1.13D打印是对传统制造方式的颠覆性创新
3D 打印具备诸多优点,是对传统减材制造方式的颠覆性创新。3D 打印(又称增材制造) 以三维模型数据为基础,通过材料堆积的方式制造零件或实物,不同于传统制造业通过 切削等机械加工方式对材料去除从而成形的“减”材制造,3D 打印通过对材料自下而上 逐层叠加的方式,将三维实体变为若干个二维平面。虽然目前 3D 打印在加工精度、表 面粗糙度、加工效率等方面与传统精密加工技术相比仍有差距,但是其具备诸多传统精 密加工无法比拟的巨大优势,如缩短新产品研发及实现周期(由三维模型直接驱动,无 需模具、夹具等辅助工具)、可高效成形更为复杂的结构、实现一体化和轻量化设计(将 复杂结构重新设计成简单结构从而减重)、材料利用率高、优良的力学性能(制件内部 冶金质量均匀致密)。
粉末床选区熔化(SLM 为主)和定向能量沉积(LSF 为主)两大工艺均可生产达到锻件 标准的金属零件,是目前金属 3D 打印的主要工艺。目前粉末床选区熔化技术是应用最 广泛的金属 3D 打印技术,其中激光选区熔化技术(SLM)占据了金属 3D 打印绝大部分 市场份额,其由德国弗劳恩霍夫激光技术研究所提出并于 1996 年申请专利,后由德国 EOS 公司商业化。SLM 采用激光依据设定参数有选择地分层熔化烧结固体金属粉末,在 制造过程中金属粉末加热到完全融化后成形,具备可打印极端复杂内腔结构、制件尺寸 精度高、显著减重等优点,目前在全球航空航天多个领域应用,且渗透率正快速提升。
1.23D打印千亿市场空间,目前正处于加速成长期
3d 打印产业正从起步期迈入成长期,呈现出加速增长的态势。由于 3D 打印相比传统制 造方法具备诸多优势,因此在航空航天、医疗、汽车等多个领域渗透率呈现快速提升状 态。根据Wohlers统计数据,2021年全球3D打印市场规模高达152.4亿美元,2012~2021 年复合增速为 23.6%,预计 2021~2025 年复合增速为 18.3%,2021~2030 年复合增速 为 21.1%。国内方面,根据前瞻产业研究院预测,2021 年中国 3D 打印产业规模为 260 亿元,预计 2021~2025 年复合增速达到 24.8%。

1.2.1航空航天:3D打印是提升设计与制造能力的关键核心技术,未来市场空间巨大
3D 打印零件非常符合航空航天零部件对于轻量化、高强度、高性能及复杂零件集成化 的要求,目前渗透率较低,未来成长空间巨大。3D 打印零件具备缩短研产周期、实现复 杂结构设计、提升零部件强度和耐用性、轻量化等多个优点,是航空航天零部件提升设 计与制造能力的关键核心技术。根据铂力特、华曙高科招股书和 WohlersReport2022, 目前全球航空航天零部件市场空间超过 1500 亿美元,但是 2021 年全球 3D 打印航空航 天零部件市场规模仅 25.6 亿美元,3D 打印渗透率不足 2%。我们认为随着 3D 打印技术 的逐步成熟,其未来有望在航空航天领域大放异彩。
3D 打印技术已经渗透进军/民机、航空发动机、无人机、导弹、火箭卫星等多个领域, 未来成长空间巨大。 1)飞机:3D 打印零部件在国内外多个型号飞机上实现应用。空客已经和利勃海尔合作, 采购后者的 3D 打印零部件用于 A380 客机,可以显著降低重量;国产大飞机 C919 装载 了 23 个 3D 打印件,主要由飞而康科技生产,用在 C919 前机身和中后机身的登机门以 及前后货舱门上;铂力特生产的飞机格栅舱门类零件、中央翼上、下缘条也应用于国内 飞机上。
2)航空发动机:3D 打印件已经用于国内外多个型号航空发动机。罗罗公司 TrentXWB-97 发动机采用 3D 打印生产钛合金翼型,生产效率提高 1/3 且交货周期缩短 30%;GE 利用 3D 打印技术为 GE9X 商发生产铝化钛(TiAl)叶片,重量只有传统镍合金涡轮叶片的一 半并且大幅缩短生产周期;2022 年赛峰 3D 打印卓越中心投入使用,赛峰表示目前只有 不到 1%的产品采用 3D 打印件,计划下一代航空航天发动机引擎中采用约 25%的 3D 打印件。国内来看,3D 打印龙头铂力特的 3D 打印机匣、燃油喷嘴、叶片均已用于国内 航空发动机上。
3)无人机:3D 打印可用于生产低成本的无人机。2012 年美国弗吉尼亚大学利用 3D 打 印技术制造了一架巡航速度可达 83km/h 的无人机;英国皇家海军在 HMSMersey 号军舰 上测试了一款成本仅为数千美元的 3D 打印 SULSA 无人机;俄罗斯 Rostec 公司也推出一 款 3D 打印多用途两栖无人机,从概念到原型仅花费两个半月,生产时间约为 31 小时, 费用不到 20 万卢布(约 3700 美元)。
