电子行业深度报告：3D打印引领消费电子创新

目录3D打印持续拓展，引领消费电子创新 53D打印潜力凸显，应用领域逐步拓展 53D打印在消费电子领域势显著 6国内3D打印市场高增，激光器行业迎来机遇 8欧美企业主导全球3D印市场 8内3D打印迅速发展激光器厂商势头强劲 投资建议 13铂力特：金属增材制造头 13华曙高科：推动全球SLM、SLS设备产业化 14锐科激光：高端光纤激器研发、生产和服务供应商 15大族激光：全球领先的智能制造装备整体解决方案服务商 16英诺激光：深耕于微加领域的激光器生产商 17杰普特：激光加工智能装备小巨人 18光韵达：精密激光+智能制突破传统 19炬光科技：专注光子技基础科学研发 20风险提示 21图表目录图1：3D打印产业链一览图 5图2：2022年中国3D打印游应用领域市场占比 5图3：2019-2024年国3D印产业规模趋势预测图 5图4：我国政府持续鼓励发展增材制造行业发展 6图5：3D打印流程 6图6：全球首款采用钛合金铰链的折叠旗舰机荣耀MagicV2 7图7：3D打印树脂透明耳机 7图8：2019-2025年中国折屏手机出货量 7图9：折叠屏3D打印钛合金轴 7图10：全球增材制造产业现：欧美领先，亚洲迎头赶上 8图全球3D打印头部企概况 8图12：2021年全球增材制设备装机量分布格局（按国家/地区） 9图13：2021年球3D打印统（包含辅助设备）销量市场竞争格局 9图14：2020年球3D打印TOP25企业竞争层次分布（位：亿美元） 10图15：全球3D打印设备企行业竞争格局 10图16：中国3D打印产业区分布 图17：2021年内3D打印业梯队图 图18：2017-2021年中国3D打印机出口数量 12图19：金属级增材设备成本构分析 12图20：2020-2021年中国激器市场份额排名（按销售额） 12图21：铂力特激光选区熔化形设备工作原理 13图22：铂力特激光立体成形备工作原理图 13图23：铂力特部分金属增材造定制化产品案例 14图24：华曙高科金属3D打设备 14图25：华曙高科工业级3D印软件操作系统 15图26：典型光纤激光器光学统 15图27：高功率连续光纤激光外观图 16图28：直接半导体激光器外图 16图29：大族激光事业群及子司 16图30：大族激光3D打印样品 17图31：英诺激光激光器业务 17图32：英诺激光消费电子行应用案例：晶圆级光学玻璃镜头（WLG）激光分切模组 17图33：英诺激光3D打印行应用 18图34：杰普特主要产品 18图35：光韵达SMT激光模板作用实现过程 19图36：光韵达3D打印应用域 19图37：炬光科技主要产品 20图38：炬光科技Pixeline系及应用 203D打印持续拓展，引领消费电子创新3D3D打印广泛应用于各个领域，消费电子渗透加速。激光3D打印技术也叫增材制造技术，是一种集光学、材料、机械和自动化控制于一体的先进制造技术。现阶段，3D械、航空航天、汽车制造等领域，以制造业和医疗领域应用最为广泛；202213%，排名第三。23712MagicV2是全球首款采用钛合金铰链的折叠3D3D领域，有望带来广阔的成长空间。图1：3D打印产业链一览图数据来源：亿渡数据、东方证券研究所3D打印市场规模高速增长。WohlersAssociates20223D18018％，3D253D2023AppleWatchUltra的3D打印技术。3D打印的运用能够改善公司的生产时间并降低生产成ESG指标。图2：2022年中国3D打印游应用领域市场占比 图3：2019-2024年国3D印产业规模趋势预测图6%6%20%10%13%19%13%13%军事6%6%20%10%13%19%13%13%其他

