(供销者/作者：广发证券、孟祥杰、报代川) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )。
一、3d打印是传统的制造补充，技术特点符合航天航空(一) 3d打印可成型定制的复杂结构，是传统制造技术的重要补充3d打印，也称为增材制造( Additive Manufacturing，AM ) 传统的减材制造技术是利用现有的几何模型工件，用刀具对材料进行分段切削、打磨、雕刻，使其最终成为所需零件。 与3D打印相反，利用3D打印设备，通过分层处理数字三维模型，将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料逐层堆叠粘接，最终叠加形成一个整体三维。 3D打印是一门跨学科的交叉技术，涵盖了机械、材料、计算机视觉、软件、电子等多个学科，但其核心技术是3D打印机的制造，对材料、软件、设计等也有特殊的要求。 与传统制造工艺相比，3D打印具有可成型复杂结构、缩短产品实现周期、产品强度高、重量轻、材料利用率高等特点，但其成本也较高。 3D打印技术的特点具体体现在： (1)制造复杂几何结构的零件，实现一体化生产，结构复杂度不会带来额外成本。 设计师不再受传统制造技术的限制，可以更加自由地制造零件。 )2)缩短新产品开发和实现周期。 传统工艺在开发新产品时，需要设计生产新模具并建立组装流程，而3D打印不需要模具，工艺流程短。 )3)产品具有强度高、重量轻的特点。 3D打印部件实现了传统工艺难以加工的蜂窝格子结构，在确保性能的基础上，实现了大幅的轻量化。 根据3D打印快速凝固的技术特点，可以实现良好的力学性能，保证强度在提高。 )4)材料利用率大幅(提高 )。 由于材料层层叠叠，生产过程中几乎不发生材料浪费，材料利用率达90%以上。 )5)设备成本和材料成本高。 工业3D打印设备价格昂贵，少则1200万元，多则1000万元。 另外，由于工艺特殊，3D打印对材料有特殊要求，普通材料需要调整。 材料研发难度大、成本高，在一定程度上限制了3D打印的发展。
)二) 30多年的发展技术逐渐完善，多材料、大型化、批量化向改进方向发展30多年，3D打印技术不断完善，目前已形成3D生物打印、有机材料打印、金属打印等多种打印模式。 鉴于国内大型3D打印企业如铂力特等主营金属打印，本文将重点论述这种打印模式的特点。 金属3D打印一般利用激光、电子束的能量源熔化金属粉末，使金属粉末熔合、堆积形成一体结构。 整个工艺过程中金属粉末的进口方式有两种：铺粉和送粉。 根据送粉方式的不同，金属3D打印过程的原理也称为定向能沉积(也称为送粉)和粉末床选区溶解)。 铺粉是将金属粉末铺在基板上，形成薄层后，用激光将薄层上的特定区域熔化融合在一起。 与铺粉相比，送粉并不薄层，而是从粉末喷嘴直接用激光将粉末输送到基体上形成的熔池中，进行熔接一体化。 主流的金属3D打印技术根据原理可以大致分为激光选择熔化技术( SLM )、电子束熔化成形( EBM )、激光清洁成形技术( LENS )、电子束熔丝沉积技术( EBF )。 对于金属3D打印(增材制造)来说，其特性决定了其应用是传统制造技术的重要补充，而不是完全的替代，不同行业的应用也不一样。 德勤咨询发表的《2023 科技、传媒和电信行业预测》和《Additive manufacturing methods state of development, market prospects for industrial use and ICT-specific challenges in research and development》显示，与使用数控机床相比，增加材料制造的每个零件的成本更高，每个零件的制造时间不是几分钟而是几个小时。 (也不包括深加工和各种后加工时间)。 相对于以往制造业擅长的量产化、规模化生产领域，3D打印效率低、成本高。 另外，3D打印机目前功能比较单一，不同的材料可能需要不同型号、不同工艺的打印机，制造企业需要购买多台不同型号的打印机，增加了生产成本。 尽管如此，某些零件只能通过3D打印创建，如上面提到的零件中的几何蜂窝结构。 另外，在原型制作和模具应用等部件量过少的情况下，在不能应用以往的制造方法和减材制造工艺的情况下，或者在成本过高、时间过长的情况下，也可以“采用”3D打印方法。 基于3D打印自身的特点，从环节上看，3D打印偏重于设计方，适用于部分小批量、个性化、定制化高端产品的设计和生产，也广泛应用于模具、铸件、工具、模具和夹具。
