時(shí)間：2020-07-31 14:30 來源：九鼎投資 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次

以下文章來源于九鼎投資 ，作者余繼偉、王勇

 行業(yè)概覽

增材制造，又叫做3D（Three Dimensions）打印，是以計(jì)算機(jī)三維數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過軟件分層離散和數(shù)控成形系統(tǒng)，用激光、電子束、熱熔噴嘴等方式將粉末、樹脂、熱塑等材料在二維平面上進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，從而快速制造出與數(shù)模設(shè)計(jì)一致的實(shí)物產(chǎn)品。

與傳統(tǒng)減材加工制造技術(shù)不同，增材制造大幅節(jié)約了原材料在去除、切削、再加工過程中的消耗，同時(shí)不受傳統(tǒng)加工工藝的限制，可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化或自由重塑，極大降低了后續(xù)工藝流程的工作難度和時(shí)間損耗。增材制造融合了IT、先進(jìn)材料、智能制造等多種技術(shù)，被認(rèn)為是制造業(yè)最具顛覆性和代表性的新興技術(shù)之一，代表著高端制造的發(fā)展方向。

 行業(yè)驅(qū)動

金屬級增材裝備是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。金屬級增材制造設(shè)備的核心零部件主要為光學(xué)設(shè)備，包括高功率光纖激光器和激光掃描振鏡，一般占設(shè)備成本結(jié)構(gòu)比重的20-40%。以上關(guān)鍵元器件技術(shù)壁壘較高，國產(chǎn)化率較低，絕大多數(shù)需要進(jìn)口，是目前制約我國增材設(shè)備發(fā)展的最大瓶頸。

原材料是金屬級增材制造行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著適用金屬原材料的增加，增材制造將創(chuàng)造出更多種類的產(chǎn)品，未來應(yīng)用范圍也會越來越廣泛。常用的金屬增材材料包括不銹鋼、高溫合金、鈦合金、模具鋼、鋁鎂合金等。我國金屬增材原材料已基本擺脫依賴進(jìn)口的局面，供應(yīng)量和質(zhì)量較為穩(wěn)定。

自主軟件研發(fā)是金屬級增材制造的重要保障。軟件成本占金屬級增材制造設(shè)備成本結(jié)構(gòu)的比重接近20%，目前軟件是整個(gè)我國增材制造生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的短板之一，軟件開發(fā)仍集中在學(xué)術(shù)科研上。

下游金屬級增材制造服務(wù)涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、激光成形、后處理和檢驗(yàn)交付等多個(gè)環(huán)節(jié)，其產(chǎn)成品性能指標(biāo)的優(yōu)劣直接反映了整個(gè)增材制造產(chǎn)業(yè)鏈條配合的成熟度。增材制造服務(wù)領(lǐng)域的拓展推動著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條技術(shù)的更新，航天軍工將優(yōu)先受益。預(yù)計(jì)未來2-5年內(nèi)增材制造的軍工訂單將實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長，且持續(xù)性較強(qiáng)，航天軍工有望成為帶動金屬級增材制造快速崛起的第一推動力。

雖然金屬級增材制造可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)加工工藝無法實(shí)現(xiàn)的微觀結(jié)構(gòu)，客戶對增材設(shè)備和服務(wù)的需求增長迅猛，但增材技術(shù)仍非主流路線。造成這一現(xiàn)象的原因之一是當(dāng)前金屬級增材設(shè)備的產(chǎn)品成型尺寸有限，難以滿足大多數(shù)工業(yè)制造的需求。因此，大尺寸高效成型是未來趨勢。

 競爭態(tài)勢

隨著增材制造行業(yè)競爭的不斷加劇，企業(yè)為了增強(qiáng)自身競爭力，開始布局行業(yè)整合。行業(yè)整合方式包括：向上下游并購或擴(kuò)張，以及其他行業(yè)跨界并購或參與增材制造。

德國EOS屬于典型的上下游擴(kuò)張，目前EOS已經(jīng)不僅僅是全球最大的金屬級增材設(shè)備廠商，還是粉末原材料、制造工藝、服務(wù)咨詢等多板塊的解決方案提供商，打造出完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。美國GE作為工業(yè)企業(yè)的代表，從2010年開始參與增材制造，2016年承購并購瑞典Arcam和德國Concept Laser公司，目前已成功在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了金屬增材制造的規(guī)模化應(yīng)用。其他案例還包括阿迪達(dá)斯、強(qiáng)生等跨界投資增材制造商Carbon，寶馬集團(tuán)先后投資了Carbon和金屬增材制造公司Desktop Metal，并于2018年5月打造慕尼黑增材制造工廠，2020年投產(chǎn)。

目錄

1、行業(yè)概況

1.1 行業(yè)定義

1.2 金屬級增材產(chǎn)業(yè)鏈分析

1.3 增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

1.4 金屬級增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.5 主流金屬級增材技術(shù)和基本原理

2、需求端

2.1 全球金屬級增材制造行業(yè)規(guī)模和未來預(yù)測

2.2 中國金屬級增材制造行業(yè)現(xiàn)狀和未來預(yù)測

3、供應(yīng)端

3.1 增材行業(yè)世界競爭格局

3.2 金屬級增材企業(yè)競爭格局

4、行業(yè)趨勢和觀點(diǎn)

4.1 金屬級增材裝備關(guān)鍵零部件

4.2 上游原材料是行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)

4.3 軟件研發(fā)是金屬級增材制造的重要保障

4.4 增材制造服務(wù)領(lǐng)域的拓展推動著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條技術(shù)的更新，航天軍工將優(yōu)先受益

4.5 金屬級增材裝備需求激增，大尺寸高效成型是未來趨勢

4.6 行業(yè)整合加劇，行業(yè)巨頭加速布局增材制造產(chǎn)業(yè)

