金属增材制造大规模智能生产基地项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2023-04-18

1、项目基本情况

本项目针对公司金属增材制造产业化发展需求，拟投资250,936.41万元，在公司拟购置土地上，建设高品质金属3D打印原材料粉末生产线、高效和高精度金属3D打印定制化产品生产线，建造生产车间、厂房，总建筑面积约16.32万平方米。

项目配套金属3D打印粉末自动生产线、产品检验检测设备、大尺寸/超大尺寸3D打印设备和后处理设备等合计505台/套。本项目的建设，将大幅提升公司金属增材定制化产品和原材料粉末的产能，满足航空航天、医疗齿科及汽车等应用领域对增材制造快速增长的需求，并同时满足公司和行业对金属增材制造粉末的需求。通过本项目的建设，公司将进一步巩固行业龙头的地位，实现公司业绩的快速增长。

2、项目建设的背景

（1）增材制造被提升至国家战略新高度，强化国家科技力量

增材制造技术是先进制造业和战略新兴产业的重要组成部分，变革传统产品生产制造理念，带动传统制造技术更新迭代，实现制造业跨越式发展，我国已将增材制造作为战略发展的焦点。增材制造技术的发展将会不断提升我国科技创新能力，是实现从“中国制造”走向“中国创造”的必经之路和实现我国制造业转型升级的内在要求，也是补全我国技术研发短板，维护我国国家安全的现实需要。美国通过对中国向美国出口的产品征收额外关税及对中国高科技企业进口技术、核心零部件、先进设备等行为进行限制等手段，制裁和打压我国高科技领域的发展，因此补齐中国在相关领域短板的必要性和急迫性日益凸显。增材制造技术的发展，将在我国制造业核心竞争力提升和智能制造技术发展过程中扮演重要的角色，有效解决我国自主技术研发的“卡脖子”问题。

（2）金属增材制造技术突破传统制造方式瓶颈，技术优势显著

金属增材制造技术是通过二维逐层堆叠材料的方式，直接成型三维复杂结构的数字制造技术。传统的减材制造是通过车床、铣床等各种加工设备，将所需的零件切割成型。相较于传统制造方式，金属增材制造提供了潜在的四个优势：第一，实现复杂内腔结构设计，创造更高性能和耐久性的替代部件；第二，无需提前炼制模具，为大规模定制奠定基础；第三，减少工具制造和加工环节，有效避免错误发生概率；第四，可按需生产部件，简化产品的维护和支持工作，减少对备件库存的需求。

自从以智能制造为核心的“工业4.0”战略提出后，各国纷纷开始制定政策大力发展制造业，第四代工业革命正在全球范围内蓬勃展开。3D打印作为自动化和信息化的完美结合，从设计到生产可实现全数字化制造过程。行业的巨头们对增材制造技术的应用、改进和突破，已经印证了其在制造领域的潜能和效用。3D打印在材料、设备方面的开发，在大尺寸、高精度工艺方面的研究，对于推动整个制造业技术进步来说都将具有里程碑式的意义。

（3）增材制造市场规模持续增长，行业前景广阔

① 全球增材制造市场快速增长，金属增材制造细分赛道发力

经过多年发展，增材制造产业进入加速成长期，近五年增材制造行业在全球范围内整体呈现增长态势。受疫情影响，2020年全球增材制造产业的行业增长率有所放缓，但2021年增材制造行业恢复快速增长态势。根据《Wohlers Report2022》报告显示，2021年全球增材制造市场规模（包括产品和服务）达到152.44亿美元，同比增长19.5%，2017-2021年的年复合增长率为20.06%。其中，产品收入为62.29亿美元，同比增长17.5%，服务收入为90.15亿美元，同比增长20.9%。

根据《Wohlers Report 2022》预测，到2025年增材制造收入规模较2021年将增长近2倍，达到298亿美元，到2031年增材制造收入规模将较2021年增长5.6倍，达到853亿美元。

②增材制造产业在我国发展迅速

中国增材制造行业相对欧美国家起步较晚，在经历了初期产业链分离、原材料不成熟、技术标准不统一与不完善及成本昂贵等问题后，当前中国增材制造产业已日趋成熟，市场呈现快速增长趋势。

