§3D打印产业前景分析

3D打印市场规模前景分析

3D打印产业化已有近三十年的时间,但考虑到3D打印技术的发展情况,其市场规模仍处于初级阶段。

沃勒斯报告预测,在未来3~8年中,3D打印行业仍保证每年两位数的年复合增长率,2021年3D打印行业产值将达到108亿美元,见图3-17。

从技术发展的角度看,3D打印在复杂形状下具备显著优势,随着成本快速下降,3D打印将会快速打开市场空间:(1)由于3D打印采用了堆积层迭成型方式,其不受加工产品复杂度的影响,在前期加工成本较高的情况下,3D打印技术在越复杂的材料加工上越能体现其竞争优势,见图3-18。(2)随着设备与材料等技术进步带动的综合成本快速降低,3D打印将会快速打开市场空间,见图3-19。

对于3D打印技术与传统制造产业的关系,我们可以做如下分析,如图3-20。将现有产业的原材料、人工、生产周期、场地、制造难易程度、设备等作为综合制造成本,与相应3D打印技术综合成本进行比较,可以划分为高综合制造成本产业、中等综合制造成本产业和低综合制造成本产业。随着3D打印技术综合制造成本的逐步降低,生产成本3D1、3D2、3D3将逐渐降低,会逐渐地从目前替代或覆盖的航空、医疗器材行业,逐步扩展到低综合制造成本的大规模的制造业。

3D打印的出现满足了个性化的需求。个性化需求曾经被传统制造方式压抑,即使不太欢迎大量的同质化的产品,也无可奈何,但如今通过3D打印,很多东西都可以量身定制。被抑制的个性化产品等小众市场会被逐渐开发出来,3D打印这时便能够高效满足这一市场需求。利基市场(小众市场)是依照长尾理论产生的,长尾理论认为:正如需求分布曲线中厚厚的长尾一样,很多满足个性化需求的“冷门商品”的潜在市场规模总量也是可与主流市场匹敌的。3D打印的出现和逐步发展,降低了个性化设计和个体创新的成本和风险,能够高效满足上述细分的小众市场的需求,并且充分地开发这一市场。

3D打印的关键技术“激光烧结”的专利在2014年2月到期,这可能会带动3D打印市场的大爆发。回顾历史,当熔融沉积成型(FDM)3D打印技术专利到期时,消除了知识产权壁垒,竞争变得更加激烈,从此迎来了开源(FDM)3D打印机的大爆发。相似的结果也很可能出现在激光沉积3D打印机上。

从地区的角度看,亚、欧地区渗透率的提升将成为未来几年3D打印市场增长的强劲动力。从2012年工业级3D打印机的地区市场份额来看,美、欧占据了80%,亚洲只占5%,见图3-21;从截止2012年底工业级3D打印机的存量结构看,美、欧也以81%的份额遥遥领先,中国、日本只分别占据4%和3%,见图3-22。而从3D Systems中披露的收入地区结构看,公司在美国的销售额同比增速正在逐步下降至40%以下,而亚洲的收入增速却一直保持60%的高速增长,欧洲最近的收入增速也回升至33%左右,见图3-23、图3-24。

由于3D打印诞生在美国,在美国发展20多年了以后,第一波的尝鲜需求可能日益饱和,未来主要依靠更高性能的打印设备和耗材对3D打印应用边界的拓展、以及与云制造相关的商业模式的创新来提高渗透率。然而亚太地区市场,规模正处于从无到有的扩张阶段,未来有望保持60%以上的增长;同时,经济逐步走出低谷、具有极强的工业基础的欧洲也有望成为美国之外的另一重要增长极。

根据以上对龙头企业发展动向的分析,以及我们对3D打印的理解,我们继续看好未来3D打印市场的增长。

长远来看,3D打印产业将是一个超过万亿规模的产业,见表3-4。如果3D打印步入我们的生活,3D打印设备制造、应用软件和服务、打印材料制造都是产业链的重要组成部分,将提供无数的商业机会。环顾周边,3D打印可以制造绝大部分的消费品。目前尽管只能制造功能单一和特定材料的物品,但基于技术的快速发展,电子产品这样的复杂物品也有可能直接打印出。

