2023年华曙高科研究报告:工业级增材制造龙头,谱系齐全、海内外共拓展
- 来源:广发证券
- 发布时间:2023/10/31
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华曙高科研究报告:工业级增材制造龙头,谱系齐全、海内外共拓展。公司简介:公司专注于增材制造设备及材料研制与销售,为全球客户提供工业级SLM及SLS增材制造设备,产业链向上拓展至高分子材料领域,产品加速应用于航空航天、汽车、医疗、模具等领域。3D打印作为传统制造工艺的补充,增长性源自下游产品如航空航天、汽车等对复杂结构、轻量化、制造效率及低成本的需求,渗透率处于发展初期。核心投资逻辑:(1)领先工业级增材制造设备及材料供应商。公司是国内少数同时具备3D打印设备、材料及软件自主研发与生产能力的增材制造企业,销售规模位居行业前列。(2)产品谱系齐全、海内外市场双拓展、软件自研共筑竞争壁垒。公司围绕S...
一、公司简介:专注于工业级增材制造设备领域
公司专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售,主要产品正加速应用于航空 航天、汽车、医疗、模具等领域。公司的主要产品为具有自主知识产权和应用主要 技术的金属3D打印设备和高分子3D打印设备,同时向客户提供自主研制的3D打印 高分子粉末材料。公司是全球极少数同时具备3D打印设备、材料及软件自主研发与 生产能力的增材制造企业,销售规模位居全球前列,是我国工业级增材制造设备龙 头企业之一。根据中国证监会《上市公司行业分类指引》(2012年修订),公司属 于通用设备制造业(C34)。根据《战略性新兴产业分类(2018)》,公司增材制造 业务属于高端装备制造产业。
公司成立以来一直专注于增材制造。据公司官网,2009年许小曙博士创办“湖南华 曙高科技有限责任公司;2010年公司材料研发团队正式组建;2012年推出自主研发 的高分子激光烧结设备FS401P和玻璃微珠复合尼龙粉末材料FS3400GF;2014年推 出紧凑级高分子激光烧结设备FS251P系列,上海、深圳华曙三维打印技术有限公司 成立,华曙高科3D打印产业园正式启用;2015年推出自主研发的开放可定制中型金 属激光融熔设备FS271M以及用于3D打印的PA6材料,承建国家发改委高分子复杂 结构增材制造国家工程实验室;2019年推出高分子光纤激光烧结技术Flight,扫描速 度达到20m/s,极限薄壁达到0.3mm;2021年发布金属8激光增材制造技术、Flight双 激光增材制造技术,推出FS3300PA-F、FS3401GB-F、FS3150CF三款材料;2022 年国内首款激光3D打印“多孔型椎间融合器”获得三类医疗器械注册证,多款产品 上市,全球设备销量突破800台;2023年获证监会批准于科创板上市。
公司团队专业背景雄厚,股权结构较为稳定。公司创始人许小曙是应用数学及材料 科学博士,粉末床3D打印技术的领军人物和企业家,拥有超过 20 年的增材制造经 验,R&D100 Award、美国“Dinosaur Award”(恐龙奖)等荣誉获得者。截至2023 年3月27日,美纳科技直接持有公司16,596.36万股股份,持股比例为44.53%,为公 司的控股股东。许小曙、许多分别持有美纳科技75.00%、19.80%的股权,间接控制 华曙高科44.53%的股份,二者为父子关系,系公司实际控制人。此外,侯银华将所 持华曙高科12.37%的股份对应的表决权持续且不可撤销地委托给美纳科技行使,因 此许小曙和许多合计间接控制发行人56.89%表决权。

受益于下游行业对公司产品的需求旺盛,公司自2019年以来各年度营业收入维持正 增长。2019-2022年,公司营业收入从1.55亿元增加到4.57亿元,复合增长率为 43.39%,2022年全年营业收入同比增速36.67%;2019-2022年间,公司归母净利润 由0.18亿元增加至0.99亿元,复合增长率为76.52%,2022归母净利润为增速负主要 系2022年下半年公司对信用风险较高的应收账款单项计提坏账准备,导致2022 年 度信用减值损失同比大幅增加。公司的主要产品中,2022年全年3D打印设备及辅机 配件营业收入为4.03亿元,占总营收88.20%;3D打印粉末材料营业收入为0.34亿元, 占总营收7.42%。
3D打印设备及辅机配件毛利保持增长,为公司毛利润主要来源。毛利端,3D打印设 备及辅机配件是公司主要毛利来源。2019-2022年3D打印设备及辅机配件毛利从 0.74亿元上升到2.14亿元,2022年占公司毛利总额的87.83%。从毛利率角度来看, 2019-2022年3D打印设备及辅机配件毛利率均超过50%,公司毛利率保持稳定。
