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次新股基本面之:华曙高科【2022年4月6日申购】
股痴谢生
2023-04-02 21:26:18

一、主营业务

华曙高科十余年来专注于工业级增材制造设备的研发、生产与销售,致力于 为全球客户提供金属(SLM)增材制造设备和高分子(SLS)增材制造设备,并 提供 3D 打印材料、工艺及服务。公司已开发 20 余款设备,并配套 40 余款专用 材料及工艺,正加速应用于航空航天、汽车、医疗、模具等领域。公司是全球极 少数同时具备 3D 打印设备、材料及软件自主研发与生产能力的增材制造企业, 销售规模位居全球前列,是我国工业级增材制造设备龙头企业之一。

华曙高科拥有产品和服务所对应的完整知识产权体系,自主开发了增材制造 设备数据处理系统和控制系统的全套软件源代码,是国内唯一一家加载全部自主 开发增材制造工业软件、控制系统,并实现 SLM 设备和 SLS 设备产业化量产销 售的企业。华曙高科拥有国内唯一“高分子复杂结构增材制造国家工程研究中心”, 是国家级“专精特新”小巨人企业。公司牵头或参与制定了 10 项增材制造技术国 家标准和 6 项行业标准。截至招股说明书签署日,公司共拥有发明专利 148 项, 实用新型专利 141 项,外观专利 34 项,软件著作权 35 项。

华曙高科形成了系列自主 SLS 高分子粉末材料产品及匹配 SLM 与 SLS 设 备多样化应用的工艺体系,协同公司核心产品构成多位一体的金属与高分子工业 级增材制造完整自主技术与品牌价值体系,在大尺寸、多激光、连续增材制造以 及高性能粉末材料等增材制造研发应用方向上成为走在国际前列的民族企业。

华曙高科率先在行业内开放设备及其软件技术功能,以设备、软件、材料、 工艺的全方位开放,降低行业技术应用门槛。同时,公司依托强大的设计、生产、 服务的系统综合能力,快速响应市场多样、复杂的产业化需求,连续、稳定向美 国、德国等增材制造强国销售工业级自有品牌 SLM、SLS 打印设备及 SLS 尼龙粉末材料,自主产品出口至全球 30 多个国家。为推动全球 SLM、SLS 设备的高 效、稳定服务产业化,乃至增材制造行业在全球范围的快速发展做出了较大贡献

华曙高科持续推动行业融合与国内外资源运用,与产业链上下游共建高价值 规模产业,赋能国民经济与社会发展。公司与客户 A、客户 B、客户 C、客户 G 等 单位合力面向国家重大需求,推动航空航天领域高端制造能力突破;与中国一汽、 潍柴动力、钢研集团等企业面向经济主战场,推动汽车、材料等领域的产业升级; 与湘雅医院等深入开展 3D 打印数字化医疗应用,服务于人民生命健康。同时, 公司设立美国华曙、欧洲华曙,积极实施国际化发展战略,与德国巴斯夫(BASF)、 德国宝马(BMW)、美国捷普(Jabil)等众多全球 500 强企业建立了合作关系, 通过全球范围的多维合作与资源运用,持续拓展创新与产业化深度及广度。

2、主要产品及服务

公司的核心产品为具有自主知识产权和应用核心技术的金属 3D 打印设备和 高分子 3D 打印设备,同时向客户提供自主研制的 3D 打印高分子粉末材料。

在技术路线方面,公司定位于工业级增材制造领域,面向工业终端产品的直 接制造和产业化应用,提供自主设备和材料。选区激光熔融(SLM)与选区激光 烧结(SLS)工艺,具有取材范围广、力学性能好、成形精度高、材料利用率高、 可成形结构复杂程度高等显著优势,是增材制造的主流工艺,与公司工业领域终 端产品直接制造及批量产业化生产的需求契合度高。增材制造技术工艺类型详见 招股说明书“第五节 业务与技术”之“二/(二)/1/(2)增材制造技术工艺”。

在技术能力方面,公司开展了涵盖软件系统、机械结构、光学热学、电气控 制、材料工艺等核心模块的自主创新设计与开发,设备全部采用自主工业软件系 统,拥有产品的完全自主知识产权,确保信息安全与技术可控。

在应用模式方面,设备基于自主软件系统采取开放模式,设置多类技术参数 开放供用户自由调节,支持用户端软件快速升级迭代,支持用户使用第三方材料, 鼓励上下游基于公司设备平台进行材料、工艺、零部件、软件、产品等全领域创 新。

在技术成熟度方面,设备拥有面向高效益产业化生产需求连续稳定运行的能 力,能够为客户带来持续的生产力价值。

(1)金属 3D 打印设备

公司自主研发的金属 3D 打印设备采用选区激光熔融(SLM)工艺技术,该 技术采用激光能量逐层完全熔化金属粉末材料叠加成形,优势在于所成型零件表 面质量好,内部金相组织致密度高,具有快速凝固的组织特征,具备良好的机械 性能,能够实现较高的打印精度和极端复杂结构的制造,满足直接制造终端零件 的应用场景。同时该成形技术可显著缩短产品研发制造周期,可选择金属材料范 围广泛,包括钛合金、铝合金、高温合金、铜合金、钴铬合金、不锈钢、高强钢、 模具钢、难熔金属等材料,相比传统减材制造其材料利用率更高,设计自由度更 高,可实现集成化设计、拓扑优化设计、点阵设计等先进设计手段。综上特点及 优势使该技术成为近年来工业级金属增材制造领域的主流技术之一,广泛应用于 航空航天、模具、汽车、医疗、科研教育等领域。