 01 行業(yè)概況

1.1 行業(yè)定義

增材制造，又叫做3D（Three Dimensions）打印，是以計(jì)算機(jī)三維數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過軟件分層離散和數(shù)控成形系統(tǒng)，用激光、電子束、熱熔噴嘴等方式將粉末、樹脂、熱塑等材料在二維平面上進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，從而快速制造出與數(shù)模設(shè)計(jì)一致的實(shí)物產(chǎn)品。與傳統(tǒng)減材加工制造技術(shù)不同，增材制造大幅節(jié)約了原材料在去除、切削、再加工過程中的消耗，同時(shí)不受傳統(tǒng)加工工藝的限制，可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化或自由重塑，極大降低了后續(xù)工藝流程的工作難度和時(shí)間損耗。增材制造融合了IT、先進(jìn)材料、智能制造等多種技術(shù)，被認(rèn)為是制造業(yè)最具顛覆性和代表性的新興技術(shù)之一，代表著高端制造的發(fā)展方向。

增材設(shè)備可分為桌面級和工業(yè)級兩種，其中桌面級打印設(shè)備發(fā)展較為成熟，技術(shù)難度較低，以非金屬為主要原材料，目前生產(chǎn)廠商眾多，市場競爭激烈。工業(yè)級增材設(shè)備包含工業(yè)金屬級和非金屬級兩種，其中金屬級技術(shù)門檻及銷售價(jià)格均較高，國外相關(guān)專利技術(shù)仍處于保護(hù)期限內(nèi)，因此企業(yè)自我投入研發(fā)資金較大，同時(shí)由于技術(shù)仍處于不斷迭代更新和打磨之中，設(shè)備生產(chǎn)廠家數(shù)量較少，目前大部分工業(yè)級增材設(shè)備廠商以細(xì)分領(lǐng)域市場應(yīng)用或?qū)Ｓ迷�材料設(shè)備研究為目標(biāo)，進(jìn)行差異化競爭。根據(jù)Wohlers Associates的分類，增材裝備以售價(jià)5000美元/臺為標(biāo)準(zhǔn)線，5000美元及以上屬于工業(yè)級增材裝備，5000美元以下屬于桌面級增材裝備。由于增材制造技術(shù)在誕生初期就是以工業(yè)服務(wù)為主要目標(biāo)，因此工業(yè)級增材裝備的研究起步時(shí)間基本與增材制造技術(shù)誕生時(shí)間一致，而桌面級真正起步于2007年，比工業(yè)級晚了21年。

相較于傳統(tǒng)加工制造業(yè)，金屬級增材制造的核心優(yōu)勢主要表現(xiàn)在對復(fù)雜零部件的結(jié)構(gòu)重塑和工藝再設(shè)計(jì)方面。傳統(tǒng)制造業(yè)以產(chǎn)品制造為出發(fā)點(diǎn)，更多的是基于現(xiàn)有制造水平進(jìn)行設(shè)計(jì)，往往會出現(xiàn)模具難制作、鑄造鍛造出的產(chǎn)品過于笨重、零部件組裝復(fù)雜、后續(xù)機(jī)加工難度高、時(shí)間長等問題，甚至?xí)�出現(xiàn)超復(fù)雜異構(gòu)件難以制造的情況。而增材制造可以做到完全以產(chǎn)品性能為導(dǎo)向?qū)��?fù)雜結(jié)構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)重塑，設(shè)計(jì)更加自由，一體成型，同時(shí)保證產(chǎn)品尺寸精度、成型參數(shù)、力學(xué)性能等不低于客戶要求。通過點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、復(fù)雜流道設(shè)計(jì)等不斷優(yōu)化產(chǎn)品制造方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化、節(jié)約材料損耗，通過變形控制、余量添加設(shè)計(jì)等方案減輕后處理環(huán)節(jié)的工作難度，減少加工時(shí)間。金屬級增材制造更貼近設(shè)計(jì)本源，注重一體化成型，減少不必要的鏈接裝置如螺絲螺母，使得產(chǎn)品可靠性更加優(yōu)異。以GE公司生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)燃油噴嘴為例，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)將噴嘴切割成20多個(gè)零件分別加工制造，然后通過焊接組裝，而GE改用增材制造方法后，將零件從20多個(gè)減少到3個(gè)，重量降低25%，產(chǎn)品強(qiáng)度增加3倍，使用壽命提高5倍，從而使每架飛機(jī)成本節(jié)約近300萬美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，增材制造普遍可以實(shí)現(xiàn)零部件15%-60%的減重，減少多達(dá)80%的加工損耗，產(chǎn)品設(shè)計(jì)及研發(fā)周期也大大縮短，因此增材制造具備一定的成本和時(shí)間優(yōu)勢。

1.2 金屬級增材產(chǎn)業(yè)鏈分析

按照金屬級增材制造的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條劃分，其上游是金屬原材料廠商。目前，主流金屬粉末原材料已經(jīng)由市場供不應(yīng)求轉(zhuǎn)為供需穩(wěn)定，粉末單價(jià)受金屬材料價(jià)格影響大，產(chǎn)品可以根據(jù)下游增材服務(wù)廠商的需求做金屬粉末的定制化研發(fā)和生產(chǎn)，競爭較為激烈，傳統(tǒng)的金屬材料廠商是潛在進(jìn)入者，金屬粉末廠議價(jià)能力偏弱。

中游是金屬級增材設(shè)備的生產(chǎn)制造，處于產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)地位。從成本結(jié)構(gòu)構(gòu)成分析，軟件占整臺設(shè)備比重約為20%，硬件為80%，其中機(jī)加和光學(xué)零部件占比最大，分別占比30%和25%。我國工業(yè)級增材制造裝備的核心光學(xué)部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口，如大功率激光器被Trumpf、IPG等少數(shù)幾家企業(yè)壟斷，掃描振鏡主要由Scanlab供應(yīng)，目前我國高功率激光器和掃描振鏡處于研發(fā)攻關(guān)階段，未來有可能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代。