金属增材制造技术的发展有三个重要因素，设备、材料和技术，目前这三个方面存在提高的空间。 为了扩大3D打印技术的应用规模，金属增材制造技术正在向低成本、大尺寸、多材料、高精度、高效率的方向发展。 (1)金属增材设备正朝着大型化、专业化方向发展。 随着对大规模结构和特定领域印刷需求的不断提高，金属3D印刷设备趋于大型化、专业化发展。 )可印刷的原材料增加，复合材料的印刷开始了。 目前金属3D打印所用原材料种类少，材料质量不高。 随着增材制造在工业领域的不断渗透，市场对金属3D打印能够实现多材料混合打印的需求也在逐渐提高。 此外，多种复合材料开始同时印刷，可以结合不同材料的优点。 )3)开发新的金属增材制造技术。 传统的金属增材制造技术存在成本高、效率低等问题，其中效率低也是许多领域限制增材制造取代传统减材制造的重要因素之一。 将来随着该技术的成熟，增材制造的生产速度或有望得到改善，例如激光功率的(提高 )、印刷路径的优化等。 (三)增材制造是可打印的复杂部件，减重、周期短的特点符合航天航空需要的金属增材制造技术可以满足航天航空工业的苛刻条件。 例如，飞机要求高速、续航时间长、安全高效、成本低等条件，对结构设计、材料、制造提出了更高的要求。 对于增材制造这一改进流程，其诸多技术优势能够很好地适应航空航天的诸多要求。 例如，结合上述内容，(1)增材制造用以往减材技术不能实现的复杂的几何结构物，实现用以往技术不能实现的蜂窝格子结构，从而在确保性能的基础上大幅减轻部件的质量，提高航空航天装置的机动性、速度及昂贵的航空油耗)同时3D打印技术可以缩短高性能零件的制造流程，不需要开发制造零件的模具，有利于大幅缩短研发周期，降低时间成本，加速项目进程； )3)航天飞机服役环境恶劣，尤其以航空发动机为典型，使用环境高温高压，传统材料难以耐受，开发适合这种环境的材料难度大，价格昂贵。 增材制造技术可以大幅提高。提高材料利用率的特点很好地符合这一特点，可以节约装备研制经费。 3D打印技术在航天领域也存在一定的缺陷，需要验证和积累技术稳定性。 增材制造技术由于自身各向异性的特点决定了其机械性能，不同方向的波动相对较大。 例如，根据《激光增材制造在航空航天领域中的应用》 (贾玉梅，2023年7月)的文章，由于内应力问题和内部质量变化难以控制等因素，控制增材制造成型零件的变形和裂纹是一个永恒的问题。 另外，在增材制造技术制造的部件的机械性能的稳定性满足航空宇宙部门的要求之前，还需要做进一步的工作。 随着技术的改进和技术水平的提高提高，3d打印有望成为航天领域和更高的领域。
二、商业模式：范围经济强劲，把握设备制造以产业为主导(一) 3D打印产品批量多，定制化直销，范围经济或省钱3D打印产业链涵盖多种服务和应用领域，打印设备维修3D打印行业的上游包括材料、核心硬件和建模工具(软件)。 中游涵盖各类印刷术，以印刷设备生产厂家为主，根据设备一致性要求，这类厂家往往同时涉及上游。 3D打印下游除跟踪服务平台外，3D打印产品应用领域广泛，以航空航天、汽车工业等领域为中心，在生物、食品、建筑领域也有特殊的应用。 由于3D打印成本较高，真正掌握打印生产能力和设备制造能力的中产厂商在行业中占主导地位。 在国际竞争中领先的3D Systems、GE增材、SLM Solutions Group等，以及国内主要制造商铂力特、鑫精等3D打印设备制造相关业务。 基于增材制造技术的特性，决定了目前多为定制化生产，需要提前介入或参与客户的产品设计，定制化产品多为直销。 以铂力特为例，其下游主要是航空航天领域的客户。 提高材料制备对微观组织结构的控制能力，能较好地满足功能集成性零件、拓扑优化异构零件等的需求。 为了更好地满足产品定制化的需求，相关公司进行定制化原材料的选择、定制化生产、设计定制化流程等。 但3D打印产品定制直销有时容易受到下游大客户需求波动的影响。 例如，铂力特2023-2023年航空航天领域客户收入分别占主营业务收入的62.35%、54.32%、62.21%，前五大客户也主要集中在该领域。 增材制造对原材料的利用率明显高于减材制造，但设备成本高，目前多为少量生产。 