公司从战略上重点布局金属增材制造技术,多年来持续面向高效益规模产业 化增材制造及特定场景增材制造应用高端功能定制化需求,持续开展技术突破与 产品创新,推出 FS1211M、FS811M、FS721M、FS621M、FS1500M、FS531M、 FS422M 等多系列多配置自主 SLM 设备,产品具备以下技术特征:

1)覆盖多样化成形尺寸。公司在售设备成型缸 X 轴(长度方向)最大尺寸 达到 1570mm,Z 轴(高度方向)最大尺寸达到 1700mm,在研设备成型缸最大 尺寸 X 轴、Y 轴、Z 轴三个方向均达到米级,可满足大尺寸零部件一体化制造及 复杂零部件高效益批量制造需求;

2)多激光配置。激光数量是影响加工效率的重要因素,其数量与生产效率 正向相关。通常情况下,中小型设备综合考虑成本、技术难度等因素,一般采用 单或双激光配置。在大型设备上通常采用多激光配置,以此来提高成形效率,同 时保障打印精度。公司已成功开发含单激光、双激光、四激光、六激光、八激光 配置的 SLM 设备,并实现规模产业化装机。同时,公司亦在持续研发更多激光 数量的设备,满足客户根据应用端特征进行个性化激光器与扫描策略配置的多样化制造需求;

3)开放的设备平台。公司开放的设备平台,可选择搭载涵盖镍基高温合金、 钛合金、铝合金、铜合金、钴铬合金、模具钢、不锈钢、钨、钽、镍钛形状记忆 合金等多材料工艺,根据需要为客户提供工艺参数包和材料性能数据库,且采用 全自主研发的软件系统,开放核心工艺参数可供客户调整,能为应用端提供完整 解决方案;

4)高质高效连续生产能力。公司将高能量激光器、可变光斑与大层厚技术 等进行有机结合运用,实现质量与效率的最优匹配。大尺寸设备采用可智能切换 的自主并联除尘过滤系统、全自动智能粉末管理系统实现巨量粉末在惰性气体保 护下的高效输送、回收与筛分,满足规模连续生产需求。

公司自主研发及生产的 SLM 设备主要产品如下:

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随着公司创新产品生产效率和产品性能的持续提升,产业化应用不断加深, 公司自主研发生产的大尺寸、多激光及高效率高性价比的金属 3D 打印设备正加 速应用于航空航天领域及各类传统加工行业。

(2)高分子 3D 打印设备

公司自主研发的高分子 3D 打印设备采用选区激光烧结(SLS)工艺技术。 受制于对成形材料控形和控性的技术难度,选区激光烧结(SLS)工艺技术是较 为复杂的工艺路线之一,公司是国际上少数几家掌握该项核心技术并推出工业级 产业化设备的增材制造设备供应商。选区激光烧结(SLS)工艺技术通过激光能 量将高分子等粉末材料完全熔化后再凝固粘结成形,成型零件具有较好的机械性 能、耐热性能等;能形成任意复杂形状的结构件且无需设计支撑,成形材料利用 率高,成形精度较高;在打印过程中零件可叠加摆放,制造效率高,成品用途广 泛。在此基础上,公司还在全球率先推出 Flight 技术,能够实现多激光配置,可 打印精细薄壁件,将产能和打印效果大幅度提升。

在高分子增材制造技术方面,公司不断突破高精度多区温场设计与控制技术、 高分子激光烧结中的光纤激光能量利用技术、多模块智能化连续增材制造技术等 核心技术,可打印材料最高熔点达 340℃,覆盖多种成形尺寸,含单激光、双激 光、四激光系统,可利用 CO2 激光器、光纤激光器两种能量源的多系列产业化选 区激光烧结设备,公司产品具备以下技术特征:

1)光纤激光烧结技术 Flight。公司相继推出单激光、双激光 Flight 设备,攻 克了高分子激光烧结中 CO2 激光器功率较低、光斑较大、稳定性较差等制约生产 能力与制造质量的关键性技术难题,在全球范围内率先将光纤激光器突破性用于 SLS 设备,实现了超精细超高速烧结,将高分子增材制造产能及制造水平提升至 全新高度。公司通过完整的知识产权布局,确保了该项技术与产品在全球范围的 领先性。

2)连续增材制造系统(CAMS)。公司在行业内率先提出 CAMS 理念与解 决方案,将预热装载、建造、冷却、清粉等环节进行多模块集成,并实现全流程 的高度自动化,集成 Flight、大尺寸、多激光、智能清粉等核心技术形成具有高 质高效批产能力的 CAMS 系统,极大的降低增材制造成本、提高批产一致性与 成品率、提升产业化应用效率。该系统可进一步扩展至与设计、数字化生产管理、 后处理、质量评测等环节融合,推动实现基于增材制造的高度自动化、智能化、 柔性化先进制造。

