3D打印是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用可粘結(jié)或可固化材料，通過逐層打印的方式直接制造幾乎任意形狀三維實體的技術(shù)，屬于快速成型技術(shù)的一種，其典型制造流程包括了前處理——3D打印成型——后處理三個階段。

  過往的人類制造史是以等材制造、減材制造為主。3D打印又稱增材制造，是基于近年來自動化控制、材料、激光等多領(lǐng)域科技進步基礎(chǔ)上誕生的制造理念創(chuàng)新，從這個角度可更深刻的理解為何3D打印得到各國政府與諸多企業(yè)的廣泛關(guān)注。

  從概念上看，3D打印確實可以“無所不能”；但從經(jīng)濟性和技術(shù)角度看，其定位是對現(xiàn)有制造工藝的補充與完善，而不是對傳統(tǒng)制造工藝的顛覆，未來等材制造、減材制造和增材制造三者將長期共存。

  3D打印優(yōu)勢在復(fù)雜件制造、小批量個性化生產(chǎn)

  由于3D打印采用逐層“打印”（成型）的生產(chǎn)流程，其生產(chǎn)流程不受產(chǎn)品形狀和規(guī)格的影響，因此3D打印的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在復(fù)雜件制造與小批量個性化生產(chǎn)兩個范疇。

  復(fù)雜件制造與小批量個性化生產(chǎn)結(jié)合，導(dǎo)致3D打印在3個領(lǐng)域有大力發(fā)展的空間和潛力：

  1、文化創(chuàng)意領(lǐng)域：

  3D打印可以輕松實現(xiàn)“所見即所得”,在工藝設(shè)計、視覺輔助、玩具制造、珠寶定制等文化創(chuàng)意領(lǐng)域，3D打印已全面取得應(yīng)用突破，且目前技術(shù)水平亦可以基本滿足要求。

  2、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：

  由于人與人之間存在個體差異，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具備最廣的個性化需求空間。

  3D打印在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用可以分為4個層次，從易到難依次為：

  --3D模型打?。河糜诮虒W(xué)及病例討論、模擬手術(shù)、整形手術(shù)效果比較等；

  --醫(yī)療器材：如手術(shù)導(dǎo)板、假肢等；

  --組織功能產(chǎn)品：如齒科材料、器官支架、骨結(jié)構(gòu)、外耳等；

  --活體組織器官：用于活體移植與藥理分析等。

  目前國際領(lǐng)先技術(shù)水平在第3層次的臨床研究和第4層次的基礎(chǔ)研究突破上，在第1、2層次領(lǐng)域有普及趨勢。

  3、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域：

  我們理解，3D打印在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的三大應(yīng)用領(lǐng)域有明顯優(yōu)勢：

  ——前期研發(fā)和樣品試制階段：相對傳統(tǒng)工藝，可以實現(xiàn)低成本、高效率、便于修改；

  ——復(fù)雜件生產(chǎn)：包括模具制造、產(chǎn)品直接成型，可優(yōu)化設(shè)計，降低成本，實現(xiàn)原來無法實現(xiàn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，亦可減少零件數(shù)量、提高系統(tǒng)可靠性；

  ——產(chǎn)品修復(fù)：如GE“冷噴涂”技術(shù)等。

  目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)層面仍處于快速進步階段。

  3D打印優(yōu)勢領(lǐng)域發(fā)展空間巨大

  3D打印是制造理念的創(chuàng)新，對一個新制造理念的市場容量測算頗為困難。從3D打印終端分布亦可以看出，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，形式多樣，并仍在快速拓展，我們嘗試在總體容量和部分細分市場規(guī)模上建立一個數(shù)量級的概念。

  工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域：

  我們理解，3D打印在前期研發(fā)與樣品試制階段、復(fù)雜件生產(chǎn)和產(chǎn)品修復(fù)領(lǐng)域都有大展身手的空間。從宏觀的市場容量測算看，2013年全球GDP總量73.98萬億美元，近年來制造業(yè)在全球GDP的占比在16.2%-17.7%之間波動；以上數(shù)據(jù)分別按照70萬億美元、15%計算，假設(shè)3D打印在制造業(yè)中占比達到2%,制造業(yè)規(guī)模將達到2100億美元，而2013年3D打印行業(yè)整體收入僅30.7億美元，我們判斷2100億美元這個數(shù)量級應(yīng)該是可以實現(xiàn)的。而以模具制造市場為例，全球模具市場規(guī)模在1000億美元左右，中國約占1/3.

