一、钛合金赋能3C新篇章，行业巨头引领变革

我国海绵钛资源储备丰富，钛合金应用集中于化工航天等To B领域

我国钛材料拥有成熟全产业链布局。钛材料行业 上游主要为采矿业；中游为钛产品制造、加工， 四氧化钛加工成海绵钛和钛白粉两种产品，未来 海绵钛加工制造的钛加工材的应用场景增量多于 钛白粉；钛合金的下游主要应用市场为to B的工 业行业。 ➢ 我国是全球最大的海绵钛生产国，具有显著资源 储备优势。2022年全球海绵钛产量为27.9万吨， 同比增长14.6%。其中中国产量占比为63%，日本 以18%位列第二。2011-2022年我国钛加工材年产 量从3万吨上升到15万吨，CAGR为16%，保持增长。 ➢ 钛合金主要应用于化工和航空航天领域。多年来 钛合金被广泛应用于化工、航空航天、海洋船舶、 电力、医药等领域。其中化工领域占比最高， 2022年为50%，其次为航空航天，2022年占比为 23%。

钛合金材料性能优越

钛含量高于95%的，为工业纯钛，纯钛又根据钛含量和杂质含量不同分为TA1-TA4，平时比较常见的是 TA1（钛饰品）和TA2（轴、小螺丝）。钛含量越高，就越软，但韧性也就越好。 ➢ 钛是同素异构体，α钛到β钛的转变温度为882℃。最常用的是α钛合金和α+β钛合金。根据钛之家的 数据，TC4是最常用的钛合金，钛的含量为90%，铝6%，钒4%。产量约占全世界各种钛合金产品总产量的 一半以上，是最早用于医疗的钛合金，在航空航天工业中应用超过了80%。具有高强的防腐蚀性能，强 度比纯钛更高，韧性好，加工和焊接相对容易。

钛合金赋能3C新篇章，切入to C市场开辟全新需求领域

由于钛合金高强度、轻量化和抗腐蚀的特性，成为3C消费终端材料 的新选择 ➢ 苹果：首次应用于iPhone 15 Pro/Max（2023年9月）直板机型的中框， 打造出Apple史上最轻 Pro级产品和iPhone史上最窄边框。在尺寸变化不 大的情况下，提升功能性的同时，换成了钛合金中框的iPhone 15 Pro重 量比13 Pro轻了8%. ➢ 荣耀：应用于Magic V2（2023年7月）和Magic Vs2折叠手机铰链的轴盖， 通过3D打印一体成型技术，铰链轴盖与铰链主体能够被一体化制造成功， 龙骨零件数降低70%，最小零件不到1立方毫米。轴盖同时承担了保护和 结构支撑的作用，铰链整体变得更薄。相比上一代厚度减薄25%，强度提 升20%，标志着折叠屏手机的厚度进入了毫米时代。

明年起有望进入钛合金材料在3C行业使用的渗透放量期

钛合金在3C行业中的应用阶段： ➢ 单一产品萌芽期（2019-2022）：钛合金在3C电子产品中应用以手表的表壳为主。苹果在Apple Watch S5 （2019/09）中就推出钛合金选配版，三星华为也在2020年推出钛合金表壳的智能手表。虽然也有在华为 眼镜和Mate Xs 2手机上使用，但都是小众产品和非核心零部件，难以形成应用趋势。 ➢

规模化导入期（2023）：2023年苹果首次将钛合金导入高端手机领域，应用于手机中框这样的核心零部 件。华为也在折叠屏手机铰链轴盖上进行了创新级的应用，小米、三星等主流手机厂亦在落子布局。智 能手表的价格普遍低于智能手机，而且在出货量级上，全球智能手机是智能手表的5倍多。从销售情况来 看，2022 Q4，iPhone 14 Pro 出货量在14系列中占比为61%，预计2023Q4，iPhone 15 Pro 出货量在15 系列中占比提升至 65%。荣耀 Magic V2占2023Q3折叠屏市场市场份额13%，位列第一。而小米14Pro钛金 属版自推出后一售而空，至今仍处于缺货状态。产品商业规模的扩大+核心零部件新材料+苹果华为入场 ，3C行业对于钛合金的应用都在2023年进入了一个新的需求阶段。 

