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盛世華研·2008-2010年鋼行業(yè)調(diào)研報告PAGE2服務(wù)熱線圳市盛世華研企業(yè)管理有限公司2028年3D打印市場2023-2028年3D打印市場現(xiàn)狀與前景調(diào)研報告報告目錄TOC\o"1-3"\u第1章3D打印概述 41.13D打印定義 41.2增材制造技術(shù)工藝 5(1)選區(qū)激光熔融(SLM) 6(2)選區(qū)激光燒結(jié)(SLS) 71.33D打印技術(shù)與傳統(tǒng)精密加工技術(shù)的關(guān)系 8第2章3D打印行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī) 92.13D打印所處行業(yè)分類 92.2行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制 102.3行業(yè)主要法規(guī)政策 102.4行業(yè)相關(guān)政策對企業(yè)經(jīng)營發(fā)展的影響 11第3章我國3D打印行業(yè)上下游關(guān)系 133.1行業(yè)上游 13(1)3D打印原材料 13(2)核心硬件 14(3)軟件 143.2行業(yè)中游 153.3行業(yè)下游 15第4章2022-2023年中國3D打印行業(yè)發(fā)展情況分析 164.1全球3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 16(1)全球增材制造產(chǎn)值情況 16(2)全球工業(yè)級增材制造設(shè)備情況 17(3)全球金屬增材制造設(shè)備情況 18(4)全球高分子增材制造設(shè)備情況 18(5)全球增材制造專用原材料情況 184.2中國3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 19第5章2022-2023年我國3D打印行業(yè)競爭格局分析 205.1行業(yè)競爭格局 205.2行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè) 21(1)EOS 22(2)惠普(HP) 22(3)3DSystems 22(4)SLMSolutions 23(5)鉑力特 23第6章企業(yè)案例分析:華曙高科 236.1公司市場地位及技術(shù)實力 236.2公司競爭優(yōu)勢 246.3公司競爭劣勢 276.4公司科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況 28第7章2023-2028年下游需求應(yīng)用行業(yè)發(fā)展分析及趨勢預(yù)測 297.1航空航天領(lǐng)域 297.2汽車制造領(lǐng)域 307.3醫(yī)療領(lǐng)域 317.4其他行業(yè)領(lǐng)域 32第8章2023-2028年我國3D打印行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測 328.1行業(yè)發(fā)展前景 33(1)國家政策大力支持 33(2)行業(yè)生態(tài)體系加速成形 33(3)行業(yè)應(yīng)用場景不斷豐富,潛力巨大 33(4)行業(yè)應(yīng)用不斷深化 348.2行業(yè)發(fā)展趨勢 348.3影響行業(yè)發(fā)展的不利因素 36(1)規(guī)?;a(chǎn)制造成本較高 36(2)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有待提升 36第1章3D打印概述1.13D打印定義根據(jù)國標《增材制造術(shù)語》(GB/T35351-2017),增材制造(AdditiveManufacturing;AM)是指以三維模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過材料堆積的方式制造零件或?qū)嵨锏墓に?。三維打?。?Dprinting)是指利用打印頭、噴嘴或其他打印技術(shù),通過材料堆積的方式來制造零件或?qū)嵨锏墓に?,此術(shù)語通常作為增材制造的同義詞,又稱“3D打印”。不同于傳統(tǒng)制造業(yè)通過切削等機械加工方式對材料去除從而成形的“減”材制造,3D打印通過對材料自下而上逐層疊加的方式,將三維實體變?yōu)槿舾蓚€二維平面,大幅降低了制造的復(fù)雜度。1.2增材制造技術(shù)工藝增材制造技術(shù)包含多種工藝類型,國標《增材制造術(shù)語》(GB/T35351-2017)根據(jù)增材制造技術(shù)的成形原理,將增材制造工藝分成七種基本類別,具體分類情況如下:粉末床熔融(PowderBedFusion)、定向能量沉積(DirectedEnergyDeposition)、立體光固化(VATPhotopolymerization)、粘結(jié)劑噴射(BinderJetting)、材料擠出(MaterialExtrusion)、材料噴射(MaterialJetting)和薄材疊層(SheetLamination)。主要工藝原理對應(yīng)的代表性工藝技術(shù)如下:工藝類型工藝說明主要工藝技術(shù)名稱粉末床熔融(PowderBedFusion)(PBF)通過熱能選擇性的熔化/燒結(jié)粉末床區(qū)域的增材制造工藝選區(qū)激光熔融(SLM)、選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)、電子束熔化(EBM)、多射流熔融成形(MJF)向能量沉積(DirectedEnergyDeposition(DED))利用聚焦熱能將材料同步熔化沉積的增材制造工藝激光近凈成形(LENS)立體光固化(VATPhotopolymerization)通過光致聚合作用選擇性的固化液態(tài)光敏聚合物的增材制造工藝光固化成形(SLA)粘結(jié)劑噴射(BinderJetting)選擇性噴射沉積液態(tài)粘結(jié)劑粘結(jié)粉末材料的增材制造工藝三維立體打印(3DP)材料擠出(MaterialExtrusion)將材料通過噴嘴或孔口擠出的增材制造工藝熔融沉積成形(FDM)材料噴射(MaterialJetting)將材料以微滴的形式按需噴射沉積的增材制造工藝材料噴射成形(PJ)薄材疊層(SheetLamination)將薄層材料逐層粘結(jié)以形成實物的增材制造工藝薄材疊層(LOM)注:公司3D打印設(shè)備技術(shù)路線選區(qū)激光熔融(SLM)和選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)工藝類型為“粉末床熔融”。增材制造技術(shù)發(fā)展至今,其各主要工藝及技術(shù)因具備不同的特點,在不同的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中具備獨特的技術(shù)價值和發(fā)展空間,在航空航天、汽車、醫(yī)療、消費及電子產(chǎn)品等領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展,形成了多種技術(shù)路線共存的局面。隨著科技和增材制造行業(yè)的發(fā)展,增材制造技術(shù)的應(yīng)用場景由早期的零件原型的快速制備,拓展到能夠直接制造終端零件應(yīng)用至使用場景當(dāng)中,實現(xiàn)由“快速原型”向“快速制造”的轉(zhuǎn)變。增材制造的終端零件性能高度依賴于其制備的設(shè)備類型和工藝參數(shù),粉末床熔融工藝因其特定的加工方式而使得零件具備良好的力學(xué)性能和尺寸精度,成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中主流的增材制造技術(shù)。其中,以激光作為能量源的選區(qū)激光熔融(SLM)和選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)工藝因穩(wěn)定性和技術(shù)成熟度較高,在直接制造終端零件的應(yīng)用場景中具備較突出的價值和優(yōu)勢。