近年来，随着我国增材制造技术的不断成熟，产业总收入持续增加，优势企业发展壮大。据中国增材制造产业联盟估算，2021年我国增材制造企业营收约为265亿元，近四年平均增长率约为30%，较全球年均复合增长率高出约10个百分点。据中国增材制造产业联盟对50家规上企业的经营数据调研统计显示，2021年，50家规上企业总营收达91.21亿元，比2020年的65.54亿元增加近30亿元，同比增长39.2%。

我国高度重视增材制造产业发展，不断加大对增材制造产业的投入。同时，中国3D打印市场应用程度不断深化，在各行业均得到了越来越广泛的应用，未来几年增材制造市场仍将处于快速增长阶段。根据赛迪顾问数据，2021年中国3D打印产业规模达到261.5亿元，同比增长34.1%，远高于全球市场增速。根据赛迪顾问预测，未来三年中国3D打印产业复合增长率为24.1%，2024年产业规模高速增长至500亿元。

目前，我国增材制造产业在国际上已进入第一梯队。根据《Wohlers Report2022》显示，2021年中国增材制造设备装机数量占全球10.6%，位列第二。2021年Wohlers Associates在全球范围内跟踪调查的266家工业级增材制造设备厂商中，中国有37家，同比增长11家，在全球范围内位列第三。2021年中国生产的设备数量约为288万台，同比增长13.3%。

（4）下游应用水平持续提升，直接制造应用扩大

近年来，增材制造技术的应用领域逐步拓宽，越来越多的企业将其作为技术转型方向，用于突破研发瓶颈或解决设计难题，助力智能制造、绿色制造等新型制造模式。增材制造目前已被广泛应用于航空航天、模具制造、医疗研究、汽车制造、能源动力、轨道交通、船舶制造、电子工业等领域，并逐渐被尝试应用于更多的领域中。与此同时，在各自领域中应用的深度不断被拓展。尤其是在航空航天、汽车制造、船舶制造以及医疗器械等领域对金属增材制造的需求持续保持旺盛增长趋势，应用端呈现快速扩展态势。

增材制造应用方式正逐步从原型设计走向直接制造，使批量生产成为可能。相较于传统制造工艺，增材制造技术摆脱了对模具的依赖，具备缩减成本和交货时间、加快产品的上市周期等优势，可实现柔性制造、分布式制造等制造模式，越来越多的企业将其用于直接制造。根据《Wohlers Report 2022》显示，2021年，零部件直接制造的产值为22.1亿美元，同比增长22.8%，近五年增长率均超过20%。

当前，我国增材制造行业应用的深度和广度持续拓展。增材制造在航空、航天等重点制造业领域持续发力，已经成为航空、航天等高端设备直接制造及修复再制造的重要技术手段。同时，增材制造初步成为汽车、船舶、核工业、模具等领域产品研发设计、快速原型制造的重要实现方式。在重点制造领域，增材制造技术的应用已从简单的概念模型、功能型原型制作向功能部件直接制造方向发展。

同时，在造型评审、设计验证、复杂结构零件、多材料复合零件、轻量化结构零件、定制专用工装、表面修复、个性换装件等方面的应用越来越多。在生物医疗领域，依据患者医学影像数据增材制造的生物模型已成为辅助治疗的手段，包括术前模拟、手术导板等应用，未来或将从“非活体”打印逐步进阶到“活体”打印。同时，在文化创意、创新教育等领域，增材制造正成为个性化消费品定制、创新思维开发等的重要手段。

（5）新型材料不断问世，金属增材制造专用材料的研发日趋活跃

增材制造专用材料的品类和品质决定增材制造产品及服务的质量。现有增材制造专用材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和生物材料四大类。镍基合金、铜基合金、镁铝合金等金属材料，压电陶瓷、硅酸盐等无机非金属材料，热塑性工程塑料、碳纳米管树脂等有机高分子材料的研究均取得突破，水凝胶、可降解聚乳酸等生物材料领域的创新成果不断涌现。

目前，全球增材制造专用材料已达数百种，Stratasys、3D Systems、EOS、惠普等行业领军企业以及巴斯夫、杜邦等材料企业纷纷布局专用材料领域，研发生产出新型高分子复合材料、高性能合金材料、生物活性材料、陶瓷材料等专用材料。相关企业将纳米材料、碳纤维材料等与现有材料体系复合，开发多功能纳米复合材料、纤维增强复合材料、无机填料复合材料、金属填料复合材料和高分子合金等复合材料，不仅赋予材料多功能性特点，而且拓宽了增材制造技术的应用领域，使复合材料成为专用材料发展趋势之一。