4)导弹:3D 打印技术已经用于生产国内外导弹零部件。2016 年美国海军在三叉戟 IID5 潜射弹道导弹试射中成功测试了首个使用 3D 打印的导弹部件(连接器后盖),3D 打印 使得零件设计和制造时间缩短一半。国内来看,航天科工三院开始使用 3D 打印生产导 弹燃气舵(尾部发动机后,通过改变发动机燃气流产生改变导弹飞行姿态的侧向控制力), 节省了大量的人力和时间。
5)火箭卫星:3D 打印技术在全球航天领域应用取得了重大进展。早在 2014 年,SpaceX 就首次在 Dragon3 上使用 3D 打印主氧化剂阀;SpaceX 于 2016 年试车的“缩比猛禽” 发动机中有至少 40%的部件是 3D 打印制造的,甚至还包括涡轮泵的一些组件;新西兰 RocketLab 于 2017 年成功发射装载 3D 打印发动机的火箭。3D 打印技术在中国商业航天领域的亦得到广泛应用,主管路 3D 打印机重量占比高达 90%。星河动力在其可重复使用中大型液体运载火箭“智神星一号”的主动力装置“苍 穹”发动机中大量使用 3D 打印技术,这是实现低成本和快速研制的重要因素。

1.2.2汽车等工业品:助力企业大幅缩短新产品研发、验证时间周期
3D 打印可帮助车企缩短产品研制周期、实现车身轻量化,目前逐步应用于功能部件制 造,并向打造整车方向拓展。3D 打印帮助车企缩短产品概念模型的设计及制作周期,有 助于企业实现快速小批量定制,降低成本并缩短产品上市时间,同时 3D 打印可提升零 件的制造效率和生产质量,实现零件轻量化制造。目前全球知名车企如奥迪、宝马、奔 驰、通用、大众、丰田、保时捷均在汽车设计、零部件开发、内外饰应用等方面大量推 广使用 3D 打印技术,国内车企如奇瑞、长安福特、东风等在柴油缸体、缸盖、变速器 以及齿轮等汽车零部件研发设计和生产过程中也都使用 3D 打印技术。
1.3欧美保持领先,铂力特是国内少数达到全球先进水平的企业
全球 3D 打印产业目前由欧美地区主导,中国正处于加速追赶阶段。美国率先将 3D 打 印产业上升到国家战略发展高度,引领技术创新和产业化。欧盟及成员国注重发展金属 3D 打印技术,产业发展和技术应用走在世界前列。俄罗斯凭借在激光领域的技术优势, 积极发展激光 3D 打印技术研究及应用。日本全力振兴 3D 打印产业,借助 3D 打印技术 重塑制造业国际竞争力。中国政府高度重视 3D 打印产业,已经出台多个政策支持 3D 打 印产业发展,目前中国大陆 3D 打印设备装机量已经排名全球第二,根据 Wohlers 统计 数据,预计 2021~2025 年全球/中国 3D 打印市场规模复合增速分别为 18.3%/24.8%, 未来中国 3D 打印产业增速显著高于全球水平。
铂力特是目前国内最具产业化规模的金属 3D 打印企业,技术与生产能力世界一流。公 司在国内航空航天 3D 打印金属零部件市占率较高,客户包括中航工业、航天科工、航 天科技、航发集团、中国商飞、中核集团、中船重工等。2018 年 8 月公司与空客签署 A350 飞机大型精密零件金属 3D 打印共同研制协议,从供应商走向联合开发合作伙伴, 标志着公司在金属 3D 打印工艺技术与生产能力方面达到世界一流水平。目前铂力特公 司设备、零件打印、部分原材料等核心业务及产品的关键技术性能和相关参数指标与国 内外先进水平不相上下。
深耕金属 3D 打印近 30 年,公司已经成为国内金属 3D 打印龙头企业。公司核心团队 1995 年开始研究金属 3D 打印,2011 年公司成立时主要进行激光立体成形(LSF)技术 相关业务,2012 年公司认为激光选区熔化技术(SLM)市场需求潜力巨大,从而涉入 SLM 技术研发及产品应用推广,2014 年公司自主开发出金属 3D 打印设备,2017 年开始研 发金属 3D 打印相关材料。目前公司构建较为完整的金属 3D 打印产业生态链,包括原材 料、设备、定制化产品、代理销售、相关技术服务,下游应用领域覆盖航空航天、工业 机械、能源动力、科研院所、医疗研究、汽车制造及电子工业。