(1)選區(qū)激光熔融(SLM)選區(qū)激光熔融(SLM)技術(shù)使用金屬粉末,可選擇金屬材料范圍廣泛,包括鈦合金、鋁合金、高溫合金、銅合金、鉆鉻合金、不銹鋼、高強鋼、模具鋼、難熔金屬等,所成型零件表面質(zhì)量好,內(nèi)部金相組織致密度高,具有快速凝固的組織特征,具備強韌的機械性能,性能超過鑄件接近鍛件水平,甚至部分性能可超過鍛件水平,能夠?qū)崿F(xiàn)較高的打印精度和極端復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造,能夠很好地滿足終端功能件使用要求。同時該成形技術(shù)可實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品的敏捷制造,加大程度縮短產(chǎn)品研發(fā)制造周期,材料利用率高,設(shè)計自由度更高,可實現(xiàn)集成化設(shè)計、拓撲優(yōu)化設(shè)計、點陣設(shè)計等先進設(shè)計手段,綜上特點使該技術(shù)成為近年來工業(yè)級金屬增材制造領(lǐng)域的主流技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于航空航天、模具、汽車、醫(yī)療、科研教育等領(lǐng)域。(2)選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)的優(yōu)勢在于在成形過程中,無需考慮支撐系統(tǒng),成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高,能夠直接成形高性能的尼龍、TPU等高性能工程塑料,甚至是特殊屬性的特種塑料,材料利用率高,成品用途廣泛。成型零件具有較好的機械性能、耐熱性能等,能夠根據(jù)工程應(yīng)用需求直接使用于終端產(chǎn)品。制造效率高,小批量快速制造優(yōu)勢顯著。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)的成形效率和成形尺寸持續(xù)提升,成本穩(wěn)步下降,特別是Flight等突破性技術(shù)的問世,使得選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)規(guī)?;纳a(chǎn)應(yīng)用場景得以不斷延伸和拓展??傮w而言,選區(qū)激光熔融(SLM)與選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)工藝,技術(shù)成熟度高,具有取材范圍廣、制備產(chǎn)品力學(xué)及機械性能優(yōu)良、成形精度高、材料利用率高、可成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高等顯著優(yōu)勢,與公司工業(yè)領(lǐng)域終端產(chǎn)品直接制造及批量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求契合度高,是工業(yè)領(lǐng)域主流的增材制造技術(shù)之一。1.33D打印技術(shù)與傳統(tǒng)精密加工技術(shù)的關(guān)系增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)精密加工技術(shù)均是制造業(yè)的重要組成部分,目前增材制造加工與傳統(tǒng)精密加工相比還存在加工精度、表面粗糙度和可加工材料等方面的差距,但增材制造其全新的技術(shù)原理和特點,在多種應(yīng)用場景具備使用優(yōu)勢:1)可快速加工成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。3D打印的原理是將三維工件切片以獲得二維的輪廓信息,通過疊層的方式實現(xiàn)產(chǎn)品成形。這種加工方式基本不受零件形狀的限制,特別在制造內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、傳統(tǒng)加工無法完成一體制造的產(chǎn)品方面,具備突出優(yōu)勢。3D打印能夠貼合“設(shè)計引導(dǎo)制造”的創(chuàng)意驅(qū)動,生產(chǎn)出符合特定消費者需求的產(chǎn)品,從而實現(xiàn)“自由制造”。2)縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。3D打印無需傳統(tǒng)工具夾具和多重處理,可在單個設(shè)備上快速制造出所需零件,加速產(chǎn)品研發(fā)迭代。3)材料利用率高。傳統(tǒng)加工切割的過程會產(chǎn)生大量廢料,存在不完整的余料價值折損,材料利用率低,3D打印根據(jù)二維輪廓信息逐層添加材料,按需耗材,材料利用率顯著高于傳統(tǒng)加工模式,是一種新型環(huán)保的綠色制造方式。4)制造模式優(yōu)化。3D打印技術(shù)免去了提前制造模具、雇傭眾多生產(chǎn)人員,使用龐大機床和復(fù)雜的鍛造工藝等步驟,便可直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,具有“去模具、減廢料、降庫存”的特點。在生產(chǎn)上能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料和能源,大幅提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,助力實現(xiàn)無人化工廠。目前,3D打印在工業(yè)制造領(lǐng)域取得了長足的進展,在航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域都有豐富的應(yīng)用場景,但在大批量制造方面,傳統(tǒng)精密加工技術(shù)相比3D打印在效率和成本上更具優(yōu)勢。3D打印與傳統(tǒng)加工方式將長期并存,共同為制造行業(yè)提供精細化、自動化、高效化的加工方案。第2章3D打印行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī)2.13D打印所處行業(yè)分類根據(jù)中國證監(jiān)會《上市公司行業(yè)分類指引》(2012年修訂),3D打印所屬行業(yè)為“制造業(yè)(C)”中的“通用設(shè)備制造業(yè)(C34)”。根據(jù)國家統(tǒng)計局《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》(GB/T4754-2017),3D打印所屬行業(yè)為“制造業(yè)(C)”之,“通用設(shè)備制造業(yè)(C34)”之“增材制造裝備制造(C3493)”。根據(jù)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》(2016版),3D打印屬于“2高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”之“2.1智能制造裝備產(chǎn)業(yè)”之“1.7增材制造(3D打?。?。根據(jù)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》,3D打印屬于“2高端裝備制造產(chǎn)業(yè)”之“2.1智能制造裝備產(chǎn)業(yè)”之“1.1機器人與增材設(shè)備制造”。2.2行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制3D打印所處增材制造行業(yè)主要由行業(yè)行政主管部門和行業(yè)協(xié)會共同管理,行業(yè)的行政主管部門為國家工業(yè)和信息化部及國家發(fā)展與改革委員會,行業(yè)協(xié)會主要包括全國增材制造標準化技術(shù)委員會、全國特種加工機床標準化技術(shù)委員會、中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,以及地方性增材制造協(xié)會等。