同时，随着金属3D打印零件生产量的增加，市场上金属粉末材料种类偏少、专用化程度不够、供给不足的弊端也日益显现，其潜在的缺乏高品质、无缺陷的金属粉末问题也更加突出。2021年度，金属增材制造原材料销售金额达到4.74亿美元，较2020年增长23.5%，金属增材制造专用材料的研发日趋活跃。

我国已经开发出钛合金、高强钢、尼龙粉末、碳纤维复合材料、玻璃微珠复合材料等近百种牌号专用材料，材料品质和性能稳定性逐步提升，种类逐步增多，基本满足增材制造产业需要，钛合金等专用材料打破国外垄断，实现在增材制造技术中的突破性应用。

3、项目建设的必要性

（1）本项目建设将有效支持我国多个重要型号装备，提升国家战略安全

金属增材制造技术是通过二维逐层堆叠材料的方式，直接成型三维复杂结构的数字制造技术。增材制造产业属于战略性新兴产业，对我国提升国家战略安全具有重要意义。在新冠疫情叠加世界政治经济格局加速重构的影响下，未来逆全球化趋势仍将延续，关键环节的国际竞争壁垒将加剧，我国在关键核心技术和“卡脖子”环节上的短板问题愈发突出。因此，在重点领域加快突破一批关键核心技术，提升我国战略性新兴产业在关键环节、关键领域、关键产品的安全保障能力，从而保障我国战略安全。公司是国内最具产业化规模的金属增材制造创新研发生产企业，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。

公司的设备、零件打印、部分原材料等核心业务及产品的关键技术性能和相关参数指标与国内外先进水平相当。本项目的投资建设，将极大提升公司的产能，并为行业的稳定发展提供保障。同时，公司将定制化金属增材制造产品广泛应用于航空航天产业，本次募投项目的实施将为公司参与国家众多重点型号装备生产，支持国家完成战略任务提供保障，为提升国家战略安全做出贡献。

（2）本项目有利于金属增材制造在制造业的规模化应用，增强制造业创新能力

增材制造作为新兴的制造技术，应用领域不断扩大，逐渐成为先进制造领域发展最快的技术方向之一，为传统制造业的转型、现代制造业的培育壮大提供了契机，推动我国技术创新能力增强。增材制造彻底改变了产品的设计制造方式，工艺过程从“设计-制造-测试”过渡到“建模-分析-制造”的模式，通过云制造和大数据技术的结合，加快传统制造业转型升级，推动制造业进步。增材制造凭借快速、按需和定制化的特点，可以生产特殊组合部件、高效更新老旧零件、创新辅助工具和模具，实现智能制造的技术创新和现代化应用；通过整合材料、创新设计和加工过程，极大减少下游应用企业的研发制造时间，降低成本，显著提升企业的生产效率，助推下游应用领域核心技术的突破和跨越式发展。

本项目建设有利于推动增材制造的规模化应用，从而推动设计、协同制造、大规模个性化定制、快速转产等新模式在其他制造和服务领域的深入应用。利用数字化制造流程和柔性供应链，本项目将有效增强应用领域的产品研制能力、缩短生产周期、提高成本效益、优化产品性能和迭代能力，有助于构建其他制造和服务领域的科技创新体系，进而全面提升我国创新能力、供给能力和应用水平，加快制造强国建设。

（3）本项目有利于扩大公司产能，推动公司业绩快速增长

近年来，我国增材制造行业发展势头强劲，行业竞争能力主要体现在装备能力、产业应用和创新能力三个方面。企业若要在激烈的市场竞争中取得优势，必须具有大批量粉材的供货能力和专业的定制化打印服务能力。随着公司业务在传统航空航天优势领域的持续增长以及在医疗、模具、汽车等新兴领域的不断突破，公司需要对未来市场增长提前进行产能布局。本项目实施将有助于公司研制专用金属3D打印粉材，提高金属棒材细粉出粉率，大幅提升粉材产能；完善3D打印服务的制造工艺，提高金属3D打印定制化产品性能和批产能力，满足未来以航空航天等下游领域持续增长的应用需求，进一步扩大公司生产经营规模，提升公司的市场竞争力，提升公司盈利能力。