加速渗透放量期（2024-）：①产品种类持续渗透。苹果在2022年的专利授权插图中包含了手表、手机及 电脑元素，未来有望将钛合金材料应用于更多消费电子产品，逐步推进从“手表→手机→电脑”的产品 种类渗透；②其他主流品牌快速跟进。随着苹果在钛合金使用上的逐渐深入，华为、小米、三星等品牌 的高端手机、手表中使用钛合金或成为一个大趋势。据Techweb，三星下一代旗舰Galaxy S24 Ultra将会 采用钛合金中框，对标iPhone 15 Pro。IDC预计，2024年中国折叠屏手机市场出货量将接近1,000万台， 同比增长53.2%；2027年复合增长率将达到37.5%；③从高端机型向普通机型扩张。随着后续钛合金成本 降低，加工工艺优化，我们可以期待更多普通机型，中端产品采用钛合金材料。

二、复盘苹果对CNC影响，现在是第三次浪潮起点

苹果首创unibody加工工艺，改变CNC生产路径

CNC：CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computernumber control)的简称，是一种装有程序控制系 统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码， 从而使机床动作并加工零件。传统的机械加工用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切 削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的，需要大量人工干预。 ➢ 全金属一体式CNC加工工艺（unibody）：指的是将一整块铝合金挤压成板材，通过然后通过 CNC 数控机 床一体成型的精密加工将内部掏空，并在上面钻出产品功能的各个接口的定位孔的技术。这种技术大量 减少了机器内部元器件的同时机身强度能够得到有效提高，产品拥有极强的坚固度，外观也更加精致， 颜值更高。

新材料伴随新工艺，共同作用于技术创新

苹果创造性使用unibody工艺，改变传统制造方式，CNC技术裂变式发展。在苹果使用这个设计之前，3C产 品中用CNC技术加工金属十分罕见。这项技术可以让具有3D图像文件的设计师创建复杂的零件，在当时CNC机 床每台成本超过50万美元。苹果在15年的时间中，大量应用于3C产品机身及零部件的机加工中，伴随着3C产 业的发展，CNC技术自身也实现了裂变式的增长。 ➢ 重要节点的技术创新是为了大幅升级用户体验。2008年苹果第一次采用unibody工艺，大幅减少了整体零 组件，让电子产品变得更轻薄，更耐摔；2017年第二次使用双面玻璃+金属中框的形式，是随着5G和无线充电 的发展，解决金属壳屏蔽信号，无法充电的缺点。 

苹果的新材料导入后使用周期为8年以上，且全产品线铺开。铝合金材料自苹果2008年在MacBook Air上使 用以来，至今已有15年的历史，而不锈钢中框实际使用年数为8年。在产品制造材料的使用上，苹果具有一惯 性。 ➢ 苹果引领手机创新潮流，其他手机品牌纷纷跟随改变。2012年苹果发布金属壳iPhone5以后，2013年非苹 果系的HTC、华为开始迅速跟进，开启了安卓智能手机向金属化渗透的阶段。2014年，保守的三星也开始发布 金属机型。2015年-2017年，包括Vivo、Oppo在内的主流安卓厂商，每年都有新的金属机型推出。

CNC行业几何级膨胀，加工设备公司直接受益

金属外壳渗透率提高，催化CNC行业几何级膨胀。2010-2015是全 球智能手机的增量时代，出货量屡创新高。金属机型受到消费者 青睐，苹果/非苹果系品牌的金属外壳渗透率都在不断提升。苹果 从2013年的75%提升到2016年的90%，国内品牌手机从2013年的1% 大幅提高到2016年的36%。加工金属外壳的CNC行业也迎来蓬勃发 展。2017年CNC加工企业中，CNC保有量超170000台。长盈精密的 金属结构件收入从2013年5.58亿元快速增长到2016年的41.82亿元。