公司不断加大研发投入,以创新驱动发展。2022年公司研发支出0.55亿元,同比增 长40.63%。2019-2022年公司研发支出年均复合增长率达21.06%,2022年研发支出 占营收比重为12.02%。公司致力于工业级金属增材制造的前沿研究,通过持续自主 研发和创新,围绕选区激光熔融(SLM)和选区激光烧结(SLS)领域构建了包括设 备、软件、材料、工艺和应用在内的完整技术体系。从三费率来看,2019-2022年间 公司销售费用率、管理费用率和财务费用率均有所下降。
设立员工持股平台,提升公司内生动力。公司在本次公开发行申报前成立了四个员 工持股平台,即长沙华发、宁波华旺、宁波华欧、宁波华印。截至2023年3月27日, 四个平台合计持有公司1659.09万股,占公司发行前总股本的4.46%。
二、市场:全球规模快速增长,航空航天等维持高景气
(一)增材制造:传统精密加工的重要补充,设备在产业链中占主导
增材制造(Additive Manufacturing;AM)又称“3D 打印”,是指以三维模型数 据为基础,通过材料堆积的方式制造零件或实物的工艺。其基本原理为,以计算机 三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成形系统,将三维实体变为若干个 二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏 结,最终叠加成形,制造出实体产品。增材制造技术包含多种工艺类型,国标《增材 制造术语》(GB∕T35351-2017)根据增材制造技术的成形原理,将增材制造工艺成 粉末床熔融、定向能量沉积等七种基本类别。
粉末床熔融工艺因其特定的加工方式而使得零件具备良好的力学性能和尺寸精度, 为工业应用领域中的主流。随着科技和增材制造行业的发展,增材制造技术的应用 场景由早期的零件原型的快速制备,拓展到能够直接制造终端零件应用至使用场景 当中,实现由“快速原型”向“快速制造”的转变。增材制造的终端零件性能高度依 赖于其制备的设备类型和工艺参数,粉末床熔融工艺因其特定的加工方式而使得零 件具备良好的力学性能和尺寸精度,成为工业应用领域中主流的增材制造技术。其 中,以激光作为能量源的选区激光熔融(SLM)和选区激光烧结(SLS)工艺因稳定 性和技术成熟度较高,在直接制造终端零件的应用场景中具备较突出的价值和优势。 公司专注于粉末床熔融工艺中的选区激光熔融(SLM)与选区激光烧结(SLS)两种 技术路线,是工业领域主流的增材制造技术之一。

3D打印技术在多场景已具备使用优势,但其与传统精密加工相比还存在加工精度、 表面粗糙度等方面的差距,未来两种技术将长期并存。3D打印全新的技术原理和特点, 在多种应用场景具备使用优势:(1)可快速加工成形结构复杂的零件。3D打印这种 加工方式基本不受零件形状的限制,特别在制造内部结构复杂的、传统加工无法完 成一体制造的产品方面,具备突出优势。(2)缩短产品研发周期。3D可在单个设备 上快速制造出所需零件,加速产品研发迭代。(3)材料利用率高。传统加工切割的 过程会产生大量废料,3D打印根据二维轮廓信息逐层添加材料,按需耗材,材料利 用率显著高于传统加工模式,是一种新型环保的绿色制造方式。(4)制造模式优化。 3D打印技术可直接从计算机图形数据中生成复杂结构的产品,具有“去模具、减废 料、降库存”的特点。目前,3D打印在工业制造领域取得了长足的进展,在航空航 天、汽车、医疗等领域都有丰富的应用场景,但在大批量制造方面,传统精密加工技 术相比3D打印在效率和成本上更具优势。3D打印与传统加工方式将长期并存,共同 为制造行业提供精细化、自动化、高效化的加工方案。
3D打印已经形成了一条完整的产业链,中游设备厂商多占主导。增材制造经过近40 年的发展,已经形成了一条完整的产业链。上游为原材料及零件,包括3D打印原材 料、主要硬件和软件等,中游为设备制造和打印服务,下游则包括航空航天、汽车、 医疗、消费及电子产品等应用领域。3D打印设备是中游、也是整个产业链的主要主 体。参与主体包括增材制造设备制造商、增材制造服务提供商、各类代理商等。增材 制造设备制造商研发、生产3D打印设备供下游用户使用,并根据下游用户反馈不断 进行技术的创新与更新迭代,并同步向上游传递创新与市场需求,不断推动着整个 产业链的水平提升。增材制造服务提供商主要通过3D打印设备为客户提供打印服务 及其他各类衍生技术服务。
(二)市场空间:全球市场快速增长, 金属及高分子细分领域增长突出