圖1：金屬級增材設(shè)備成本結(jié)構(gòu)分析

資料來源：九鼎投資

下游是金屬級增材服務(wù)與應(yīng)用，服務(wù)商打印出合格產(chǎn)品以滿足客戶需求，同時(shí)為裝備制造廠商和原材料供應(yīng)商不斷提供反饋建議。隨著增材裝備和技術(shù)的不斷成熟，下游服務(wù)商將肩負(fù)起增材制造應(yīng)用領(lǐng)域推廣和發(fā)展的重任。獨(dú)立的專業(yè)服務(wù)商已經(jīng)出現(xiàn)，如毅速激光等，服務(wù)商與增材設(shè)備供應(yīng)商深度配合。我們判斷未來增材制造服務(wù)的新進(jìn)入者將逐漸增多，但掌握多品類加工工藝的廠商將逐步成為金屬級增材產(chǎn)業(yè)鏈的核心。

圖2：金屬級增材制造產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：九鼎投資

金屬級增材制造服務(wù)主要圍繞著設(shè)計(jì)、建模、加工制造、后處理、檢驗(yàn)檢測等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行，其制造出來的終端產(chǎn)品性能好壞與整個(gè)制造工藝息息相關(guān)。金屬級增材制造是激光熱沉積和極冷極熱的過程，產(chǎn)成品不僅需要在定型規(guī)格上達(dá)到客戶需求，更需要性能、熱應(yīng)力控制等也達(dá)到甚至超過鑄鍛造水平，因此從原材料的選擇、設(shè)備的匹配，再到工藝參數(shù)的調(diào)整，金屬級增材制造的技術(shù)難度要遠(yuǎn)高于非金屬增材制造。一般而言，金屬級增材制造服務(wù)的基本生產(chǎn)流程如下圖所示：

圖3：金屬級增材制造服務(wù)的基本流程

資料來源：九鼎投資

1.3 增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

增材制造啟蒙于1940年，美國人Perera提出將硬紙板進(jìn)行切割并逐層粘結(jié)，最終打造出模擬三維地形圖的方案。20世紀(jì)80年代，以美國人Hull發(fā)明光固化技術(shù)（SLA）并成立了全球首家增材制造公司3D Systems為標(biāo)志，增材制造技術(shù)逐步從理想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，并相繼開創(chuàng)出粉末激光燒結(jié)（SLS）、熔融沉積（FDM）和噴射打印（3DP）等多種增材制造技術(shù)路線，增材制造裝備層出不窮，不斷優(yōu)化完善，該階段增材制造主要以模型、原型制造為主。2000年以后，金屬增材制造如激光選區(qū)融化（SLM）、激光近凈成形（LENS）等技術(shù)的出現(xiàn)，近乎完美地解決了傳統(tǒng)制造無法實(shí)現(xiàn)超復(fù)雜加工的痛點(diǎn)，成功地帶動了增材制造進(jìn)入到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化試制和應(yīng)用階段。目前，隨著增材制造的原材料、裝備零部件和加工工藝的日趨穩(wěn)定，增材制造的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步拓寬。

圖4：世界增材制造技術(shù)發(fā)展歷程

資料來源：西安交通大學(xué)先進(jìn)制造技術(shù)研究所，九鼎投資整理

我國增材行業(yè)在萌芽期立足于學(xué)院派，主要依靠高等院校和科研院所推動技術(shù)發(fā)展，起步時(shí)間僅僅比美國晚2年。1988年10月，清華大學(xué)激光快速成形中心的成立，標(biāo)志著我國增材制造研究正式開始。1993年我國首臺工業(yè)級增材制造設(shè)備樣機(jī)–粉末激光燒結(jié)（SLS）增材設(shè)備研制成功，比3D Systems研制的世界第一臺增材制造設(shè)備約晚5年時(shí)間。

我國政府高度重視增材制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展已由科研院所單核驅(qū)動轉(zhuǎn)向?yàn)椤皩?shí)體企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)雙輪驅(qū)動”，行業(yè)整體發(fā)展水平已可比肩歐美發(fā)達(dá)國家。2015年2月，我國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃正式發(fā)布，行業(yè)發(fā)展上升到國家層面，通過政策引導(dǎo)，推動產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。2016年4月，我國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立，標(biāo)志著行業(yè)由百花齊放百家爭鳴階段過渡到國家級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)階段。2017年12月，工信部、發(fā)改委、財(cái)政部等國家部委相繼發(fā)布《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計(jì)劃2017-2020年》、《增材制造業(yè)核心競爭力三年行動計(jì)劃2018-2020年》等文件，明確到2020年增材制造產(chǎn)業(yè)銷售收入超過200億元，年均增速在30%以上，且研制的工業(yè)級鑄造3D打印設(shè)備足以滿足航空航天、大型發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域大型復(fù)雜零部件的需求。

圖5：中國增材制造技術(shù)發(fā)展歷程

來源：公開資料，九鼎投資整理

1.4 金屬級增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

增材技術(shù)從誕生到現(xiàn)在剛剛經(jīng)歷30年的發(fā)展征程，處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成長期階段，屬于新興產(chǎn)業(yè)，其工藝流程、設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠模式和上下游產(chǎn)業(yè)鏈相較于傳統(tǒng)制造業(yè)仍處于不斷更新和完善之中，其在降低加工復(fù)雜度、解決結(jié)構(gòu)性支撐和減重、節(jié)約制造時(shí)間、材料和后續(xù)處理成本等方面已得到航空航天、軍工、汽車、醫(yī)療等多行業(yè)的實(shí)踐驗(yàn)證和認(rèn)可。

金屬級增材制造技術(shù)快速迭代更新，但其成熟度還達(dá)不到傳統(tǒng)機(jī)械加工的車、銑、铇、磨、鉗和熱加工的鑄、鍛、焊、粉末冶金等制造技術(shù)。按照航空航天產(chǎn)品的5級成熟度分析，1級：初步概念機(jī)誕生，2級：摸清產(chǎn)品的基本原理和基本規(guī)律，3級：用上述原理進(jìn)行研制，并且不斷優(yōu)化，4級：設(shè)計(jì)最終定型，圖紙不再更改，5級：工藝路線徹底定型，并且確保90%以上的成品率。目前金屬級增材制造行業(yè)正處于從3級向4級跨越階段。