钛合金应用正当时，上市公司已进入产能扩张期

行业巨头规模化采用钛合金材料，引领第三次产品变革浪潮。从苹果一手拉动CNC行业发展的复盘中，我 们可以看出其对3C产品发展趋势的影响力。2023年苹果将钛合金的应用从手表扩张到手机中框，还有荣耀 （根据IDC数据，2023Q3国内智能手机市场份额第一）的Magic V2折叠屏手机用3D打印制作了钛合金轴盖 ，都是行业巨头对于智能手机变革的信号灯。是材料和工艺的双重升级，或许是继金属一体机壳、双面玻 璃+不锈钢/铝合金中框之后的，第三次产品变革浪潮。在技术驱动降本后，钛合金行业有望进入加速渗透 放量期。 

3C行业创新乏力，需要以创新周期跨越经济周期，钛合金应用正当时。钛合金材料顺应3C产品轻量化和坚 固性兼具的需求，升级用户体验。现在3C行业创新遇到瓶颈，需要充分可交互，极致便携，新产品形态。 虽然近几年智能手机出货量持续下降，但是折叠屏机型2023前三季度出货量比2022前三季度大增96%，远 超行业增速。伴随着AI、5G+等底层技术不断取得突破，VR/MR设备的升级换代，未来智能手机可能承载更 多功能，对轻量化、精密化的要求持续提高。根据IDC预测，2024年中国智能手机市场出货量将达到2.87 亿台，同比增长3.6%，在看消费电子弱复苏的条件下，我们看好钛合金未来在3C产品中的广泛应用。 

优先关注钛合金加工设备商。我国钛合金不管是资源储备还是产业链完整度，都是一个比较好的状态，具 备快速起量的可能性，承接行业红利。从CNC行业复盘中，我们可以看出加工设备公司是行业发展的直接 受益者。因此在钛合金行业不断渗透3C产品的过程中，我们认为钛合金加工设备商值得优先关注。 ➢ 相关设备上市公司已经进入产能扩张期。复盘长盈精密的扩产节点，2012年3月公司公告将超募资金1.8亿 用于购买280台发那科CNC设备。2014年6月公司又发布定增公告，将募集不超过9.9亿，其中金属CNC结构 组件件项目需要7.14 亿元，投产后可新增600 万套/年的能力。及时的扩产让长盈精密接下来两年的营收 大增。2023年，铂力特、华曙高科、鼎泰高科等钛合金加工设备公司已进入产能扩张期。

三、钛合金新增To C下游属性，CNC刀具需求提升

钛合金下游行业从To B到To C， 价格传导有望拉平毛利曲线

钛合金的下游行业新增To C端，绕开短期生产成本掣肘。钛合金过去主要应用市场为To B端的工业，价格 传导能力差，一直面临着钛合金原料成本高，加工难度高带来的生产成本高的问题，所以虽然钛合金性能 优越，但未能进行大规模使用，只受到航空航天和海洋能源等强需求行业的喜爱。消费电子是To C端，价 格传导能力强，在产品强创新的需求下，钛合金生产成本有被消化的空间。 

iPhone新机型苹果高端技术维持毛利的路线有望不断持续。当产品出现极大的创新突破时，对于消费电子 这样的To C行业，成本不是掣肘。通过高概念，高定位的产品维持自己的毛利水平，再在规模化生产的过 程中升级工艺，降低生产成本，把高端技术应用面扩大到普通产品上。 ⚫ iPhone 5s在国内上市的时候，售价为5288元起。2013年我国城镇居民人均可支配收入为2.6万元，一部 iPhone的售价为当时我国城镇人均可支配收入的20%，是一个不可忽视的数目。中国大陆在iPhone5s发布 的时候加入了苹果的首发市场，5s和5c首周出货量相比上一款机型暴增了400万台，足可见消费者对创新 3c产品的购买力。 ⚫ iPhone 15 Pro Max售价上涨超过成本提高，今年10月在国内市场份额第一。 根据Counterpoint Research拆解，iPhone 15 Pro Max比上一代成本增加了37.7美元，涨幅大约8%，其中新壳件成本高出18%。 而在销售端，iPhone 15 Pro Max的售价相比上一代上调了1000元人民币，涨幅为11%，新机型预计将创造 更多毛利。根据Counterpoint Research数据，2023年10月，苹果iPhone15系列是中国销量最好的智能手机， 其中 iPhone 15 Pro Max占据销量榜首，市场份额高达5%。