与传统建材制造中的材料去除、切削、组装等工艺相比，增材制造采用分层制造、逐层添加的工艺顺序，减少了打磨、拼接等工艺中的材料浪费，根据铂力特招股说明书，金属3D打印技术的材料利用率可达95% 据Nano Dimension官网新闻《Additive Manufacturing Cost Drivers: 4 Key Considerations》报道，增材制造的总成本与传统制造业相比没有明显劣势，但增材制造的初期精密设备成本占总成本的45%-74%； 按重量计算，增材制造材料的成本比传统制造材料高8倍，设备、材料成本的降低依赖技术，周期长，边际成本随着销量的增加几乎没有变化，难以从规模经济中获利，所以目前3D打印产品主要以小批量模式
批量生产无法进一步降低边际成本，限制了3D打印产品批量制造的规模效应。 为了更好地分析AM制造过程中的成本变化情况，在《Analyzing Product Lifecycle Costs for a Better Understanding of Cost Drivers in Additive Manufacturing》(c.lindemann， 2012年)的文章分析了采用Augsburg的汽车零部件样品的生产案例，限定了机器利用率、折旧、投资、维护费、构建速度、材料价格等关键因素，根据后来证实机器成本占70%以上的论证，将生产数量这是因为建筑机房利用率对扩大产能不敏感，单位产品所需材料固定，批量生产无法进一步降低边际成本，限制了3D打印产品大量制造带来的规模效应。 在随后的论证中发现，改变构建速度、材料成本对成本结构影响较大，而改变利用率、机械投资对成本结构影响较小。 这表明降低3D打印成本的主要环节集中在设备、材料技术的升级上。 )二)增材设备直销的客户依赖性低于产品，代销多用于培育市场，如上所述，主要厂家多进行设备销售，但设备定制化程度低于产品，应用领域广泛，因此下游客户依赖度较低。 设备定制化程度低，同时便于公司通过代销模式培育和拓展市场，代理商和供应商的渠道依赖度高于直销。 对于EOS等国际巨头，3D打印设备和技术的普及需要依赖经销商，设备销售是拓展国际市场的重要渠道。 对于铂金电力等提供全套服务的厂商，代理业务的毛利低于直销，但代理国际知名厂商的EOS业务有助于与使用代理产品扩大客户群，推进自有设备的低成本替代，促进长期合作的重要客户联系。 在渠道依赖度方面，由于供应商需要对经销商进行设备配套服务的专业培训，所以销售代理渠道比直销依赖度稍高，如铂力特主要代理销售德国EOS的一些设备，代理销售设备和零部件的收益分别为2023-2023
三、竞争格局：欧洲发达国家主导，工业级竞争格局良好(一)世界竞争格局：美、欧发达国家主导，亚洲国家追赶全球3D打印市场主要集中在北美、欧洲和亚太三个地区，行业内部设备制造商之间竞争激烈铂力特招股说明书援引wohlersreport2023报道，2023年美、欧、亚三地3D打印设备累计装机量占全球的95%，其中北美占4成，欧洲和亚太地区各占近3成，美国3D打印的内部竞争集中在设备制造商之间，从2023年的市场份额来看，Stratasys的市场份额为27.2%，虽然不及16年，但依然连续16年占据市场占有率首位，累计装机量超过5万台。 2023年3D systems的市场份额为9.8%，居世界第二。 金属3D打印新老企业并存，老字号龙头地位稳固，中小企业发展迅速，中低端市场竞争激烈。 3D打印材料可分为金属和非金属两大类，不同的材料需要不同的打印原理和设备。 美国企业以非金属材料为主，欧洲企业则偏向金属材料领域。 EOS、SLM solution、3D Systems、conceptlaser/Arcam(ge收购)等老牌金属3D打印巨头早期引领产业发展，凭借技术优势和企业深厚的底蕴，已有较高的市场份额和客户认知度许多新创企业如桌面金属、数字分配等成立于2010年以后，相关专利到期技术壁垒降低，新创企业通过不断改进技术、创新商业模式、提高成本管理，部分企业发展迅速。 但由于老字号企业通过长期开拓市场保持了较高的客户稳定性，且金属3D打印领域对技术和资金要求较高，大多数小规模3D打印企业处于亏损状态，再加上政府的激励政策下，出现了许多企业。
