2023年铂力特研究报告:金属增材制造领军企业,全产业链布局加速发展

  • 来源:国泰君安证券
  • 发布时间:2023/12/27
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铂力特研究报告:金属增材制造领军企业,全产业链布局加速发展。市场认为3D打印技术方兴未艾,很难在国防装备领域大范围应用;但我们认为,公司3D打印技术在重点型号上的批量应用有望加速,叠加民品应用场景的不断拓展,公司业绩有望迎来高增长。1)3D打印技术在小批量、定制化、复杂工艺产品制造等领域优势明显,当前行业处于市场导入期,国内市场渗透率将快速提升。2)3D打印技术在民用领域已经进入手机供应链,未来民用场景有望进一步拓展。3)司已形成从3D打印原材料、工艺软件、工艺设备到定制化产品的一体化产学研布局,具备全产业链的解决方案。4)公司持续深耕航空航天行业,参与支持多个重点型号工程的研制与生产交付,涉...

1. 盈利预测

关键假设: 基于对公司各项业务分析及军民品下游需求的研究,我们认为公司受益 益十四五期间航空航天重点装备型号放量,业绩有望超预期。我们对公 司未来业绩预测基本假设如下: 十四五期间军品下游高景气度,公司航空航天业务持续受益; 民品受益于 3D 打印技术进一步成熟及应用推广; 公司股权激励费用摊销完成,利润率进一步提升。

按产品结构:公司技术实力雄厚,且具备航空航天领域成熟的配套经验, 相关技术在国防重点型号上的应用有望提前。受益航空航天下游重点型 号放量,预计 2023-2025 年航空航天产品收入分别为 10.2 亿元(+60 %)、 15.3 亿元(+50 %)、22.2 亿元(+ 45%);当前我国增材制造市场渗透率 较低,产业化处于起步阶段,未来渗透率有望持续快速提升,预计 2023- 2025 年工业机械产品收入分别为 3.6 亿元(+50 %)、5.2 亿元(+ 45%)、 7.3 亿元(+ 40%)。公司为科研院所提供的产品具有小批量、定制化等特 点,类型分散且需求量较小,预计 2023-2025 年科研院所产品收入分别 为 0.3 亿元(-10%)、0.3 亿元(+ 0%)、0.3 亿元(+10 %)。预计未来增 材制造在医疗器械方面的应用有望逐步落地,公司医疗研究产品基数较 低,未来有望快速增长,预计期内医疗研究产品收入分别为 0.2 亿元 (+100 %)、0.3 亿元(+ 100%)、0.6 亿元(+ 100%)。其他业务体量较 小,预计 2023-2025 年其他业务收入分别为 0.2 亿元(+100 %)、0.3 亿 元(+ 100%)、0.6 亿元(+ 100%)。

费用及盈利能力:公司是增材制造龙头,技术优势明显,成本管控能力 强,预计2023-2025年公司毛利率基本保持稳定,分别为55.75%、55.74%、 55.71%。预计期内随着股权激励费用摊销逐渐结束,叠加公司人效不断 提升,管理费用率持续降低。受期间费用降低的影响,2023-2025 年净利 率分别为 17.9%、20.6%、22.2%。

2. 航空航天增材制造龙头,一体化布局综合实力凸显

2.1. 金属增材制造领军企业,技术背景雄厚,先发优势明显

公司是一家专注于工业级金属增材制造(3D 打印)高新技术企业,成立 于 2011 年 7 月,致力于成为全球领先的金属增材制造技术全套解决方 案提供商。作为一门综合学科,金属增材制造涉及制造工艺、设备、材 料、优化设计、软件等各个方面的技术。铂力特经过十一年的发展,已 构建了较为完整的金属 3D 打印产业生态链,在金属增材制造领域掌握 系统的“原材料、工艺、设计、装备”等自主知识产权核心技术。2018 年,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,从单纯的供应商走向联合开发伙伴,标志着公司在金属增材制造技 术与生产能力方面达到世界一流水平,尤其在大型精密复杂零件打印方 面,处于行业领先地位。