Wohlers Associates也側(cè)面印證了以上觀點(diǎn)，根據(jù)其報(bào)告，2019年增材制造的終端產(chǎn)品應(yīng)用占比達(dá)到30.9%，首次超越了原型制造（占比24.6%），成為下游第一大應(yīng)用方向。這標(biāo)志著增材制造產(chǎn)業(yè)開始走向成熟，從之前的原型制造轉(zhuǎn)向了快速終端應(yīng)用制造，增材技術(shù)不再是簡單用于科研/教育或者原型展示的輔助型制造技術(shù)。

圖6：增材制造各應(yīng)用方向占比

資料來源：Wind，Wohlers Associates：Wohlers Report 2020，九鼎投資整理

目前，增材制造技術(shù)路線逐漸定型，產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)則逐漸清晰，工藝參數(shù)通過試驗(yàn)不斷校準(zhǔn)，工藝流程持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)新，使得增材制造產(chǎn)成品越來越成熟，其性能指標(biāo)已接近甚至超越鑄造、鍛造產(chǎn)成品。增材制造產(chǎn)成品逐漸被更多行業(yè)所接受，規(guī)模化的推廣應(yīng)用帶動了成本的逐步降低，隨著產(chǎn)品性價(jià)比和效率的進(jìn)一步釋放，增材制造必將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長并且產(chǎn)生鯰魚效應(yīng)，顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)的上百年來固有的加工模式，未來世界產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有望進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整。

1.5 主流金屬級增材技術(shù)和基本原理

從1986年光固化成型技術(shù)（SLA）誕生到現(xiàn)在，世界范圍內(nèi)已出現(xiàn)多達(dá)十幾種不同的增材制造技術(shù)路線。按照選用的原材料不同，增材制造技術(shù)可分為金屬級和非金屬級兩大類。根據(jù)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃2015-2016年》，金屬級增材制造包括：SLM技術(shù)、EBSM技術(shù)、LENS技術(shù)、EBDM技術(shù)等。非金屬級增材制造包括：SLA技術(shù)、SLS技術(shù)、3DP技術(shù)、FDM技術(shù)、PJ技術(shù)等。

圖7：激光選區(qū)熔化（鋪粉）和激光近凈成型（送粉）的工作原理
資料來源：公開資料

 02 需求端

2.1 全球金屬級增材制造行業(yè)規(guī)模和未來預(yù)測

2.1.1 全球增材行業(yè)探底回升，近十年保持高速增長

世界增材制造行業(yè)從誕生到現(xiàn)在，僅僅經(jīng)歷34年的發(fā)展時(shí)間，但行業(yè)快速增長，尤其是近10年來，行業(yè)產(chǎn)值加速提升，顯示出非常強(qiáng)的生命力。Wohlers Associates是美國專門從事增材制造和3D打印研究的咨詢機(jī)構(gòu)，也是世界范圍內(nèi)公認(rèn)的最具權(quán)威的增材制造行研機(jī)構(gòu)，其關(guān)于增材制造行業(yè)的年度研究報(bào)告已經(jīng)出版到第25個(gè)年頭了，是增材制造行業(yè)健康發(fā)展的晴雨表。根據(jù)其年度報(bào)告Wohlers Report 2020，全球增材制造行業(yè)產(chǎn)值（包含設(shè)備、原材料、零部件、服務(wù)等）從2003年的僅5.29億美元，增長到2019年的118.67億美元，16年來行業(yè)增長超過22.43倍。增材行業(yè)在2008-2009年增速明顯下滑，主要系當(dāng)年世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，但是2010年之后便出現(xiàn)強(qiáng)勁反彈，近十年行業(yè)復(fù)合增速超過27.23%，顯著高于全球GDP增長。

圖8：2003-2019年全球增材制造產(chǎn)值及增速
資料來源：Wind，Wohlers Associates：Wohlers Report 2020，九鼎投資整理

當(dāng)前增材制造上游和中游（包括增材原材料、核心零部件、軟件、設(shè)備銷售等）約占行業(yè)總產(chǎn)值的40%，下游服務(wù)（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、打印、培訓(xùn)、設(shè)備修復(fù)、咨詢等）約占60%。從發(fā)展趨勢看，增材服務(wù)產(chǎn)值的占比在持續(xù)提升。這表明增材制造在下游市場已經(jīng)越來越得到客戶的認(rèn)可，且增材制造服務(wù)的增速高于上游原材料和中游設(shè)備的增速。

2.1.2 全球金屬級增材產(chǎn)值激增，增速遠(yuǎn)超非金屬級

根據(jù)九鼎投資的調(diào)研和測算，2019年全球金屬級增材行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到58.45億美元，同比增長30.15%。本文將金屬級增材按照上游、中游和下游分別進(jìn)行拆解，詳細(xì)分析每年各板塊的產(chǎn)值規(guī)模和增速。

圖9：2015-2019年全球金屬級增材行業(yè)產(chǎn)值及占比
資料來源：九鼎投資

上游：增材原材料產(chǎn)值在整個(gè)增材產(chǎn)業(yè)鏈中占比最低，但全球用于增材制造的金屬原材料和非金屬原材料均在快速增長，2009年金屬原材料銷售額僅為1200萬美元，2019年實(shí)現(xiàn)了3.09億美元，年復(fù)合增長率達(dá)38.39%。從銷售單價(jià)分析，原材料價(jià)格呈現(xiàn)出兩極分化嚴(yán)重，但單價(jià)逐年下降的趨勢，其主要原因是前期測試用粉和小批量用粉居多，市場供應(yīng)商較少，造成價(jià)格較高。預(yù)計(jì)未來隨著大批量生產(chǎn)制件和應(yīng)用，金屬粉末的價(jià)格將進(jìn)一步下調(diào)。從材料市場結(jié)構(gòu)分析，非金屬原材料產(chǎn)值略高于金屬材料，二者比例約為6:4。

圖10：2009-2019年全球金屬原材料產(chǎn)值（億美元）
資料來源：九鼎投資

中游：增材裝備中附加值最高的板塊當(dāng)屬金屬級增材設(shè)備，金屬級增材設(shè)備技術(shù)復(fù)雜度在各類增材設(shè)備中最高，售價(jià)遠(yuǎn)高于其他種類增材設(shè)備，近年來其打印出的產(chǎn)成品性能指標(biāo)已接近甚至高于鑄造、鍛造水平，受到市場的追捧。根據(jù)Wohlers Associates研究報(bào)告，2000年金屬級增材設(shè)備年度銷量僅為16臺，到了2019年該數(shù)字達(dá)到2327臺。

