的，增加潜力较大。3D打印在 航空航天范畴次要使用于飞机、飞船等精细零部件的设想与制作等标的目的。它可以收缩设想和测试航空策动机的工夫，减轻零部件重量，进步燃料服从等。与其他使用范畴比拟，航空航天范畴重视宁静与机能，价钱敏感度较低，使得3D打印在该范畴领先开展。据EY2016年公布的《If 3D printing has changed the industries of tomorrow, how can your organization get ready today?》，EY称航空航天当前为3D打印浸透率最高的使用，且将来“最有”能够成为范围较大的市场。

　　多年规划下，3D Systems已完成多范畴3D打印使用全流程笼盖。3DSystems公司于1993年景立于美国特拉华州，向环球客户供给片面的3D打印处理计划，包罗塑料和金属3D打印机、质料、数字设想东西、定礼服务等。公司的3D打印机范例多样，包罗平面光刻（SLA）、挑选性激光烧结（SLS）、间接金属打印机（DMP）、多点放射打印机（MJP）和彩色放射打印机（CJP），满意医疗保健、航空航天、汽车和耐用品等使用处景的差别需求。公司的打印机大多利用自立开辟且贩卖的专有质料，包罗塑料、尼龙、金属、聚合物牙科质料等，同时经由过程第三方的研发和购置弥补质料组合。为了完成代价链全流程笼盖，公司还供给设想东西、扫描仪、模仿器等产物和维修培训效劳。多环节笼盖下，公司停业支出位于同业前线。在环球次要上市3D打印公司中（AM3D.DF、VJET.N、DDD.N、SSYS.O、688333.SH），2022年以美圆结算下，公司营收位居第一达6.16亿美圆。

　　3D打印财产链笼盖多种效劳与使用范畴，打印装备厂商占财产链主导职位。3D打印 行业上游包罗原质料、中心硬件及建模东西（软件）。中游涵盖各种打印手艺，以打印装备消费厂商为主，因为装备的婚配性请求，此类厂商常常同时触及上游。3D打印的下流除跟踪效劳平台，3D打印出的产物使用范畴普遍，以航空航天、汽车产业等范畴为主，在生物、食物及修建范畴也有特别使用。因为3D打印的本钱较高， 真正把握打印消费才能或装备制作才能的中游厂商在行业中占主导职位。在国际合作中抢先的3D Systems、GE增材、SLM Solutions等，和海内次要厂商铂力特等具有3D打印装备制作的相干营业。

　　环球增材制作市场范围连续上升，下流使用范畴多元。据3D Printing Trend Report 2022的数据化学三大自然质料，2019年环球增材制作市场范围到达104亿美圆，参考其猜测值，2026 年市场范围或到达445亿美圆。据铂力特招股仿单，2017年增材制作五大使用范畴 别离为航空航天、汽车、产业机器、消耗电子和医疗，合计占比靠近80%。3D打印 在航空航天和汽车范畴使用范围稳步提拔。2017年度，3D打印在航空航天和汽车领 域使用范围占比别离18.9%和16%，市场范围为13.87亿美圆和11.74亿美圆，相较 2015年别离提拔了2.3%和2.2%。别的，增材制作在消耗电子、医疗东西等标的目的也有 必然拓展。

　　无视行业需求下巨额并购埋商誉减值风险，家庭式及消耗性打印产物需求增加乏力 是主因。在2009-2014年公司大肆并购期间，正是时任美国白宫总统奥巴马连续公布 一系列关于增材制作及3D打印鼓励办法，和航空巨子GE中国传统艺术材质、惠普团体高调进入3D 打印及增材制作的期间。且该期间因为部门专利到期，行业内合作加重，公司在此情况下采纳激进并购方法，拟保护其高市场份额的职位。但并购大部门为家庭及小我私家消耗式桌面打印需求，增加潜力受限，文娱性及猎奇心难以维系后需求增加乏力，前期并购公司商誉大额减值使得功绩承压。基于此，公司层面，2015年总计提5.37亿美圆的商誉减值，占同期毛利润的183.90%，以致该年公司净利润同比下滑 5732.83%。在该范畴营业连续萎缩的压力下，公司同年决议截至消耗者打印装备的消耗者网站运营及产物批发，如截至贩卖999美圆的消耗级3D打印机、封闭公司消耗级产物贩卖网站开端专注产业使用。次年，公司退出四条入门级3D打印产物消费线。除公司外，消耗者营业需求乏力还体如今美国另外一3D打印巨子Stratasys运营上。该公司于2013年破费4亿美圆收买特地处置塑料型家庭3D打印装备企业MakerBot，但在次年2月Stratasys公布功绩时，MakerBot部分支出增加从快速增加降至7%，并在后续持续5个季度吃亏。该部分在2015年10月颁布发表重组，并裁人20%，宣布该笔收买失利。