3)高温高分子材料应用能力。设备可打印材料最高熔点达 340℃,可应用于 高温尼龙等高性能高分子材料的高质量成形,极大拓展了 SLS 技术应用空间。

4)高效大尺寸多激光设备。成功研制出超大型高分子 3D 打印设备 HT1001P 及 Flight HT1001P 系列,拥有 1000mm×500mm×450mm 的超大成型缸尺寸,为全 球范围内唯一单轴尺寸达到 1 米以上的高分子(SLS)设备系列。生产效率提升 接近 100%,满足多种应用场景零件尺寸要求,实现大尺度复杂结构的高质量一 体化成形。

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(3)3D 打印高分子粉末材料

公司以多样化产业应用需求为牵引,建立了涵盖聚酰胺(PA)、聚氨酯(TPU)、 聚苯硫醚(PPS)为基材,覆盖 169℃~295℃熔点、能适配 CO2 激光器及光纤激 光器的高分子及其复合粉末材料产品体系。

在 SLS 工艺技术目前使用最广泛的尼龙粉末材料领域,公司率先突破化工 巨头赢创的 PA12 粉末材料垄断,开辟全新的材料配方与制备技术路线,从分子 端创新设计源头开始突破并掌握了 SLS 尼龙粉末材料聚合、制粉、改性、应用工 艺全环节技术,并通过多维度专利布局形成完整自主知识产权体系,成功开发从 原料端全国产化的首款材料 FS3200PA 材料,并实现规模化量产,扭转了 SLS 技 术应用受限于高价格原材料及垄断式经营模式而发展缓慢的困局,使材料及成品 价格下降一半,促进 SLS 技术应用市场快速扩展。

公司依托完整自主的材料技术创新能力强有力地推动了 SLS 技术的突破式 创新,成功研发并推出 FS3201PA-F 等新型复合材料,与光纤激光器 SLS 设备稳 定适配,成功实现 Flight 技术的商业化推广,实现了更高的烧结速度及更精细的 烧结能力。

同时,公司充分运用国内外资源,与巴斯夫等大型国际化工企业进行合作, 推出聚酰胺 6(PA6)、聚氨酯(TPU)、聚苯硫醚(PPS)类的多种 SLS 粉末材 料,丰富产品体系,满足应用端的多样化需求。

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3、主营业务收入的主要构成

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二、发行人所处行业基本情况

(一)行业主管部门、监管体制及相关政策法规

1、发行人所处行业分类

公司主营业务是以工业级增材制造设备的研发、生产与销售为主,同时提供 3D 打印材料、技术支持和产品服务。根据中国证监会《上市公司行业分类指引》 (2012 年修订),发行人所属行业为“制造业(C)”中的“通用设备制造业(C34)”。 根据国家统计局《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),发行人所属行业为 “制造业(C)”之,“通用设备制造业(C34)”之“增材制造装备制造(C3493)”。

根据《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016 版),公司增材制 造业务属于“2 高端装备制造产业”之“2.1 智能制造装备产业”之“2.1.7 增材 制造(3D 打印)”。根据《战略性新兴产业分类(2018)》,公司增材制造业务 属于“2 高端装备制造产业”之“2.1 智能制造装备产业”之“2.1.1 机器人与增 材设备制造”。

三、行业情况

1、3D 打印概述

(1)3D 打印定义

根据国标《增材制造术语》(GB/T35351-2017),增材制造(Additive Manufacturing;AM)是指以三维模型数据为基础,通过材料堆积的方式制造零 件或实物的工艺。三维打印(3Dprinting)是指利用打印头、喷嘴或其他打印技 术,通过材料堆积的方式来制造零件或实物的工艺,此术语通常作为增材制造的 同义词,又称“3D 打印”。不同于传统制造业通过切削等机械加工方式对材料 去除从而成形的“减”材制造,3D 打印通过对材料自下而上逐层叠加的方式, 将三维实体变为若干个二维平面,大幅降低了制造的复杂度。

(2)增材制造技术工艺

增材制造技术包含多种工艺类型,国标《增材制造术语》(GB∕T 35351-2017) 根据增材制造技术的成形原理,将增材制造工艺分成七种基本类别,具体分类情 况如下:粉末床熔融(Powder Bed Fusion)、定向能量沉积(Directed Energy Deposition)、立体光固化(VAT Photopoly merization)、粘结剂喷射(Binder Jetting)、材料挤出(Material Extrusion)、材料喷射(MaterialJetting)和薄材叠 层(Sheet Lamination)。主要工艺原理对应的代表性工艺技术如下:

image.pngimage.png增材制造技术发展至今,其各主要工艺及技术因具备不同的特点,在不同的 产业应用中具备独特的技术价值和发展空间,在航空航天、汽车、医疗、消费及 电子产品等领域取得了长足的发展,形成了多种技术路线共存的局面。

