§3D打印產業前景分析

3D打印市場規模前景分析

3D打印產業化已有近三十年的時間,但考慮到3D打印技術的發展情況,其市場規模仍處於初級階段。

沃勒斯報告預測,在未來3~8年中,3D打印行業仍保證每年兩位數的年複合增長率,2021年3D打印行業產值將達到108億美元,見圖3-17。

從技術發展的角度看,3D打印在複雜形狀下具備顯著優勢,隨著成本快速下降,3D打印將會快速打開市場空間:(1)由於3D打印采用了堆積層迭成型方式,其不受加工產品複雜度的影響,在前期加工成本較高的情況下,3D打印技術在越複雜的材料加工上越能體現其競爭優勢,見圖3-18。(2)隨著設備與材料等技術進步帶動的綜合成本快速降低,3D打印將會快速打開市場空間,見圖3-19。

對於3D打印技術與傳統製造產業的關係,我們可以做如下分析,如圖3-20。將現有產業的原材料、人工、生產周期、場地、製造難易程度、設備等作為綜合製造成本,與相應3D打印技術綜合成本進行比較,可以劃分為高綜合製造成本產業、中等綜合製造成本產業和低綜合製造成本產業。隨著3D打印技術綜合製造成本的逐步降低,生產成本3D1、3D2、3D3將逐漸降低,會逐漸地從目前替代或覆蓋的航空、醫療器材行業,逐步擴展到低綜合製造成本的大規模的製造業。

3D打印的出現滿足了個性化的需求。個性化需求曾經被傳統製造方式壓抑,即使不太歡迎大量的同質化的產品,也無可奈何,但如今通過3D打印,很多東西都可以量身定製。被抑製的個性化產品等小眾市場會被逐漸開發出來,3D打印這時便能夠高效滿足這一市場需求。利基市場(小眾市場)是依照長尾理論產生的,長尾理論認為:正如需求分布曲線中厚厚的長尾一樣,很多滿足個性化需求的“冷門商品”的潛在市場規模總量也是可與主流市場匹敵的。3D打印的出現和逐步發展,降低了個性化設計和個體創新的成本和風險,能夠高效滿足上述細分的小眾市場的需求,並且充分地開發這一市場。

3D打印的關鍵技術“激光燒結”的專利在2014年2月到期,這可能會帶動3D打印市場的大爆發。回顧曆史,當熔融沉積成型(FDM)3D打印技術專利到期時,消除了知識產權壁壘,競爭變得更加激烈,從此迎來了開源(FDM)3D打印機的大爆發。相似的結果也很可能出現在激光沉積3D打印機上。

從地區的角度看,亞、歐地區滲透率的提升將成為未來幾年3D打印市場增長的強勁動力。從2012年工業級3D打印機的地區市場份額來看,美、歐占據了80%,亞洲隻占5%,見圖3-21;從截止2012年底工業級3D打印機的存量結構看,美、歐也以81%的份額遙遙領先,中國、日本隻分別占據4%和3%,見圖3-22。而從3D Systems中披露的收入地區結構看,公司在美國的銷售額同比增速正在逐步下降至40%以下,而亞洲的收入增速卻一直保持60%的高速增長,歐洲最近的收入增速也回升至33%左右,見圖3-23、圖3-24。

由於3D打印誕生在美國,在美國發展20多年了以後,第一波的嚐鮮需求可能日益飽和,未來主要依靠更高性能的打印設備和耗材對3D打印應用邊界的拓展、以及與雲製造相關的商業模式的創新來提高滲透率。然而亞太地區市場,規模正處於從無到有的擴張階段,未來有望保持60%以上的增長;同時,經濟逐步走出低穀、具有極強的工業基礎的歐洲也有望成為美國之外的另一重要增長極。

根據以上對龍頭企業發展動向的分析,以及我們對3D打印的理解,我們繼續看好未來3D打印市場的增長。

長遠來看,3D打印產業將是一個超過萬億規模的產業,見表3-4。如果3D打印步入我們的生活,3D打印設備製造、應用軟件和服務、打印材料製造都是產業鏈的重要組成部分,將提供無數的商業機會。環顧周邊,3D打印可以製造絕大部分的消費品。目前盡管隻能製造功能單一和特定材料的物品,但基於技術的快速發展,電子產品這樣的複雜物品也有可能直接打印出。

