2025年3D打印专题报告：苹果布局3D打印，推动消费电子精密制造革新

一、增材制造的主流技术和优势

3D打印技术有望颠覆传统制造

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，集合了信息网络 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。

3D打印的基本原理为：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。增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工，解决同类型零部件难以加工难题。

3D打印工艺类型多样，金属打印较为成熟

3D打印工艺技术路线多样，主要取决于材料特性和形态，粗略可分为金属类与非金属类（无机材料和有机材料）。进一步，按照成型原 理的不同，国际标准化组织又将其分为7大类，分别是：立体光固化、粘结剂喷射、定向能量沉积(DED)、薄材叠层、材料挤出、材料喷 射、粉末床熔融。不同工艺技术的区别主要体现在材料叠加的方式上，而叠加方式又主要取决于不同材料的特性和形态。

在技术路线方面，设备选区激光熔融（SLM）与选区激光烧结（SLS）工艺， 具有取材范围广、力学性能好、成形精度高、材料利用率 高、可成形结构复杂程度高等优势，是增材制造的主流工艺。而金属3D与非金属3D打印相比，由于其工艺特点，具有成形结构精细和力 学性能优越的突出优势，因此应用场景相对更广，工业化应用最成熟，尤其在航空航天、汽车和消费电子等领域。

3D打印材料是技术发展的关键瓶颈之一

3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，材料的性能、种类等因素决定着3D打印产品的质量和功能。目前，尽管各国均在大 力开展有关3D打印材料的研发工作，但与已有的数万种不同性能和用途的材料相比，能够真正实现应用的3D打印材料尚存在种类和品 种少、性能无法满足各种应用要求等问题。因此，破解材料对3D打印技术制约的瓶颈，对于推动3D打印技术的发展至关重要。当前， 围绕宏微观结构制造的结构性能、力学性能、生物学性能和物理学性能需求，3D 打印涉及的主要材料有聚合物材料、金属材料、陶瓷 材料、复合材料和智能材料等。除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应 用。

根据中商情报网数据，我国3D打印市场中，钛合金、铝合金、不锈钢分别占20.2%、10.0%、9.1%，合计占比39.3%，PLA、PA、 ABS占比分别为15.2%、14.1%、11.1%，树脂占比6.1%。据南极熊3D打印援引的Voxel Matters Research数据，金属3D打印市场 2022年创造超过28亿美元的收入，预计市场将以30%的复合年增长率增长到2032年，达到400亿美元以上。金属3D打印玩家包括第一 梯队的EOS、SLMSolutions、3DSystems；第二梯队的Desktop Metal、GE Additive、铂力特；第三梯 队的Velo3D、DMGMori和 TRUMPF。华曙高科、EPlus3D等国内玩家也在扩大市场份额。

二、降本增效，从模具走向直接制造

成本降低叠加生产效率提升，增材制造进入批量生产的转型期。增材制造的 规模经济效应相较传统制造方式存在阈值，在技术条件等保持不变的前提下， 随着生产规模的增加，增材制造的边际成本下降相对传统制造方式更缓慢。 相较传统制造方式，增材制造规模经济效应相对受限是目前普遍的认知，但 目前增材制造正在通过降低设备成本和提升生产效率，推动增材制造规模经 济效应曲线向下移动，不断提高最大生产规模阈值，进而促进增材制造打破 原型制造的局限，步入批量生产的“增材制造2.0”时代。

例如，通过降低粉末材料成本、加装粉末循环系统等方式降低单位可变成本。 据南极熊数据，3D打印用钛合金粉末的价格从2023年600元/kg降到2024年 300元/kg以下，降幅达50%。主要原因：1、得粉率：2022年威拉里核心产 品得粉率创历史新高，平均提升3%以上。2、钛材：2024年海绵钛市场呈下 行走势，一级民品海绵钛价格从年初的5.0万元/吨左右下跌至年末的4.2万元/ 吨左右，价格跌至市场历史最低点。3、惰性气体：以市面上最常用的气雾 化制粉为例，气体成本占据了粉末材料成本的30%-50%；一方面粉末生产厂 商使用智能一体化氩气回收装备降低工业气体使用量，另一方面工业气体 2024年价格下滑。