圖11：2000-2019年全球金屬級增材設(shè)備銷售量及增速
資料來源：Wohlers Associates：Wohlers Report 2020，九鼎投資整理

從全球金屬級增材設(shè)備銷售平均單價(jià)來看，2015年全球金屬級增材設(shè)備的銷售額約為4.85億美元，占全球增材設(shè)備產(chǎn)值的比重為22.64%，平均單臺售價(jià)為60.02萬美元。2019年全球金屬級增材設(shè)備的銷售額提升到10.88億美元，近4年復(fù)合增速達(dá)22.39%，占全球增材設(shè)備產(chǎn)值的比重也提升到30.95%，而平均銷售單價(jià)則下降到46.76萬美元，與2015年相比，降幅達(dá)22.09%，平均售價(jià)的降低主要得益于經(jīng)濟(jì)型金屬增材設(shè)備的普及。而近3年平均售價(jià)則從40.78萬美元提升到46.76萬美元，價(jià)格穩(wěn)中有升，主要系設(shè)備升級和新功能的疊加，使得打印成品質(zhì)量更加符合制造的需求。

圖12：2015-2019年全球金屬級增材設(shè)備銷售總額及占比
資料來源：Wohlers Associates：Wohlers Report 2020，九鼎投資整理

下游：隨著增材制造技術(shù)的成熟，客戶也由初期的試用走向規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用，目前航空航天、消費(fèi)電子、工業(yè)機(jī)械、汽車制造等是金屬級增材制造的主要應(yīng)用領(lǐng)域。2015年金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值為15.71億美元，2019年該數(shù)據(jù)增長到44.48億美元，近4年復(fù)合增速為29.71%。預(yù)計(jì)未來下游客戶對金屬級增材制造將繼續(xù)保持旺盛需求。

圖13：2015-2019年全球金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值及增速
資料來源：九鼎投資

2.1.3 預(yù)計(jì)未來三年全球金屬級增材行業(yè)仍將保持快速發(fā)展

考慮到2020年新冠疫情給全球經(jīng)濟(jì)增速帶來巨大的負(fù)面影響，我們將2020年全年增材制造產(chǎn)值增速調(diào)整為負(fù)，并且進(jìn)一步調(diào)低2021和2022年該行業(yè)的成長預(yù)期。

上游金屬原材料：根據(jù)調(diào)研，九鼎投資預(yù)測2020年增材制造原材料產(chǎn)值將下降到7億美元左右，其中金屬原材料產(chǎn)值約3億美元。2021年開始逐漸恢復(fù)，到2022年預(yù)計(jì)全球增材原材料銷售規(guī)模將接近10億美元，其中金屬原材料產(chǎn)值約為4億美元。

圖14：2020-2022年金屬原材料銷售規(guī)模預(yù)測（億美元）
資料來源：九鼎投資

中游金屬級增材設(shè)備：根據(jù)調(diào)研，九鼎投資認(rèn)為2020年預(yù)計(jì)金屬級增材設(shè)備銷售量將下降到2094臺，銷售額降至9.3億美元，量價(jià)齊降。2022年銷量將接近3000臺，銷售額將達(dá)到11.08億美元。由于金屬級增材設(shè)備相較于桌面級增材設(shè)備，體型龐大，投資金額高，且現(xiàn)場調(diào)教及培訓(xùn)時(shí)間長，因此新冠疫情對金屬級增材設(shè)備銷售的影響要超過非金屬級。

圖15：2020-2022年金屬級增材設(shè)備銷售規(guī)模預(yù)測
資料來源：九鼎投資

下游金屬級增材服務(wù)：依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同及各領(lǐng)域的增速不同進(jìn)行測算。金屬級增材技術(shù)在汽車制造、航空航天、工業(yè)機(jī)械、國防軍工等領(lǐng)域發(fā)展迅猛，根據(jù)調(diào)研，九鼎投資認(rèn)為2020年預(yù)計(jì)金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)到47.46億美元，相比2019年略有增長，主要系航空航天及國防軍工訂單持續(xù)性較強(qiáng)，有效填補(bǔ)了其他應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)值下滑。2022年，預(yù)計(jì)金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值將達(dá)到73.32億美元。在細(xì)分領(lǐng)域中，汽車制造、航空航天和工業(yè)機(jī)械將成為未來金屬級增材技術(shù)應(yīng)用的主戰(zhàn)場，2022年上述3個(gè)領(lǐng)域?qū)�金屬級增材服�?wù)產(chǎn)值的貢獻(xiàn)度超過了90%。

圖16：2020-2022年金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值預(yù)測及占比變化
資料來源：九鼎投資

根據(jù)以上計(jì)算，九鼎投資預(yù)計(jì)2020年全球金屬級增材行業(yè)總產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)到59.7億美元，占全球增材行業(yè)總產(chǎn)值的比重約為52.69%，2022年產(chǎn)值將超過88.46億美元，占比超過57.22%。總的來說，金屬級增材行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模在不斷增長，占整個(gè)增材行業(yè)產(chǎn)值的比重也在逐年提升。

圖17：2020-2022年金屬級增材行業(yè)產(chǎn)值預(yù)測
資料來源：九鼎投資

2.2 中國金屬級增材制造行業(yè)現(xiàn)狀和未來預(yù)測

2.2.1 中國增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，部分技術(shù)全球領(lǐng)先