相比傳統方式,3D打印的製造方式完全不同,被代替的產業,從成品製造、原材料處理到相關服務都能夠納入到3D的產業鏈中。關於3D打印能夠替代的製造業,表3-4隻是列出了一部分,除去統計部分的重複,保守估計,國內的年產值將超過5萬億人民幣。3D打印技術在日後真正代替傳統製造業時,用3D打印的方式即使隻能製造10%的這些產業的產品,在中國也會是萬億的規模。從全球來看,產業將能達到萬億美元的規模。

3D打印產業鏈前景趨勢分析

目前3D打印產業處於發展初期,具有並不豐富的業態,較低的行業成熟度,但放眼未來,其具有非常好的成長性。隨著3D打印技術的進一步成熟和發展,其產業鏈會進一步延伸。

3D打印產業涉及諸多領域,如信息技術、生產性服務業、裝備製造和材料技術等。單就耗材一項而言,就有7個大類,工藝設備30多種,打印材料有幾百種,是服務業和製造業融合的典型產業,具有極廣的產業應用輻射麵,大批新興產業可以被催生。基於產業鏈的視角,3D打印的技術領域與上下遊相關行業領域具有緊密的關聯,帶動作用也很強。隨著3D打印的技術進一步發展,3D打印產業鏈會向更多的傳統產業延伸,輻射帶動效應將更加顯著。

根據對企業季報的分析,我們對上述結論加以驗證。從3D Systems公司2013年二季度以來的主要經營動向(見表3-5)可以看出,不斷地推出具有全新性能的打印機、打印耗材以及收購諸如Rapid Product Development Group這樣在3D打印掃描、設計有獨特能力的廠商,成為龍頭企業發展壯大的主要抓手。Stratasys公司在2013年6月19日宣布收購了在桌麵級3D打印機領域享有盛譽的MakerBot,這也是公司向桌麵級個人3D打印機領域挺進的一個重要嚐試。此舉一方麵進一步擴大了3D打印的市場規模,另一方麵也使得龍頭企業可以不斷向更高附加值的產品和服務拓展,優化產品的結構,使得收入和毛利率均有出色的表現,見圖3-25、3-26、3-27、3-28(數據來源:Wohlers Associates,公司公告,安信證券研究中心預測)。

當產業鏈完善之後,產業鏈上、下遊將成為利潤高點。隨著3D打印技術的逐步發展,位於產業鏈中遊的3D打印設備很可能就此變成紅海,雖然相關企業會有一定的投資價值,但未來在這一環節的盈利性可能會整體下降。未來能夠創造價值更大的環節更有可能是在產業鏈的上、下遊,包括為創意、設計、3D打印設備提供關鍵零部件,如激光發生器、三維建模、振鏡、三維掃描係統和打印耗材的上遊公司,以及為下遊提供具體打印服務、物流配送和創新商業模式的企業。

基於逐漸成熟的物聯網生態、大數據和互聯網雲製造,3D打印分布式製造的商業模式很可能成為現實。通過網絡平台,人們可以便捷地進行3D打印方麵的創意、設計、創業、融資以及設計程序的交易,提交專業打印後,成品會由物流配送到用戶手裏,或者由用戶直接在本地打印。總的說來,進一步創新的商業模式將會有效提升3D打印技術的滲透率。

精華小結

歐美發達國家已經構建了較為完整的3D打印產業鏈,而且在產業鏈的上、中、下遊均有不同級別的企業滿足不同層次的需求。產業鏈上已經出現了具有技術、知識產權和資金優勢的龍頭企業,並通過合作和並購等方式謀求產業鏈的延伸,以獲得更大的經濟利益。同時,產業鏈的價值將逐漸向產業鏈上、下遊轉移,伴隨著互聯網雲製造、物聯網等技術生態圈的成熟,在未來一段時期內,完全有可能出現基於3D打印技術的新型商業模式,改良並改變現有製造業生態。