2.3行業(yè)主要法規(guī)政策行業(yè)主要法規(guī)政策如下:序號文件發(fā)文單位主要涉及內(nèi)容2022年4月《"十四五”國家重點研發(fā)計劃重點專項2022年度項目申報指南》科技部“增材制造與激光制造”重點專項2022年度項目申報指南,涉及21項增材制造指南任務(wù);“先進結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料''重點專項2022年度項目申報指南建議,其中有3個項目涉及到了增材制造相關(guān)技術(shù);“高端功能與智能材料”重點專項2022年度項目申報指南建議,其中有1個項目涉及到了增材制造相關(guān)技術(shù)。2021年12月《“十四五,,智能制造發(fā)展規(guī)劃》工信部、發(fā)改委、教育部、科技部等開發(fā)增材制造等先進工藝技術(shù);智能制造技術(shù)攻關(guān)行動:關(guān)鍵核心技術(shù)中包括增材制造;智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動:發(fā)展通用智能裝備中的激光/電子束高效選區(qū)熔化裝備、選區(qū)激光燒結(jié)成形裝備等增材制造裝備2021年3月《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》國務(wù)院明確了發(fā)展增材制造在制造業(yè)核心競爭力提升與智能制造技術(shù)發(fā)展方面的重要性,將增材制造作為未來規(guī)劃發(fā)展的重點領(lǐng)域。2021年2月《醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》(征求意見稿)工信部推進傳統(tǒng)醫(yī)療裝備與增材制造等技術(shù)融合嵌入升級。開發(fā)“增材制造+醫(yī)療健康”新產(chǎn)品。2021年2月《"十四五,國家重點研發(fā)計劃重點專項2021年度項目申報指南(征求意見稿)》科技部“先進結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料''重點專項2021年度項目申報指南建議(征求意見稿),其中有7個項目涉及到了增材制造相關(guān)技術(shù);“高端功能與智能材料''重點專項2021年度項目申報指南建議(征求意見稿),其中有2個項目涉及到了增材制造(3D打印)相關(guān)技術(shù)。2020年2月《增材制造標準領(lǐng)航行動計劃(2020-2022年)》國家標準化管理委員會、工信部等立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系建立。2020年1月《加強“從0到1”基礎(chǔ)研究工作方案》科技部、發(fā)改委等面向國家重大需求,對關(guān)鍵核心技術(shù)中的重大科學(xué)問題給予長期支持。重點支持人工智能、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、3D打印和激光制造、重點基礎(chǔ)材料、先進電子材料、結(jié)構(gòu)與功能材料、制造技術(shù)與關(guān)鍵部件等重大領(lǐng)域,推動關(guān)鍵核心技術(shù)突破。2019年11月《國家支持發(fā)展的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品目錄(2019年修訂)》財政部、發(fā)改委等工業(yè)級增材制造裝備(粉末床激光增材制造裝備、送粉式激光增材制造裝備、送絲式電子束增材制造裝備、高功率光纖激光器)屬于國家支持發(fā)展的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品。2017年12月《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2017-2020年)》工信部、發(fā)改委、財政部等十二部門提出“五大發(fā)展目標''、“五大重點任務(wù)'',突破100種以上重點行業(yè)應(yīng)用急需的工藝裝備、核心器件及專用材料;大幅提升增材制造產(chǎn)品質(zhì)量及供給能力;開展100個以上應(yīng)用范圍較廣、實施效果顯著的試點示范項目。2017年10月《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2017年)》工信部3D顯示、3D打印金屬粉末制備及應(yīng)用技術(shù)、金屬熔融激光加工增材制造液壓閥等位列其中。2017年1月《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》發(fā)改委將增材制造列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)。2.4行業(yè)相關(guān)政策對企業(yè)經(jīng)營發(fā)展的影響增材制造(3D打?。┦且环N基于離散-堆積原理形成實體物品的新型制造方式,融合了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù),顛覆了傳統(tǒng)的思維方式和制造模式,對傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響,催生大量新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式,成為世界先進國家搶占科技創(chuàng)新與先進制造業(yè)發(fā)展制高點的競爭焦點之一。我國高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為貫徹落實《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》,工信部會同國家發(fā)改委、教育部、科技部、財政部等部門印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》,明確將選區(qū)激光熔融裝備、選區(qū)激光燒結(jié)成形裝備列入智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動,加強自主供給,壯大產(chǎn)業(yè)體系新優(yōu)勢。十二五到十四五期間國家重點研發(fā)計劃高頻度支持各類創(chuàng)新主體取得基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵共性技術(shù)、關(guān)鍵裝備與零部件、應(yīng)用示范等方面的重大突破,從戰(zhàn)略規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)體系、技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)標準等多方面對增材制造產(chǎn)業(yè)進行政策推動與規(guī)范。隨著我國自主工業(yè)體系建設(shè)的推進、設(shè)備國產(chǎn)化要求的日益增強,增材制造國產(chǎn)自主設(shè)備等技術(shù)獲得了良好的發(fā)展環(huán)境。通過政策引導(dǎo),在各類創(chuàng)新主體、產(chǎn)業(yè)主體及社會各界的共同努力下,我國增材制造產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展。國家及地方政府對增材制造行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)推進、應(yīng)用融合等多維度的政策支持,讓企業(yè)可以緊抓行業(yè)快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型內(nèi)生需求強烈的契機,不斷加強自身技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)品研發(fā)能力,不斷推進下游行業(yè)應(yīng)用融合,不斷提升公司盈利能力,實現(xiàn)公司高速成長與高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。