随着科技和增材制造行业的发展,增材制造技术的应用场景由早期的零件原 型的快速制备,拓展到能够直接制造终端零件应用至使用场景当中,实现由“快 速原型”向“快速制造”的转变。增材制造的终端零件性能高度依赖于其制备的 设备类型和工艺参数,粉末床熔融工艺因其特定的加工方式而使得零件具备良好 的力学性能和尺寸精度,成为工业应用领域中主流的增材制造技术。其中,以激 光作为能量源的选区激光熔融(SLM)和选区激光烧结(SLS)工艺因稳定性和 技术成熟度较高,在直接制造终端零件的应用场景中具备较突出的价值和优势。

1)选区激光熔融(SLM)

选区激光熔融(SLM)技术使用金属粉末,可选择金属材料范围广泛,包括 钛合金、铝合金、高温合金、铜合金、钴铬合金、不锈钢、高强钢、模具钢、难 熔金属等,所成型零件表面质量好,内部金相组织致密度高,具有快速凝固的组 织特征,具备强韧的机械性能,性能超过铸件接近锻件水平,甚至部分性能可超 过锻件水平,能够实现较高的打印精度和极端复杂结构的制造,能够很好地满足 终端功能件使用要求。

同时该成形技术可实现复杂产品的敏捷制造,加大程度缩短产品研发制造周 期,材料利用率高,设计自由度更高,可实现集成化设计、拓扑优化设计、点阵设计等先进设计手段,综上特点使该技术成为近年来工业级金属增材制造领域的 主流技术之一,广泛应用于航空航天、模具、汽车、医疗、科研教育等领域。

2)选区激光烧结(SLS)

选区激光烧结(SLS)技术的优势在于在成形过程中,无需考虑支撑系统, 成形结构复杂程度高,能够直接成形高性能的尼龙、TPU 等高性能工程塑料,甚 至是特殊属性的特种塑料,材料利用率高,成品用途广泛。成型零件具有较好的 机械性能、耐热性能等,能够根据工程应用需求直接使用于终端产品。制造效率 高,小批量快速制造优势显著。

随着技术的不断发展,选区激光烧结(SLS)技术的成形效率和成形尺寸持 续提升,成本稳步下降,特别是 Flight 等突破性技术的问世,使得选区激光烧结 (SLS)技术规模化的生产应用场景得以不断延伸和拓展。

总体而言,选区激光熔融(SLM)与选区激光烧结(SLS)工艺,技术成熟 度高,具有取材范围广、制备产品力学及机械性能优良、成形精度高、材料利用 率高、可成形结构复杂程度高等显著优势,与公司工业领域终端产品直接制造及 批量产业化生产的需求契合度高,是工业领域主流的增材制造技术之一。

(3)3D 打印技术与传统精密加工技术的关系

增材制造技术和传统精密加工技术均是制造业的重要组成部分,目前增材制 造加工与传统精密加工相比还存在加工精度、表面粗糙度和可加工材料等方面的 差距,但增材制造其全新的技术原理和特点,在多种应用场景具备使用优势:

1)可快速加工成形结构复杂的零件。3D 打印的原理是将三维工件切片以获 得二维的轮廓信息,通过叠层的方式实现产品成形。这种加工方式基本不受零件 形状的限制,特别在制造内部结构复杂的、传统加工无法完成一体制造的产品方 面,具备突出优势。3D 打印能够贴合“设计引导制造”的创意驱动,生产出符合 特定消费者需求的产品,从而实现“自由制造”。

2)缩短产品研发周期。3D 打印无需传统工具夹具和多重处理,可在单个设 备上快速制造出所需零件,加速产品研发迭代。

3)材料利用率高。传统加工切割的过程会产生大量废料,存在不完整的余 料价值折损,材料利用率低,3D 打印根据二维轮廓信息逐层添加材料,按需耗 材,材料利用率显著高于传统加工模式,是一种新型环保的绿色制造方式。

4)制造模式优化。3D 打印技术免去了提前制造模具、雇佣众多生产人员, 使用庞大机床和复杂的锻造工艺等步骤,便可直接从计算机图形数据中生成复杂 结构的产品,具有“去模具、减废料、降库存”的特点。在生产上能够优化结构、 节省材料和能源,大幅提高生产效率,降低生产成本,助力实现无人化工厂。

目前,3D 打印在工业制造领域取得了长足的进展,在航空航天、汽车、医 疗等领域都有丰富的应用场景,但在大批量制造方面,传统精密加工技术相比 3D 打印在效率和成本上更具优势。3D 打印与传统加工方式将长期并存,共同为制 造行业提供精细化、自动化、高效化的加工方案。

2、行业上下游关系

3D 打印行业上游为原材料及零件,包括 3D 打印原材料、核心硬件和软件 等,中游为设备制造和打印服务,下游则包括航空航天、汽车、医疗、消费及电 子产品等应用领域。

image.png(1)行业上游

1)3D 打印原材料

3D 打印原材料是影响 3D 打印产品质量的重要因素之一,是 3D 打印技术发 展的物质基础。3D 打印原材料目前主要可分为金属材料、无机非金属材料、有 机高分子材料以及生物材料等几类。

其中,粉末床熔融工艺相关的 3D 打印原材料包括金属粉末材料和高分子粉 末材料等,基本情况如下:

①金属粉末材料

金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低,目前应用 于 3D 打印的金属粉末材料主要有钛合金、高温合金、钴铬合金、不锈钢和铝合 金材料等。目前国内的金属 3D 打印材料已基本满足国产设备及国内下游增材制 造需要,设备生产厂商一般与第三方材料厂商合作研究开发各类金属材料熔融工 艺,少量 3D 打印服务的厂商会同时自主生产金属 3D 打印材料。

②高分子粉末材料

SLS 工艺技术目前使用最广泛的原材料为 PA 粉末类材料。近年来,行业内 出现多种新型高分子增材制造粉末材料,各类材料在成形质量和稳定性等方面的 表现各有差异。

2)核心硬件

增材制造所使用的核心硬件包括振镜和激光器等。目前,该等核心硬件多数 采购自美国、德国等,存在依赖进口的情况,但随着国产振镜和激光器的研制成 功及性能提升,目前已实现部分进口替代。

3)软件

3D 打印相关软件包括 3D 打印设备工业软件系统以及应用软件。应用软件 可由产业链上中下游主体及专业软件供应商基于技术应用需求开发提供,如辅助 设计软件、工程处理软件、仿真模拟软件、智能处理软件等。设备工业软件系统是指控制 3D 打印设备制造运行全环节的整体控制系统,是整个 3D 打印设备的 核心中枢。

目前,行业内大部分 3D 打印设备制造企业的 3D 打印设备工业软件系统系 向第三方采购,软件性能提升依赖并受制于软件服务商,限制了设备性能和材料 性能的应用,难以快速响应客户软件方面的需求。因此,拥有完全自主知识产权 3D 打印设备工业软件系统将有助于设备制造企业提升行业竞争力。

(2)行业中游

增材制造行业中游包括 3D 打印设备及设备技术服务。其中 3D 打印设备是中 游、也是整个产业链的核心主体。参与主体包括增材制造设备制造商、增材制造 服务提供商、各类代理商等。增材制造设备制造商研发、生产 3D 打印设备供下 游用户使用,并根据下游用户反馈不断进行技术的创新与更新迭代,并同步向上 游传递创新与市场需求,不断推动着整个产业链的水平提升。增材制造服务提供 商主要通过 3D 打印设备为客户提供打印服务及其他各类衍生技术服务。

(3)行业下游

增材制造目前已被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域,并逐渐被尝试 应用于更多的领域中。根据 Wohlers Report 2022 报告显示,2021 年增材制造主 要应用于航空航天、汽车、消费及电子产品、医疗/牙科、学术科研等领域,占比 情况如下:

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1)航空航天领域

在航空航天领域,由于零部件形态复杂、传统工艺加工成本高及轻量化要求 等因素,增材制造已发展成为提升设计与制造能力的一项关键核心技术,其利用 逐层堆积的原理,能够实现任意复杂构件成形与多材料一体化制造,突破了传统 制造技术对结构尺寸、复杂程度、成形材料的限制,提供了变革性的技术途径, 应用场景日趋多样化。

航空航天领域用于 3D 打印的材料主要包括高性能金属材料和高分子材料。 高性能金属材料中钛合金、铝合金和镍基高温合金的应用最为广泛,钛合金主要 应用于高强度、轻量化结构部件,铝合金主要应用于轻量化结构部件,镍基高温 合金主要应用于高强度热端部件,通常以粉末床熔融技术和定向能量沉积技术为 主进行加工,常见包括 SLM、LENS 等。高分子材料主要应用于有耐冲击、耐热、 阻燃性和抗老化性要求的部件,常用 SLS 进行加工。在复杂部件的研制阶段, 3D 打印技术可节省反复工艺试验的时间,提高速度的同时降低成本;在零件制 造阶段,3D 打印技术可用于实现复杂内部结构,提高零件性能;此外,3D 打印 技术还可用于制件修复,延长设备使用寿命、减少经济损失。

利用 3D 打印可以制作出符合设计标准和使用要求的高精密零件,为提高航 天器的整体性能提供积极帮助。欧洲航天局(ESA)、美国国家航空航天局(NASA)、 SpaceX 和 Relativity Space 均使用增材制造技术生产火箭点火装置、推进器喷头、 燃烧室和油箱,美国 GE、波音(Boeing)、法国空客(Aribus)、赛峰(Safran) 使用增材制造技术生产商用航空发动机零部件、军机机身部件、飞机风管、舱内 件等。同时,增材制造的构件也已在国内航空航天领域广泛应用,先后成功参与 了天问一号、实践卫星、北斗导航系统等数十次发射和飞行任务。

3D 打印技术已成为提高航天设计和制造能力的关键技术,应用规模近年来 增长迅速,未来市场空间巨大。

2)汽车制造领域

伴随 3D 技术的创新升级,其在汽车制造领域的应用将逐渐深入,从概念模型打印到功能模型打印,目前逐步应用于功能部件制造,并向打造整车方向拓展。 汽车制造领域 3D 打印,主要应用已覆盖汽车设计、零部件开发、内外饰应用等 方面,主要技术为 SLS、SLM 等。