此外，一些新的激光方案也能提高生产效率。EOS于2024年推出的具有颠覆 行业发展趋势的金属3D打印机——AMCM M290-2 FLX，这是北美第一台集 成了光束整形技术的商业化金属AM装备。由nLIGHT公司推出的可编程AFX 激光器，在单个激光器中提供了七种不同的光束轮廓，从85 微米光斑尺寸 （用于最大限度提高轮廓精度）到210微米环形轮廓（用于加快打印速度、 提高工艺稳定性并减少烟尘和飞溅）。经验证，nLIGHT AFX激光器对316L 钢和铝材料的打印速度比标准400W工艺快3倍。这是因为nLIGHT的可编程 AFX激光器的可调光斑类型之一为环形光斑，其克服了与传统高斯激光光斑 相关的多种挑战。目前，美国知名航天航空金属3D打印服务商Sintavia已购 入该设备。

降本增效：3D打印设备核心零部件逐步国产替代

我国工业级增材制造装备核心器件严重依赖进口的问题依然较为突出。增材制造装备核心器件，如高光束质量激光器及光束整形系统、 高速扫描系统、大功率激光扫描振镜、动态聚焦镜等精密光学器件以及部分电气元器件等存在对进口产品的依赖，进口核心元器件主要 为激光器、扫描振镜、运动控制系统电气元器件等。目前国产激光器和振镜应用比较多的领域包括齿科金属3D打印、鞋模/模具类金属 3D打印等，它们的技术性指标要求相对较低，而且对成本极为敏感，国产元器件可以大幅降低成本，从而得到广泛应用。

激光器：根据据铂力特招股说明书，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。金属3D打印机对激光器的要求比切割焊 接一类的要高很多。例如输出的光束质量，M2需要小于1.1；3D打印一般都会需要长时间工作，功率浮动要求在2%甚至1%以内，特别是 如果单台金属机搭载2台或者4台激光器，每台微小误差的叠加会对结果有重大的影响，因此一致性要求非常高，而目前市面常见的激光 器长时间功率浮动大约在3%-5%。

振镜：振镜为3D打印设备中另一核心元件，主要是用于控制激光按照规划的路径与工艺参数进行扫描。当前我国高端振镜的国产率仅为 15%，市场主要由Scanlab、Scaps等国际厂商占领，这主要是由于当前国内企业在3D振镜联动加工、激光熔覆等技术方面仍与国际先进 水平存在一定差距。

三、消费电子、航天航空、汽车为主要下游

消费电子领域：折叠机转轴率先使用3D打印技术

消费电子行业是3D打印技术的重要应用场景之一。随着消 费电子产品设计的日趋复杂化，以及品牌商对减重、减 薄、环境和成本优化的诉求，3D打印技术与这些需求的匹 配度极高。例如，折叠屏手机的铰链、手表和手机中框等 精密零部件。

2025年2月13日，OPPO在滨海湾园区举办天穹架构技术发布 会，推出全球最薄折叠旗舰OPPO Find N5，其核心之一的 铰链系统直接决定了折叠屏手机的耐用性、折痕控制和整 体手感。铂力特承担了天穹铰链主要结构件——翼板与外 转轴中框的制造任务。作为OPPO Find N5 设计的核心之 一，铰链系统直接决定了折叠屏手机的耐用性、折痕控制 和整体手感。在OPPO Find N5的研发过程中，铂力特凭借 先进的金属3D打印技术，承担了天穹铰链主要结构件—— 翼板与外转轴中框的制造任务。

3D打印能够实现高集成度并减少装配，把近百个零件的组 件变成一个大零件，这对于折叠屏手机铰链复杂结构件尤 为重要。这些复杂结构件往往需要多个零件精准对位，设 计难度高，模组组装技术工艺复杂。而金属3D打印技术可 以将这些复杂的结构件整合为一个或少数几个零件，从而 降低了设计和制造难度，提高了生产效率，同时还提升了 手机在折叠状态下的厚度控制和减重效果。