第3章我國3D打印行業(yè)上下游關(guān)系3D打印行業(yè)上游為原材料及零件,包括3D打印原材料、核心硬件和軟件等,中游為設(shè)備制造和打印服務(wù),下游則包括航空航天、汽車、醫(yī)療、消費及電子產(chǎn)品等應(yīng)用領(lǐng)域。3.1行業(yè)上游(1)3D打印原材料3D打印原材料是影響3D打印產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一,是3D打印技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。3D打印原材料目前主要可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料以及生物材料等幾類。其中,粉末床熔融工藝相關(guān)的3D打印原材料包括金屬粉末材料和高分子粉末材料等,基本情況如下:①金屬粉末材料金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低,目前應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、高溫合金、鉆鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等。目前國內(nèi)的金屬3D打印材料已基本滿足國產(chǎn)設(shè)備及國內(nèi)下游增材制造需要,設(shè)備生產(chǎn)廠商一般與第三方材料廠商合作研究開發(fā)各類金屬材料熔融工藝,少量3D打印服務(wù)的廠商會同時自主生產(chǎn)金屬3D打印材料。②高分子粉末材料SLS工藝技術(shù)目前使用最廣泛的原材料為PA粉末類材料。近年來,行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)多種新型高分子增材制造粉末材料,各類材料在成形質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面的表現(xiàn)各有差異。(2)核心硬件增材制造所使用的核心硬件包括振鏡和激光器等。目前,該等核心硬件多數(shù)采購自美國、德國等,存在依賴進口的情況,但隨著國產(chǎn)振鏡和激光器的研制成功及性能提升,目前已實現(xiàn)部分進口替代。(3)軟件3D打印相關(guān)軟件包括3D打印設(shè)備工業(yè)軟件系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件可由產(chǎn)業(yè)鏈上中下游主體及專業(yè)軟件供應(yīng)商基于技術(shù)應(yīng)用需求開發(fā)提供,如輔助設(shè)計軟件、工程處理軟件、仿真模擬軟件、智能處理軟件等。設(shè)備工業(yè)軟件系統(tǒng)是指控制3D打印設(shè)備制造運行全環(huán)節(jié)的整體控制系統(tǒng),是整個3D打印設(shè)備的核心中樞。目前,行業(yè)內(nèi)大部分3D打印設(shè)備制造企業(yè)的3D打印設(shè)備工業(yè)軟件系統(tǒng)系向第三方采購,軟件性能提升依賴并受制于軟件服務(wù)商,限制了設(shè)備性能和材料性能的應(yīng)用,難以快速響應(yīng)客戶軟件方面的需求。因此,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)3D打印設(shè)備工業(yè)軟件系統(tǒng)將有助于設(shè)備制造企業(yè)提升行業(yè)競爭力。3.2行業(yè)中游增材制造行業(yè)中游包括3D打印設(shè)備及設(shè)備技術(shù)服務(wù)。其中3D打印設(shè)備是中游、也是整個產(chǎn)業(yè)鏈的核心主體。參與主體包括增材制造設(shè)備制造商、增材制造服務(wù)提供商、各類代理商等。增材制造設(shè)備制造商研發(fā)、生產(chǎn)3D打印設(shè)備供下游用戶使用,并根據(jù)下游用戶反饋不斷進行技術(shù)的創(chuàng)新與更新迭代,并同步向上游傳遞創(chuàng)新與市場需求,不斷推動著整個產(chǎn)業(yè)鏈的水平提升。增材制造服務(wù)提供商主要通過3D打印設(shè)備為客戶提供打印服務(wù)及其他各類衍生技術(shù)服務(wù)。3.3行業(yè)下游增材制造目前已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域,并逐漸被嘗試應(yīng)用于更多的領(lǐng)域中。根據(jù)WohlersReport2022報告顯示,2021年增材制造主要應(yīng)用于航空航天、汽車、消費及電子產(chǎn)品、醫(yī)療/牙科、學(xué)術(shù)科研等領(lǐng)域,占比情況如下:第4章2022-2023年中國3D打印行業(yè)發(fā)展情況分析4.1全球3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀(1)全球增材制造產(chǎn)值情況3D打印起源于19世紀末的美國,并在20世紀80年代得以發(fā)展和推廣。其中選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R.Dechard教授提出,于1986年申請美國專利(US4863538A),并授權(quán)給DTM公司推出全球第一臺商品化的SLS設(shè)備;德國弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所提出了選區(qū)激光熔化技術(shù)(SLM),并于1996年申請了德國專利(DE19649865C1),后由德國EOS公司商業(yè)化。隨后的三十年里,增材制造技術(shù)不斷創(chuàng)新,應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。根據(jù)從事增材制造行業(yè)研究的美國咨詢機構(gòu)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020年受疫情影響,全球增材制造產(chǎn)值127.58億美元(其中產(chǎn)品收入53.03億美元,3D打印服務(wù)市場規(guī)模74.54億美元),同比2019年增長7.51%,受疫情影響增速有所放緩-2021年全球增材制造產(chǎn)值(包括產(chǎn)品和服務(wù))152.44億美元,同比2020年增長19.50%,其中增材制造相關(guān)產(chǎn)品(包括增材制造設(shè)備銷售及升級、增材制造原材料、專用軟件、激光器等)產(chǎn)值為62.29億美元,同比增長17.50%,其中設(shè)備銷售收入31.74億美元;增材制造相關(guān)服務(wù)(包括增材制造零部件打印、增材制造設(shè)備維護、技術(shù)服務(wù)及人員培訓(xùn)、增材制造相關(guān)咨詢服務(wù)等)產(chǎn)值為90.15億美元,同比增長20.90%。經(jīng)過30多年發(fā)展,增材制造產(chǎn)業(yè)正從起步期邁入成長期,整體來看近年來呈現(xiàn)快速增長趨勢。根據(jù)Wohlers預(yù)測,到2025年增材制造收入規(guī)模較2020年將增長2倍,達到298億美元,到2030年將增長5.6倍,達到853億美元。近年來,隨著增材制造技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,增材制造行業(yè)進入快速成長期。