0

产业规模（亿元） 增速2019 2020 2021 2022E2023E

40%35%30%25%20%15%10%5%0%数据来源：艾瑞咨询、东方证券研究所 数据来源：中商情报网、东方证券研究所起步晚追赶快，政策鼓励中国3D打印产业崛起。中国3D打印技术行业起步较晚，但在市场需求和政策支持下实现快速追赶。初期存在产业链不完整、原材料不成熟、技术标准混乱等问题。政府持续鼓励增材制造及相关材料发展助力转型“中国智造”。"十一五"时期重点发展高性能结构材料、纳米材料、环保节能材料等产业群，并建立完善新材料创新体系；"十二五"时期重点发展新型功能材料、先进结构材料、高性能纤维及复合材料、共性基础材料；"十三五"时期首次提及增材制造，到"十四五"时期提出聚焦新材料、绿色环保等战略性新兴产业。政策指导不断细化，形成了协同创新的技术和产业发展体系，推动了增材制造产业化，取得了重大进展和成果。图4：我国政府持续鼓励发展增材制造行业发展数据来源：维科网、东方证券研究所1.23D下游产品制造成本有效降低，效率提高。3D打印无需模具和机械加工，可以直接将设计稿转化为实体，高效制造出可供测试与评估的产品模型，简化生产过程，降低传统制造过程中所耗费的时间成本和生产装配成本，推进后续开发与创新。同时，增材制造被视为无人值守的制造过程，需要的人力成本也较少，并且一次成型，减少废材，提高材料利用率，也有助于减少用料成本。我们预计应用3D打印技术之后，消费电子行业制造成本将会得到显著降低。图5：3D打印流程数据来源：中国3D打印网、东方证券研究所3D打印钛合金材料在折叠手机中崭露头角，实现轻量化设计。目前电子产品金属结构件一般以不锈钢和铝合金为主，前者重量不占优，后者硬度一般。钛合金虽然同时具备硬度和重量优势，但加工难度大，良率低。而3D打印工艺能有效地解决钛合金材料成型的问题与技术量产痛点，提升手机产品的整体体验感。据数码博主测量，此前最轻薄的折叠屏手机华为MateX3（素皮版）11.91mm、244.19g3DMagicV2（）的厚10.54mm、235.60g，在产品轻量化上实现了巨大的突破。在3D打印的加持下，折叠屏手机高端市场将会进一步发展。消费者需求得到个性化满足。3D打印技术为消费电子产品的外观设计带来了更大的创新性与自由度，打破了传统制造的限制。随着消费电子产品的个性化需求日益增加，更多消费者希望可以根据自身的喜好与需求对产品进行定制。通过3D打印，消费者可以选择不同的外观、材质、功能来定制电子产品，提供更好的用户体验。图6：全球首款采用钛合金铰链的折叠旗舰机荣耀MagicV2 图7：3D打印树脂透明耳机数据来源：荣耀官网、东方证券研究所 数据来源：moondroplab官网、东方证券研究所钛合金轴盖是目前折叠屏结构件中最昂贵的模块，下游迭代创新催化上游3D打印发展。随着3D打印钛合金技术的应用，折叠屏重量、厚度等硬件层面的核心问题被逐步解决，折叠屏手机市场30元左右，3D200-300之间，是目前折叠屏结构件中最昂贵的模块。若3D打印渗透率达到100%，根据CINNOResearch，2022年中国折叠屏手机销量为283万部，如果按单机钛合金轴盖价值量3003D8.5亿元。伴随折叠屏手机市场扩大，3D进一步受益。图8：2019-2025年中国折屏手机出货量 图9：折叠屏3D打印钛合金轴出货量（百万台） 增速（%）1816141210864202020 2021 2022 2023E2024E

180%160%140%120%100%80%60%40%20%0%数据来源：艾瑞咨询、IDC、东方证券研究所 数据来源：3D打印资源库、东方证券研究所国内3D打印市场高增，激光器行业迎来机遇3D打印市场全球增材制造产业现状：欧美领先，亚洲地区迎头赶上。3D打印列2025步入国际前列。图10：全球增材制造产业现状：欧美领先，亚洲迎头赶上数据来源：铂力特招股说明书、东方证券研究所欧美为3D打印产业领头羊，国内厂商正奋力追赶。3D打印产业起源于美国和德国，3D打印技术主要在航空航天、医疗等对成本敏感度较低的领域得到广泛应用，海外技术一直处于领先地位。目前，美国和德国成为3D打印产业的领头羊。而在中国，虽然拥有铂力特、华曙高科、鑫精合、易加三维、汉邦科技等规模较大的设备制造商，但从整体规模、发展历史以及产业领域覆盖等维度来看，与外资企业仍存在一定差距。然而，中国的3D打印产业也在不断发展壮大，为赶超国际领先水平持续努力。图11：全球3D打印头部企业概况厂商成立时间国家主要使用技术原材料软件/扫描仪设备服务3Dsystems1986美国SLS、SLA√√√√EOS1989德国SLS、SLA√√√√Stratasys1988美国FDM、PolyJet√√√√SLMSolution1996德国SLM√√√Materialise1990比利时SLS、PolyJet√√√ProtoLabs1999美国光聚合、粉末床、材料喷射√√√华曙高科2009中国SLS、SLA√√√√铂力特2011中国SLM√√√√鑫精合2015中国SLM、LDM√√√√易加三维2014中国SLM、SLS√√√√汉邦科技2007中国SLM√√√√数据来源：WohlersAssociates、东方证券研究所美国主导3D打印设备市场，中国崭露头角。WohlersAssociates20213D3D设备装机量合计占95%202133%，而30%图12：2021年全球增材制造设备装机量分布格局（按国家/地区）德国