刀具是产业链最受益环节

在对钛合金的加工中，有两种加工工艺，一种是苹果生产手机中框使用的CNC加工，一种是荣耀生产铰链 轴盖使用的3D打印。 ➢ CNC中从一开始的开粗到结尾的CNC磨边，每个步骤几乎都需要用到刀具，因此，刀具是加工工艺的核心， 是钛合金CNC加工3C产品产业链最受益环节。 CNC加工设备商也值得关注。

钛原料成本高昂，期待大规模产业化催生新生产工艺

钛金属冶炼环境苛刻，生产成本高昂。钛金属必须要在高温、真空条件下冶炼，温度通常达800℃以上， 相比钢铁冶炼要困难许多。 ➢ 钛锭和海绵钛的生产工艺陈旧，制约其应用及拓展。和不锈钢行业冶炼直接使用大量的废旧不锈钢，铝 产业中氧化铝电解铝水并实现铝水直供不同，生产钛锭和海绵钛的新工艺至今未实现大规模产业化，一 直沿用主导钛产业百年之久的Kroll法，传统工艺流程长，能耗高、环境污染严重。 ➢ 钛锭价格远超铝锭和不锈钢锭。铝锭和两种不锈钢锭的价格与相应的矿石原材料的价格进行比较，钛锭 的价格约为铝和不锈钢锭的4-5倍，但在相应的矿石原成本比较，钛比铝略高，比不锈钢低，即便考虑不 锈钢冶炼大部分使用废旧料，钛锭的价格仍远远高于其他金属铸锭。 

降低海绵钛价格是降低钛材价格的核心因素。海绵钛是钛产业链上钛冶炼过程的重要中间材料，生产成 本大致由五部分构成，其中原料成本占比约70%（TiCl4占50%以上，还原剂Mg接近20%），为第一大成本 要素构成。海绵钛是钛冶金制品的主要成本构成部分，占钛锭成本的75%-80%，约占钛加工材成本的46%， 海绵钛的直接成本决定了钛冶金制品的成本高低。 ➢ 在新增3C下游需求以后，钛原料生产有望迎来规模效应带来的产业升级。未来或能采用新工艺绕开 Kroll海绵钛环节，直接由钛氧化物提取金属钛，降低原料成本，摆脱行业快速发展的掣肘。

切削加工钛合金工艺中刀具极易损耗

从切削角度去加工钛合金时，由于其本身的特性，会造成刀具易磨损、崩刃 ➢ 切削硬度合适空间小。钛合金的硬度大于350HBW时，切削加工越困难。 而硬度小于300HBW时，易出现粘 刀，也难于切削。加入的合金元素愈多，则合金的强度、硬度愈高，愈难于切削加工。 ➢ 变形系数小。切削钛合金的切屑变形系数略小于1或接近于1。因为本身不容易随着刀具变形，切屑在前刀 面上滑动摩擦的路程大大增大，加速刀具磨损。 ➢ 切削温度高。由于钛合金的导热率低，切削的热量传出困难，导致切削区温度增高。所以在相同的切削条 件下，他的切削温度比切削45钢高将近1倍。还因其塑性变形小，切屑与前刀面接触短，切削热集中于切 削刃狭小区域内，导致加工过程中温度快速升高。 

切屑形态不佳。在切削纯钛锭时，容易出现带状切屑，体积不易控制，容易缠绕在工件或刀头上，加速刀 具的磨损，且存在一定的安全隐患。钛锭产生的切屑给搬运、存储也带来一定困难。 ➢ 加工过程中冷硬现象严重，易污染变质。钛合金的化学活性大，在高温的作用下，容易与各种气体杂质 产生强烈的化学反应，钛屑吸收空气中的O、H和N，形成TiC、TiN硬质表层，使钛屑丧失了塑性，造成表 面硬化，脆性上升。 ➢ 硬质合金刀具带来钨污染风险。目前钛合金切削使用最普遍的仍是钨钴类硬质合金刀具，如YG8。此类刀 具中含有85%-95%的碳化钨和5%-14%的钴，钴作为黏结剂金属，其熔点是3410℃，一旦引入半成品锭中， 在熔炼时是不被熔化的（因熔池温度只有2000℃左右），后期的加工也无法消除。钛及钛合金在机械加工 过程中，杜绝钨污染成为评判钛合金质量的一个重要指标，对刀具参数和切削用量选择要谨慎对待。 