新產(chǎn)品的研發(fā)制造驅(qū)動著市場增長,越來越多領(lǐng)域正轉(zhuǎn)變成增材制造生產(chǎn),如航空航天、醫(yī)療器械、以及消費(如眼鏡、鞋)等領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域使用增材制造比例的增加,將推動增材制造市場走上新的臺階,航空航天、醫(yī)療健康、消費品、汽車等行業(yè)將是增材制造未來增長的主要領(lǐng)域,將給增材制造市場提供巨大的發(fā)展空間。根據(jù)《GlobalAdditiveManufacturingMarket,Forecastto2025》報告顯示,從2015年到2025年,全球汽車行業(yè)、垂直醫(yī)療設(shè)備的3D打印收入將分別以34%和23%的復(fù)合增速增長,假設(shè)2020到2029年全球汽車行業(yè)、垂直醫(yī)療設(shè)備的3D打印收入仍保持同樣的增長速度,則預(yù)計未來十年全球汽車行業(yè)、垂直醫(yī)療設(shè)備的3D打印市場價值將分別到達991.75億美元和480.22億美元,年均99.18億美元和48.02億美元。(2)全球工業(yè)級增材制造設(shè)備情況根據(jù)WohlersAssociates,Inc統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)級增材制造設(shè)備銷量(指面向工業(yè)且銷售售價在5,000美元或更高的機器)從2012年的6千余臺增長至2021年的2.6萬余臺,年復(fù)合增長率14.45%。工業(yè)級增材制造可廣泛運用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,隨著增材制造技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低,市場需求和發(fā)展?jié)摿薮?。?)全球金屬增材制造設(shè)備情況根據(jù)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球金屬增材制造設(shè)備的銷售量從2012年的200余臺增長至2021年的2,300余臺,十年來增長1,086.63%,年復(fù)合增長率31.63%。整體來看,得益于金屬增材制造技術(shù)的成熟和金屬增材制造設(shè)備的普及,近年來全球工業(yè)級金屬增材制造設(shè)備銷量穩(wěn)步增長。(4)全球高分子增材制造設(shè)備情況根據(jù)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)級高分子增材制造設(shè)備的銷售量從2012年的7,500余臺增長至2021年的23,800余臺,年復(fù)合增長率13.57%,全球工業(yè)級高分子增材制造設(shè)備銷量穩(wěn)步增長。(5)全球增材制造專用原材料情況增材制造專用材料的品類和品質(zhì)決定增材制造產(chǎn)品及服務(wù)的質(zhì)量?,F(xiàn)有增材制造專用材料包括金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和生物材料四大類。根據(jù)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球增材制造專用原材料銷售金額從2012年的4.17億美元增長至2021年的25.98億美元,年復(fù)合增長率22.54%。4.2中國3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國增材制造行業(yè)相對歐美國家起步較晚,在經(jīng)歷了初期產(chǎn)業(yè)鏈分離、原材料不成熟、技術(shù)標準不統(tǒng)一與不完善及成本昂貴等問題后,當(dāng)前中國增材制造已日趨成熟,市場呈現(xiàn)快速增長趨勢。經(jīng)過多年的發(fā)展,我國增材制造技術(shù)與世界先進水平已基本同步,在高性能復(fù)雜大型金屬承力構(gòu)件增材制造等部分技術(shù)領(lǐng)域已達到國際先進水平,成功研制出光固化、選區(qū)激光燒結(jié)、選區(qū)激光熔融、激光近凈成形、熔融沉積成形、電子束熔化成形等工藝設(shè)備。根據(jù)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2021年末中國工業(yè)增材制造設(shè)備安裝量市場占比10.60%,為全球僅次于美國的第二大市場。?我國高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,近年來,中國3D打印市場應(yīng)用程度不斷深化,在各行業(yè)均得到了越來越廣泛的應(yīng)用。2017-2020年,中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈逐年增長趨勢,2020年中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為208億元,同比增長32.06%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測,到2025年我國3D打印市場規(guī)模將超過630億元,2021-2025年復(fù)合年均增速20%以上。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破及設(shè)備、工藝水平的顯著提升,我國增材制造在航空航天、汽車、醫(yī)療等下游領(lǐng)域的應(yīng)用水平和規(guī)模都在快速提升,為增材制造的發(fā)展提供了巨大空間。以航空航天領(lǐng)域為例,根據(jù)IBISWorld分析,2014年至2019年中國航空制造業(yè)(包括飛機制造、飛機零部件制造、維修服務(wù)等)年均復(fù)合增速為9.8%,2019年中國航空制造業(yè)市場價值約698億美元(約合4,886億元人民幣),預(yù)測未來十年(2020年?2029年)中國航空制造業(yè)的價值年均復(fù)合增速為10%,則未來十年中國航空制造業(yè)市場價值約9.05萬億元,年均9,054.33億元,假設(shè)未來十年增材制造在航空制造業(yè)占據(jù)的份額提升至1%,據(jù)此可計算出未來十年中國航空制造業(yè)為3D打印帶來的市場價值約905.43億元,年均約90.54億元。第5章2022-2023年我國3D打印行業(yè)競爭格局分析5.1行業(yè)競爭格局增材制造行業(yè)經(jīng)過30余年的發(fā)展,技術(shù)不斷創(chuàng)新,規(guī)模穩(wěn)步增長,技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)鏈條不斷完善,目前已建立起較為穩(wěn)定的增材制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系和行業(yè)競爭格局,呈現(xiàn)出行業(yè)整體高速增長,由幾家巨頭主導(dǎo),其他設(shè)備制造商后起追趕的發(fā)展態(tài)勢。3D打印企業(yè)集中在美國、德國及中國。根據(jù)WohlersAssociates,Inc統(tǒng)計顯示,近年來,3D打印設(shè)備制造商的數(shù)量增長迅速。2021年全球有266家制造商生產(chǎn)和銷售工業(yè)3D打印設(shè)備(統(tǒng)計口徑價格高于5000美元),與2020年相比增加了38家,自2012年以來工業(yè)級增材制造商的數(shù)量增長了8倍。2021年有39家公司的工業(yè)3D打印系統(tǒng)銷量超過了100套。266個系統(tǒng)制造商分布在世界各地,美國制造商數(shù)量59家排名第一;德國制造商數(shù)量38家排名第二;中國制造商數(shù)量37家排名第三。1)3D打印設(shè)備領(lǐng)域的競爭情況國際市場上,EOS、SLMSolutions和3DSystems等公司起步較早,占據(jù)領(lǐng)先地位,隨著GE、HP(HP采用的MJF技術(shù)路線與SLS存在競爭關(guān)系)等的快速發(fā)展,逐步取得較高市場份額。