4、项目建设可行性

（1）国家支持增材制造产业发展，相继出台多项政策鼓励产业发展

2021年，各部委及地方政府共发布二十余份增材制造相关政策文件，将增材制造列入智能制造关键发展技术目录，大力扶持本土增材制造关键技术突破及应用推广，推动增材制造产业发展。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确了发展增材制造在制造业核心竞争力提升与智能制造技术发展方面的重要性，将增材制造作为未来规划发展的重点领域。

《“十四五”智能制造发展规划》提出了开发应用增材制造先进技术，攻克关键核心技术，大力发展增材制造装备。《国家智能制造标准体系建设指南（2021年版）》提出建立增材制造装备标准，包括多材料、阵列式增材制造和复合、微纳结构增材制造技术要求等通用技术标准。此外，国家多次通过重点技术专项申报的方式，对符合条件的增材制造企业、工艺技术、装备和其关键零部件研发及成果给予支持。

综上所述，国家通过规范行业制度、制定行业发展规划、培养行业专精人才、设立重点项目鼓励等措施，全方位助力增材制造行业发展。

（2）高速爆发的市场需求和稳定增长的客户资源，有助于项目完全实现产能消化

①全球增材制造市场处于快速增长阶段

增材制造是三十年来快速发展起来的重要制造加工手段，完备了制造加工技术，是能够实现结构件一体化、轻量化，提升产品性能的关键技术。增材制造独特的技术优势，使其具备良好的行业前景。

随着金属3D打印技术被广泛接受并逐步投入工业化生产，金属3D产业已基本形成完整产业链，整体产业处于快速增长阶段。通过下游应用端技术验证，行业制造模式从小批量、定制化逐步进入大批量、规模化阶段，行业进入快速成长期。根据《Wohlers Report 2022》报告，2021年全球增材制造规模为152.44亿美元，同比增长19.5%，其中全球金属增材制造设备规模为12.34亿美元，同比增长13.31%，全球金属材料规模4.74亿美元，同比增长23.5%。

据中国增材制造产业联盟估算，2021年我国增材制造企业营收约为265亿元，近四年平均增长率约为30%，较全球年均复合增长率高出约10个百分点。同时根据赛迪顾问预测，未来三年中国3D打印产业复合增长率为24.1%，2024年产业规模高速增长至500亿元。

②公司深度服务航空航天企业客户，并积极拓展下游应用市场，从需求端实现产能消化

公司从成立伊始便深度服务航空航天企业，历年属于航空航天企业客户的营业收入占总收入比重超过50%，公司与业内众多企业保持深度、稳定的合作关系，是我国多个重点型号装备的主要部件供应商，实现了从零件级、部件级到整机级逐步加深的应用态势，主要客户包括中航工业下属单位、航发集团下属单位、航天科工下属单位、航天科技下属单位、中国商飞下属单位、空客公司等我国航空

航天领域主要企事业单位。航空航天企业供应商提供的产品及服务需要经过长时间质量验证和过程审核，更换供应商的成本较高，未来公司将持续与航空航天企业保持稳定的合作关系。金属3D打印技术在优化产品结构和提升功能的同时，实现整体结构减重和功能提升，有效地解决了传统结构存在的有效载荷提升难和复杂结构实现难的瓶颈问题。特别是近年来，随着材料和设备的国产化，金属3D打印在替代传统工艺从而在装备领域降本增效上也初步具备优势，金属3D打印产品应用的深度和广度得到大幅提升。

立足于航空航天领域的同时，公司坚持积极探索其他下游应用领域并推广金属3D打印技术的应用，公司产品目前已实现在模具制造、医疗研究、汽车制造、能源动力、轨道交通、船舶制造、电子工业等应用领域的广泛应用。随着下游应用领域设计理念的改变以及3D打印技术在相关应用领域内的日趋成熟，相关市场对3D打印技术的需求亦将为公司带来巨大的业务增量。

综上所述，公司与航空航天企业形成的紧密合作和下游应用端市场的有效拓展，使得公司下游3D打印应用市场广阔，有助于项目扩产后产能的完全消化。

（3）公司竞争优势明显，具备项目实施的综合能力

公司是国内最具产业化规模的金属增材制造创新研发生产企业，具备金属3D打印原材料、金属3D打印设备、金属3D打印定制化产品、金属3D打印工艺设计开发及相关技术服务的全产业链生产服务能力，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。公司的金属3D打印设备产品、部分金属粉末产品、金属3D打印定制化产品等核心业务及产品的关键技术性能和相关参数指标与国内外先进水平相当，与国外同类型装备对比，成形尺寸、精度和成本等方面均优于国外装备。公司前瞻性的组织软件研发团队，在装备专用控制系统等方面发力，帮助形成公司竞争优势，构建行业壁垒。公司能够独立构建金属3D打印定制化产品从原料到最终部件产品的完整生产线，具备项目实施的综合能力。