单位面积上的切削力大，容易造成刀具崩刃。切削钛合金的主切削力比切削一般钢材小20%左右。但由于 刀具与切屑的接触的长度短，使单位面积上的切削大大增加，容易造成刀具崩刃。 ➢ 加工过程中刀具易磨损粘结。钛合金毛坯经过锻造、热轧等方法加工 后，形成了硬而脆的不均匀外皮， 极易造成刀具磨损。再由于钛合金切削温度高，导热率低，还有弹性模量小，弹性恢复大（约为切削不锈 钢的2-3倍），与刀具后刀面的摩擦面积大，亲和性大，容易造成刀具磨料、粘结、扩散和氧化磨损。

钛合金刀具新增需求，头部企业有望抢占市场份额

钛合金加工刀具作为核心耗材，新增需求助力市场扩容。 鉴于钛合金切削的这些难点，加工刀具应选用① 硬度高②耐磨性好③抗弯强度高④热导率高⑤与钛合金亲和作用小的刀具。而加工钛合金的刀具和加工铝 合金的刀具是不同的，对于机床厂商来说需要额外采购。 ➢ 钛合金加工刀具需求高于铝合金与不锈钢。TC4钛合金常用切削速度为40-50m/min, 6061铝合金切削速度 范围是100-200m/min，304不锈钢的切削速度为80-100m/min。 铝合金切削速度是钛合金的2.5-4倍，不锈 钢切削速度是钛合金的2倍。也就意味着制作同样数量的手机金属中框，良率相同的情况下，钛合金加工 需要花更多的时间。为了提高生产效率，钛合金加工过程中的刀具数量明显会增加，扩容刀具市场。 ➢ 刀具头部企业有望抢占钛合金刀具市场份额。我国数控刀具集中度低，高端由欧美、日韩刀具企业和少数 国内企业主导，中低端非常分散。钛合金加工难度大，对刀具的要求也高。我们看好国内头部企业加强和 消费电子公司合作，打入龙头公司加工体系，抢占市场份额。

四、3D打印迈入3.0金属时代，规模+技术升级存降本空间

3D打印历史悠久，技术进入稳定成长期

3D打印原理及优势：3D 打印技术又称增材制造技术(AM)，是属于一种快速成型技术，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。直接以构建的数字化 模型文件为基础，利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末状金属、陶瓷或高分子材料等可粘合材料，通过逐 层打印并堆积黏结不同形状的连续层，构造三维物体。与传统的铸造工艺相比，3D 打印的最大优势在于 可以从原料直接自由制造复杂零件的能力，无需涉及诸如挤压、锻造、铸造和二次加工等传统制造方法即 可获得所需的形状，且原料的利用率近100%. ➢ 3D打印至今已有30余年历史，现进入稳定成长期。3D打印诞生于1986年，经过多年技术发展，市场渗透， 按照Gartner新技术炒作曲线，3D打印已经跨过炒作期进入到稳定成长期。未来仍需要在增强材料性能、 提高打印效率、简化操作流程、降低总体成本四个方面做技术的进一步提升。

提高金属使用比例，丰富终端产品线，3D打印进入3.0时代

3D打印现在进入3.0时代：1986-2014年为3D打印1.0时代，这个时代的技术和应用都以原型打样为主，主 要领导者为TRATASYS和3D SYSTEMS；2015-2022年为2.0时代，在经历过2014年的3D打印泡沫破灭之后， 2016年GE、惠欧、西门子这样的传统制造业大厂入局3D打印。我们认为从2023年起进入了3D打印的3.0时 代，荣耀于今年首次在折叠屏智能手机上使用了3D打印技术，大范围商业化应用拓展到了消费电子领域。 IDC预计，2024年中国折叠屏手机市场出货量将接近1000万台，同比增长53.2%；2027年复合增长率将达到 37.5%。由于3C产品对创新性和精密度的要求，未来如果有更多3C品牌采用3D打印技术，终端产品量级将 呈几何级增长。叠加可以批量制造的3D打印技术进步，3.0时代可能会提高金属材料的使用比例，丰富终 端产品线。