增材制造产业正从起步期迈入成长期,整体来看全球市场呈现快速增长趋势。据AM Reference援引《Wohlers Report 2023》数据,2022年全球3D打印市场规模达180 亿美元,年增长率达18.3%。根据公司招股说明书援引Wohlers预测数据,到2025年 增材制造收入规模较2020年将增长2倍,达到298亿美元,到2030年将增长5.6倍, 达到853亿美元。
在政策引导下,我国增材制造产业实现快速发展。十二五到十四五期间国家重点研 发计划高频度支持各类创新主体取得基础研究、关键共性技术、关键装备与零部件、 应用示范等方面的重大突破,从战略规划、产业体系、技术创新、行业标准等多方面 对增材制造产业进行政策推动与规范。工信部会同国家发改委、教育部、科技部、财 政部等部门印发《“十四五”智能制造发展规划》,明确将选区激光熔融装备、选区 激光烧结成形装备列入智能制造装备创新发展行动,加强自主供给,壮大产业体系 新优势。国家及地方政府对增材制造行业技术创新、产业推进、应用融合等多维度 的政策支持,让企业可以紧抓行业快速发展、产业转型内生需求强烈的契机,不断 加强自身技术攻关与产品研发能力,不断推进下游行业应用融合,不断提升公司盈 利能力,实现公司高速成长与高质量可持续发展。
设备端,近年来全球工业级金属增材制造设备和高分子增材制造设备销量稳步增长。 据公司招股说明书援引WohlersAssociates,Inc.统计数据显示,全球金属增材制造设 备的销售量从2012年的200余台增长至2021年的2,300余台,十年来增长1,086.63%, 年复合增长率31.63%;全球工业级高分子增材制造设备的销售量从2012年的7,500 余台增长至2021年的23,800余台,年复合增长率13.57%,全球工业级金属和高分子 增材制造设备销量均保持稳步增长的态势。
材料端, 增材制造专用材料市场规模稳定增长。增材制造材料的品类和品质决定增 材制造产品及服务的质量。现有增材制造专用材料包括金属材料、无机非金属材料、 有机高分子材料和生物材料四大类。根据公司招股说明书援引Wohlers Associates, Inc.统计数据显示,全球增材制造专用原材料销售金额从2012年的4.17亿美元增长 至2021年的25.98亿美元,年复合增长率22.54%。
(三)应用领域:下游应用多点开花,航空航天是重要应用场景之一
增材制造目前已被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域,并逐渐被尝试应用于 更多的领域中。公司招股说明书援引《Wohlers Report 2022》报告显示,2021年增 材制造主要应用于航空航天、汽车、消费及电子产品、医疗/牙科、学术科研等领域, 在2021年全球增材制造服务规模中,航空航天占比高,为16.8%,医疗/牙科、汽车 占比紧随其后,分别为15.6%和14.6%。从公司收入结构来看,2020年至2022年上半年,航空航天领域领域在公司收入结构中占比均过半,且2019年至2021年公司在 航空航天领域的收入复合增长率达到138.38%。航空航天企业的价格低敏感度和对 复杂精密、大型构件制造的高要求,使得增材制造技术在航空航天领域率先得到验 证和应用。

公司在航空航天领域应用优势突出,助力航空航天产业化用户切实有效地解决大尺 寸件、超薄壁件等行业痛点。对于航空航天领域,由于相关零部件形态复杂,对轻 量化要求较高,3D打印突破了传统制造技术对结构尺寸、复杂程度、成形材料的限 制,已发展成为提升设计与制造能力的一项关键主要技术。公司与多名客户单位在 航空航天领域持续开展高性能3D打印创新应用,助力航空航天产业化用户切实有效 地解决大尺寸件、超薄壁件、复杂内流道结构、异形结构等工件打印痛点,为我国航 空航天事业提供有力的技术支持。
航空航天领域装备现代化及民航市场发展促高景气,增材制造渗透率有望提升。军 用航空领域,财政部官网显示,2023年我国国防预算达15,537亿元,同比增长7.2%, 国防预算规模增长将带动我国军用航空领域快速发展;民用航空航天市场方面,根 据中国商飞发布的《中国商飞公司市场预测年报(2022-2041)》,未来20年中国将 交付9,284架客机,价值约1.5万亿美元(约合10.6万亿人民币),这些客机的批量生 产将带动相关金属3D打印产品的需求量大幅增长。从整个航空制造业来看,根据公 司招股说明书援引IBIS World分析,2014年至2019年中国航空制造业(包括飞机制造、飞机零部件制造、维修服务等)年均复合增速为9.8%,2019年中国航空制造业 市场价值约698亿美元(约合4,886亿元人民币),预测未来十年(2020年~2029年) 中国航空制造业的价值年均复合增速为10%,则未来十年中国航空制造业市场价值 约9.05万亿元,年均9054.33亿元。