金属3D打印总体技术路线稳定，不同企业技术路线相似，新技术应用空间有限，难以形成竞争优势。 金属3D打印经过多年的发展，总体技术路线已经基本定型，大多数企业选择使用粉末床选择性溶解(“铺粉”)和定向能沉积(“送粉”)两种技术，但在具体实现技术上还有很多分支路线另外，虽然新技术的实现方式依然层出不穷，但很难在中短期内展开市场，主要是面向特定市场的新企业等。 (二)国内)铂力特、鑫精等企业着力培育市场，加大渗透国内领先产品的增材制造关键技术指标，可达到国外领先产品水平，产品整体性能相当。 3D打印设备的关键零部件仍然依赖进口产品(如激光、电流计镜等)，国内企业的技术研发主要集中在基于进口零部件的设备制造和软件优化上，因此在短时间内产品性能能迅速赶上国际领先水平。 国内企业具有金属3D打印工程化应用的丰富经验，针对下游客户使用中的难点和难点，进行了相关技术优化和改进，产品性能得到提高，部分产品指标如成型尺寸、预热温度、氧含量控制和铺粉效率等方面超过国外老字号企业与国外公司近30年的发展历史相比，国内增材制造设备起步较晚，取得了短时间内较快的进步，但在设备运行的稳定性、产品质量等方面还需要进一步提高。 国内金属3D打印企业的主要客户集中在航空航天高端装备领域，盈利能力和稳定性高，有利于营收规模的稳步增长。 国外金属3D打印阅读器3D Systems的主要客户领域比较分散，汽车、航天、医药、材料及各类消费级市场均有涉猎。 2023年总利率为43%，但期费率约达48%，其中销售及一般行政费用率较高，消费级及工业级市场竞争较大，在一定程度上反映了推广的难度。 国内企业在品牌效应、渠道、技术等方面处于不利地位，在许多领域多管齐下难度大，难以稳定快速发展。 由于航空航天领域的客户粘性大，销售费用率相对较低，盈利能力的绝对值和稳定性往往能得到可靠保证，许多国内优秀企业主要依靠航空航天领域的发展来拓展市场。 铂力特招股说明书显示，2023年铂力特在航空航天领域的主要客户比例达到68.94%，为收益质量和增长稳定性提供了重要保障。 国内企业发展时间短，整体营收规模和市场占有率水平低。 由国内优秀企业主导开展市场培育和国产替代流程，代理商逐步走向自产自销，基于成本和需求侧一定优势，发展前景看好。 许多国内3D打印企业在2010年后进入高速发展期，目前整体市场占有率仍然较低。 随着自身技术和产品的进步，国内龙头企业发展迅速，已经具备一定的市场规模。 但与国外老字号企业相比，国内企业的整体盈利规模相对较小，仍有较大的增长空间。 由于国内产品与国外同类产品相比价格较低，总体毛利水平一致，均接近50%，反映出在成本上有一定的优势。 如铂力特主推3D打印设备S300平均单价为255.16万，同类产品EOS-M290平均单价为354.63万，在产品性能相当的前提下，国内产品具有一定的价格竞争优势。 目前，国内企业如铂力特等，正在逐步开展市场培育和国产替代进程。 以国内金属3D打印大公司铂金+为例，其商业模式包括先销售代理EOS设备产品，获得稳定的客户群，然后向客户推荐性能相当但价格更低的自有产品进行国产替代，从代理商走向自有生产。 近年来，铂力特自产的比重逐渐提高，在航空航天领域逐渐加大使用。
四、金属增材制造规模稳定增长，航天航空或主要增量(一)全球增材制造市场规模稳步增长，航天航空及汽车应用持续提升全球增材制造市场规模，下游应用领域多样。 根据3D Printing Trend Report 2023的数据，2023年全球增材制造市场规模将达到104亿美元，参考其预测值，2026年市场规模或将达到445亿美元。 铂力特招股说明书显示，2023年增材制造的5个应用领域分别是航空航天、汽车、工业机械、消费电子和医疗，合计占近80%。 3D打印在航天和汽车领域的应用规模稳步提升。 2023年度，3D打印在航天和汽车领域的应用规模分别为18.9%和16%，市场规模为13.87亿美元和11.74亿美元，与2015年相比分别上升了2.3%和2.2%。 另外，增材制造在消费电子、医疗器械等方向上也有一定的扩展。 3D打印技术满足航天零部件制造和研发的主要目标，增长潜力巨大。 3D打印在航天领域主要应用于飞机、航天飞机等精密零部件的设计和制造等方面。 可以缩短航空发动机的设计和测试时间，减轻部件的重量，提高提高油耗等。 与其他应用领域相比，航天领域更注重安全和性能，价格灵敏度较低，因此3D打印在这一领域率先发展。 