公司是国内增材制造行业先行者之一,在航空航天领域市占率较高。公 司一直专注主业,致力于金属增材制造技术研究,作为国家级高新技术 企业,公司通过多年技术研发创新及产业化应用,在金属增材制造领域 积累独特的技术优势。目前,公司已发展成为国内最具产业化规模的金 属增材制造企业,产品及服务广泛应用于航空航天、工业机械、能源动 力、科研院所、医疗研究、汽车制造、船舶制造及电子工业等领域,尤 其在航空航天领域,公司金属 3D 打印定制化产品在国内航空航天增材 制造金属零部件产品市场占有率较高。公司主要客户包括中航工业、航 天科工、航天科技、航发集团、中国商飞、中国神华能源以及各类科研 院校等。

背靠军工名校西工大,产学研优势较为突出。公司董事长、总经理薛 蕾先生、董事折生阳先生、首席科学家黄卫东先生等均为西北工业大 学校友,首席科学家黄卫东先生为西北工业大学教授,是国内较早从 事金属增材制造技术研究的团队之一。此外,公司与西工大及其下属 院系合作开展大量科研课题,其中合作完成的工作所产生的技术、知 识产权成果,归双方共同所有。据公司 2023 年半年报,公司累现拥有 发明专利 82 项、实用新型专利 166 项、外观设计专利 42 项。 公司具备从 3D 打印设备到定制化产品的一体化产业布局。公司自主 研制开发激光选区熔化成形、激光立体成形、电弧增材制造等系列金 属 3D 打印设备。同时,公司通过自有金属增材设备为客户提供金属 3D 打印定制化产品的设计、生产及相关技术服务,主要应用于航空航 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 业等领域。根据公司招股说明书披露,公司 3D 打印零件产品批量装 机应用或支持多项国家重点型号工程的研制,包括 7 个飞机型号,4 个无人机型号,7 个航空发动机型号,2 个火箭型号,3 个卫星型号, 5 个导弹型号,2 个燃机型号,1 个空间站型号,涉及 C919 等军民用 大飞机、先进战机、无人机、高推比航空发动机、新型导弹、空间站 和卫星等。

2.2. 股权激励释放增长活力,持续加大研发,盈利能力提升

实施股权激励计划,释放公司增长动能。为确保公司创新能力和技术优 势的可持续性发展,公司于 2020 年发布向激励对象首次授予限制性股 票的公告,以 2020 年 11 月 17 日为首次授予日,以 20 元/股的授予价格 向符合授予条件的 95 名高管及核心技术人员授予 400 万股股票。股权 激励计划的实施,将充分调动公司核心团队的积极性,有效地将股东利 益、公司利益和核心骨干个人利益统一在一起,为公司保持竞争力、实 现战略目标带来动力。 受益下游需求放量,公司营收迅速增长。公司持续深耕航空航天领域, 不断开发新的设备型号,且不断开拓新的市场和应用领域。伴随行业的 发展和增材制造技术渗透率的提高,受益于下游以航空航天等客户为代 表的需求增长,公司营业收入自 2017 年以来每年均维持正增长。公司 2023 年前三季度营业收入达 7.4 亿元,同比增长 43%;归母净利润 0.4 亿元,同比增长 274%,考虑到自 2022 年后股份支付费用将逐渐减少, 公司的归母净利润规模有望迅速攀升。

航空航天及工业机械业务贡献主要营收和利润。公司主要营收来源为航 空航天及工业机械业务,2022 年二者在总营收中的占比分别为 69%及 26%。近年来公司整体毛利率维持在 50%左右,基本保持稳定。剔除股 权激励费用后,公司净利率基本保持稳定。

经营费用率较为稳定,持续加大研发力度。公司费用方面,除因股权激 励费用摊销导致管理费用率较高外,销售费用和财务费用水平整体保持 稳定。2018 年至 2023 年三季度,公司研发费用率不断提升,主要系公 司进一步加强研发能力建设,研发人员数量及其薪酬均有所增加。截至 2023 年上半年,公司已累计申请专利 463 项,拥有授权专利 290 项。

3. 增材制造行业前景广阔,空天应用渗透率加速提升

3.1. 增材制造是推动产业转型升级的关键技术

增材制造能够实现复杂结构件制造。增材制造又称“3D 打印”,是基于 三维模型数据,采用与传统减材制造技术(对原材料去除、切削、组装 的加工模式)完全相反的逐层叠加材料的方式,直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法,将对传统的工艺流程、生 产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆 性技术,集合信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术,是先进制 造业的重要组成部分。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加 工模式不同,是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法,从无到有。 这使得过去受到传统制造方式的约束,而无法实现的复杂结构件制造变 为可能。