全球金属3D打印设备增长迅速，3D打印下游行业分散

自2014年以来，全球金属3D打印设备每年出货增长较大 ：根据《Wholers Report 2023》数据，2022年金 属增材设备出货3049台，同比增长27.2%。从2002年开始到2022年底，这20年间全球金属增材制造系统装 机在18000台-19000台之间。从2014年装机突破500台之后，每年的出货数量增长较大。2023年亚太安装设 备占比近30%，和北美、欧洲形成了三分天下的局面。2022年我国3D打印产业营收达320亿元。 ➢ 3D打印下游领域相对分散，国内外行业占比相似。根据《Wholers Report 2021》，2020年全球工业使用 3D打印最多的行业是汽车，占比16.4%。根据艾瑞咨询2022年报告，国内3D打印使用最多的行业为工业器 械，占比为19%。国内80%-90%桌面消费级3D打印机是出口海外的。

我国3D打印材料以非金属为主，和全球使用情况类似

我国3D打印材料非金属和金属比例为6:4。2019年我国3D打印使用材料以非金属为主，但以单一材料来说 ，钛合金使用占比排名第一，比例为20%，铝合金和不锈钢占比分别为11%和9%。2021年全球3D打印材料使 用中，也以非金属材料为主。

我国金属3D打印产品可达锻件标准，主流技术路线SLM与国际保持一致

现在我国3D打印行业催化剂为3C公司开 始使用该技术加工钛合金以制造零部件 。因此我们着力点放在金属材料3D打印 工艺上。 ➢ 金属 3D 打印工艺主要分为粉末床选区 熔化和定向能量沉积两大类别，采用这 两类工艺原理的金属 3D 打印技术都可 以制造达到锻件标准的金属零件。 ➢ 国内金属3D打印主流技术与国际公司保 持一致。国内主要工业金属3D打印公司 铂力特、华曙高科、汉邦科技、鑫精合 等都采用了SLM技术，与国际3D打印公司 EOS/3D Systems/SLM Solutions等一样。 SLM 成形技术是目前金属3D打印技术中 发展最成熟、应用最广泛的。 ➢ 国内主要金属3D打印公司中铂力特、华 曙高科为上市公司，汉邦科技、鑫精合 未上市。根据南极熊3d打印统计，2023 年铂力特累计交付1100台金属3D打印机， 华曙高科全球累计销量超1000台。

SLM技术可大量节约材料，缩短复杂零部件交付时间

SLM 技术原理：该技术是采用激光有选择地分层熔化烧结固体粉末。实际打印过程中，在基板上用刮刀 铺上设定层厚的金属粉末，聚焦的激光在扫描振镜的控制下按照事先规划好的路径与工艺参数进行扫描， 金属粉末在高能量激光的照射下其发生熔化，快速凝固，形成冶金结合层。激光扫描加工重复这样的过 程直至整个零件打印结束。 ➢ SLM技术优点：①成型零件质量高，抗拉强度优于铸件，可达锻件水平；②高精度，可加工复杂零部件， 产生热量少，零件很少扭曲变形；③可使用金属材料范围广，常见金属都能加工；④节约大量材料，降 低成本；⑤缩短复杂零部件交付时间，生产过程更加灵活且可以随时修改数据，特别适用于产品生命周 期较短的零部件 ➢ SLM典型设备：BLT-S600主要面向航空航天大型回转体类零部件定制开发，实现最大直径600mm零部件打 印，是2019年全球可见报道中最大回转直径商业化金属 3D打印设备。

我国头部金属3D打印公司产品已达国际先进水平

铂力特S500和S600的关键技术指标达到EOS同类产品水平，部分指标如成形尺寸、预热温度、氧含量控制以 及铺粉效率等方面甚至有所超越。 ➢ 铂力特钛合金粉末与德国 TLS 钛合金粉末在各项性能指标方面基本相当，无明显差异。德国 TLSTechNIk 公司是著名的高品质钛合金粉末供应商，为全球3D 打印市场提供钛合金粉末已经有20多年的历史，其采用 惰性气体雾化技术制备高品质钛合金球形粉末，生产工艺成熟稳定。与德国 TLSTechNIk 公司相同，铂力 特公司也采用惰性气体雾化工艺制备钛合金粉末，产品性能指标整已经达到进口产品的水平。