在汽车、医疗、模具等领域,公司技术及取得的科技成果与各产业深度融合。汽车 领域,公司与一汽大众、上海集团、潍柴动力、宝马、戴姆勒、巴斯夫等在汽车零部 件优化设计、研发验证及小批量制造等方面开展3D打印创新应用。定制化医疗领域, 公司医用级3D打印解决方案成形尺寸灵活,打印效率能够满足临床急诊手术需求, 采用医用级粉末材料,可同时提供全套医用三维设计软件。模具领域,公司3D打印 解决方案应用于注塑模具和鞋模行业,高效率、降成本,推动模具产业转型升级。消 费品创新设计领域,公司与国家体育总局冬季运动管理中心、匹克体育、东莞理工 学院等在个性化消费品领域开展了3D打印创新应用。电子电器领域,公司产品在前 期设计验证和终端产品小批量生产中应用较为广泛,主要应用于电子电器产品高效 制造。此外,公司主要技术也应用于科研教学、技能人才培训,公司与四川大学、上 海交通大学、华南理工大学等国内外知名高校展开深度合作,基于公司的设备平台, 助力高校在3D打印方面的研究取得卓有成效的科研成果。
汽车、医疗等市场规模的增长将为增材制造在这些领域的应用发展提供广阔的空间。 医疗领域,3D打印凭借可个性化定制的特点在医疗领域内应用逐步广泛,据 Research And Markets研究报告显示,全球3D打印医疗设备市场将从2021的17亿 美元增长到2026年的49亿美元,2021-2026年的复合年增长率(CAGR)为24.5%, 该报告还预测北美、亚太地区3D打印医疗设备市场到2026年分别为19亿美元和 3.675亿美元,2021-2026年的复合年增长率分别为24.9%和26.7%。在汽车领域,3D 打印逐步应用于功能部件制造,并向打造整车方向拓展。
(四)技术升级驱动设备空间扩大,主要部件国产化提高国产设备渗透率
金属3D打印设备多应用于航空航天等高端装备领域,下游客户对于高性能的需求, 驱动设备单价的提升。据公司华曙高科《发行人及保荐机构回复意见》,公司金属 设备及辅机配件目前主要应用于航空航天领域,近年来航空航天行业发展势头良好, 客户对金属设备的需求强劲。公司结合行业技术发展及下游需求变化持续进行研发 和创新,加大增材制造设备在打印效率、精度控制、稳定性等方面的技术研发投入, 增加新产品的研发力度,加快产品更新迭代速度。 2019~2022H1报告期内,公司金属销售设备分别为32台、51台、81台、34台,销量 增长较快,且金属设备平均单价由149.88万元/台增长至292.52万元/台,主要系所受 金属设备的技术含量逐年提高,售价亦逐年增长。
激光器数量是金属3D打印设备的技术指标之一,公司多激光器设备伴随技术升级销 售逐步增加。据华曙高科《发行人及保荐机构回复意见》,增加激光器数量的目的是 为提升设备成形效率,但单纯的增加激光器数量无法实现金属3D打印设备成形效率 的提升,反而可能导致多激光之间的相互干扰,关键点是通过控制软件的扫描路径 优化、更优的光学配置以及工艺,来避免激光器之间的干扰,以实现多激光器与成 形尺寸的匹配,从而实现设备成形效率的提升。据公司《发行人及保荐机构回复意 见》,公司多激光器设备销售数量逐步提升,从单激光逐步扩展到八激光,技术升级 与单价逐步提升。

设备主要零部件国产化加速利于降本,并提高行业渗透率。据华曙高科《发行人及 保荐机构意见》,激光器、振镜数量越多,激光器功率越高、性能越好,相应成本也 越高。对于华曙高科3D打印设备生产成本中激光、振镜成本占比约为30%。据华曙 高科招股书,2019~2022H1报告期内,公司采购的进口激光器占激光器采购总额比 例分别为83%、88%、86%、70%,采购的进口振镜占振镜采购总额的比例均高于 95%。从趋势看,上游零部件采购成本呈降低趋势。一方面,公司规模扩大下,批量 采购具有更好的议价权,采购产品有所下降。例如,公司向阿帕奇(北京)光纤激光 技术公司采购的激光器采购均价由2019年度的11.64万元/台,降低至2021、2022H1 年度的7.50、6.73万元/台。另一方面,伴随国内供应商技术及供应链的成熟,公司 加大国产替代的比例。例如,据公司测算,对于型号I,在2018年度,在相同振镜的 情况下,使用国产、进口的激光器类别销售成本分别为31.60、40.38万元/台,销售 价格分别为49.91、89.33万元/台。设备价格的下降,有益于下游客户需求接受度的 提高,有望进一步扩大3D打印行业的渗透率。
