AI应用系列：3D打印百花齐放，国产厂商持续突破

行业研究·深度报告 计算机·人工智能 投资评级：优于大市（维持评级） 证券分析师：熊莉xiongli1@guosen.com.cn证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519030002证券分析师：库宏垚kuhongyao@guosen.com.cn证券投资咨询执业资格证书编码：S0980520010001 报告摘要 •消费级3D打印市场被国内厂商主导，AI助力3D打印生态繁荣。2024年全球消费级3D打印机市场达到41亿美元（按GMV计），预计到2029年增长至169亿美元，复合增速达到33%。根据2024年出货量统计，国内四大厂商占据了全球70%以上份额，拓竹科技和创想三维是市场领导者。在AI、3D扫描仪的辅助下，3D建模和打印的应用门槛大幅降低，国内也兴起了3D打印农场模式。 •工业级3D打印核心环节亟待突破，应用逐步走向规模化。工业3D打印核心部件中仍有高端激光器、振镜、喷墨喷头等环节需要国产化。以粘结剂喷射、材料喷射的3D打印技术路线中的工业喷头为例，市场几乎被日本等海外厂商全部占据。目前工业3D打印已逐步从“测试型”应用走向“规模”，在鞋模和商业航天领域中均体现极高价值。 •国产厂商在3D打印各环节持续突破。爱司凯在压电式喷墨打印头实现国产化，以可量产；3D金属打印可实现设备的百分百国产化，有望在3D打印鞋模领域放量。金橙子是激光加工控制系统龙头，同时布局消费级产品；收购萨米特55%股权，布局高端振镜。思看科技是工业3D扫描仪龙头，也开始布局消费级产品。汇纳科技实控人拟变更，金石三维是国内产业布局最广的3D打印科技公司之一；同时公司积极布局打印农场。创想三维是全球消费级3D打印龙头之一，积极布局AI生态。铂力特是全球第二的金属3D打印龙头，商业航天领域快速增长。华曙高科是金属（SLM）和高分子（SLS）打印龙头，开始布局消费电子领域。 •投资建议：看好全球3D打印市场保持快速成长，维持“优于大市”评级。随着3D打印技术愈发成熟，其相比于传统精密加工的“减材”制造，研发周期短、节省成本等优势进一步被产业认可，下游应用持续拓展。2024年全球3D打印行业突破1500亿人民币，未来10年市场有望达到千亿美元。消费级市场保持快速增长，工业级市场应用逐步深化，维持“优于大市”评级。 •风险提示：3D打印进展不及预期；市场需求不及预期；行业竞争加剧；宏观经济下行影响下游开支。 目录 消费级市场快速发展，AI助力生态繁荣02工业级核心部件国产化可期，下游应用百花齐放03国产厂商快速发展，各环节持续突破043D打印在消费和工业市场均大放异彩01投资建议与风险提示05 3D打印相比传统生产优点明显 •3D打印本质是“材料堆叠”成实体。3D打印属于增材制造，其核心为分层、固化、叠加。首先通过CAD或者3D扫描仪等实现软件建模；其次进行模型切片，将三维模型切成若干二维平面层，形成打印路径；然后逐层打印，通过特定方式对不同的材料进行加工，层层叠加；最后多层实现粘结后，形成一个三维实体，对其进行相应的后处理即可完成。 •3D打印相比传统生产模式优势明显。以金属3D打印为例，相比传统精密加工的“减材”制造，3D打印的“增材”制造大幅提升材料利用率，尤其对于贵重材料，节省成本显著。同时，3D打印还具备新品研发周期短、实现复杂结构、实现一体化、小批量经济性高等等优点。3D打印在加工精度、表面粗糙度等方面，与传统精密加工仍存在较大差距；因此3D打印并非要取代传统加工，而是其重要补充。 资料来源：打印派，国信证券经济研究所整理 3D打印技术种类丰富 •3D打印技术快速发展，涉及各类材料和场景。3D打印技术迭代较快，国标《增材制造术语》根据增材制造的成形原理，将3D打印分为7大类技术：材料挤出、还原聚合、粉床熔融、材料喷射、粘结剂喷射、定向能量沉积、片材层压。