在设计方面,3D 打印技术的应用可以实现无模具设计和制造,帮助企业缩 短产品概念模型的设计及制作周期,帮助整车厂和零配件厂商优化设计,同时, 可以在安全性测试环节打印部分非关键部件作为替代,加速产品验证流程,有助 于企业实现快速小批量定制,降低成本并缩短产品上市时间,此外,3D 打印可 以在设计阶段引导零件轻量化、一体化、个性化、功能化方面的创新;在制造方 面,3D 打印技术可提升零件的制造效率和生产质量,实现零件轻量化制造和降 低质量的位移途径,进行复杂结构模具的加工,加强对制造精度的控制,同时, 增材制造一体化成形技术允许将多个零件整合为一个零件,可减轻复杂关键部件 的重量;在维修方面,3D 打印技术可以进行门把手、轮毂、汽缸、变速器和其 他基础部件的制作,从而保证了维修的效率和经济收益。

汽车行业是最早使用 3D 打印技术的行业之一,在 3D 打印技术应用中占据 重要位置,随着近年来汽车保有量和产量的上升,汽车行业巨大的市场规模将持 续为 3D 打印技术的应用提供广阔的空间。

3)医疗领域

基于人体存在个体差异而传统制造医疗器械多为标准化样式或尺寸的现状, 3D 打印凭借可个性化定制的特点在医疗领域内应用逐步广泛,主要应用方向包 括制造医疗模型、手术导板、外科/口腔科植入物、康复器械等(主要材料包括塑 料、树脂、金属、高分子复合材料等),以及生物 3D 打印人体组织、器官等。

3D 打印技术在口腔医学中已逐渐成熟应用于义齿打印、矫正器制作、预演 手术模型制作、手术导板制作等,有助于提高精度和效率,降低手术风险。3D 打 印技术在骨科植入方面也发展迅速,目前开始采用金属 3D 打印技术生产全膝关 节植入物、髋臼杯、脊柱植入物等,金属 3D 打印技术有利于模拟人体骨骼的层 状结构,通过多孔设计可以更好地与人体组织融合,促进骨骼生长,此外 3D 打 印技术亦为植入物设计带来了更高设计自由度。随着未来经济水平和精准医疗要求的不断提升,3D 打印技术在医疗行业的发展将拥有巨大空间。

4)其他行业领域

消费品领域:消费品领域范围广泛,3D 打印技术有助于加速消费品行业产 品设计、优化和迭代,提升并丰富产品性能,如为运动员量身定制轻量化、个性 化运动设备等。

模具领域:3D 打印已广泛应用于鞋模及随形冷却模具等领域,优化冷却水 路设计,不受水路复杂程度的限制,提升模具的冷却效率和生产效率。

电子电器领域:3D 打印技术在产品的研发和生产阶段,如装配和功能验证、 外观及性能测试、人体工程学、快速手板、批量制造等方面,都能提供较大的帮 助,降低研发和时间成本,提高产品利润。

3、行业发展现状

(1)全球 3D 打印行业发展现状

①全球增材制造产值情况

3D 打印起源于 19 世纪末的美国,并在 20 世纪 80 年代得以发展和推广。其 中选区激光烧结技术(SLS)由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的 C.R. Dechard 教 授提出,于 1986 年申请美国专利(US4863538A),并授权给 DTM 公司推出全 球第一台商品化的 SLS 设备;德国弗劳恩霍夫激光技术研究所提出了选区激光 熔化技术(SLM),并于 1996 年申请了德国专利(DE19649865C1),后由德国 EOS 公司商业化。随后的三十年里,增材制造技术不断创新,应用领域持续拓展, 产业规模不断扩大。

根据从事增材制造行业研究的美国咨询机构Wohlers Associates,Inc.统计数据 显示,2020 年受疫情影响,全球增材制造产值 127.58 亿美元(其中产品收入 53.03 亿美元,3D 打印服务市场规模 74.54 亿美元),同比 2019 年增长 7.51%,受疫 情影响增速有所放缓。2021 年全球增材制造产值(包括产品和服务)152.44 亿美 元,同比 2020 年增长 19.50%,其中增材制造相关产品(包括增材制造设备销售及升级、增材制造原材料、专用软件、激光器等)产值为 62.29 亿美元,同比增 长 17.50%,其中设备销售收入 31.74 亿美元;增材制造相关服务(包括增材制造 零部件打印、增材制造设备维护、技术服务及人员培训、增材制造相关咨询服务 等)产值为 90.15 亿美元,同比增长 20.90%。

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经过 30 多年发展,增材制造产业正从起步期迈入成长期,整体来看近年来 呈现快速增长趋势。根据 Wohlers 预测,到 2025 年增材制造收入规模较 2020 年 将增长 2 倍,达到 298 亿美元,到 2030 年将增长 5.6 倍,达到 853 亿美元。

近年来,随着增材制造技术的发展,应用领域越来越广,增材制造行业进入 快速成长期。新产品的研发制造驱动着市场增长,越来越多领域正转变成增材制 造生产,如航空航天、医疗器械、以及消费(如眼镜、鞋)等领域。随着这些领 域使用增材制造比例的增加,将推动增材制造市场走上新的台阶,航空航天、医 疗健康、消费品、汽车等行业将是增材制造未来增长的主要领域,将给增材制造 市场提供巨大的发展空间。根据《Global Additive Manufacturing Market, Forecast to 2025》报告显示,从 2015 年到 2025 年,全球汽车行业、垂直医疗设备的 3D 打印收入将分别以 34%和 23%的复合增速增长,假设 2020 到 2029 年全球汽车 行业、垂直医疗设备的 3D 打印收入仍保持同样的增长速度,则预计未来十年全 球汽车行业、垂直医疗设备的 3D 打印市场价值将分别到达 991.75 亿美元和480.22 亿美元,年均 99.18 亿美元和 48.02 亿美元。