目前的 3D 打印技术以 SLM、LSF 及 WAAM 等为主。金属 3D 打印工 艺原理主要包括粉末床熔融(以 SLM 技术为代表)和定向能量沉积(以 LSF 技术为代表)两大类别,此外电弧增材制造技术(WAAM)作为一 种成本极大降低的大尺寸高效率金属增材制造技术,成为当前大尺寸、 高效率、低成本金属 3D 打印技术发展最快的方向,并且正在迅速进入 规模化的工业应用。 (1)粉末床熔融技术的主要优点是:可以打印传统技术无法企及的极端 复杂的结构(特别是复杂内腔结构)、制件尺寸精度高,非常适合航空航 天小批量、定制化生产特点,能够解决其轻量化设计制造、功能化设计 要求,且随着技术发展与成本控制,其未来必将能够实现大规模工业化 生产。 (2)定向能量沉积技术的主要优点是:很大的打印尺度范围、方便多材 料打印、可以采用大功率激光器实现每小时公斤级的打印效率、非常适 合于高性能成形与修复等;其具有粉末床熔融技术难以实现的修复功能, 能够修复航空发动机叶片等高附加值零部件,并且通过设备的集成能够 适应大型零部件的原位修复,避免拆机、装机等停工损失。

经过多年的发展,增材制造产业正进入快速成长的阶段。近五年来,全 球范围内的增材制造行业呈现出持续增长的趋势。尽管受到疫情影响, 2020 年全球增材制造产业的增长有所放缓,但在 2022 年,增材制造行 业迅速恢复其快速增长的态势。根据《Wohlers Report 2023》报告显示, 2022 年全球增材制造市场规模(包括产品和服务)达到 180.3 亿美元, 同比增长 18%,产品收入为 72.89 亿美元,同比增长 17%。根据《Wohlers Report 2023》预测,到 2026 年增材制造收入规模较 2022 年将增长超 2 倍,达到 362 亿美元,到 2032 年增材制造收入规模将较 2022 年增长 5.7 倍,达到 1027 亿美元。

受益行业敏感性,国内厂商格局优越。海外 3D 打印设备龙头以德国的 EOS 和 SLM Solutions 为代表,而国内 3D 打印设备龙头主要为铂力特 和华曙高科。铂力特在国内市场占有率最高,是我国领先的金属 3D 打 印技术全套方案供应商。华曙高科也不断开展 SLM 技术为代表的金属 打印设备研制。由于航空航天等国防军工行业的敏感性,国外领先的 3D 打印企业与铂力特等国内 3D 打印企业很少出现直接竞争,同时国内厂 商在及时响应客户需求方面的优势巨大,有望更多地获得客户青睐,竞 争格局优越。

3.2. 工业领域应用场景广阔,当前处于市场导入期

轻量化兼顾高性能,3D 打印助力商业航天腾飞。液体火箭零件兼具高性 能与轻量化的特点,研制过程中的周期与经济成本也是重要考量因素。 金属增材制造技术在大尺寸、新材料、复杂结构的零件成形以及零件制 造的成本与效率等方面颇具优势,可节约生产成本,缩短生产周期,提 高研制效率。例如,公司作为蓝箭航天的长期合作伙伴,为全球首款成 功入轨飞行的液氧甲烷火箭朱雀二号的关键零部件的研制提供全方位 的金属增材制造技术支持,帮助蓝箭航天打印发动机中的接头类零件、 点火器支座和游机身部等采用传统金属加工方法制造周期长、模具制造 困难、成本高的零部件,有效节约研发成本、减少生产周期。

3D 打印工业应用场景广阔。(1)应用于汽车行业,可显著优化性能与生 产设计流程。结构优化、研发试制、小批量生产、个性化产品和备品备 件是增材制造在汽车领域几个重要的应用点 ,具备显著降低整车重量、 降低油耗、缩短汽车研发周期等优势。(2)应用于医疗行业,可改善传 统医疗产品的缺陷。例如,依据材料特性和临床应用需求,假体可以被 重新设计,引入多孔、拓扑等结构,提高医疗产品的生物和力学适配性。