我國增材制造產(chǎn)業(yè)日趨成熟，越來越多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)加入到增材制造的生態(tài)圈內(nèi)，除少量核心零部件仍需進(jìn)口外，整條產(chǎn)業(yè)鏈基本可以做到自力更生。隨著我國加大對增材制造行業(yè)的投資力度和政策導(dǎo)向，我國增材制造自主研發(fā)能力不斷提升，并且在熔融沉積成形、光固化成形、激光選區(qū)燒結(jié)/熔化等技術(shù)路線中達(dá)到國際先進(jìn)水平。尤其在金屬級增材制造領(lǐng)域，我國發(fā)展迅猛，市場呈現(xiàn)高速成長態(tài)勢。目前，我國近凈成形技術(shù)路線從增材設(shè)備到服務(wù)工藝均處于全球領(lǐng)先水平，是目前全球少有的幾個(gè)國家掌握制造2米及以上規(guī)格產(chǎn)成品的國家。而我國SLM技術(shù)在裝備上稍稍落后于德國企業(yè)，但是在成型工藝上的摸索研發(fā)絲毫不遜于外企。另外，我國增材制造用金屬原材料已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化替代，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步建立。

根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2013-2019年，我國增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持了40%以上的增長速度，遠(yuǎn)高于每年GDP增速。2012年產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅為1.6億美元，2019年達(dá)到31.8億美元。據(jù)公開資料顯示，2014-2019年，中國市場對SLS和SLM設(shè)備需求的復(fù)合增長率為23%。

圖18：2012-2019年中國增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模
資料來源：中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，九鼎投資整理

2.2.2 未來3年中國增材行業(yè)增速高于全球，金屬級將占據(jù)核心地位

九鼎投資對國內(nèi)增材行業(yè)的規(guī)模測算，也按照上、中、下游進(jìn)行拆解。2019年國內(nèi)增材原材料市場產(chǎn)值為2.26億美元，其中金屬原材料銷售達(dá)到1億美元，占比44%。根據(jù)調(diào)研，九鼎投資認(rèn)為2020年國內(nèi)增材原材料銷售將出現(xiàn)輕微的下滑，主要系疫情影響，2022年預(yù)計(jì)國內(nèi)該項(xiàng)產(chǎn)值將達(dá)到2.97億美元，其中金屬原材料產(chǎn)值為1.48億美元。

圖19：2020-2022年中國金屬級增材原材料產(chǎn)值預(yù)測（億美元）

資料來源：九鼎投資

2016-2019年，國內(nèi)中游增材設(shè)備產(chǎn)值從5.96億美元增長到13.81億美元，增長2.32倍。根據(jù)行業(yè)訪談，國內(nèi)金屬級設(shè)備和服務(wù)的貢獻(xiàn)度約為60%。我們預(yù)計(jì)在疫情的影響下，2020年國內(nèi)增材設(shè)備銷售將出現(xiàn)下滑，2021年重新恢復(fù)增長，到2022年中游增材設(shè)備的產(chǎn)值將達(dá)到16.4億美元，其中金屬級增材設(shè)備產(chǎn)值為9.84億美元。

圖20：2020-2022年中國金屬級增材設(shè)備產(chǎn)值預(yù)測（億美元）

資料來源：九鼎投資

中國增材服務(wù)市場主要集中在工業(yè)機(jī)械、航空航天、汽車、消費(fèi)電子和醫(yī)療領(lǐng)域，受疫情影響，九鼎投資認(rèn)為2020年大部分應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉豢杀苊獬霈F(xiàn)短期產(chǎn)值下滑。2022年，預(yù)計(jì)中國增材服務(wù)行業(yè)規(guī)模將達(dá)到28.05億美元，其中金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值為16.83億美元。

圖21：2020-2022年中國金屬級增材服務(wù)產(chǎn)值預(yù)測（億美元）

資料來源：九鼎投資

根據(jù)以上測算，九鼎投資預(yù)計(jì)2020年中國金屬級增材行業(yè)規(guī)模將達(dá)到18.9億美元，2022年將達(dá)到28.15億美元，九鼎投資對增速預(yù)期相對保守謹(jǐn)慎。

圖22：2020-2022年中國金屬級增材規(guī)模-預(yù)測（億美元）

資料來源：九鼎投資

 03 供應(yīng)端

3.1 增材行業(yè)世界競爭格局

增材制造技術(shù)起步于發(fā)達(dá)國家，從設(shè)備研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，發(fā)達(dá)國家一直引領(lǐng)該新興產(chǎn)業(yè)不斷向前。目前，全球增材制造的市場包括：北美、東亞、和歐洲，增材設(shè)備在這3個(gè)地區(qū)的累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到了95.3%，其中以北美最大，占全球裝機(jī)量的比重超過36.1%，亞洲次之，達(dá)到30.4%，歐洲排名第三，占比28.8%，其他區(qū)域占比較小。增材制造在這些地區(qū)的發(fā)展各有特色，美國高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)，最先將其上升到國家戰(zhàn)略層面，關(guān)注增材制造設(shè)計(jì)、原材料、工藝、增材制造基因組等領(lǐng)域，推動產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)創(chuàng)新；歐洲以德國為首，大力發(fā)展金屬級增材制造技術(shù)，尤其是激光選區(qū)融化技術(shù)走在世界的最前沿，推動飛機(jī)、汽車、醫(yī)療等優(yōu)勢領(lǐng)域的進(jìn)步；東亞的增材制造行業(yè)整體發(fā)展慢于前兩者，但目前以中國大陸和日本為首不斷進(jìn)行增材技術(shù)創(chuàng)新，政府也加大扶持力度，確立增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家行動計(jì)劃，因此東亞有望短期內(nèi)趕超歐美發(fā)達(dá)國家。

與2018年各國裝機(jī)量占比相比，美國和德國等老牌增材強(qiáng)國裝機(jī)量占比有所下滑，主要系以中國大陸、韓國、意大利為首的增材技術(shù)新興國家新增裝機(jī)量增速較快。就具體國家而言，美國仍然是世界上增材設(shè)備裝機(jī)量最大的國家，占比達(dá)34.4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于排名第二的中國，中國裝機(jī)量占比為10.8%，日本緊隨其后，占比9.3%，德國第四，占比達(dá)到8.2%，以上四國的累計(jì)裝機(jī)量占比已經(jīng)超過了世界的60%。除了以上四國之外，沒有其他任何一個(gè)國家的裝機(jī)量占比超過5%。美、中、日、德四個(gè)國家在不同增材制造技術(shù)路線上各有千秋，但基本代表了各條技術(shù)路線的世界最高水準(zhǔn)。