三、格局:开放和国际化构建优势,技术指标国际领先
(一)市场地位:公司是我国工业级增材制造设备龙头企业之一
全球市场看,近年来3D打印设备制造商的数量逐渐增加。据Wohlers Associates,Inc 数据,2021年全球有266家制造商生产和销售工业3D打印设备(统计口径价格高于 5000美元,不包括桌面级3D打印数据),与2020年相比增加了38家,自2012年以 来工业级增材制造商的数量增长了8倍。2021年有39家公司的工业3D打印系统销量 超过了100套。
公司金属3D打印设备主要竞争对手包括 EOS、SLM Solutions、铂力特;高分子 3D印设备主要竞争对手包括EOS、HP、3D Systems。EOS公司目前已经成为全球 领先的金属增材制造设备提供商;惠普是全球生产工业级高分子3D打印的解决方案 提供商;铂力特专注于金属增材制造领域,构建了较为完整的金属3D打印产业生态 链,2019年在科创板上市。
公司设备在全球市场占据一定份额,是我国工业级增材制造设备龙头企业之一。 《Wohlers Report 2022》显示,Stratasys、Formlabs、3D Systems分别占据2021 年度增材制造市场份额的前三名,所占份额分别为12.0%、10.3%和8.0%。根据公司 招股说明书援引Wohlers Associates,Inc数据,2021年全球增材制造产值(包括产品 和服务)152.44亿美元,其中设备销售收入31.74亿美元数据统计,公司设备收入市 场占有率为1.42%,是我国工业级增材制造设备龙头企业之一。
3D打印设备领域,公司强大的技术创新与研发实力夯实业务增长基础。金属3D打印 设备领域,公司与同行业可比公司相比主要技术指标成形尺寸和振镜扫描速度行业 领先,公司同时深度掌握动态聚焦和定焦两种光学系统技术,可贴合用户需求灵活 配置,设备的技术难度和制造效率优于国内外可比公司。公司拥有自主研发的数据 处理和系统 控制软件,数据安全性高,能够开放主要参数,支持快速功能定制,达到国际领先水 平。高分子3D打印设备领域,公司成形尺寸、激光器数量、振镜扫描速度和最大激 光功率各项主要技术指标均居于行业前列,设备的成形效率达到国际领先水平。公 司自主研发的Flight技术适配设备可选光纤激光器,将激光功率提升至500w的超高 水平,从而使高分子增材制造产能及制造水平提升至全新高度,达到国际领先水平。
高分子粉末材料领域,公司产品部分性能达到国际领先水平。从高分子粉末材料主 要技术指标对比情况来看,公司与同行业可比上市公司同类产品对比,粉末熔点、 拉伸强度、拉伸模量等关键性能指标相近,处于国际先进水平,断裂伸长率优于同 类产品,达到国际领先水平。
(二)竞争壁垒:成形尺寸、加工精度和主要零部件自主化为评价指标
3D打印尺寸相对传统制造受限,突破成型尺寸可公司构建竞争优势。通常3D打印一 次性成型尺寸取决于打印机的打印空间大小,而最小尺寸则取决于可打印的最小壁 厚,当前3D打印设备的尺寸通常处于毫米级到米级,尺寸局限相对传统制造较大。 成形尺寸决定了设备能够制造的制件尺寸,大尺寸设备的技术、控制难度成倍增加。 且设备成形尺寸越大,激光、温场、扫描等方面的控制就越为复杂,设备的设计和制 造难度也会成倍增加。据AM Reference新闻,Rosotics公司与NASA展开了合作推 出了一款金属3D打印机,能够制造直径达30英尺(约9.1米)大型组件,可为航空航 天制造大型零件。大尺寸设备的应用场景更加丰富,能够满足更多下游客户的需求, 因此成型尺寸是公司技术能力的重要体现。
精度问题也是3D打印技术的发展瓶颈,动态聚焦技术加工精度更高。据《3D打印技 术发展瓶颈分析》(王东峰),造成3D打印精度无法和传统加工方式匹敌的主要原 因是3D打印技术的原理限制,其分层加工机理必然会造成一定的“台阶效应”,即 虽然每个层次虽然很薄,但在一定微观尺度下,仍会形成具有一定厚度的一级级“台 阶”。动态聚焦和定焦技术是目前SLM设备中主要的振镜控制技术,其中定焦技术 的聚焦方式主要通过固定的聚焦镜来实现,光斑较为单一,结构与配置无法调整, 同时不需要额外的软件控制,整体技术难度相对较低;三轴动态聚焦难度较大,能 够向下兼容定焦技术,动态聚焦技术对软件算法的要求较高,需要具备较高的稳定 控制逻辑来实现光斑的即时调整并同步即时匹配 XY 轴的定位,但动态聚焦加工精 度和加工效率更高,可实现超大工件长周期加工工况下光学系统的可靠性与稳定性。 因此,动态聚焦技术主要适用于打印单个大尺寸制件、光斑变化及工艺技术要求较 高的应用场景;定焦技术主要适用相对固定的产品及工艺技术。