金属3D打印产业链中，设备和服务兼具的公司更受益

设备+服务是3D打印产业链价值占比最大的细分产品。从全球的情况来看， 打印服务占比最高，2021年为41%，设备占比第二为22.4%，再次是原材 料，占比17%。从我国的情况来看，2022年装备类占比超过50%，服务类 占比为26%，材料依旧第三，占比为12%。虽然占比排序略有差异，但全 球和我国的设备+服务合计占比均超过66%，是价值最大的一块。 ➢ 3C产品拉动钛合金3D打印市场，设备和服务兼具的公司优先受益。3D打 印服务具体包括工艺咨询服务、设计优化服务、逆向工程服务、软件定 制服务以及CNC后处理服务等。站在目前这个时点，金属3D打印行业受益 于3C产品开始规模化使用钛合金材料，包含设备和服务一体化方案的公 司将优先受益。

CNC精加工后处理成本可占30%

3D打印需要CNC技术作精加工后处理，成本可占整个3D打印零件的30%。在经过粗加工后，3D打印的产品 为毛坯件，表面具有一定粗糙度，需要进行打磨喷砂，研磨抛光等一系列CNC后处理，以提高机械性能、 精度以及表面质量，才能获得最终成品。根据TCT亚洲视角的数据，后处理成本可以占到整个3D打印零件 的30%。 ➢ 金属3D打印后处理市场预计可达18亿美元。根据SmarTech Analysis的数据，金属后处理市场规模在2022 年预计为1.75亿美元，其中以航空航天领域的3D打印应用为首。预计2031年增材制造后处理市场将达到18 亿美元，金属3D打印的后处理市场份额最大。

3D打印全产业链存在降本空间—设备端看激光器与振镜国产替代

激光器、振镜为3D打印设备核心零部件。从华曙高科的采购金额来看，光学热学类仪器是除了外协件之外 采购比例最高的，达25.08%. 光学热学类包括了振镜、激光器；电子电气类包括了伺服电机；机械类包括 了花键、减速机。从铂力特的设备成本来看，振镜占比约6%，激光器占比约19%，合计占比达25%。 ➢ 激光器、振镜的优劣直接影响最终成品。激光器主要作用为熔化金属粉末使其能够形成最终零部件；扫描 振镜是控制激光光斑位置的装置，通过扫描振镜的不断移动，完成整个零部件的截面打印。而SLM工艺的 原理就是采用激光有选择地分层熔化烧结固体粉末，因此这两个仪器的效果至关重要。 ➢ 龙头3D打印公司对国外激光器、振镜产品有依赖。激光器市场基本被 Trumpf、IPG 等 3-4 家国外企业 占有，扫描振镜市场则主要被德国 Scanlab 公司占有。铂力特进口核心元器件主要为激光器及扫描振镜。 华曙高科2021年激光器、振镜的境外采购比例达45%。 ➢ 存在国产替代降本空间。据华曙高科《发行人及保荐机构回复意见》，在2019-2021年间，采购Scanlab振 镜均价为5.2-5.6万/台，同期采购国产菲镭泰克振镜为3.8万/台；采购IPG激光器均价为11.64-7.5万/台， 同期采购创鑫激光器均价为4.1-3.8万/台。在规模化效应起来之后，有望逐步加大3D打印设备中的国产采 购比例，降低成本。

3D打印全产业链存在降本空间—新技术发展带动钛合金粉末降价

常规钛合金制粉末废料多，导致成本高昂。根据南极熊3d打印数据，钛合金在金属3D打印市场应用占比高 达30%，每年消耗的3D打印用钛合金粉超过1000吨。常规3D打印用钛合金制粉工艺主要是EIGA、PA、PREP 三种，除此以外也存在一些特殊工艺，如PIGA、PS、VIGA-CC等。无论哪种工艺都无一例外带来了大量的、 难以重熔回收的钛合金粗粉废料，使用最多的EIGA工艺，不符合3D打印使用的副产物废料甚至占通粉的 50%以上。 ➢ 规模化应用催化新技术发展，带动钛合金3D打印粉末降价。根据《向特定对象发行股票申请文件的审核 问询函的回复（豁免版）》，铂力特自产金属3D打印粉末从2020年的144.5万/吨下降到2022年的78.2万/ 吨，每年降幅都在20%以上。根据南极熊3d打印2023年9月报道，全球已有多家公司推出免VAR重熔的方案， 将钛合金废料直接转化成3D打印用钛合金粉的设备和工艺。通过钛合金粗粉废料回收再制粉，3D打印抗拉 强度高达1500兆帕。国内厂商思锐增材已实现量产，TC4价格低至300元/kg,也就是30万/吨。钛合金3D打 印粉末未来降价空间巨大。