②全球工业级增材制造设备情况

根据 Wohlers Associates,Inc 统计数据显示,全球工业级增材制造设备销量(指 面向工业且销售售价在 5,000 美元或更高的机器)从 2012 年的 6 千余台增长至 2021 年的 2.6 万余台,年复合增长率 14.45%。工业级增材制造可广泛运用于传 统产业转型升级和战略性新兴产业发展,随着增材制造技术的逐渐成熟和成本的 不断降低,市场需求和发展潜力巨大。

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③全球金属增材制造设备情况

根据 Wohlers Associates,Inc.统计数据显示,全球金属增材制造设备的销售量 从 2012 年的 200 余台增长至 2021 年的 2,300 余台,十年来增长 1,086.63%,年 复合增长率 31.63%。整体来看,得益于金属增材制造技术的成熟和金属增材制 造设备的普及,近年来全球工业级金属增材制造设备销量稳步增长。

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④全球高分子增材制造设备情况

根据 Wohlers Associates,Inc.统计数据显示,全球工业级高分子增材制造设备 的销售量从 2012 年的 7,500 余台增长至 2021 年的 23,800 余台,年复合增长率 13.57%,全球工业级高分子增材制造设备销量稳步增长。

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⑤全球增材制造专用原材料情况

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。根据 Wohlers Associates,Inc.统计数据显示,全球增材制造专用原材料销售金 额从 2012 年的 4.17 亿美元增长至 2021 年的 25.98 亿美元,年复合增长率 22.54%。

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(2)中国 3D 打印行业发展现状

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,当前中国增材制造已 日趋成熟,市场呈现快速增长趋势。经过多年的发展,我国增材制造技术与世界 先进水平已基本同步,在高性能复杂大型金属承力构件增材制造等部分技术领域 已达到国际先进水平,成功研制出光固化、选区激光烧结、选区激光熔融、激光 近净成形、熔融沉积成形、电子束熔化成形等工艺设备。

根据 Wohlers Associates,Inc.统计数据显示,截至 2021 年末中国工业增材制 造设备安装量市场占比 10.60%,为全球仅次于美国的第二大市场。

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我国高度重视增材制造产业发展,近年来,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。2017-2020 年,中国 3D 打印产业 规模呈逐年增长趋势,2020年中国3D打印产业规模为208亿元,同比增长32.06%。 根据前瞻产业研究院预测,到 2025 年我国 3D 打印市场规模将超过 630 亿元, 2021-2025 年复合年均增速 20%以上。

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随着关键技术的不断突破及设备、工艺水平的显著提升,我国增材制造在航 空航天、汽车、医疗等下游领域的应用水平和规模都在快速提升,为增材制造的 发展提供了巨大空间。以航空航天领域为例,根据 IBISWorld 分析,2014 年至2019 年中国航空制造业(包括飞机制造、飞机零部件制造、维修服务等)年均复 合增速为 9.8%,2019 年中国航空制造业市场价值约 698 亿美元(约合 4,886 亿 元人民币),预测未来十年(2020 年~2029 年)中国航空制造业的价值年均复合 增速为 10%,则未来十年中国航空制造业市场价值约 9.05 万亿元,年均 9,054.33 亿元,假设未来十年增材制造在航空制造业占据的份额提升至 1%,据此可计算 出未来十年中国航空制造业为 3D 打印带来的市场价值约 905.43 亿元,年均约 90.54 亿元。

四、竞争对手

公司是全球极少数同时具备 3D 打印设备、材料及软件自主研发与生产能力 的增材制造企业。公司拥有国家唯一“高分子复杂结构增材制造国家工程研究中心”,是国家级“专精特新”小巨人企业,牵头或参与制定了 10 项增材制造技术国 家标准和 6 项行业标准。

通过多年在 3D 打印技术领域的投入,结合对下游各行业客户多样化需求的 深入理解,公司取得了较为丰富且与主营业务密切相关的科技成果。截至招股说 明书签署日,发行人共有已授权发明专利 148 项、实用新型专利 141 项、外观专 利 34 项,共有软件著作权 35 项,已开发 20 余款金属与高分子工业级 3D 打印 设备,并配套 40 余款专用材料及工艺。

经过多年发展,公司已发展成为我国工业级增材制造设备龙头企业之一,产 品广泛应用于航空航天、汽车、医疗、工业模具、教育科研、电子电器、消费品、 文创等领域。

1、在航空航天领域应用优势突出

公司与客户 B、客户 A、客户 C 等单位在航空航天领域持续开展高性能 3D 打印创新应用,助力航空航天产业化用户切实有效地解决大尺寸件、超薄壁件、 复杂内流道结构、异形结构等工件打印痛点,为我国航空航天事业提供有力的技 术支持。