圖23：增材設(shè)備累計(jì)裝機(jī)量-各國占比
資料來源：Wohlers Associates：Wohlers Report 2020，九鼎投資整理

3.2 金屬級增材企業(yè)競爭格局

隨著金屬級增材行業(yè)的成熟和參與者的增多，不同金屬級增材技術(shù)路線的應(yīng)用領(lǐng)域開始出現(xiàn)重合，競爭的加劇導(dǎo)致了行業(yè)內(nèi)部出現(xiàn)技術(shù)路線優(yōu)勝劣汰和整合，高性價(jià)比和具備獨(dú)特性的增材技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，反之則被淘汰。根據(jù)公開資料顯示，全球主要金屬級增材制造設(shè)備廠包括：EOS、GE增材制造旗下的Concept Laser與Arcam、SLM Solutions、Phenix Systems（被3DSystems收購,在中國與GF加工方案合作）、雷尼紹-Renishaw、德馬吉森精機(jī)-DMGMORI、通快、鉑力特、安世亞太增材制造旗下的德迪、鑫精合、華曙高科、北京隆源、中科煜宸等。

根據(jù)收入規(guī)模分析，海外企業(yè)已經(jīng)具備了較大的體量，但是大多數(shù)企業(yè)仍然處于虧損邊緣，少有微利。國內(nèi)設(shè)備銷售收入最高的是鉑力特，2019年銷售額為3.22億元，凈利潤7426.9萬元，先臨三維2019年?duì)I業(yè)收入為4.56億元，但虧損9074.92萬元，目前正在進(jìn)行部分資產(chǎn)剝離。與國際巨頭相比，國內(nèi)企業(yè)的收入體量仍然偏小。目前，行業(yè)整體毛利率較高，但是絕大多數(shù)企業(yè)仍處于盈虧邊緣，其主要原因是高額的研發(fā)投入了吞噬了企業(yè)的凈利潤。

 04 行業(yè)趨勢和觀點(diǎn)

4.1 金屬級增材裝備關(guān)鍵零部件情況

金屬級增材制造設(shè)備主要由軟件、掃描儀、基板等零部件組合而成，增材制造的核心專利主要來源于中游的設(shè)備廠商，同時(shí)中游設(shè)備廠商不斷向上下游擴(kuò)張，通過產(chǎn)業(yè)整合或并購，掌握適合增材制造的原材料和先進(jìn)的增材服務(wù)工藝技術(shù)方法，從而更好地為設(shè)備更新迭代做準(zhǔn)備。金屬級增材制造設(shè)備的核心零部件主要為光學(xué)設(shè)備，包括高功率光纖激光器和激光掃描振鏡，一般占設(shè)備成本結(jié)構(gòu)比重的20-40%。以上關(guān)鍵元器件技術(shù)壁壘較高，國產(chǎn)化率較低，絕大多數(shù)需要進(jìn)口，是目前制約我國增材設(shè)備發(fā)展的最大瓶頸。國內(nèi)高質(zhì)量金屬級增材制造設(shè)備選用的光纖激光器基本以IPG和Trumpf為主，激光掃描振鏡市場則主要被德國Scanlab公司占有。我國光纖激光器近年來發(fā)展速度加快，隨著銳科激光、創(chuàng)鑫激光的出現(xiàn)，正逐步迎頭趕上，但從目前國產(chǎn)化水平來看，與國外激光器尤其是高功率激光器仍存在顯性和隱性的差距，如速光斑大小、定制化、穩(wěn)定性和一致性等方面。隨著國內(nèi)不斷加大對以上卡脖子技術(shù)的研發(fā)投入，關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化替代趨勢將在未來愈加明顯。

4.2 上游原材料是行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)

增材制造業(yè)是一種新興產(chǎn)業(yè)，增材材料也創(chuàng)造性地經(jīng)歷了從無到有，從有到優(yōu)的發(fā)展過程，研發(fā)更多品類的增材材料可以更好地拓展應(yīng)用范圍，因此原材料是金屬級增材制造行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著適用金屬原材料的增加，增材制造將創(chuàng)造出更多種類的產(chǎn)品，未來應(yīng)用范圍也會越來越廣泛。目前常用的金屬增材材料包括有色金屬材料和黑色金屬材料兩大類，其中有色金屬材料包含鈦合金、鎢合金、鋁鎂合金等，黑色金屬材料包含不銹鋼、模具鋼、高溫合金等。我國金屬增材原材料已基本擺脫依賴進(jìn)口的局面，供應(yīng)量和質(zhì)量較為穩(wěn)定，國內(nèi)代表廠商包括：瑞熙鈦業(yè)、鉑力特、飛而康、西安歐中、宇光飛力、海寶、華曙高科、賽隆金屬、敬業(yè)增材等。增材材料與增材設(shè)備、增材服務(wù)相輔相成，相同技術(shù)路線的不同型號的金屬級增材設(shè)備也會對同類金屬材料提出不同的性能指標(biāo)要求，材料的發(fā)展決定了設(shè)備的普及和加工工藝的定型。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場調(diào)研，國內(nèi)增材制造市場對金屬材料的需求占比已經(jīng)接近一半，其中金屬材料中需求量最大的是鈦合金，占比達(dá)到38%，其在航空航天等高端領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，鋁合金、不銹鋼和鈷鉻合金占比也超過了10%，分別占比為19%、17%和11%，位居主流金屬材料需求量占比的前四位。

圖24：主流金屬材料在國內(nèi)需求占比
資料來源：九鼎投資

4.3 軟件研發(fā)是金屬級增材制造的重要保障

軟件開發(fā)投入較大，并且每年需要不斷更新維護(hù)，屬于資金和技術(shù)密集型行業(yè)。金屬級增材制造軟件主要包括：系統(tǒng)軟件、切片軟件、三維繪圖軟件、生成G代碼軟件（用于指導(dǎo)伺服運(yùn)轉(zhuǎn)）等。軟件成本占金屬級增材制造設(shè)備成本結(jié)構(gòu)的比重接近20%，目前軟件是整個(gè)我國增材制造生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的短板之一，軟件開發(fā)仍集中在學(xué)術(shù)科研上。系統(tǒng)軟件主要依靠國外成熟的操作系統(tǒng)裝機(jī)運(yùn)行，如西門子系統(tǒng)等。國內(nèi)增材制造設(shè)備廠是軟件研發(fā)的主力軍，以自有知識產(chǎn)權(quán)的軟件匹配自主研發(fā)設(shè)備，一方面可以降低增材設(shè)備的生產(chǎn)成本，另一方面設(shè)備銷售收入也為軟件開發(fā)提供了資金保障。國內(nèi)企業(yè)的軟件研發(fā)發(fā)力點(diǎn)主要集中在三維繪圖、切片軟件，和生成G代碼方面。