主要零部件进口依赖性强,国产零件替代需求高。3D打印设备所需主要元器件包括 振镜、激光器。进口振镜、进口激光器在行业内应用历史较久,性能成熟稳定,知名 度相对更高,而国产零部件的技术成熟度处于不断提升阶段。2019年至2022年上半 年,公司激光器主要从美国、德国进口,采购的进口激光器占激光器采购总额比例 分别为82.88%、88.01%、86.08%和69.90%,振镜主要从德国进口,公司采购的进 口振镜占振镜采购总额的比例分别为100.00%、98.02%、100.00%和99.13%。若贸 易政策改变,或针对主要零部件进口依赖性强的设备厂商所需元器件采取一定的出 口限制,一方面可能造成设备制造商主要元器件供应紧张,影响向客户交付产品的 时效;另一方面,可能导致设备制造商主要元器件的价格上涨,增加公司生产成本, 对公司的生产经营造成较大不利影响。

工业增材设备一般价格较高,针对价格敏感型下游客户,设备制造商可采用国产零 部件代替进口零部件,从而降低成本以满足其成本效益方面的考虑。从性能来看, 国产激光器与进口激光器在输出功率、光束质量等方面不存在显著差异,在长期稳 定性方面,进口激光器在功率衰减、故障率等方面表现优于国产激光器;国产振镜 在扫描速度和延时时间方面略逊于进口振镜,在镜片可承受激光功率方面与进口振 镜存在一定差距,在控制精度和温漂性能方面国产和进口振镜表现接近。进口零部 件和国产零部件虽然在技术指标方面存在一定差异,但通常主要零部件在增材制造 设备中的使用未达到其极限性能值,据公司首轮问询披露数据显示,国产振镜和激 光器整体成本较低,以主要设备型号D+产品为例,采用进口和国产激光器的设备每 台销售成本分别为53.28万元和50.76万元,因此国产零部件替代有利于设备厂商降 低成本,形成成本和价格优势。
公司设备成形尺寸指标领先,同时深度掌握动态聚焦和定焦两种光学系统技术,并 积极推进设备零部件国产化替代,有效提升公司主要竞争力。在成形尺寸方面,公 司通过软件算法进行扫描路径规划、激光搭接设计、光路校准等,以实现大尺寸成 形幅面中的多激光协同扫描,同时通过高精度多区温场控制技术确保成形幅面的温 场均匀性。在光学系统技术方面,公司通过软件算法设计动态聚焦光斑校准表,整 个打印幅面内即可获得最佳扫描激光光斑,确保动态聚焦技术的实现,实现超大工 件长周期加工工况下光学系统的可靠性与稳定性,以实现实现稳定的动态聚焦。设 备零部件国产化替代方面,公司可提供设备零部件完全国产化替代方案,拥有完全 自主知识产权的具有开放性特征的全套3D打印工业软件系统,可从软件端设置多类 技术参数开放供用户自由调节,可为重要领域的增材制造技术应用提供具有信息安 全保障的国产化高性能增材制造设备。
(三)软件自主:国内少数加载全部自主开发工业软件、控制系统的企业
设备工业软件系统是整个3D打印设备的主要零部件之一,行业内大部分3D打印设备 厂商的设备工业软件系统需向第三方采购。3D打印相关软件包括3D打印设备工业软 件系统以及应用软件。应用软件可由产业链上中下游主体及专业软件供应商基于技 术应用需求开发提供,如辅助设计软件、工程处理软件、仿真模拟软件、智能处理软 件等。设备工业软件系统是指控制3D打印设备制造运行全环节的整体控制系统,是 整个3D打印设备的主要中枢。据华曙高科招股书,目前行业内大部分3D打印设备制 造企业的3D打印设备工业软件系统系向第三方采购,软件性能提升依赖并受制于软 件服务商,限制了设备性能和材料性能的应用,难以快速响应客户软件方面的需求。 因此,拥有完全自主知识产权3D打印设备工业软件系统将有助于设备制造企业提升 行业竞争力。
公司目前拥有完全自主知识产权的全套3D打印工业软件、系统等。公司数据处理系 统Build star和设备控制系统Make star,是将增材制造多个模块功能集成一体的系统 控制软件,也是可设置多类技术参数开放供用户自由调节的具有开放性特征的3D打 印软件系统。数据处理系统Build star软件,覆盖了增材制造3D模型数据导入后的工 件特征分析及处理,到三维数据分层切片、扫描路径规划、数据生成及导出的整个 数据处理流程,可支持用户端工艺参数自由调节,为多样化、高精度、高效率加工提 供了条件;设备控制系统Make Star将制造与故障诊断、热场与扫描控制、数据反馈与 集成控制等功能集于一体,公司软件控制系统自研,功能完整且可拓展,为设备用 户信息安全提供了保障。