切入 3C 电子直接制造民用市场,工业领域批量应用未来已来。2023 年 7 月 12 日,荣耀 Magic V2 暨全场景新品发布会上,荣耀发布新一代折 叠屏手机荣耀 Magic V2,其搭载 91%金属结构铰链,升级自研盾构强度 的钢材,首次采用航天的钛合金 3D 打印工艺,支持 40 万次折叠。使用 钛合金 3D 打印技术后,材料强度比原来提升达 150%。我们认为,3D 打印技术在 3C 电子产业链的应用有望加速铺开,带动 3D 打印技术在工 业领域的批量应用提前到来。

国内市场处于导入期,渗透率提升空间巨大。目前国内增材制造行业方 兴未艾,大量增材制造设备及产品还处在实验定型到量产这一阶段,大 多数企业尚处于从 0 到 1 的市场导入期。截至 2021 年末中国工业增材 制造设备安装量市场占比 10.60%,为全球仅次于美国的第二大市场。智 研咨询发布的《2023-2029 年中国金属制品行业市场运行格局及前景战 略分析报告》显示,我国 2021 年金属制品行业市场规模已达 4.68 万亿 元;而中国增材制造产业联盟估算,2021 年我国增材制造产业营业收入 仅为 260 亿元。即使假设我国增材制造产值全部为金属增材制造行业, 2021 年我国金属增材制造产值也仅占我国金属制品行业市场的 0.56%。 根据前瞻产业研究院预测,到 2025 年我国 3D 打印市场规模将超过 630 亿元,2021-2025 年复合年均增速 20%以上,未来市场渗透率提升空间 巨大。

3.3. 3D 打印主战装备前景广阔,国外军方高度重视

3D 打印技术或将对军工产业下游带来巨大突破。雷神公司表示已经能 够 3D 打印出制导武器所需的几乎全部组件,包括火箭发动机、制导和 控制系统、导弹鳍片等。未来美军能够在前线按需 3D 打印导弹,这意 味着世界各国军队不再需要储备大量价值昂贵的导弹;澳大利亚卫星开 发商 Fleet Space 宣布未来将推出全 3D 打印卫星,相比传统卫星,将拥 有多达 64 个全金属天线。凭借众多天线,先进的数字波束成形技术将显 著提高物联网的数据吞吐量,从而为更多的终端提供服务。

美国军方高度重视增材制造技术在军事领域的发展和融合应用。2021 年 1 月,美国防部负责研究和工程的副部长办公室(OUSD (R&E))战略技 术保护与开发(STP&E)办公室下的国防部长办公室制造技术(OSD ManTech)项目办公室发布首份综合的《增材制造战略》文件,美军各军 种和其他国防机构合作参与该项战略的制定。目前,美国工业界已经涌 现出可以适应多种材料、多类工况的增材制造工艺,在航空发动机、飞 机零部件等主战装备与主要场景中的应用占比逐渐上升,先进增材制造 设备也在不断向大型化、快速化方向发展。2021 年,美国军方宣布将建 造世界上最大的金属 3D 打印设备。该打印设备的最终任务是为战车打 印一体式车体,将能够打印 30 英尺长,20 英尺宽和 12 英尺高的金属部 件。

美军已高度认可 3D 打印这一技术既有和潜在的优势能力。3D 打印技术已经在美军装备中得到广泛采用与推广,并在战车、潜艇等主战装备上 实现实际应用,不断探索 3D 打印技术新的军事应用场景。这对我国在 国防领域推进 3D 打印新技术、新模式的发展和应用具有借鉴意义。

4. 受益国防重点型号批产,公司业绩有望持续高增长

4.1. 聚焦航空航天领域,未来增长海阔天空

公司的下游主要应用场景为航空航天领域。公司持续深耕航空航天行业, 2020-2022 年公司来自航空航天领域的营业收入分别占到公司整体营业 收入的 52.67%、57.35%、69.5%。公司完成多项装备发展部、国防科工 局的增材制造技术攻关任务,涉及我国航空航天领域内的重点装备的研 制和批产,在优化产品结构和提升功能的同时,实现整体结构减重和功 能提升,有效地解决传统结构存在的有效载荷提升难和复杂结构实现难 的瓶颈问题。公司收到空中客车公司零部件认证团队对公司制造的 A330-NEO 某增材制造零件的认证通过结果,零件性能达到空中客车民 用航空零件的装机要求。