4.3%

10.6%8.9%8.3%

33.1%5.4%北美英国法国中国台湾

3.7%3.0%1.7%1.6%1.5%1.4%1.3%1.0%

29.8%

34.8% 欧洲0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35%数据来源：WohlersAssociates、东方证券研究所国内增材制造设备需求崛起，供给受外资垄断。观察全球增材制造设备市场，就需求而言，2021年我国的增材制造设备装机量占比为11%，位列全球第二，仅次于美国。然而，从供给角度看，全球3D打印系统市场相对分散，前五大企业的市场份额（CR5）仅为41%，且这些龙头企业均由外资掌控。总体而言，我国增材制造设备市场发展势头良好，但外资厂商仍占主导地位，实力较为雄厚，垄断了主要市场份额。图13：2021年全球3D打印系统（包含辅助设备）销量市场竞争格局Stratasys Formlabs 3Dsystems Markforged ETEC 其他12%12%10%8%59%6%5%数据来源：WohlersAssociates、东方证券研究所3DTOP2540%。Xignite20213DTop25Cal-CompElectronicsMitsubishiPaperMills3DSystems5材料、实威国际、武汉金运激光与力新国际。全球3DTop2540%3D3D图14：2020年全球3D打印TOP25企业竞争层次分布（单位：亿美元）数据来源：Xignite、东方证券研究所3D打印行业垄断寡头尚未出现，国产设备制造商或实现弯道超车。3D材料可分为非金属和金属打印设备。非金属打印设备涵盖工业级和消费级/3DSystemsEOS等。2022512SLMBLT-S1000101220223D400SLM技术开发的知名企业。图15：全球3D打印设备企业行业竞争格局数据来源：前瞻产业研究院、东方证券研究所2.23D京津冀、长三角、珠三角等地引领3D打印产业发展。3D打印产业主要分布在京津冀地区、长三角地区、珠三角地区和中西部地区。20122022733D7.9万家。3D1.924%0.67%0.56%。图16：中国3D打印产业区域分布区域发展特色京津冀地区3D打印产业发展位于全国领先水平，形成了以北京为核心、多地协同发展、各具特色的产业发展格局。长三角地区具备很好经济发展优势、区位条件和制造业基础，已初步形成包括材料、设备和服3D珠三角地区3D中西部地区3D数据来源：中商产业研究院、东方证券研究所增材制造市场正处上升期，新玩家陆续进入，企业间营收差距较小。根据艾瑞咨询及亿渡数据的202122家以增材制造为主营业务的上市公司，同年实现业务收入3D50110亿元人民币；2021年，营32202056%图17：2021年国内3D打印行业梯队图数据来源：艾瑞咨询研究院、亿渡数据、东方证券研究所3D打印设备国内市场格局：部分国产品牌反超海外大厂，出口数量不断增长。目前，中国市场的主流3D打印设备品牌涵盖联泰、EOS、华曙高科、铂力特、3DSystems、GE、Stratasys、201720213D65.6287.33D打印产业正迅速崛起，3D图18：2017-2021年中国3D打印机出口数量出口数量（万台） 增速（%）0