公司拥有开放、稳定、自研的增材制造软件系统。公司销售的设备全部搭载自研工 业软件、控制系统,每台设备搭载一套工业软件、控制系统。完全自主的全套3D打 印工业软件为公司自主设备系统提供了主要的自主技术保障,同时确保了设备信息 安全,能为重要领域的增材制造技术应用提供具有信息安全保障的国产化高性能增 材制造设备。公司掌握全套自主控制软件的全套源代码,可快速响应技术迭代、市 场应用与产业发展需求及时开展软件相应技术创新与优化升级,确保公司自主设备 的技术领先性。采用完全自主的控制软件设置多类主要主要技术参数的深度开放, 用户可根据自身需求调整设备系统参数,亦可利用公司自主设备进行二次研发,开 发新的材料、工艺、产品等。
(四)产品谱系:实现 SLM、SLS 设备量产,高分子材料实现突破
产品体系齐全,涵盖从设备到材料全产业链,卡位应用主流之一粉末床熔融工艺的 金属及高分子设备。华曙高科当前主要产品包括,金属3D打印设备和高分子3D打印 设备,同时向客户提供自主研制的3D打印高分子粉末材料,形成了系列自主SLS高 分子粉末材料产品及匹配SLM与SLS设备多样化应用的工艺体系。据公司招股书, 受制于对成形材料控形和控性的技术难度,选区激光烧结(SLS)工艺技术是较为复 杂的工艺路线之一,公司是国际上少数几家掌握该项主要技术并推出工业级产业化 设备的增材制造设备供应商。
材料领域,公司率先实现应用广泛的高分子材料主要产品的国产替代,降低成本。 聚酰胺(尼龙)材料为SLS领域主要应用的3D打印材料之一。据公司招股书,在SLS 技术领域,聚酰胺(尼龙)材料因其化学结构特征在多方面表现优异,制备零部件被 广泛应用于工业和民用领域。根据Wohlers Report 2022,聚酰胺(尼龙)材料是粉 末床熔融工艺中应用最普遍的高分子材料,其中PA12粉末是其中最主要的品种。
公司领先自主开发尼龙粉末材料。据公司招股书,公司率先突破化工巨头赢创的 PA12粉末材料高市场份额,开辟全新的材料配方与制备技术路线,从分子端创新设 计源头开始突破并掌握了SLS尼龙粉末材料聚合、制粉、改性、应用工艺全环节技术, 并通过多维度专利布局形成完整自主知识产权体系,成功开发从原料端全国产化的 首款材料FS3200PA材料,并实现规模化量产,扭转了SLS技术应用受限于高价格原 材料及经营模式而发展缓慢的困局,使材料及成品价格下降一半,促进SLS技术应用 市场快速扩展。当前,公司以多样化产业应用需求为牵引,建立了涵盖聚酰胺(PA)、 聚氨酯(TPU)、聚苯硫醚(PPS)为基材,覆盖 169℃~295℃熔点、能适配二氧 化碳激光器及光纤激光器的高分子及其复合粉末材料产品体系。 依托自主研发高分子尼龙材料,进一步加强设备推广与应用。据公司招股书,公司 依托完整自主的材料技术创新能力强有力地推动了SLS技术的突破式创新,成功研 发并推出FS3201PA-F等新型复合材料,与光纤激光器SLS设备稳定适配,成功实现 Flight技术的商业化推广,实现了更高的烧结速度及更精细的烧结能力。
(五)领先战略:坚持开放模式、国际化拓展战略和经销直销双驱动
1.开放模式加快产业化进程
公司坚持“开放加速3D打印产业化”的战略,设备及其软件技术功能全方位开放。 区别于行业早期从业者的闭源业务模式,公司采取开放业务模式,是以自主软件主 要技术能力为基础的包括软件、设备、材料、工艺的全方位开放。在软件方面,公司 基于自身在增材制造设备工业软件的自主技术能力,从软件端设置多类主要主要技 术参数的深度开放,这是公司技术开放的关键环节,为开放的其他功能实现提供了 必要条件。在工艺方面,当用户希望进一步基于自身个性化和多样化需求进行打印 制造时,可以通过对公司提供的开放参数进行自由调节来调整工艺。在设备和材料 方面,公司的设备与材料之间不绑定,用户可在公司设备上自由使用第三方材料或 用户自研材料。
开放模式促进公司产品性能的进一步完善,带来更多合作伙伴协同打造更广阔的市 场空间。开放模式下,公司的主要竞争力主要体现在:(1)完善产品性能。用户可 通过驻厂方式,深度参与设备调试和升级过程,实时与公司沟通产品需求,了解各 项开放的主要技术参数,有利于用户高效使用设备的同时,促进公司产品性能的进 一步完善。(2)带来更多合作伙伴。开放模式可以为公司带来更多的合作伙伴,协 同打造更广阔的市场空间,有利于公司更好地聚焦于自身主要能力的持续增强。(3) 与多产业深度融合。基于开放系统,公司与巴斯夫等材料厂商合作,助力新材料的 开发。通过支持行业上中下游在材料、工艺、软件、应用、产品等方面的研发创新, 推动行业环境和创新生态优化,有利于公司自身的能力提升和发展。
2.国际化战略扩展产业化的深度与广度
