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广州市黄埔区-3D金属打印生产制造基地建设项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 爱司凯    2024-07-03

1、项目实施的背景

(1)增材制造被提升至国家战略新高度,具有强化国家科技力量的作用

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。增材制造集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术,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,是新质生产力的重要组成部分。

当下,我国增材制造的发展受到众多因素驱动,首先,增材制造技术的引入为制造业的升级提供了新的路径。3D打印允许高度定制化,能够生产复杂结构的精密零件,减少装配步骤,提高生产效率。上述优势不仅将帮助我国制造业顺利导入高附加值的产品和服务,还能够促进制造业与信息技术、互联网、大数据等现代科技的深度融合,推动智能制造的发展,实现我国产业结构的优化升级。

增材制造技术作为一项革命性的制造技术,其技术发展的各个环节都蕴含着较大的创新潜力。发展增材制造将推动跨学科交叉融合,促进新材料、新技术的诞生,加速科研成果的转化应用,将构建起从基础研究到产业应用的完整创新链条。上述创新链条的实现过程不仅能够提升国家的科技竞争力,还能为经济增长提供新的动力源。

自20世纪90年代以来,全球3D打印市场由欧美等发达地区的巨头主导,行业竞争格局较为集中。当下,我国通过加大对增材制造的投资和研发,将缩短与发达国家在高端制造技术上的差距,甚至可实现在某些专精领域的技术超越。现阶段以3D金属打印为代表的增材制造已成为我国实施制造强国战略的主攻方向之一。

2023年,《产业结构调整指导目录(2024年本)》作为产业结构优化调整和行业高质量发展的重要引导,首次将智能制造作为大类进行鼓励,并重点列入增材制造专用材料、关键零部件、装备、专用软件、综合解决方案和生产服务,增材制造产业将为制造业高质量发展注入新的动能。

(2)增材制造应用领域广泛,民用领域开启第二增长曲线

近年来3D打印行业发展迅速,根据《Wohlers Report 2024》数据,2023年,全球3D打印市场销售额已达到200.35亿美元,同比增长11.1%。根据Wohlers Associates预测,预计2032年全球3D打印行业收入规模将超千亿美元。

3D打印行业的发展主要依靠材料科学和激光技术的突破,近年来3D打印行业商业模式正逐步走向成熟,下游应用领域不断增加。全球范围内,行业发展初期以航空航天、生物医学为先发应用,随后不断渗透至C端应用领域,形成B、C两端同步发展的格局。

海外发达国家的3D打印技术应用落地时间整体早于我国,国内3D打印技术重点发展于21世纪初。中商产业研究院数据显示,2023年中国3D打印市场规模将达367亿元,同比增长14.7%,并且据预测,2024年市场规模将达415亿元。国内3D打印市场增长的主要原因是受3D打印产品逐步规模化应用和部分积压的3D打印设备需求释放的带动。

在我国各类引导政策支持下,3D金属打印技术已被应用于我国航空航天、医药、汽车等国民经济39个行业大类、89个中类,已覆盖产品结构设计、原型制造、批量生产、工装制作、保障修复等产品全寿命周期。

根据思瀚产业研究院数据,2022年中国3D打印下游应用领域中,航空航天占比最高,达16.7%,其次分别为医疗、汽车领域。现阶段我国3D打印技术在以航空航天、汽车制造、生物医疗为主的工业级应用已经逐步成熟,而在消费生活领域中的应用则需要从用户实际需求出发,由B端带头实现规模量产,并不断提升产品的良率和稳定性,同时降低成本,从而开拓市场空间,实现3D打印行业的可持续发展。消费级市场可供3D打印落地的下游领域众多,钛合金3C产品及金属模具等应用领域现已通过成本及效率方面的优势实现规模化生产,但3D打印服务整体仍需持续降低制造成本以实现对更多传统制造方式的有效替代。

当下我国3D打印应用市场主要面向需求弹性小、价格敏感性高的工业级高端制造领域,而随着关键技术不断突破所带来的设备、原料生产成本的不断降低,未来行业将拓展至以3C数码、模型制造等为代表的民用消费领域。

2023年7月,荣耀在MagicV2折叠屏手机发布会宣布采用激光3D打印技术进行钛合金轴盖的生产,标志着3D打印技术在民用领域的量产时代已逐步开启。民用领域的发展预期未来将成为3D打印市场增长的重要驱动因素。

(3)核心零部件国产化情况不断推进,助力制造业降本增效

我国工业级增材制造装备核心元器件严重依赖进口的问题依然较为突出。增材制造装备部分核心元器件,例如激光器、振镜等,存在对进口产品的依赖。进口产品具备性能成熟稳定的特点,但价格昂贵,导致3D打印的生产成本较高。目前,增材制造正处于从研发阶段向产业化大规模应用的关键推广期,在此过程中,能否降低生产成本是决定未来3D打印是否能够实现大规模普及的核心因素。