02017 2018 2019 2020 2021数据来源：中国海关总署、亿渡数据、东方证券研究所中国激光器市场呈多元竞争态势，国产替代势头强劲。金属3D打印设备的核心零部件为光学设备，包括光纤激光器和激光扫描振镜，约占整体设备成本的20-40%。中国激光器制造企业近年来在技术研发和产能建设等方面取得显著进步。锐科激光、大族激光、杰普特、光韵达等企业不断创新推出高功率、高效率、高稳定性的激光器产品，满足行业对高质量激光源的需求。截至202127%18%IPG的差距。此外，铂力特已尝试采用国产激光器研发制造新设备，正处于产品性能验证和调试阶段。总体来看，激光器具有较大的国产替代空间，国内厂商具备实力并已着手进行国产替代进程。图19：金属级增材设备成本构分析 图20：2020-2021年中国激器市场份额排名（按销售额）电机械气气动国产电机械气气动国产进口机加2020202140%30%20%10%0%数据来源：九鼎投资、东方证券研究所 数据来源：MIR、东方证券研究所投资建议3D打印行业作为高新技术产业，凭借材料和技术的更新迭代，能够有效降低下游产品制造成本，提升制造效率，实现产品轻量化，满足消费者的个性化需求。我们认为3D打印在消费电子领域具有广阔的发展空间，并将带动上游激光器厂商的高速发展。建议关注：铂力特(688333，未评级)、华曙高科(688433，未评级)、锐科激光(300747，未评级)、大族激光(002008，未评级)、英诺激光(301021，未评级)、杰普特(688025，未评级)、光韵达(300227，未评级)、炬光科技(688167，未评级)。专注金属增材制造，构建完整金属3D打印产业生态链。（3D打印）行业，是一家国家级的高新技术企业，多年来致力于为客户提供金属增材制造全套解决方案。公司的主营业务涵盖金属3D打印设备的研发及生产、金属3D打印定制化产品服务、金属3D3D打印结构优化设计开发及工艺技术服务（3D打印定制化工程软件的开发等）。经过数年的积累，公司已经成功构建了较为完整的金属3D业生态链，建立了独立的研发机构与研发团队，整体技术实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。图21：铂力特激光选区熔化形设备工作原理 图22：铂力特激光立体成形备工作原理图 数据来源：铂力特招股说明书、东方证券研究所 数据来源：铂力特招股说明书、东方证券研究所3D打印全方位发力，树立增材制造行业标杆。在装备研制方面，公司对硬件结构、控制系统进行优化调整，并前瞻性组织软件研发团队；在增材制造专用粉末原材料方面，截至2022年，公司已10合金粉末材料；在增材制造工艺技术方面，不断研发新型高温合金、钛合金等打印工艺、以及大尺寸复杂结构精密成形、损伤件的快速高性能修复、超大尺寸构件的高效成形，深耕细作，进一步提升工艺实力。图23：铂力特部分金属增材制造定制化产品案例数据来源：铂力特招股说明书、东方证券研究所SLMSLS销售规模位居全球前列，我国增材制造龙头企业之一。华曙高科自成立以来，专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售环节，为全球客户提供金属（SLM）增材制造设备和高分子（SLS）增材制造设备，并同时提供3D打印材料、工艺及服务。是国内唯一一家加载全部自主开发增材制造工业软件、控制系统，并实现SLM设备和SLS设备产业化量产销售的企业。图24：华曙高科金属3D打印设备数据来源：华曙高科官网、东方证券研究所深耕3D打印领域，拥有行业领先技术。华曙高科的核心产品为具有自主知识产权和应用核心技3D3D3D料。公司的金属3D打印设备采用选区激光熔融（SLM）工艺技术，该成形技术可显著缩短产品研发制造周期，可选择金属材料范围广泛，材料利用率高，设计自由度高。公司自主研发的高分3D（SLS）25术经验，能够提供高质量、成本低且开源的高分子激光烧结解决方案。图25：华曙高科工业级3D打印软件操作系统数据来源：华曙高科官网、东方证券研究所致力于科技创新与研发体系建设，各项技术成果丰硕。锐科激光的业务涵盖光纤激光器及其关键器件与材料的研发、生产和销售，是国家火炬计划重点高新技术企业。公司致力于为激光制造装备集成商提供各类光纤激光器产品和应用解决方案，并为客户提供技术研发服务和定制化产品。通过坚持不懈的技术创新与研发体系建设，公司目前研发的产品广泛应用于医疗、航空航天、传统制造业、汽车、牙科等领域的新型3D打印，不断向高端激光器品牌迈进。图26：典型光纤激光器光学系统数据来源：锐科激光招股说明书、东方证券研究所把稳产品质量，针对3D打印领域进行产品升级。锐科激光精准把握行业动向，紧跟市场需求，保持强劲的研发力度，不断研制成功并推出功能更新、质量更优和效率更高的新产品。公司研制生产的高功率连续光纤激光器系列具有电光转换效率高、光束质量好、能量密度高、调制频率宽、可靠性强、寿命长、运行免维护等优点，可应用于3D打印等领域，满足三维加工的需求；公司研制生产的直接半导体激光器具有比光纤激光器更高的电光转换效率，输出功率稳定性强、可靠性3D图27：高功率连续光纤激光外观图 图28：直接半导体激光器外图数据来源：锐科激光招股说明书、东方证券研究所 数据来源：锐科激光招股说明书、东方证券研究所国内激光装备领军企业，技术实力强悍。大族激光是中国激光装备行业的领军企业，同时也是全球著名的激光加工设备制造商。主要专注于激光加工设备的研发、制造和销售。凭借坚持不懈的自主研发，公司成功将“实验室装置”转化为连续稳定工作的激光技术装备，成为世界上为数不多拥有“紫外激光专利”的企业之一。在充分利用强大的资本和相关技术平台的支持下，公司实现了从小功率到大型高功率激光技术装备的跨越式发展，并为国内外客户提供全套激光加工解决方案及相关配套设施。图29：大族激光事业群及子公司数据来源：大族激光产品手册、东方证券研究所抓住机会迅速发展，进军3D打印市场。2022年，受到国际局势剧烈动荡、“供给冲击、需求收缩、预期转弱”三重压力等影响，通用工业激光加工设备市场需求低迷，而大族激光抓住市场收缩期的空档，不断优化供应链、提高产品生产标准，提升生产效率，降低生产成本，从而提升业务盈利能力。公司的飞秒双光子激光纳米3D打印设备，主要应用于金属及非金属材料的加工环节，也已实现销售，标志着公司在3D打印领域发展的里程碑。图30：大族激光3D打印样品数据来源：大族激光产品手册、东方证券研究所多秒级加工激光器核心技术，具有国际竞争力。英诺激光的主营业务为微加工激光器和定制激光模组的研发、生产和销售。公司的激光器产品覆盖从红外到深紫外的不同波段，从纳秒到飞秒的多种脉宽。同时，公司拥有多项在精密光学设计、视觉图像处理、运动控制、光-材料作用机理等方面自主研发的核心技术，也是全球少数同时具有纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的工业激光器生产厂商之一，获得了多项国内外专利。图31：英诺激光激光器业务 图32：英诺激光消费电子行业应用案例：晶圆级光学玻璃镜头（WLG）激光分切模组 数据来源：英诺激光2022年度报告、东方证券研究所 数据来源：英诺激光2022年度报告、东方证券研究所销售区域广泛，3D打印供应链地位卓越。在高水平的国际化研发团队、健全的研发体系和自主研发的核心技术的加持下，英诺激光能够准确把握行业技术前沿，贴近市场应用，保持技术先进性，提升技术产业化效率。公司产品的销售区域覆盖中国、美国等20多个国家或地区，以本公司激光器产品为核心部件的激光智能装备进入了国内外多家知名企业的供应链，下游领域主要为3D打印、消费电子等行业，并已实现持续收入，在3D打印供应链中拥有不俗的地位。图33：英诺激光3D打印行业应用数据来源：英诺激光官网、东方证券研究所34：杰普特主要产品