根据EY2023年发表的《If 3D printing has changed the industries of tomorrow, how can your organization get ready today》，EY表示航空宇宙是现在3D打印渗透率最高的APP应用，将来有可能成为“最”规模最大的市场。 3D打印性能的提高和成本的降低使其应用规模逐渐扩大。 1993年至2012年3D打印市场低迷，性能不高，应用领域狭窄。 2012年以后，3D打印迅速发展，新的打印机、耗材、商业模式的推出，正在提高3D打印机的性能，探索APP边界。 业界巨头加速收购、全球销售网络扩大、亚太市场从无到有、欧洲经济回暖等诸多因素推动了近年来3D打印行业的快速发展。 欧美市场比较大，中国市场有增长潜力。 根据白金力特招股说明书，据中国增材制造产业联盟的统计，2015- 2023年的3年间，中国增材制造产业的规模年均超过30%，高于平均水平。 从2023年区域增材制造设备装机数量分布格局来看，铂力特招股说明书显示，北美、亚太、欧洲是全球最主要市场，其中，从国别来看，中国装机数量达到10.6%，位居世界第二，但略高于日本的9.3% 中国地区3D打印市场是价值洼地，目前国内产业化不够，高端金属材料短缺。 但是，随着政策支持、技术瓶颈克服和企业间合作的加深，中国市场的3D打印将会迅速发展。
)二)以SLM技术为代表的金属增材制造逐步扩大金属增材制造SLM、EBM、LENS技术在航空航天中的应用。 应用于航天制造领域的金属增材制造技术，按工艺类型主要分为激光选区熔化( SLM )、电子束选区熔化(激光近场清洁成形) ) LENS )等，这三种技术多应用于航天制造。 其中，SLM技术是近年来发展迅速的新型金属增材制造技术，在航空航天复杂零件一体化等领域具有广泛的应用前景。 目前，欧美发达国家特别是美国在SLM的设备开发、软件开发、粉末原材料制造、流程优化和质量监测等方面处于领先地位。 此外，3D打印市场近年来最大的转变是市场从塑料打印转向金属打印。 德勤《2023科技、传媒和电信行业预测》报告显示，2023年至2023年间，尽管塑料仍然是最常见的材料，塑料印刷在3D打印领域的占有率在短短一年内从88%下降到65% 在航天领域，增材制造的应用逐渐加大，GE布局和收购流程尤为典型。 GE公司从2010年开始配置增材制造技术，通过持续收购实现了增材制造从用户侧向服务提供方的转变。 如上所述，根据金属增材制造的技术特征，可以印刷出内部结构轻量化的复杂组件，即使在减量特性下，国际航空巨头GE公司也进入了该市场。 铂力特招股说明书显示，以燃油喷嘴为例，美国GE增材制造公司已采用SLM技术打印3万多个航空发动机燃油喷嘴，并实际应用于LEAP发动机(我国C919飞机选用的发动机)，采用3D打印技术进行传统生产据GE公司官网报道，2023年，GE决定成立专门针对添加剂行业的新业务——来销售添加剂设备、添加剂粉末和工程。咨询服务。 GE获得了Concept Laser (提供激光增材机的德国公司) 75%的股份和Arcam (提供电子束增材机的瑞典公司) 76%的股份。 金属增材制造对工程产生革命性影响的例子是GE航空的ATP产品。 GE Aviation工程师可以将855个减材制造部件减少到12个独特而复杂的增材制造部件(占发动机总框架的35% )，减轻了重量、成本，并通过提高提高了性能。 GE事业目前运营着10，000种以上的增材零部件。
3D打印技术在民航领域也备受关注。 波音、空客和GE将其作为战略技术之一进行了攻克，并开展了布局建设。 我国3D打印技术起步较晚，但取得了辉煌的成就。 中国商飞设计制造的国产大飞机C919，在设计过程中也大量采用了3D打印技术制造的钛合金技术零件。 3D打印在民航航天市场的应用不仅体现在制造领域，也体现在机务维修上。 3D打印引擎零部件的出现解决了发动机维护所需备件的采购难题。 利用3D打印技术，可以方便快捷地制造出所需零部件，解决了航空发动机维修企业传统方法短时间内无法满足设备、技术等基础条件的难题，大大缩短了维修周期。 在机械服务领域，经常接触外形结构复杂的异形部件，在高空极端环境下可能会发生结构变形。 此时，可以通过3D打印制造相同的部件，进行比较、测量，判定磨损和腐蚀状况，并判断是否需要更换该部件。 )三)汽车和医疗领域也是主要方向，短期内由于成本和规模的限制，有限的汽车、医疗等领域的3D打印技术也得到了应用。 汽车工业是3D打印技术最早的应用领域之一，在模型设计、复杂零件制造、整车建模等方面与现有技术相比具有高精度、低成本、轻量的特点，能够满足汽车零部件定制化的需要。 医疗行业一直是3D打印技术的主流应用领域，3D打印技术可应用于牙科、骨科甚至生物器官的制作。 在模具行业，3D打印可以代替CNC加工技术，具有周期短、成本低的优点。 尽管3D打印提供了多种APP，但由于3D打印技术目前在体积、成本和规模上的限制，目前的扩展能力有限。 随着技术的进步，3D打印机越来越大，打印速度越来越快，3D打印未来还有一定的发展空间。 此外，从长远看，医疗领域也有望长期成为材料制备的主要应用市场之一。 根据《Global Additive Manufacturing Market, Forecast to 2025》 ( frost Sullivan ‘ sglobal 360research team 2023年5月发表)，美国助听器的生产在不到500天内转换为100% 3D打印。 这一变化的关键是3D打印机将人工劳动密集型行业转变为自动化行业。 降低成本，提高以质量和患者为中心，其他子行业也在研究增材制造技术。 该技术提供假肢和牙科定制功能，通过生物打印(科学家可以打印人类大小的骨骼、软骨和肌肉)实现以患者为中心的方法，医疗植入物区域定制化的特点适用于增材制造技术。
五、重生：全行业覆盖的双刃剑，聚焦领域寻求突破(一) 3D系统)在通过短期并购推动收益、盈利能力受限于多领域渗透的多年布局中，3D系统已经实现了多领域3D打印APP应用的全流程覆盖3D系统公司(股票代码： DDD.N )于1993年成立于美国特拉华州，为全球客户提供全面的3D打印解决方案，包括塑料和金属3D打印机、材料、数字设计工具和定制服务该公司的3D打印机种类繁多，有立体光刻( SLA )、选择性激光烧结)、直接金属打印机( DMP )、多点喷射打印机( MJP )、彩色喷射打印机( CJP )等公司的打印机大多使用自主研发和销售的专有材料，如塑料、尼龙、金属、聚合物牙科材料等，同时购买第三方研发和补充材料的组合。 为了实现价值链全流程的覆盖，公司还提供设计工具、扫描仪、模拟器等产品和维护培训服务。 在诸多环节的覆盖下，公司营业收入位居同行前列。 在全球领先的3D打印公司( AM3D.DF、VJET.N、DDD.N、SSYS.O、688333.SH ) )中，2023年美元结算使公司收入达到6.16亿美元。 公司在下游的应用广泛易受宏观因素的影响，阶段性收益增长的主要推动力是并购扩张。 1990年以来，公司盈利规模持续增长，但增长率波动较大。 而公司消费档次多种多样，营收增速受宏观经济影响，如2008-2009年全球经济衰退导致公司营收下降28%，2010年经济复苏带来的营收增长率超过40%。 另一方面，增长率受到公司自身因素的影响，如1994年公司推出新产品和服务导致利润增长率从19%上升到39%，2006年销售渠道受阻导致营业收入转为减少。 总体来看，公司2010-2014年销售额增长绝对值最为显著，但主要来源于企业并购，自身原有经营业绩增长相对缓慢。 虽然不是完全统计，但从2009年到2014年初，公司累计发生了40多次收购交易，累计贡献了40%以上的收益。 总体毛利率长期稳定，高毛利的打印服务和材料收入所占比例为提高，有利于稳定打印设备业务毛利率变动带来的负面影响。 目前，公司主要经营三大业务，分别是印刷设备、印刷服务及印刷材料。 印刷设备业务受竞争加剧的影响，毛利率变动较大，呈阶段性减少趋势。 该业务毛利率从2012年的42.80%下降到2023年的30.80%，2023年下降到23.40%，对整体毛利率产生了负面影响。 相比之下，轻型理财机型打印服务、打印材料能够通过快速响应、周到服务、定制等保持一定的溢价能力，毛利率相对稳定。 打印服务、打印材料毛利率2012年分别为45.70%、68.20%，2023年提高达到48.40%、70.30%。 从业务比重看，产品类(印刷设备及印刷材料销售)比重从2004年的67.0%下降到2023年的62.4%，相对较轻的资产运营印刷服务比重为提高。