近些年,3D打印设备制造商已积累了一定的元器件国产替代实践经验,国产化的核心元器件在3D金属打印领域将逐步得到使用。例如,国产激光器已被应用于部分民用领域小型金属设备;国产振镜则在民用领域小型高分子设备中进行小规模试用。未来,随着3D打印设备制造商生产技术稳步成熟,国产核心器件将迈入广泛的商业化部署阶段,未来将有效降低生产成本,有利于3D打印技术不断拓展应用领域,助力制造业降本增效。

综上,3D打印将成为国家大力支持的重要行业,且行业创新机遇较多、增长潜力较高。随着民用领域需求的不断释放,未来3D打印行业市场规模有望进一步扩大。

2、项目建设内容概述

本项目实施主体为爱司凯科技股份有限公司,本项目拟投资8,799.77万元,用于在广州市黄埔区工业园红卫路15号建设3D金属打印生产制造基地。项目将建设3D金属打印定制化产品生产线,购置生产、检测及后处理设备,以满足我国快速增长的消费领域3D金属打印需求。本项目的建设期为1年,项目建成后公司将具备3D金属打印定制化产品产能。

同时,在本项目中公司将践行智能制造、可持续发展等理念,批量应用公司自主研制的多激光打印头产品,为消费级下游领域提供高效率、低成本的生产制造服务,以深化公司在3D打印领域的业务布局,最终提升公司盈利能力并助力公司业务可持续发展。

3、项目实施的必要性

以3D金属打印为代表的增材制造在推广前期受到了高成本的制约,主要体现在昂贵的原材料费用以及较高的设备初期投资。近年来,随着技术的进步和市场需求的增长,3D金属打印的成本已显著下降,在打印材料成本优化、设备效率提升以及工艺流程迭代等因素的驱动下,3D金属打印技术应用领域不断扩大。

消费领域的产品生产将更加考验制造服务的成本控制能力。随着近年来各类设备、材料的国产化程度不断加深,已在成本端为民用领域3D金属打印服务的普及提供了先决条件。随着苹果、华为、三星等3C领域头部企业在高端产品线上使用钛合金进行应用尝试,使得钛合金铰链、钛合金表壳、钛合金手机中框等高端应用得到普及。

在上述产品的生产过程中,基于对精度、效率及加工成本的考量使得3D金属加工钛合金方案在与传统CNC工艺的竞争中占有优势,有效推进了3D金属打印技术在3C领域的应用拓展。在3D打印民用领域不断发展的背景下,公司完善自身业务、实施募投项目、积极布局3D金属打印领域、实现业务横向扩展具有必要性。

4、项目实施的可行性

公司在打印领域深耕多年,主营业务从计算机直接制版机(CTP)延伸至3D砂型打印设备,近年来致力于将3D打印技术应用范围扩大至3D金属打印业务、陶瓷粉打印业务等领域。现阶段,公司凭借过往业务的研发及生产,积累了3大核心技术,分别为256路激光外调制技术、精密运动控制技术(纳米级别)及压电式喷墨打印技术。

近年来,公司凭借精密运动控制技术及激光外调制技术等技术的积累,将3D金属打印头作为重点研制课题并持续投入研发资源,使得3D金属打印头产品实现顺利迭代及试制,现阶段,公司已具备3D金属打印设备核心零部件多激光金属打印头的研制生产能力,可使公司在3D金属打印产能的搭建及日常运营维护等环节具备成本优势。

同时,公司从效率与成本角度出发,基于消费级领域小体积、多批次零件订单的要求所研制的多激光打印头产品,可创新性地在小幅面打印设备中运用8激光、16激光等规格的产品方案,为本项目的实施提供了技术保障。市场需求的持续增长为3D金属打印业务提供了广阔的发展空间,并为项目的产能消化提供基础。因此,项目实施具有可行性。

5、项目投资概算

本项目总投资 8,799.77万元,其中建设投资(不含预备费)337.50万元,预备费233.82万元,铺底流动资金771.95万元.

6、项目建设期

本项目建设期为1年,包括产线规划、设备订购、设备安装调试、试运行等内容。

7、项目经济效益分析

经测算,本项目满产后,预计年均营业收入为 13,159.71万元,年均税后利润为1,721.94万元;本项目税后内部收益率为14.25%,所得税后静态投资回收期为7.80年,项目预期效益良好。

8、项目备案或审批情况

截至本报告公告日,本项目的备案、环评等审批手续尚在沟通办理中。

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