紧贴客户需求，核心产品应用广泛。杰普特主营业务涵盖激光器的研发、生产和销售，以及研发主要用于集成电路和半导体光电相关器件精密检测及微加工的智能装备。公司的激光器产品包括脉冲光纤激光器、连续光纤激光器和固体激光器等。其中，公司自主研发的MOPA脉冲光纤激光器在国内率先实现了批量生产和销售，填补了国内该领域的技术空白。近年来，公司相继开发了智能光谱检测机、激光调阻机等多款激光/光学智能装备，被广泛应用于激光精密加工、光谱检测、消费电子产品制造、贴片元器件制造等领域。数据来源：杰普特招股说明书、东方证券研究所核心技术优势凸显，可应用于3D打印。MOPA包括脉宽可调、频率范围广、响应速度快、首脉冲可用、全温度范围内输出功率波动小、体积小、噪声低等。同时还具备独立可控的脉冲频率和脉冲宽度，通过调整两个激光参数的组合，能够稳3D打印应用，MOPA脉3D打印。+专注激光应用技术，充分发挥各类激光特点，应用于众多行业。光韵达是一家深耕于电子信息产业的精密激光创新应用商，以精密激光应用技术研究为基础，通过技术创新用精密激光加工手段取代传统制造工艺，并致力于突破传统制造工艺的局限，实现电子产品的高集成度、小型化和个性化。通过多年的沉淀与积累，公司目前对各类激光应用技术有比较深入的研究，将光学、计算机