①公司的研发优势和技术积累为项目建设奠定基础

铂力特是以研发创新为发展驱动力的公司，公司在研发方面持续保持高投入，提升公司新产品的开发能力、技术成果转化能力和产品开发效率，增强公司核心

技术及市场竞争力。2021年公司的研发投入占营业收入的20.69%，占比提升4.14个百分点，截至2022年6月30日，公司研发人员占全员工总数的29.86%。公司作为国家级高新技术企业，拥有国家级企业技术中心、金属增材制造国家地方联合工程研究中心、省级企业技术中心、陕西省金属增材制造工程研究中心，担任全国“增材制造产业联盟”的副理事长单位。

公司承担多个国家级科研项目和课题，包括“国家重点研发计划”、“智能制造”、“工业强基工程”等，取得一系列科技成果。截至2022年6月30日，公司拥有授权专利247项，其中发明专利74项，实用新型专利141项，外观设计专利32项，专利涵盖范围广泛。公司已形成大量提升装备精度、稳定性、产品性能、批次稳定性以及生产流程智能化程度的领先技术。公司是空客公司金属增材制造服务的合格供应商和研发伙伴，表明公司在金属3D打印生产能力和工艺技术方面达到世界一流水平。

②公司已具备金属增材制造全产业链规模化生产经验，为项目实施提供保障

在专用设备方面，公司自主研制开发了激光选区熔化成形、激光立体成形、电弧增材制造等系列金属3D打印设备，并对硬件结构进行不断优化调整，配合自主开发的控制系统，可实现自主研发设备大规模生产。公司自主研发并生产了十余个型号的装备，获得红点奖、陕西省“工业精品”、陕西省“首台套”等荣誉。在专业粉末方面，公司成功开发的高品质钛合金球形粉末及高温合金粉末材料十余种型号。

生产粉末制备工艺成熟稳定，其中粉末球形度、空心粉率、杂质含量、特殊元素含量均达到行业先进水平。2021年公司承担国家发改委3D打印钛粉产业化项目，粉末规模化制备能力大幅提升。在定制化产品方面，公司不断研发新型高温合金打印工艺、以及大尺寸复杂结构精密成形，可成形材料60余种，成形件的整体力学性能水平达到或超过锻件标准。

通过自有金属增材设备为客户提供金属3D打印定制化产品的设计、生产及相关服务，广泛应用于航空航天、汽车、医疗、模具等领域，与1,000余家单位建立合作关系，参与支持国家多个重点型号任务建设，具有丰富的金属3D打印批量产品工程化应用经验，具备了向多个领域提供大规模定制化服务的能力。公司在金属3D打印行业全产业链各个环节领先的技术能力为本次募投项目的顺利实施提供技术保障。

③公司已有专业的技术和管理团队支撑项目发展

公司建立了在董事长兼总经理薛蕾领导下，副总经理带头负责的技术以及质量与运营服务保障体系。从领导层到服务人员都经过严格挑选而成的一支技术过硬、经验丰富的队伍。公司分别组建了专门的技术团队负责粉末材料、3D打印装备、定制化产品、专用软件、技术服务实施以及质量，严格按照规范操作，对产品整个流程做到全程跟踪，确保产品流转工序中出现的问题及时发现、高效解决。截至2022年6月30日。公司拥有员工1,199人，研究生学历以上员工有215人，占比17.93%。公司建立了以目标为导向的考核与激励机制，配置与效益挂钩，制定有竞争力的薪酬方案，健全长效激励机制，吸引和留住优秀人才。

综上所述，本项目的建设得到国家政策的大力支持，市场前景良好，公司具备实施项目的经验和能力，且经济效益良好，所以本项目是可行的。

5、项目实施主体及投资概况

本项目由公司实施，项目总投资额为250,936.41万元，拟使用募集资金金额为250,936.41万元，项目建设期为36个月。

6、项目批准情况

目前，公司正在办理本项目立项备案及环境评价等相关手续，尚未取得相关批复文件。

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