  大多數(shù)模具在生產(chǎn)過程中都會涉及到冷凝效率問題，這會極大地影響模具的生產(chǎn)效率，如塑料注塑加工過程中冷卻時間占加工時間的80%左右。最理想的冷卻方式是隨形冷凝，但傳統(tǒng)制造工藝因工藝限制導(dǎo)致實現(xiàn)成本很高，在部分異形件和小尺寸件上技術(shù)難度更大。而異形件的加工正是3D打印所擅長的。以最普通的塑料杯模具為例，隨形冷卻較傳統(tǒng)冷卻方式可提高50%的生產(chǎn)效率。理論上，1000億美元容量的模具制造領(lǐng)域都可以受益于3D打印打來的商機。

  生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：

  3D打印在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用可以分為4個層次，從易到難依次為3D模型打印、醫(yī)療器材、組織功能產(chǎn)品、活體組織器官。

  活體組織器官移植領(lǐng)域的空間自不必說。截至2014年2月20日，全球人口占比不足5%的美國即有7.7萬人等待器官捐贈，且每年仍有數(shù)萬例新增需求。

  以目前技術(shù)完全可實現(xiàn)的牙科領(lǐng)域為例。通過3D打印系統(tǒng)輔助，牙科診斷治療中所需石膏模型、牙齒矯正工具、傳送和定位托盤、隱形矯正器、牙架和手術(shù)導(dǎo)模等都可以非?？焖俚刂谱鞒鰜?，同時在速度和準確性方面也較傳統(tǒng)方式具備明顯優(yōu)勢，減少了返修率，并能最大限度減少醫(yī)生人為操作對手術(shù)的影響。

  有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2010年全球牙科種植超過1000萬次，2013年國內(nèi)手術(shù)次數(shù)約50萬人次，按照單人次1萬元支出計算，國內(nèi)消費量達到50億元，全球市場達到百億美元以上。隨著3D打印技術(shù)的進步和普及，牙科種植價格將明顯下降，并逐步淡化高端服務(wù)業(yè)色彩，制造業(yè)色彩更濃。

  跨國巨頭引導(dǎo) 工業(yè)3D打印門檻或抬高

  自2010年開始，3D打印行業(yè)收入增速開始加速，2011至2013年CAGR達到32.3%,2013年全行業(yè)實現(xiàn)收入30.7億美元（同比+34.9%）。3D system2013年實現(xiàn)收入5.13億美元，預(yù)期2014年將實現(xiàn)收入6.95-7.35億美元，2015年計劃實現(xiàn)10億美元，2年內(nèi)收入基本實現(xiàn)翻番。Wohlers2014年報告預(yù)期2014-2020年行業(yè)收入CAGE將達到32%,2020年收入將達到214億美元，Gartner預(yù)期更樂觀。無論未來CAGR是32%還是81.9%,行業(yè)爆發(fā)式增長已是不爭的事實。

  2012年以來，伴隨著3D system及STRATASYS等3D打印公司股價大幅上漲、源于政府及企業(yè)界持續(xù)的消息面刺激，及FDM技術(shù)專利到期并開源后桌面式打印機迅速放量，產(chǎn)業(yè)界與資本界對3D打印的關(guān)注度開始快速升溫，并形成了良性互動，更多資源涌入行業(yè)，利于行業(yè)更好更快發(fā)展。

  歸根到底，3D打印特別是工業(yè)3D打印仍屬于制造業(yè)范疇。由于3D打印技術(shù)涉及學(xué)科較廣，包括機械、控制、電子、材料、表面處理、激光等諸多領(lǐng)域（生物醫(yī)藥領(lǐng)域還需生物、醫(yī)學(xué)等知識），行業(yè)技術(shù)經(jīng)過26年發(fā)展后，在行業(yè)前景越來越明朗的同時，要取得跨越式技術(shù)進步變得越來越燒錢，而目前的參與者結(jié)構(gòu)、企業(yè)整體技術(shù)和資金實力已經(jīng)無法滿足行業(yè)未來發(fā)展的需求，亟須有綜合實力的企業(yè)加入。

  跨國巨頭介入后，由于其兼具供需方的角色（用于自身傳統(tǒng)生產(chǎn)領(lǐng)域），對需求理解更深刻；同時其又擁有資金和多種技術(shù)儲備的綜合優(yōu)勢，有望接棒引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，并導(dǎo)致競爭格局發(fā)生潛在變化--與現(xiàn)在創(chuàng)業(yè)型企業(yè)為主的行業(yè)格局不同，未來跨國巨頭技術(shù)將掌握更多主動權(quán)，創(chuàng)業(yè)型企業(yè)將更多地被兼并收購，同時工業(yè)3D打印領(lǐng)域進入門檻有望被快速提升。