公司将国际化作为重要发展战略,积极开拓海外市场。公司自成立之日起,将国际 化发展作为重要经营战略,坚持国际化及全球业务布局,一方面,面向全球进行技 术创新成果的产业化实施推广,形成具备一定国际竞争力的自主品牌;另一方面通 过全球创新资源的运用,加快自身创新能力的提升。为更好服务当地客户,开拓当 地市场,公司分别于2017年和2018年成立美国华曙和欧洲华曙全资子公司,海外子公司的主要职责是推广公司品牌,进行产品销售、提供技术支持和售后服务。从2019 年至2022年上半年公司在各地区的收入来看,2020年以后公司境外收入保持增长, 2022年全年公司非中国大陆销售额占比约37%。

国际化战略有助于公司积累稳定的客户基础,持续拓展创新与产业化深度及广度。 截至目前公司海外区域和渠道销售网络已覆盖全球30多个主要国家和地区,公司连 续多年参加美国AMUG、Rapid和德国Formnext等国际3D打印行业展会,在国际舞 台上展示了中国增材制造的品牌与力量。此外,公司与德国巴斯夫(BASF)、德国 宝马(BMW)、美国捷普(Jabil)等众多全球500强企业建立了合作关系,通过全 球范围的多维合作与资源运用,持续拓展创新与产业化深度及广度,积累了稳定的 客户基础。
3.经销商渠道优势
公司早期即确定了采取渠道代理的长期发展策略,持续扩大市场占有率和品牌影响 力。公司发展经销模式,具备以下特点及优势:(1)公司作为国内行业的早期进入 者,积累了较多的行业渠道和资源,与原有国际品牌的经销商以及上海联泰等客户 基础丰富的合作伙伴具备长期、稳定的合作关系,早期即确定了采取渠道代理的长 期发展策略。(2)公司主营业务定位为设备销售,与行业上下游企业不存在竞争关 系,根据竞争态势尽可能支持经销客户取得订单,持续扩大市场占有率和品牌影响 力;(3)公司拥有较完善的产品线,可以同时提供高分子和金属 3D 打印设备,能 更全面的满足客户采购需求;(4)公司售后服务团队本地化和强大的应用研发团队, 能高效为客户提供技术支持和解决方案,在客户选择供应商时主观意愿度更高。近 几年,公司采取的经销模式取得了较为显著的成果,一定程度上培育、带动了该种 模式在国内行业内的发展。
公司经销模式销售的高分子3D打印设备和金属3D打印设备的销量均有所增加。随着 3D打印行业的不断发展,以及市场对3D打印行业及产品的认知逐步加深,2020年3D 打印设备市场需求爆发,公司产品在航空航天、汽车、模具等多个下游应用领域的 市场需求强劲,以经销模式销售的高分子3D打印设备和金属3D打印设备的销售数量 均有所增加,北京金凯顿机电有限公司、南京中科煜宸激光技术有限公司等经销客 户的采购量增加。2021年起,金属3D打印设备销售数量保持稳定,公司加深与上海 联泰科技股份有限公司等经销商的战略合作,加强在手板等加工服务应用领域的布 局,高分子3D打印设备和粉末的销售数量持续提升。
四、募投项目:用于扩产和研发,增强主要竞争力
募投资金用于扩产和研发,增强公司主要竞争力。公司募集资金用于增材制造设备 扩产项目、研发总部及产业化应用中心项目、增材制造技术创新(上海)研究院建设 项目,这些项目均围绕公司主营业务和主要技术开展,系以现有技术体系为基础, 对公司当前产品序列升级、丰富的同时,布局行业最前沿技术,将有利于公司技术 创新和产品迭代,进一步提高产品性能和市场占有率,增强公司主要竞争力。
增材制造设备扩产项目有利于公司突破产能瓶颈,提高设备交付能力。据华曙高科 首轮问询回复,公司设备产能利用率已较高, 2021年产能利用率已达112.63%,现 有生产产能已不能满足公司业务规模的快速发展需要。本次募投项目-增材制造设备 扩产项目,项目建设期为2年,建设完成后3年达产,达产后预计新增381台3D打印 设备。该项目的实施将助力公司抓住发展机遇,扩大生产场地,增加生产规模,缓解 产能饱和现状,满足不断增长的市场需求,同时提高公司设备整体交付能力,进一 步提升公司竞争优势。 研发总部及产业化应用中心项目有利于推动增材制造技术与下游应用领域的渗透与 融合,扩大公司市场规模。研发总部及产业化应用中心项目将扩大公司研发场地, 改善研发人员的工作环境,助力公司引进和培养高端人才,巩固人才优势,同时不 断优化研发设备、加深研发的深度和广度,提升公司整体研发水平。本项目的实施 也将顺应增材制造应用发展趋势,打造面向多样化应用场景的增材制造产业化应用 研究中心,搭建完善涵盖人才、技术、设备等要素的应用体系,推动增材制造技术在 下游应用领域的加速渗透与深度融合,拉动产业整体发展,加速促进公司产品产业 化应用,扩大公司市场规模。

(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。)
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