國內(nèi)市場上,以國產(chǎn)品牌之間的競爭為主,華曙高科憑借先進的技術(shù)優(yōu)勢和良好的產(chǎn)品質(zhì)量,成為國內(nèi)該領(lǐng)域的龍頭企業(yè)之一。2)高分子粉末材料領(lǐng)域的競爭情況SLS工藝技術(shù)目前使用最廣泛的為PA粉末類材料,主要的SLS設(shè)備生產(chǎn)商提供的粉末材料系基于贏創(chuàng)的尼龍12粉末二次開發(fā)。華曙高科從原材料合成開發(fā)類尼龍12粉末材料,并迅速實現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),為高分子粉末材料領(lǐng)域提供了新的選擇。5.2行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)截至目前,華曙高科金屬3D打印設(shè)備主要競爭對手包括EOSSLMSolutions.鉑力特;高分子3D印設(shè)備主要競爭對手包括EOS、HP、3DSystems-各企業(yè)主要工藝/主要產(chǎn)品如下:產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)市場主要參與方主要工藝/主要產(chǎn)品3D打印設(shè)備華曙高科金屬設(shè)備(SLM)+高分子設(shè)備(SLS)EOS金屬設(shè)備(SLM)+高分子設(shè)備(SLS)惠普(HP)多射流熔融成形(MJF)3DSystems金屬設(shè)備(SLM)+高分子設(shè)備(SLA為主、SLS)SLMSolutions金屬設(shè)備(SLM)鉑力特金屬設(shè)備(SLM為主、LSF、WAAM)(1)EOS德國EOSGmbHElectroOpticalSystems成立于1989年,專注于金屬和高分子工業(yè)增材制造技術(shù)(SLS和SLM)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,EOS公司目前已經(jīng)成為全球最大的金屬增材制造設(shè)備提供商。(2)惠普(HP)惠普是全球生產(chǎn)工業(yè)級高分子3D打印的解決方案提供商,惠普的3D打印技術(shù)名稱為“射流熔融(MultiJetFusion,MJF)”,所使用的材料主要為尼龍粉末,具備高速度、高質(zhì)量、低成本及可靠性強的特點。(3)3DSystems美國3DSystemsCorp成立于1986年,紐約證券交易所上市企業(yè),是最早提出并應(yīng)用立體光固化SLA技術(shù)的公司,發(fā)展為全球銷售規(guī)模最大的3D打印解決方案供應(yīng)商,提供“從設(shè)計到制造”全套增材制造解決方案,包括3D打印機、打印材料、打印服務(wù)和云計算按需定制部件。主要技術(shù)路線包括SLA、SLS和SLM。(4)SLMSolutions德國SLMSolutionsGroupAG公司集團是金屬激光增材制造設(shè)備生產(chǎn)商及服務(wù)提供商,法蘭克福上市公司。一直以來專注于選區(qū)激光熔化(SLM)相關(guān)的高新技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,為客戶提供具有高自由度形態(tài)部件的設(shè)計和制造方法,提供個性化定制及批量的部件生產(chǎn)。(5)鉑力特西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司專注于金屬增材制造領(lǐng)域,公司技術(shù)路線以SLM為主,同時包含激光立體成形(LSF)和電弧增材制造技術(shù)(WAAM)2種技術(shù)路線,2019年在科創(chuàng)板上市。該公司圍繞金屬增材制造產(chǎn)業(yè)鏈開展金屬3D打印設(shè)備、金屬3D打印定制化產(chǎn)品及金屬3D打印原材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售,同時向客戶提供金屬3D打印工藝設(shè)計開發(fā)及相關(guān)技術(shù)服務(wù),構(gòu)建了較為完整的金屬3D打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,是國內(nèi)金屬增材制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)之一。第6章企業(yè)案例分析:華曙高科6.1公司市場地位及技術(shù)實力公司是全球極少數(shù)同時具備3D打印設(shè)備、材料及軟件自主研發(fā)與生產(chǎn)能力的增材制造企業(yè),銷售規(guī)模位居全球前列。根據(jù)2021年全球增材制造產(chǎn)值(包括產(chǎn)品和服務(wù))152.44億美元,其中設(shè)備銷售收入31.74億美元數(shù)據(jù)統(tǒng)計,公司設(shè)備收入市場占有率為1.42%,是我國工業(yè)級增材制造設(shè)備龍頭企業(yè)之一。公司擁有產(chǎn)品和服務(wù)所對應(yīng)的完整知識產(chǎn)權(quán)體系,自主開發(fā)了增材制造設(shè)備數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的全套軟件源代碼,是國內(nèi)唯一一家加載全部自主開發(fā)增材制造工業(yè)軟件、控制系統(tǒng),并實現(xiàn)SLM設(shè)備和SLS設(shè)備產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)銷售的企業(yè)。華曙高科擁有國內(nèi)唯一“高分子復(fù)雜結(jié)構(gòu)增材制造國家工程研究中心”,是國家級“專精特新”小巨人企業(yè)。公司牽頭或參與制定了10項增材制造技術(shù)國家標準和6項行業(yè)標準。截至招股說明書簽署日,公司共擁有發(fā)明專利148項,實用新型專利141項,外觀專利34項,軟件著作權(quán)35項。公司率先在行業(yè)內(nèi)開放設(shè)備及其軟件技術(shù)功能,以設(shè)備、軟件、材料、工藝的全方位開放,降低行業(yè)技術(shù)應(yīng)用門檻。同時,公司依托強大的設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)的系統(tǒng)綜合能力,快速響應(yīng)市場多樣、復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)化需求,連續(xù)、穩(wěn)定向美國、德國等增材制造強國銷售工業(yè)級自有品牌SLM、SLS打印設(shè)備及SLS尼龍粉末材料,自主產(chǎn)品出口至全球30多個國家。為推動全球SLM、SLS設(shè)備的高效、穩(wěn)定服務(wù)產(chǎn)業(yè)化,乃至增材制造行業(yè)在全球范圍的快速發(fā)展做出了較大貢獻。6.2公司競爭優(yōu)勢(1)強大的技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)實力夯實業(yè)務(wù)增長基礎(chǔ)公司通過持續(xù)自主研發(fā)和創(chuàng)新,圍繞選區(qū)激光熔融(SLM)和選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)領(lǐng)域構(gòu)建了包括設(shè)備、軟件、材料、工藝和應(yīng)用在內(nèi)的完整技術(shù)體系。公司的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:1)完整性,是市場上少數(shù)掌握從原材料到成品制造的完整技術(shù)體系的公司,同時掌握了動態(tài)聚焦和定焦兩種SLM技術(shù)的主要分支;2)自主性,公司可提供設(shè)備零部件完全國產(chǎn)化替代方案,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的具有開放性特征的全套3D打印工業(yè)軟件系統(tǒng),可從軟件端設(shè)置多類技術(shù)參數(shù)開放供用戶自由調(diào)節(jié),可為重要領(lǐng)域的增材制造技術(shù)應(yīng)用提供具有信息安全保障的國產(chǎn)化高性能增材制造設(shè)備;3)開放性,公司的技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)化客戶深度綁定、協(xié)同并進。