预期需求增加叠加预期成本下降，3D打印行业迎来3.0时代

苹果全线产品存在使用钛合金3D打印的可能性。按照苹果过去的材料使用历史，新材料+新工艺会在旗下 产品线中全面铺开，包括Macbook、iWatch、iPhone、iPad. 采用了钛合金中框的iPhone15pro系列销量 喜人，看好苹果未来在其他产品上的应用。虽然手机中框采用的是CNC加工方式，但随着3D打印技术的商 业化成熟运用，在手表外壳、电脑外壳、电脑零部件这些部分，或许存在着切入空间。 

折叠屏手机或迎来钛合金3D打印高光时刻。IDC预计，2024年中国折叠屏手机市场出货量将接近1,000万 台，同比增长53.2%；2027年复合增长率将达到37.5%。折叠屏手机是近年来智能手机市场的重要创新， 国内外安卓手机公司都有多款折叠屏机型。从荣耀的应用上可以看出，3D打印技术对于提高折叠屏手机 的轻薄性和提升用户使用体验上有着非常大的助力。参考金属一体化机壳的风潮，随着荣耀Magic V2销 量的走高，3D打印技术在后续折叠屏机型上应用渗透率有望不断提升，进一步打开市场空间。 

规模化应用+技术升级促进3D打印降本。3D打印行业在GE、惠普这样的传统制造业大厂入局之后，已经出 现了批量制造的技术，进入成熟发展。叠加金属3D打印技术在消费电子产品应用渗透率提升带来的规模 化效应，国产3D打印工艺在设备端和钛合金粉末端都存在着不小的降本空间。 ➢ 预期需求增加的同时预期成本下降，3D打印行业将迎来波澜壮阔的3.0时代。据Wohlers Associates在 《Wohlers Report 2023》报告的预测，预计2025年/2030年全球3D打印收入规模将分别达到298/853亿美 元，市场空间广阔。

五、中期看3D打印和CNC共享钛合金加工红利

3D打印和CNC切削制造共存，和CNC精加工后处理一荣俱荣

在对钛合金的加工上，现有的3D打印和CNC技术都各有优劣。我们将钛合金CNC加工分为CNC切削制造和CNC打 磨抛光后处理两个方面来讨论。 ➢ 3D打印优势：①原材料利用率高②良品率高③可支持加工内部复杂结构④研发周期短，生产过程中可灵活调节⑤毛坯件 与最终成品形状相差无几⑥加工钛合金和其他金属粉末难度相差不大 ➢ 3D打印劣势：①定制件更多②制作成本高昂，非内部复杂结构件使用的动力较弱③毛坯件表面粗糙，零件精度仅为0.1mm， 必须再进行打磨抛光精加工后处理 ➢ CNC切削制造优势：①可进行大规模制造，对结构相对简单，尺寸较大的产品友好②是成熟的规模化技术，制造成本相对 较低 ➢ CNC切削制造劣势：①加工钛合金难度大，对刀具磨损消耗大②钛合金加工时间比其他金属材料长③加工废料多且难处理。

3C产品种类繁多，对于不同尺寸的零部件均存在钛合金替代需求。随着产品不断创新，我们认为3D打印和CNC切削两种技术 路线将不存在完全替代，共享行业红利。在3D打印技术有突破性进展之前，我们认为毛坯件需要后续CNC抛光打磨精加工来 保证表面光滑度，精密度。3D打印设备类公司即使要往精加工后处理环节延伸，也需要时间丰富加工经验，最终成品需要3C 客户验收认可，因此我们认为从中期来看，CNC抛光打磨精加工和3D打印是一荣俱荣的关系。

 

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