各类技术和材料均有不同的应用场景，例如消费3D打印主要以FDM、SLA技术为主，市场已迅速普及。 3D打印在消费和工业市场均大放异彩 •3D打印在消费级和工业级各有千秋。3D打印具备多种技术路线，且应用场景差异较大。消费级场景主要以个人创作，教育和家庭为主，不需要较高的精度，注重产品性价比。当前尤其海外DIY文化盛行，且将3D打印引入在学生教育阶段，海外3D打印的消费市场快速增长，实现3D打印走入千家万户。工业级场景主要以生产制造为主，如生产磨具，金属零部件等。工业3D打印精度和速度要求较高，且材料更复杂和专业，因此设备成本较高，也成为当前智能制造不可或缺的一环。 •3D打印下游应用广泛。根据《Wohlers Report 2022》报告，航空航天、医疗牙科、汽车、消费电子、学术科研这五大领域是3D打印应用最多的下游。随着当前技术持续发展，3D打印在更前沿领域也在不断探索，例如苹果手机和手表已经成功应用3D打印技术；英伟达也有望将3D打印应用在其微通道液冷板生产中。 全球3D打印市场快速增长 •24年全球3D打印行业突破1500亿人民币，未来10年市场有望达到千亿美元。根据《WohlersReport2025》，2024年全球3D打印行业总收入达到219亿美元，较2023年的200亿美元增长9.1%。从收入拆分来看，材料收入44亿美元，打印机销售及服务收入60亿美元，打印服务收入101亿美元，软件销售收入14亿美元。根据报告对市场规模上下限预测，到2034年，市场下限为840亿美元，上限为1450亿美元。综合上下限，预计市场规模将达到1150亿美元，10年复合年增长率为18%。其中，材料生产商的复合年增长率预计达21.7%。 •中国市场快速增长，工业应用持续提升。在地区市场上，亚太地区增长显著，中国市场表现突出。亚洲公司推出的高端工业打印系统性价比高，同时国内在模具和终端使用零件方面对3D打印技术的应用迅速增加。在3D打印应用方面，用于最终零件生产的比例达到35.3%，占比逐年提升。 目录 消费级市场快速发展，AI助力生态繁荣02工业级核心部件国产化可期，下游应用百花齐放03国产厂商快速发展，各环节持续突破043D打印在消费和工业市场均大放异彩01投资建议与风险提示05 AI促进消费级3D打印商业生态繁荣 •消费级3D打印近年来迅速发展，商业模式成熟。由于教育、家庭、创意工作者对于个性化创造产品的需求，3D打印商业模式在消费市场迅速成熟。以创想三维为例，通过nexbie的3D打印产品展示和交易平台，和创想云的模型库内容平台，实现3D打印“硬件-软件-内容-服务”的完整商业模式。 •AI大模型发展进一步降低建模门槛，促进3D打印繁荣。大模型多模态能力让3D建模更为容易，用户可以通过一段文字和图片，即可生成自己创意的3D初步模型，大幅降低用户使用门槛。同时，在3D扫描和打印等环节，AI也能提供更多视觉检测、算法规划等能力。3D打印将生成式AI能力从2D图像世界迈入3D物理世界。 消费级3D打印市场快速增长 •AI和产品能力提升，推动消费级3D打印市场快速增长。近年来生成式AI能帮助普通用户快速参与3D模型和打印创作，同时3D打印设备性价比大幅提升，市场迎来破圈。根据灼识咨询数据，2024年全球消费级3D打印机市场达到41亿美元（按GMV计），预计到2029年增长至169亿美元，复合增速达到33%；打印机和耗材是增长最快的细分。同时，2024年全球3D打印终端产品市场规模依然在10亿美元以下，而潜在市场规模约为450亿美元，是消费级3D打印行业未来发展的重要增长动力。 •消费级3D打印依然以FDM技术为主。凭借高性价比、高易用性、材料多样等优势，FDM依然是消费级3D打印领域的主导者，份额长期占据在70%以上。由于用户用3D打印高精度、光滑表面的需求增长，光固化技术路线也成为了市场新的选择之一。 资料来源：灼识咨询，国信证券经济研究所整理 资料来源：DISCIEN，国信证券经济研究所整理 消费3D打印市场呈现“一超多强”格局 •国内3D打印消费市场也在快速发展，拓竹份额大幅领先。