航空航天领域3D打印应用较为成熟

3D打印的大规模应用正在改变航空航天行业的制造模式。在航空航天领域，由于零部件形态复杂、 传统工艺加工成本高及轻量化要求等因素，增材制造已发展成为提升设计与制造能力的一项关键 核心技术，其利用逐层堆积的原理，能够实现任意复杂构件成形与多材料一体化制造，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。从大尺寸复杂零部件的精准打印到创新材 料的高效制造，从无人机和发动机部件到卫星组件，再到飞行器结构件、工具和夹具的制造应用， 3D打印技术在航空航天制造领域拥有广泛应用前景。根据Mordore Intelligence预计，2024年全 球航天航空3D打印市场规模达到41亿美元，预计将以CAGR 15%增长至2029年，达到82亿美元。

2023年3月，全球首枚“全3D打印火箭”发射，虽未能进入轨道，但火箭发射成功，证明了3D打 印大规模合并零件制造的安全可行性。该公司采用3D打印技术开发和制造火箭的最大特点是，通 过大规模合并零件，极大简化火箭制造环节，缩短加工周期，实现火箭高效制造。通过这种模式， Relativity Space将零件数量从传统的100000个大幅减少到大约1000个，最大限度减少了潜在故 障点，能够在60天内打印和组装一枚火箭，而传统火箭通常需要18个月。例如C919的多个关键 部件如发动机喷油嘴、机头钛合金主风挡整体窗框、中央翼缘条、舱门复杂件等均采用3D打印技 术进行生产。

四、产业链相关公司

立讯精密：果链龙头，深度参与新工艺预研

立讯精密工业股份有限公司成立于 2004 年5 月24 日，于2010 年9 月15 日在深圳证券交易所中小企业板成功挂牌上 市。公司致力于为消费电子产品（智能手机、智能可穿戴设备、混合虚拟现实设备、声学模组、无线充电模组、LCP 天线、震动马达、VCM等）、汽车领域产品（汽车线束、 汽车连接器、智能座舱、智能驾驶等）以及企业通讯产品 （高速互联、光模块、散热模块、电源、基站天线、基站滤波器等）提供从核心零部件、模组到系统组装的一体化 智能制造解决方案。公司拥有110多家生产企业，设立16个研发中心，业务据点遍布全球。

立讯精密是苹果产业链核心供应商之一，承接AirPods、iPhone、Mac等核心产品的生产制造。在消费电子领域，立 讯精密通过工艺创新与垂直整合，实现了从单一零部件供应商向多品类零部件、模组+系统级解决方案服务商的升级， 3D打印出的毛胚后续也需要送往立讯等整机组装厂，进行精加工及组装等后道工序。

铂力特：国内金属3D打印龙头，全产业链布局

公司作为3D打印行业龙头，覆盖材料、设备、打印全产业链。公司营收保持高速增长，2018-2024年营业收入由3亿 元增至13亿元，CAGR 27%，归母净利润CAGR达4.6%。公司24年9月公告，计划投资人民币10亿元，建设高品质增 材制造原材料钛合金、高温合金粉末生产线。在金属增材制造大规模智能生产基地项目建设的基础上进一步扩充原材 料粉末产能，原募投项目金属3D打印原材料产能为800吨/年，预计本次投资后产能增至3000吨/年，以满足增材制造 产业快速增长的市场需求，提升金属增材产品全产业链的产业化能力。

公司下游客户丰富，覆盖汽车、人形机器人、消费电子等领域的头部客户。 25年2月，华力创科学宣布完成数千万元 A+轮融资，本轮融资由铂力特独家投资，持股比例为9.09%。华力创科学是一家专注于为各行各业提供高性能传感解 决方案的高新技术企业，开发出了一系列光基六维力传感器，在人形机器人、医疗、工业生产等领域广泛应用。此外， 公司为小鹏飞行汽车提供3D打印钛合金卡钳，助力完成减重优化目标，为OPPO Find N5折叠屏手机3D打印钛合金铰 链部件，将钛合金结构件最薄尺度从0.3mm压缩至0.15mm，良率超98%，单批次25小时可量产300件。

报告节选：

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