  國內(nèi)資源投入有待加強

  3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為國內(nèi)制造業(yè)升級、改變?nèi)蚋偁幍匚惶峁┝似鯔C，但未來需要政府和企業(yè)有更長遠眼光和更多更持續(xù)的資源投入。國內(nèi)科研機構(gòu)在1990年前后即開始跟蹤海外進展，并陸續(xù)開發(fā)了LOM、FDM、SLA、SLS等幾乎所有技術(shù)路徑的3D打印設(shè)備。特別是FDM專利到期并開源后，在桌面打印領(lǐng)域，國內(nèi)短期涌現(xiàn)了無數(shù)組裝型桌面3D打印機生產(chǎn)企業(yè)，有部分優(yōu)質(zhì)FDM廠家設(shè)備實現(xiàn)批量出口，如北京太爾時代的！UP系列打印機。但在真正比拼技術(shù)的工業(yè)3D打印領(lǐng)域，國內(nèi)在實現(xiàn)技術(shù)突破后在全球占據(jù)了一席之地，但受限于企業(yè)綜合實力，后續(xù)投入受限。如國內(nèi)工業(yè)3D打印設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)濱湖機電、湖南華曙等，設(shè)備累計收入均僅數(shù)億元，服務(wù)領(lǐng)先的杭州先臨三維等企業(yè)年收入僅在億元附近，而3D system2013年的研發(fā)投入就達到近4400萬美元。

  令人欣慰的是，資本的力量開始發(fā)揮作用。包括多家上市公司在內(nèi)的諸多綜合實力較強的企業(yè)通過各種形式開始介入3D打印領(lǐng)域，其中部分企業(yè)選擇了頗具挑戰(zhàn)的工業(yè)3D打印設(shè)備與材料領(lǐng)域，亦取得了階段性進展，但后續(xù)仍需著眼長遠、持續(xù)投入。

  在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，國外以O(shè)rganovo為首的企業(yè)已開始持續(xù)性投入，研發(fā)第四層次的活體組織器官，并聯(lián)手軟件巨頭Autodesk開發(fā)第一款用于人體器官建模的軟件，國內(nèi)亦步亦趨于第三層次的骨科等領(lǐng)域。由于3D打印活體組織器官難度極大，同時生物醫(yī)藥領(lǐng)域認證周期長，審批嚴格，企業(yè)更需早做規(guī)劃、持續(xù)投入。

  市場對3D打印期盼值偏高

  市場對3D打印關(guān)注度高，期盼值不低。我們認為行業(yè)剛進入快車道，未來必然面臨各種問題，一如任何新事物剛出現(xiàn)時一樣：

  1、設(shè)備層面：目前各種主流技術(shù)路線在加工精度、加工尺寸、加工速度及材料選擇方面難以兼顧，限制了實際生產(chǎn)應(yīng)用范圍。但隨著介入企業(yè)數(shù)量增加、綜合實力更強的大企業(yè)加入，持續(xù)的技術(shù)進步甚至全新的技術(shù)路線都有可能誕生。

  2、材料層面：目前材料品種仍然較少，且真正能滿足3D打印的材料價格較貴（用于3D打印耗材價格一般是同質(zhì)普通材料的數(shù)倍，全球等離子霧化金屬粉末行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者AP&C鈦粉價格高達0.5-1萬元/kg）。后續(xù)隨著材料用量增加、材料技術(shù)突破企業(yè)數(shù)量增加，特別是中國企業(yè)真正意義上取得突破后，材料價格下降空間較大。

  3、軟件層面：目前專業(yè)3D打印軟件較少，多數(shù)是基于CAD軟件制作得到的精度不高的STL文件，需專業(yè)人員開發(fā)使用，限制了大眾的參與度。目前Autodesk已經(jīng)全面介入工業(yè)和生物3D打印領(lǐng)域，期待Autodesk等能盡早開發(fā)專門針對3D打印領(lǐng)域的功能更強大、更智能化、界面更友好、精度更高的軟件系統(tǒng)，以便于3D打印更快普及。

  4、標準層面：目前全球相關(guān)標準基本處于缺失狀態(tài)，限制了下游客戶的使用。新生事物常見的問題，3D打印行業(yè)多未能幸免，我們需要更多耐性。

  關(guān)注布局長遠的龍頭企業(yè)

  在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)注布局長遠的龍頭企業(yè)，主要公司包括：

  光韻達：專注工業(yè)3D打印服務(wù)；服務(wù)是工業(yè)3D打印領(lǐng)域中相對容易放量并實現(xiàn)利潤的領(lǐng)域。

  銀邦股份：公司旗下飛而康憑借技術(shù)和渠道優(yōu)勢，旨在提供航空航天領(lǐng)域3D打印零部件所需鈦合金粉末，并積極向 3D 打印民用領(lǐng)域拓展。

  亞太科技：公司與領(lǐng)先全球的利用金屬激光沉積技術(shù)生產(chǎn)金屬部件的DM3D公司成立合資公司，計劃達到年產(chǎn)50臺金屬打印設(shè)備、年生產(chǎn)及修復(fù)5萬套精密零部件的能力，并將可直接切入國內(nèi)百億規(guī)模的鋁型材模具行業(yè)。

  在文化創(chuàng)意領(lǐng)域，設(shè)備端生產(chǎn)基本相當(dāng)于當(dāng)年的電腦組裝機，耗材領(lǐng)域門檻亦不高，在行業(yè)需求充分放量前投資機會不大；關(guān)注商業(yè)模式創(chuàng)新、業(yè)績彈性較大的金運激光。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，目前A股無直接相關(guān)標的。