(二) 3D打印渗透受限前期营收规模扩大，公司与全行业规模协同性突出，前期3D打印渗透受限规模扩大，先发专利为发展奠定基础。 3D系统公司成立于90年代初，但其营收规模相对较小，2000年突破1亿美元，达到1.10亿美元，2010年达到1.60亿美元，此后随着公司开始大规模并购，营收规模大幅提高，2023年为6.16亿美元其中，在公司发展前期(指公司开始大规模并购的2009年之前)，3D打印APP渗透率不足是公司经营规模小的主要原因。 另一方面，市场疲软来自昂贵的机械价格，工业级市场难以消化，更谈不上后期逐渐增长的消费级市场。 据WILLIAN BLAIR COMPANY报道，截至1996年，相关设备的ASP接近30万美元，市场需求仅限于一些大型企业和科研院所。 后期，主要厂商开始推出低成本的3D打印设备和增材制造系统。 3D系统公司的主要竞争对手之一Stratasys于2002年推出了业界第一台真正意义上的低成本3D打印机，该机型的价格降至2.99万美元，2006年类似产品的价格降至1.89万美元。 而CAD建模工具等相关必备软件尚不成熟，这种软件的价格高昂限制了3D打印技术的更新。 据WILLIAN BLAIR COMPANY报道，CAD设计席在90年代初大约需要4万美元到5万美元，到2005年只需要5000美元。 因此，在这一时期，由于行业渗透率的不足，公司盈利规模较低，与行业的协同性较大。 专利布局快速奠定发展基础，先发优势抢占利基市场。 综上所述，3D打印行业的核心技术集中在打印设备和打印材料的开发上。 3D系统公司在2009年大举收购前期，已经掌握了多项核心专利。 例如，公司于1986年率先推出基于SLA技术的快速成型技术，并于2001年收购了1986年推出的选择性激光熔化技术SLS开发商( DTM )以进入高端系统市场。 除印刷设备外，公司还具备初期印刷金属、塑料、尼龙、石蜡等多种材料的能力，可在同一类型机器上印刷。 到2014年，3D系统公司将具备为客户提供100多种材料的打印服务。 此外，公司还陆续推出利基市场产品，将其技术扩大到新兴市场。 2005年，公司推出应用SLS技术的Sinterstation Pro Models 140和230，采用智能处理系统、模块化设计、自动粉末处理、柔性激光配置等多项先进技术。 当时，公司推出了第四代工业级领先设备InVision LD打印设备，价格1.49万美元，应用于教育市场，渗透到当时的新兴领域，为后续全产业链布局奠定了一定的基础。 在保持印刷和增材制造设备技术优势的前提下，公司通过扩大材料服务，提高了提高客户的黏附性和盈利能力。 据介绍，印刷设备毛利率波动较大，但印刷材料业务具有轻资产、高毛利的特点，与设备相比具有消费品的特点，是现金流可持续性较强的优质资产之一。 基于此，公司在保持其3D打印和增材制造设备技术优势的前提下，致力于提高自制打印材料的开发能力和销售渠道。 同时，公司不断推出适合提高自有生产材料性能和印刷的多种专有材料。 21世纪初，3D系统公司利用其更新的系统，实施了自己的闭环物料输送系统，引入了新的工程物料，重新获得了可消耗的经常性物料收益业务，开发了生产设备专用物料。 2004年，其地产专用料收入已达到总体收入的三分之一。 例如，在2006年第2季度，3D Systems推出了专用于新的Sinterstation Pro SLS系统的DuraForm FR。 DuraForm FR进一步扩大了TDSC的竞争力。
截至2013年，公司多种3D打印材料自成一体，直接应用于包括Accura DuraForm、CastForm、LaserForm、VisiFel等材料系列在内的自产设备。 另一方面，公司采取“强制销售”的方式，加大其材料业务向客户群体的渗透。 公司通过RFID芯片跟踪打印设备材料的使用，通过“惩罚性损害赔偿”(如取消对打印系统的保修)“强制”客户使用专利材料。 但是，很多客户为了自己的利益而选择专利资料。 由于许多材料与公司系统一起设计，系统在这些专用材料上运行更快、更高效。 另外，公司3D打印部件的材料成本通常大大低于最终用户打印的设备价值，所以客户很少采用“诟病”的销售方式。