公司前五大客户基本来自航空航天领域。经过多年的持续深耕及市场推 广,公司金属 3D 打印定制化产品实现广泛应用,并已与中航工业下属 单位、航天科工下属单位、航天科技下属单位、航发集团下属单位、中 国商飞下属单位、国家能源集团下属单位、中核集团下属单位、中船重 工下属单位以及各类科研院校等主要客户形成紧密合作关系。根据公司 招股书,2018 年公司前五大客户分别为航空工业、航发集团、航天科工、 航发优材及航天科技。 C919 订单放量,民机需求空间巨大。C919 大飞机属于“国产重器”,截 至 2022 年底,C919 累计获得 32 家客户 1035 架订单。另一款国产飞机 ARJ21 新支线飞机于 2022 年 12 月交付首家海外客户印尼翎亚航空。截 至 2022 年底,ARJ21 共获 25 家客户 690 架订单,累计交付 9 家国内外 客户、共 100 架机,累计安全运送旅客近 600 万人次,运营航线 316 条, 通航城市 118 座。公司为 C919 大飞机提供了多种类型的配套服务,典 型产品案例包括 C919 飞机大型钛合金结构中央翼缘条、滑轨、球面框、 天线座等快速成形产品等。根据中国商飞预测,2041 年中国客机机队规 模将达到 10007 架,超越北美,未来市场空间巨大。我们认为,公司较 早进入国产民机配套领域,未来将充分受益民机需求放量。

4.2. 批量配套国防重点型号,3D 打印规模应用时代已至

公司长期以来以金属 3D 打印零件“做得出、用得起”为宗旨,开展相 关研发和生态链布局,以促进 3D 打印的大规模应用,最终实现“让制 造更简单,世界更美好”的企业使命。简单来说,“做得出”指公司将不 断加大研发投入,形成系统长久的企业核心竞争力。“用得起”指公司将 持续降低成本和提升效率,以带来更大规模的应用。公司希望通过以上 努力,使公司在技术上与规模上迈向世界领先地位。

国内最大的金属增材制造基地,竞争优势明显。截至 2022 年,公司拥有 员工 1400 余人,研发人员占 30.23%,拥有增材制造装备 340 余台,相 关分析检测装备 90 余台,是国内最大的金属增材制造产业化基地。公司 目前具备可成形材料涵盖钛合金、高温合金、铝合金、钛铝系合金、镁 合金、铜合金、不锈钢、模具钢、高强钢等 60 余种,已广泛应用于航空 航天、汽车、医疗、模具等领域,与 1600 余家单位建立合作关系,参与 支持国家多个重点型号建设,实现销售收入持续快速增长。 设备自研能力突出,核心参数行业领先。在 3D 打印设备方面,公司对 硬件结构进行不断优化调整,控制系统进行自主开发、优化,并前瞻性 组织软件研发团队,开发装备专用控制系统、处理软件,解决成形过程 控制、处理。公司增材制造装备部分核心关键参数如最大成型尺寸等优 于 EOS 等国外公司水平。

持续深耕航空航天领域,具备国防重点型号批量配套经验。根据公司披 露的相关信息,自成立起,公司持续深耕航空航天行业,参与支持多个 航空航天重点型号工程的研制与生产交付,完成多项装备发展部、国防 科工局的增材制造技术攻关任务,涉及我国航空航天领域内的重点装备 的研制和批产,在优化产品结构和提升功能的同时,实现整体结构减重 和功能提升,有效地解决传统结构存在的有效载荷提升难和复杂结构实 现难的瓶颈问题。公司金属 3D 打印定制化产品已在上述部分型号装备 上实现批量装机应用,并已有多种产品随应用型号装备通过状态鉴定实 现批量生产,同时仍有多个跟研型号装备处于预研、试制阶段。 募投项目扩充产能,保障重点型号、提升配套能力。公司于 2019 年、 2022 年进行先后进行两次募集资金,用于募投项目的建设。根据相关公 告,募集资金投资项目能够进一步提升公司金属 3D 打印定制化产品产 业化能力,有效支持公司参与国家众多重点型号装备研制、批生产任务, 助力国家完成战略任务;同时,大幅提升金属 3D 打印定制化产品和专 用金属 3D 打印粉末的批生产能力,完善 3D 打印服务的制造和相关配 套能力,满足未来以航空航天等下游领域持续增长的应用需求。


(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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