4.4 增材制造服務(wù)領(lǐng)域的拓展推動著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條技術(shù)的更新，航天軍工將優(yōu)先受益

下游金屬級增材制造服務(wù)涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、激光成形、后處理和檢驗(yàn)交付等多個(gè)環(huán)節(jié)，其產(chǎn)成品性能指標(biāo)的優(yōu)劣直接反映了整個(gè)增材制造產(chǎn)業(yè)鏈條配合的成熟度。通過對終端產(chǎn)品的結(jié)果把控，不斷調(diào)整優(yōu)化和升級前序產(chǎn)業(yè)鏈條，形成正反饋。在當(dāng)前階段，由于技術(shù)更新?lián)Q代快，研發(fā)成本高，產(chǎn)量小等原因，目前可接受的行業(yè)領(lǐng)域主要集中在航空航天、國防軍工等。行業(yè)屬性決定了造價(jià)成本并非第一敏感要素，而是更加注重產(chǎn)品整體可靠性的提升，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，重量的明顯降低，大尺寸規(guī)格的突破等。

隨著增材制造的逐漸成熟，金屬級增材制造企業(yè)近年來連續(xù)開展軍工多型號零部件的研發(fā)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和試制，鉑力特甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批產(chǎn)供貨，說明增材技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)得到航天軍工專家的認(rèn)可。根據(jù)鉑力特的招股說明書，公司的增材制造零部件已經(jīng)批產(chǎn)應(yīng)用于7個(gè)飛機(jī)型號，4個(gè)無人機(jī)型號，7個(gè)航空發(fā)動機(jī)型號，2個(gè)火箭型號，3個(gè)衛(wèi)星型號，5個(gè)導(dǎo)彈型蛤，1個(gè)空間站型號，2個(gè)燃機(jī)型號，C919等軍民用大飛機(jī)項(xiàng)目。中國航天科技集團(tuán)五院529廠的增材制造技術(shù)已在載人航天、深空探測、遙感、通信等多個(gè)領(lǐng)域的正樣、初樣產(chǎn)品研制中得到廣泛應(yīng)用，涉及型號近20個(gè)、零件產(chǎn)品300余件。隨著近年來科研合作軍品的逐漸定型，預(yù)計(jì)未來2-5年內(nèi)增材制造的軍工訂單將實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長，且持續(xù)性較強(qiáng)，航天軍工有望成為帶動金屬級增材制造快速崛起的第一推動力。

4.5 金屬級增材裝備需求激增，大尺寸高效成型是未來趨勢

雖然金屬級增材制造可以創(chuàng)造出傳統(tǒng)加工工藝無法實(shí)現(xiàn)的微觀結(jié)構(gòu)，客戶對增材設(shè)備和服務(wù)的需求增長迅猛，但增材技術(shù)仍非主流應(yīng)用。造成這一現(xiàn)象的原因之一是當(dāng)前金屬級增材設(shè)備的產(chǎn)品成型尺寸有限，難以滿足大多數(shù)工業(yè)制造的需求。較小成型尺寸額增材設(shè)備更多是用于科研教育，因此，為滿足客戶從“概念探索”到“樣品試制”，再到“規(guī)模化生產(chǎn)”不同階段的需求，不論是選區(qū)熔化技術(shù)路線還是近凈成形技術(shù)路線的設(shè)備制造商均在更大成型尺寸設(shè)備的研發(fā)上持續(xù)探索。金屬級增材制造產(chǎn)業(yè)正處于從“以科研為主”到“以生產(chǎn)制造為核心”的轉(zhuǎn)變，大尺寸、多激光器、數(shù)字化、高穩(wěn)定性、智能化、定制化、用戶友好性的增材設(shè)備代表著增材制造的未來競爭力，其可以降低設(shè)備使用難度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題減少損耗，提高打印速度和打印質(zhì)量，滿足更大規(guī)格零部件的制造需求。

4.6 行業(yè)整合加劇，行業(yè)巨頭加速布局增材制造產(chǎn)業(yè)

隨著增材制造行業(yè)競爭的不斷加劇，企業(yè)為了增強(qiáng)自身競爭力，開始布局行業(yè)整合。行業(yè)整合方式包括：向上下游并購或擴(kuò)張，以及其他行業(yè)跨界并購或參與增材制造。德國EOS屬于典型的上下游擴(kuò)張，目前EOS已經(jīng)不僅僅是全球最大的金屬級增材設(shè)備廠商，還是粉末原材料、制造工藝、服務(wù)咨詢等多板塊的解決方案提供商，打造出完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。美國GE作為工業(yè)企業(yè)的代表，從2010年開始參與增材制造，2016年成功并購瑞典Arcam和德國Concept Laser公司，目前已成功在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了增材制造的規(guī)模化應(yīng)用。

其他案例還包括阿迪達(dá)斯、強(qiáng)生等跨界投資增材制造商Carbon，阿迪達(dá)斯借助Carbon的3D打印技術(shù)已大規(guī)模生產(chǎn)了一款3D鞋。寶馬集團(tuán)先后投資了Carbon和金屬增材制造公司Desktop Metal，并于2018年5月斥資1,000萬歐元打造增材制造工業(yè)園區(qū)。

增材制造行業(yè)整合的加劇，不但加速了行業(yè)內(nèi)上中下游產(chǎn)業(yè)鏈條的快速融合，而且隨著跨界巨頭對行業(yè)的深度參與，增材制造將加速大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。

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