(三)大举收购，忽视行业需求，埋下风险，部分专利到期竞争加剧导致利润恶化2009-2014年大举收购，实现全产业链和多市场领域布局。 2009年之前，还进行了企业收购，但数量很少，领域大多是印刷技术的收购。 例如，1997年收购了EOS的stereos立体印刷事业，2001年收购了DTM获得了选择性激光熔融技术。 2009~2014年，是公司快速发展的时期，期间大多数收入都是通过并购获得的，公司也由此实现了全产业链和多市场领域的布局。 例如，据Fabbaloo网站消息，截至2015年5月，3D系统公司在过去6年间多次收购，累计超过50次； 其中，最大的收购系于2012年初以1.37亿美元收购了Z corporation和Vidar systems； 从领域来看，到2011年，公司的收购交易大多在打印服务领域进行。 例如，2010年通过从Bytes corporation收购经营个人3D打印业务的Bits进入消费品市场。 2011年至2011年间，硬件、软件和材料领域的并购力度有所增加。 例如，2012年收购具备从扫描到CAD软件自制能力的RapidForm，2013年生产消费者定制3D打印产品的COWEB，全球领先的3D创作解决方案提供商Geomagic， 以1500万美元收购选择性激光烧结打印机开发商Phenixsysis不顾行业需求下巨额收购带来的砖头下跌风险，家庭式和消费性打印产品需求增长乏力是主要因素。 2009-2014年公司大举收购之时，正值时任美国白宫总统奥巴马相继宣布增资制造和3D打印激励措施，以及航空巨头GE、HP集团高调进入3D打印和增资制造之时。 另外，由于这一时期部分专利失效，行业内竞争加剧，公司在此环境下采取激进的收购方式，试图维持较高的市场份额地位。 但收购大部分是家庭和个人消费型的桌面印刷需求，在增长潜力受限、娱乐性和猎奇性难以维持之后，需求增长放缓，前期收购公司的业绩大幅减少，业绩受到挤压。 在此基础上，公司层面，2015年共出现5.37亿美元的减值，占同期毛利润的183.90%，该公司净利润同比下跌5732.83%。 随着该领域业务持续萎缩，公司同年决定停止消费者打印设备的消费者网站运营和产品零售。 例如，停止销售售价999美元的消费级3D打印机，关闭消费级产品销售网站Cubify.com，开始专注于工业应用。 次年，公司退出4条入门级3D打印产品生产线。 除公司外，消费者业务需求乏力也体现在美国另一家3D打印巨头Stratasys经营上。 该公司2013年以4亿美元收购了专业从事塑料型家用3D打印设备的企业MakerBot，但次年2月Stratasys公布业绩时，MakerBot部门的收入增长从快速增长下降到7%，此后连续5个季度亏损。 该部门于2015年10月宣布重组，裁员20%，宣布收购失败。
大型布局催化剂金属增材制造市场的热，在客户粘性不足的情况下，销售主要设备的公司的业绩安全界限较低。 SLM SOLUTIONS GROUP是德国金属增材制造技术的领先公司。 SLM Solutions致力于开发选择性激光熔化、真空和金属铸造领域的机械和集成系统解决方案。 SLM Solutions下游客户涵盖航空航天、能源、医疗和汽车行业。 2023年9月，SLM收到了来自GE的要约收购，但由于收购没有达到75%的最低门槛，于同年10月底结束。 SLM于2014年5月上市，2023年GE相继收购多家金属增材制造企业期间，9月末GE多次要约收购SLM，2023年全年SLM股价涨幅为70.99%。 但后期，由于SLM主要设备销售，规模小，抗风险能力低，收益增速逐渐下降。 2023年，据SLM公司年报显示，2023年有大宗订单，但订单的签名推迟到了去年。 公司表示：“客户对我们的产品感兴趣，但实际签署时，客户保持沉默。” 2023年，由于一台机器在内部运输中损坏，公司在与客户谈判中拒绝对折扣等某些条款让步，订单受到很大影响。 另外，由于增材制造的应用还处于前期渗透阶段，公司扩大新客户的压力增加，收益增速大幅下降。 2023年营收增速从2012年以来的两位一位降至2.21%，下一年营收增速降至-13.13%。 毛利率近几年趋稳，反映出公司产品没有大幅降价，或者公司实际技术溢价能力在同业中依然较强，影响盈利规模和能力提升的关键不是行业内的竞争，而是客户对增材制造产品的接受程度。 (本文仅供参考，不代表我们的投资建议。 关于使用方法，请参照原文的报告。 (精选报告来源)【未来智库】。 智囊团-官方网站