近几年公司营收规模保持高增长趋势。2018~2022 年公司收入复合增速达到 33.22%, 2019 年以来持续提速,受股权支付费用(2021、2022 年分别为 1.73、1.63 亿元)影响, 公司 2021、2022 年归母净利润表现一般。未来随着 3D 打印在航空航天、工业机械等 领域的渗透率持续提升,公司收入有望保持高增长态势。
2.1国内一流金属3D打印团队,研发和产业化能力强
背靠西北工业大学,具备多位国内 3D 打印领域权威专家。西北工业大学培养了大批军 工领域领军人才,公司拥有源自于西北工业大学的技术团队,创始人之一黄卫东教授从 1995 年就开始进行金属 3D 打印技术研究,目前公司核心技术人员均是国内 3D 打印领 域领军人物。依托国内一流的研发团队,公司已经成为国内最大的金属 3D 打印产业化 基地,研发水平和产业化能力国内领先,与空客签署 A350 飞机大型精密零件金属 3D 打 印共同研制协议即是证明。公司股权结构稳定,两位核心技术人员均有持股。公司实控人为折生阳和薛蕾,其中折 生阳持有公司 20.65%股份,薛蕾直接持有公司 4.27%股份,此外黄卫东通过萍乡晶屹 持有公司 8.38%股权。
2.2覆盖金属3D打印全产业链,短期高增长、长期成长空间巨大
铂力特是国内少有的覆盖金属 3D 打印全产业链的公司,产品主要用于航空航天领域。 公司产品涉及金属 3D 打印原材料、软件、零部件、设备等,同时代理销售德国 EOS 的 设备。目前航空航天是公司下游主要应用领域,2022 年公司航空航天领域收入占比 69.46%、毛利占比 72.75%,第二大应用领域为工业机械,2022 年收入占比 26.18%、 毛利占比 23.96%。
我们认为铂力特作为国内金属 3D 打印龙头企业,依托航空航天高景气赛道,覆盖中航 工业、航天科工、航天科技、航发集团、中国商飞等国内主要军工集团以及空客、赛峰 等海外航空产业巨头,短期有望迎来高增长,同时长期成长空间巨大。 短期高增长:公司下游覆盖军/民机、航空发动机、无人机、导弹、火箭、卫星等多个领 域,近年来随着公司跟研的重点型号装备陆续定型、列装,公司承接的批量化生产任务 量快速增长,公司收入规模也迎来快速增长,航空航天领域营收由 2018 年的 1.80 亿元 增至 2022 年的 6.38 亿元,期间复合增速高达 37.11%,其中 2022 年同比增速高达 101.71%。我们预计后续随着公司众多跟研型号陆续转批产,航空航天领域收入有望迎 来高速增长。

长期成长空间巨大:未来随着 3D 打印在军/民机、无人机、航空发动机、导弹、火箭等 航空航天多个领域渗透率的持续提升,铂力特作为国内航空航天领域3D打印核心企业, 并且已经和空客、赛峰等海外航空产业巨头深度合作,未来的成长空间巨大。 除航空航天领域外,汽车等工业机械也是公司重点下游应用领域。2018~2022 年公司工 业机械领域收入复合增速高达 37.17%,3D 打印在工程机械领域渗透率不断提升,以汽 车为例,公司可利用 SLM 技术及 3D 打印设计理念,对汽车零部件进行结构优化设计, 可显著降低整车重量、降低油耗;且研发试制过程中无需开模,大幅加快整车研发进度,可将整车的研发周期从 32 个月缩短到 18 个月;并可根据客户个性化需求进行设计,同 时实现定制化产品的批量生产。目前公司 3D 打印件用于多个汽车零部件,未来随着渗 透率提升有望实现持续增长。
2.3持续扩产提高供应能力
随着公司跟研航空航天装备迎来放量列装,产能已经成为制约公司营收规模成长的重要 因素。2018~2022 年公司 3D 打印零部件、设备、原材料均实现快速增长,2019 年 IPO 募投项目已经于 2021H2 陆续投产,但是目前公司产能仍处于紧张状态,2022(1-9)月 零部件和原材料的产能利用率分别高达 80.24%、90.76%。随着后续公司多个跟研型号 迎来放量批产,目前公司的产能已经不足以满足下游需求的增长。
2019 年 IPO 募投项目后公司又进行了两次扩产,未来随着新产能释放公司营收规模将 迎来持续高增长。2019 年 IPO“金属增材制造智能工厂建设项目”对公司的 3D 打印零 部件、设备、原材料均进行了扩产。2021 年公司通过“金属增材制造产业创新能力建设 项目”扩大 3D 打印设备产能,3D 打印设备将在原来 400 台的基础上增加 1000 台。2022 年公司定增“金属增材制造大规模智能生产基地项目”主要提升零部件、原材料产能, 预计 2026 年开始贡献收入。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)