随着消费级3D打印机性价比快速提升，其也逐步走进国内家庭市场。根据DISCIEN迪显发布数据，3D打印机在24Q4和25Q1的线上销售出现显著增长，而线上销售份额中，拓竹科技连续多个季度保持在50%以上的市场份额，大幅领先其他主流3D打印厂商。拓竹品牌凭借P1SC、A1等明星产品稳居多个电商榜首。 •国内厂商占据了全球消费级3D打印市场主要市场。根据灼识咨询数据，2024年全球消费级3D打印机出货量为410万台，预计到2029年增长至1340万台，复合增速达到26.6%。根据2024年出货量统计，国内四大厂商占据了全球70%以上份额，其中拓竹科技达到29%。根据新闻报道，拓竹2024年实现营收55亿至60亿元，净利润接近20亿元。 资料来源：灼识咨询，国信证券经济研究所整理 资料来源：DISCIEN，国信证券经济研究所整理 3D扫描仪辅助3D打印更好落地 •3D扫描仪可以实现快速的3D建模，进一步降低了3D打印的应用门槛。3D扫描仪通过扫描物体获取其表面三维坐标点集，以收集到物体形状、尺寸等各类数据来实现3D建模。因此3D扫描仪可以让用户无需掌握复杂建模技能的背景下，通过扫描实现高精度建模来完成3D打印。3D扫描仪成为3D打印在消费、工业市场的重要辅助工具，可以实现逆向工程，在医疗、产品设计等领域应用广泛。 •消费级3D扫描仪市场处于快速增长中。2024年全球消费级3D扫描仪市场达到1.06亿美元（按GMV计），预计到2029年将增长至2.34亿美元，复合增长率达到17.1%。该市场依然是中国厂商占据主导，前三大消费级3D扫描仪公司占全球出货量的83.5%，且均为中国厂商。其中创想三维是行业龙头，按照2024年出货量统计，其份额第一达到37.6%。 资料来源：灼识咨询，国信证券经济研究所整理 资料来源：创想三维官网，国信证券经济研究所整理 3D打印农场兴起 •3D打印农场兴起，具备多种商业模式。随着3D打印技术持续进步，打印速度、精度和材料的多样性均提升明显；且打印成本不断降低，批量3D打印性价比开始显现。而以“龙蛋”为代表的潮玩等市场火热，带来了3D打印需求快速增长。同时，教育和政策加大了对3D打印支持，行业应用也持续拓展，推共同动了3D打印农场的兴起。3D打印农场除了基本的模型代打外，还能进行打印产品的直接销售、设备租用、接企业订单、设备和材料经销等多种模式。 •3D打印农场可以实现理论高回报。根据《3D打印行业农场白皮书》测算，基于大型农场0.2元/克的打印报价，以及70%开机率等假设，大型农场可以实现较高的盈利能力，回本周期在2个月。但另一方面，随着3D打印农场数量持续增加，行业竞争加剧，市场已经出现了0.07元/克报价。因此3D打印农场也在持续迭代，向更高性价比，更多差异化方向发展。 目录 消费级市场快速发展，AI助力生态繁荣02工业级核心部件国产化可期，下游应用百花齐放03国产厂商快速发展，各环节持续突破043D打印在消费和工业市场均大放异彩01投资建议与风险提示05 工业3D打印 •工业3D打印仍是最大市场。根据SQMagazine数据，2024年，工业打印在3D打印市场总收入中占比超过77%，其中金 属材料 按收入计算占全球材料市场的53%以上。金属3D打印是工业中最主要应用之一。 •关注工业3D打印设备核心部件。3D打印产业链上游主要是各种原材料，下游当前已经覆盖各种场景应用，中游3D打印设备是当前技术持续迭代的方向。其中在金属3D打印中，最核心部件为激光器和振镜，高端产品国产化率较低，占整体设备成本约30%。在粘结剂喷射、材料喷射的3D打印技术路线中，工业喷头是核心“卡脖子”环节，国产化率极低；其同时也广泛应用于喷墨打印中，约占设备成本的30%。 资料来源：新材料在线，国信证券经济研究所整理 激光器国产化率高，多路是发展方向 •光纤激光器成为金属3D打印主流，国产化率较高。激光器的主