相比传统方式,3D打印的制造方式完全不同,被代替的产业,从成品制造、原材料处理到相关服务都能够纳入到3D的产业链中。关于3D打印能够替代的制造业,表3-4只是列出了一部分,除去统计部分的重复,保守估计,国内的年产值将超过5万亿人民币。3D打印技术在日后真正代替传统制造业时,用3D打印的方式即使只能制造10%的这些产业的产品,在中国也会是万亿的规模。从全球来看,产业将能达到万亿美元的规模。

3D打印产业链前景趋势分析

目前3D打印产业处于发展初期,具有并不丰富的业态,较低的行业成熟度,但放眼未来,其具有非常好的成长性。随着3D打印技术的进一步成熟和发展,其产业链会进一步延伸。

3D打印产业涉及诸多领域,如信息技术、生产性服务业、装备制造和材料技术等。单就耗材一项而言,就有7个大类,工艺设备30多种,打印材料有几百种,是服务业和制造业融合的典型产业,具有极广的产业应用辐射面,大批新兴产业可以被催生。基于产业链的视角,3D打印的技术领域与上下游相关行业领域具有紧密的关联,带动作用也很强。随着3D打印的技术进一步发展,3D打印产业链会向更多的传统产业延伸,辐射带动效应将更加显著。

根据对企业季报的分析,我们对上述结论加以验证。从3D Systems公司2013年二季度以来的主要经营动向(见表3-5)可以看出,不断地推出具有全新性能的打印机、打印耗材以及收购诸如Rapid Product Development Group这样在3D打印扫描、设计有独特能力的厂商,成为龙头企业发展壮大的主要抓手。Stratasys公司在2013年6月19日宣布收购了在桌面级3D打印机领域享有盛誉的MakerBot,这也是公司向桌面级个人3D打印机领域挺进的一个重要尝试。此举一方面进一步扩大了3D打印的市场规模,另一方面也使得龙头企业可以不断向更高附加值的产品和服务拓展,优化产品的结构,使得收入和毛利率均有出色的表现,见图3-25、3-26、3-27、3-28(数据来源:Wohlers Associates,公司公告,安信证券研究中心预测)。

当产业链完善之后,产业链上、下游将成为利润高点。随着3D打印技术的逐步发展,位于产业链中游的3D打印设备很可能就此变成红海,虽然相关企业会有一定的投资价值,但未来在这一环节的盈利性可能会整体下降。未来能够创造价值更大的环节更有可能是在产业链的上、下游,包括为创意、设计、3D打印设备提供关键零部件,如激光发生器、三维建模、振镜、三维扫描系统和打印耗材的上游公司,以及为下游提供具体打印服务、物流配送和创新商业模式的企业。

基于逐渐成熟的物联网生态、大数据和互联网云制造,3D打印分布式制造的商业模式很可能成为现实。通过网络平台,人们可以便捷地进行3D打印方面的创意、设计、创业、融资以及设计程序的交易,提交专业打印后,成品会由物流配送到用户手里,或者由用户直接在本地打印。总的说来,进一步创新的商业模式将会有效提升3D打印技术的渗透率。

精华小结

欧美发达国家已经构建了较为完整的3D打印产业链,而且在产业链的上、中、下游均有不同级别的企业满足不同层次的需求。产业链上已经出现了具有技术、知识产权和资金优势的龙头企业,并通过合作和并购等方式谋求产业链的延伸,以获得更大的经济利益。同时,产业链的价值将逐渐向产业链上、下游转移,伴随着互联网云制造、物联网等技术生态圈的成熟,在未来一段时期内,完全有可能出现基于3D打印技术的新型商业模式,改良并改变现有制造业生态。