(2)全系列產(chǎn)品滿足不同場景需求公司專業(yè)聚焦工業(yè)級增材制造設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,已開發(fā)20余款金屬與高分子工業(yè)級3D打印設(shè)備,并配套40余款專用材料及工藝。公司的產(chǎn)品優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:1)種類齊全,涵蓋從100-1500mm各型尺寸的設(shè)備,可以滿足不同行業(yè)的各類需求;2)快速定制,公司具有高效的研發(fā)體系,量產(chǎn)設(shè)備的配置豐富,可滿足客戶的定制需求;3)公司設(shè)備穩(wěn)定可靠,搭載自主研發(fā)的軟件系統(tǒng),自主可控,安全性高,功能全面,開放程度高,配備可選工藝參數(shù)包,開放核心工藝參數(shù),支持第三方材料。(3)人才隊伍保障核心競爭力穩(wěn)步提升公司在自主創(chuàng)新過程中打造、沉淀了一支以許小曙博士為首的多層次、多專業(yè)、多學(xué)科的創(chuàng)新人才隊伍,擁有涵蓋國內(nèi)外設(shè)備、材料研發(fā)、設(shè)計、制造、裝配、檢測等各領(lǐng)域的專業(yè)人員。公司充分注重人才的培養(yǎng),鼓勵研發(fā)人員專注研發(fā)創(chuàng)造。經(jīng)過多年的實踐,公司已經(jīng)形成了完善的自主創(chuàng)新體制和員工激勵制度,在公司內(nèi)部培養(yǎng)了穩(wěn)定的人才團隊,同時持續(xù)按需引進各類技術(shù)人才,優(yōu)化人才結(jié)構(gòu),吸引高端人才,為后續(xù)公司發(fā)展提供充足的技術(shù)人才儲備,保障核心競爭力穩(wěn)步提升。(4)國內(nèi)外規(guī)模化裝機助力產(chǎn)業(yè)化公司自成立以來,秉承開放理念,堅持持續(xù)創(chuàng)新助力增材制造產(chǎn)業(yè)化的總體戰(zhàn)略,從成形尺寸、打印效率、打印質(zhì)量、軟件系統(tǒng)、成本優(yōu)化、安全生產(chǎn)等方面全面的升級,不斷提升增材制造的效率,降低用戶使用成本,實現(xiàn)國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化用戶的規(guī)?;b機。目前公司在用戶處的裝機量已超過700臺,居行業(yè)前列,單一客戶裝機量超過10臺的產(chǎn)業(yè)化客戶數(shù)量近10家。其中,金屬3D打印設(shè)備全球裝機量超過330臺,中大型金屬設(shè)備(400mm以上大尺寸)用戶裝機量超過90臺,單一客戶金屬設(shè)備裝機量超過30臺,設(shè)備優(yōu)異穩(wěn)定的性能給用戶帶來了持續(xù)的效益。(5)國際化戰(zhàn)略提升增長潛能依托雄厚的研發(fā)實力和創(chuàng)新精神,公司持續(xù)開拓海外市場,提升增長潛能,在美國奧斯汀和德國斯圖加特設(shè)有子公司,擁有國際視野的全球銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò),銷售網(wǎng)絡(luò)覆蓋30多個國家和地區(qū),努力尋求業(yè)務(wù)突破和模式創(chuàng)新,搭建自主知識產(chǎn)權(quán)和創(chuàng)新品牌價值體系,在全球范圍內(nèi)開展合作與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。公司不斷擴充國際團隊,加強技術(shù)支持和售后能力,在重要戰(zhàn)略區(qū)域配備了經(jīng)驗豐富的售后工程師,與公司本部國際技術(shù)服務(wù)團隊無縫對接進行技術(shù)支持和互通,以最快速度響應(yīng)客戶需求,國際產(chǎn)業(yè)化客戶數(shù)量不斷增加。(6)開放理念促進行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展公司堅持持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新和完全自主研發(fā),確保產(chǎn)品的競爭力和高性價比。通過設(shè)備、材料、軟件、應(yīng)用的全方位深度開放,公司可為客戶進行量身定制,客戶亦可根據(jù)實際需要,自主調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù),支持用戶深度開發(fā)和功能定制,相對于傳統(tǒng)閉源模式,可降低用戶使用門檻和使用成本。公司以推動3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化為使命,為用戶真正創(chuàng)造價值和共同擴大應(yīng)用市場,促進行業(yè)的健康、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。6.3公司競爭劣勢(1)規(guī)模效應(yīng)有待進一步提升公司構(gòu)建了完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系和品牌價值體系,在3D打印設(shè)備行業(yè)中取得了一定的市場份額,且積極實施國際化發(fā)展戰(zhàn)略,在技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化等方面已取得一定成果,但由于目前公司產(chǎn)能相對有限,且在知名度、業(yè)務(wù)體量等方面有待進一步提升,規(guī)模效應(yīng)尚不突出。(2)核心零部件激光器、振鏡完全國產(chǎn)化程度不高增材制造所使用的核心零部件激光器、振鏡目前多數(shù)采購自美國、德國等,隨著國產(chǎn)振鏡和激光器的研制成功及性能提升,目前已實現(xiàn)部分進口替代,公司已可提供設(shè)備零部件完全國產(chǎn)化替代方案。但由于該等核心零部件的高端市場仍主要被少數(shù)國外企業(yè)占有,若出現(xiàn)被限制進口的情況,則可能影響公司競爭實力。6.4公司科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況公司是全球極少數(shù)同時具備3D打印設(shè)備、材料及軟件自主研發(fā)與生產(chǎn)能力的增材制造企業(yè)。公司擁有國家唯一“高分子復(fù)雜結(jié)構(gòu)增材制造國家工程研究中心”,是國家級“專精特新”小巨人企業(yè),牽頭或參與制定了10項增材制造技術(shù)國家標準和6項行業(yè)標準。通過多年在3D打印技術(shù)領(lǐng)域的投入,結(jié)合對下游各行業(yè)客戶多樣化需求的深入理解,公司取得了較為豐富且與主營業(yè)務(wù)密切相關(guān)的科技成果。截至招股說明書簽署日,華曙高科共有已授權(quán)發(fā)明專利148項、實用新型專利141項、外觀專利34項,共有軟件著作權(quán)35項,已開發(fā)20余款金屬與高分子工業(yè)級3D打印設(shè)備,并配套40余款專用材料及工藝。經(jīng)過多年發(fā)展,公司已發(fā)展成為我國工業(yè)級增材制造設(shè)備龍頭企業(yè)之一,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療、工業(yè)模具、教育科研、電子電器、消費品、文創(chuàng)等領(lǐng)域。第7章2023-2028年下游需求應(yīng)用行業(yè)發(fā)展分析及趨勢預(yù)測7.1航空航天領(lǐng)域在航空航天領(lǐng)域,由于零部件形態(tài)復(fù)雜、傳統(tǒng)工藝加工成本高及輕量化要求等因素,增材制造已發(fā)展成為提升設(shè)計與制造能力的一項關(guān)鍵核心技術(shù),其利用逐層堆積的原理,能夠?qū)崿F(xiàn)任意復(fù)雜構(gòu)件成形與多材料一體化制造,突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)對結(jié)構(gòu)尺寸、復(fù)雜程度、成形材料的限制,提供了變革性的技術(shù)途徑,應(yīng)用場景日趨多樣化。航空航天領(lǐng)域用于3D打印的材料主要包括高性能金屬材料和高分子材料。高性能金屬材料中鈦合金、鋁合金和鎳基高溫合金的應(yīng)用最為廣泛,鈦合金主要應(yīng)用于高強度、輕量化結(jié)構(gòu)部件,鋁合金主要應(yīng)用于輕量化結(jié)構(gòu)部件,鎳基高溫合金主要應(yīng)用于高強度熱端部件,通常以粉末床熔融技術(shù)和定向能量沉積技術(shù)為主進行加工,常見包括SLM、LENS等。高分子材料主要應(yīng)用于有耐沖擊、耐熱、阻燃性和抗老化性要求的部件,常用SLS進行加工。在復(fù)雜部件的研制階段,3D打印技術(shù)可節(jié)省反復(fù)工藝試驗的時間,提高速度的同時降低成本;在零件制造階段,3D打印技術(shù)可用于實現(xiàn)復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高零件性能;此外,3D打印技術(shù)還可用于制件修復(fù),延長設(shè)備使用壽命、減少經(jīng)濟損失。利用3D打印可以制作出符合設(shè)計標準和使用要求的高精密零件,為提高航天器的整體性能提供積極幫助。歐洲航天局(ESA)、美國國家航空航天局(NASA)、SpaceX和RelativitySpace均使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)火箭點火裝置、推進器噴頭、燃燒室和油箱,美國GE、波音(Boeing)、法國空客(Aribus)、賽峰(Safran)使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)商用航空發(fā)動機零部件、軍機機身部件、飛機風(fēng)管、艙內(nèi)件等。同時,增材制造的構(gòu)件也已在國內(nèi)航空航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,先后成功參與了天問一號、實踐衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等數(shù)十次發(fā)射和飛行任務(wù)。3D打印技術(shù)已成為提高航天設(shè)計和制造能力的關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用規(guī)模近年來增長迅速,未來市場空間巨大。7.2汽車制造領(lǐng)域伴隨3D技術(shù)的創(chuàng)新升級,其在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用將逐漸深入,從概念模型打印到功能模型打印,目前逐步應(yīng)用于功能部件制造,并向打造整車方向拓展。汽車制造領(lǐng)域3D打印,主要應(yīng)用已覆蓋汽車設(shè)計、零部件開發(fā)、內(nèi)外飾應(yīng)用等方面,主要技術(shù)為SLS、SLM等。在設(shè)計方面,3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)無模具設(shè)計和制造,幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品概念模型的設(shè)計及制作周期,幫助整車廠和零配件廠商優(yōu)化設(shè)計,同時,可以在安全性測試環(huán)節(jié)打印部分非關(guān)鍵部件作為替代,加速產(chǎn)品驗證流程,有助于企業(yè)實現(xiàn)快速小批量定制,降低成本并縮短產(chǎn)品上市時間,此外,3D打印可以在設(shè)計階段引導(dǎo)零件輕量化、一體化、個性化、功能化方面的創(chuàng)新;在制造方面,3D打印技術(shù)可提升零件的制造效率和生產(chǎn)質(zhì)量,實現(xiàn)零件輕量化制造和降低質(zhì)量的位移途徑,進行復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具的加工,加強對制造精度的控制,同時,增材制造一體化成形技術(shù)允許將多個零件整合為一個零件,可減輕復(fù)雜關(guān)鍵部件的重量;在維修方面,3D打印技術(shù)可以進行門把手、輪轂、汽缸、變速器和其他基礎(chǔ)部件的制作,從而保證了維修的效率和經(jīng)濟收益。汽車行業(yè)是最早使用3D打印技術(shù)的行業(yè)之一,在3D打印技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)重要位置,隨著近年來汽車保有量和產(chǎn)量的上升,汽車行業(yè)巨大的市場規(guī)模將持續(xù)為3D打印技術(shù)的應(yīng)用提供廣闊的空間。7.3醫(yī)療領(lǐng)域基于人體存在個體差異而傳統(tǒng)制造醫(yī)療器械多為標準化樣式或尺寸的現(xiàn)狀,3D打印憑借可個性化定制的特點在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用逐步廣泛,主要應(yīng)用方向包括制造醫(yī)療模型、手術(shù)導(dǎo)板、外科/口腔科植入物、康復(fù)器械等(主要材料包括塑料、樹脂、金屬、高分子復(fù)合材料等),以及生物3D打印人體組織、器官等。3D打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中已逐漸成熟應(yīng)用于義齒打印、矯正器制作、預(yù)演手術(shù)模型制作、手術(shù)導(dǎo)板制作等,有助于提高精度和效率,降低手術(shù)風(fēng)險。3D打印技術(shù)在骨科植入方面也發(fā)展迅速,目前開始采用金屬3D打印技術(shù)生產(chǎn)全膝關(guān)節(jié)植入物、髖臼杯、脊柱植入物等,金屬3D打印技術(shù)有利于模擬人體骨骼的層狀結(jié)構(gòu),通過多孔設(shè)計可以更好地與人體組織融合,促進骨骼生長,此外3D打印技術(shù)亦為植入物設(shè)計帶來了更高設(shè)計自由度。隨著未來經(jīng)濟水平和精準醫(yī)療要求的不斷提升,3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展將擁有巨大空間。7.4其他行業(yè)領(lǐng)域消費品領(lǐng)域:消費品領(lǐng)域范圍廣泛,3D打印技術(shù)有助于加速消費品行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、優(yōu)化和迭代,提升并豐富產(chǎn)品性能,如為運動員量身定制輕量化、個性化運動設(shè)備等。模具領(lǐng)域:3D打印已廣泛應(yīng)用于鞋模及隨形冷卻模具等領(lǐng)域,優(yōu)化冷卻水路設(shè)計,不受水路復(fù)雜程度的限制,提升模具的冷卻效率和生產(chǎn)效率。電子電器領(lǐng)域:3D打印技術(shù)在產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)階段,如裝配和功能驗證、外觀及性能測試、人體工程學(xué)、快速手板、批量制造等方面,都能提供較大的幫助,降低研發(fā)和時間成本,提高產(chǎn)品利潤。第8章2023-2028年我國3D打印行業(yè)發(fā)
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