客户采用公司增材制造设备、材料等开展应用,部分代表案例如下:

image.png2、应用于汽车研制设计、生产流程优化

公司与一汽大众、上海集团、潍柴动力、宝马、戴姆勒、巴斯夫等在汽车零 部件优化设计、研发验证及小批量制造等方面开展 3D 打印创新应用。其中,公 司设备凭借连续制造能力、高温烧结能力、优异的打印质量和稳定性等特点,成 为宝马在德国慕尼黑 3D 打印工厂部署的中国品牌高分子选区激光烧结设备;公 司与巴斯夫合作研发耐高温 PA6 材料,用于汽车发动机连接管功能性原型件开 发,提高生产效率;公司与戴姆勒 Evobus 联合进行深度定制,构建商用车零配 件一键下单的全新模式,匹配公司设备,为客户快速提供 3D 打印零部件。

客户采用公司增材制造设备、材料等开展应用,部分代表案例如下:

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3、应用于定制化医疗发展

公司医用级 3D 打印解决方案成形尺寸灵活,打印效率能够满足临床急诊 手术需求,采用医用级粉末材料,可同时提供全套医用三维设计软件。迄今为 止,公司与湘雅医院、上海九院、国家康复中心、北大口腔医院、爱尔创等在 3D 打印个性化植入物、数字化辅助医疗、义齿支架等方面开展增材制造数字化 医疗应用,与医疗合作伙伴华翔医疗已将 3D 打印拓展到全国多家三甲医院, 实现了十余个临床科室业务覆盖,积累了数千例 3D 打印临床应用案例。

客户采用公司增材制造设备、材料等开展应用,部分代表案例如下:

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4、高效率、降成本,推动模具产业转型升级

公司 3D 打印解决方案应用于注塑模具和鞋模行业。传统模具因为产品细长、 多特征结构,模具镶件水路无法做到随模具形状改变和加工,导致传统模具冷却 效率偏低等问题。3D 打印随形水路可以更加均匀地接近产品外壁,减少冷却盲 点,从而更快更好地带走热量,让模具生产效率和光洁度大幅提升,同时能有效 解决产品的变形开裂问题,提高成品的良品率。

客户采用公司增材制造设备开展应用,部分代表案例如下:

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5、应用于消费品创新设计成为现实

3D 打印可以解决消费品行业传统制造开模效率低、成本高、制造受限等问 题,逐渐被应用在消费品创新设计领域。公司与国家体育总局冬季运动管理中 心、匹克体育、东莞理工学院等在个性化消费品领域开展了 3D 打印创新应 用。

客户采用公司增材制造设备、材料等开展应用,部分代表案例如下:

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6、应用于电子电器产品高效制造

3D 打印技术在电子电器产品前期设计验证和终端产品小批量生产中应用较 为广泛。

客户采用公司增材制造设备、材料等开展应用,部分代表案例如下:

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7、应用于科研教学、技能人才培训

3D 打印可以帮助教育科研机构开展 3D 打印的课题研究和教育培训工作, 同时也可以进行 3D 打印新设备、材料的研发和创新。

公司与四川大学、哈尔滨工业大学、中南大学、华中科技大学、上海交通大 学、华南理工大学、湘潭大学、东北大学、空军工程大学、郑州大学、季华实验 室、韩国工研院、路易斯威尔等国内外知名高校展开深度合作,基于公司的设备 平台,助力高校在 3D 打印方面的研究取得卓有成效的科研成果。

综上,公司技术及取得的科技成果与各产业领域深度融合。

(六)行业竞争格局及主要企业

1、行业竞争格局

(1)全球整体竞争格局

增材制造行业经过 30 余年的发展,技术不断创新,规模稳步增长,技术体 系和产业链条不断完善,目前已建立起较为稳定的增材制造产业生态体系和行业 竞争格局,呈现出行业整体高速增长,由几家巨头主导,其他设备制造商后起追 赶的发展态势。

3D 打印企业集中在美国、德国及中国。根据 Wohlers Associates,Inc 统计显 示,近年来,3D 打印设备制造商的数量增长迅速。2021 年全球有 266 家制造商 生产和销售工业 3D 打印设备(统计口径价格高于 5000 美元),与 2020 年相比 增加了 38 家,自 2012 年以来工业级增材制造商的数量增长了 8 倍。2021 年有 39 家公司的工业 3D 打印系统销量超过了 100 套。266 个系统制造商分布在世界 各地,美国制造商数量 59 家排名第一;德国制造商数量 38 家排名第二;中国制 造商数量 37 家排名第三。

(2)与公司采用相同或相似工艺的行业竞争情况

公司采用粉末床熔融工艺中选区激光熔化(SLM)和选区激光烧结(SLS) 两种技术路线。

1)3D 打印设备领域的竞争情况

国际市场上,EOS、SLM Solutions 和 3D Systems 等公司起步较早,占据领 先地位,随着 GE、HP(HP 采用的 MJF 技术路线与 SLS 存在竞争关系)等的快 速发展,逐步取得较高市场份额。国内市场上,以国产品牌之间的竞争为主,华 曙高科凭借先进的技术优势和良好的产品质量,成为国内该领域的龙头企业之一。

2)高分子粉末材料领域的竞争情况

SLS 工艺技术目前使用最广泛的为 PA 粉末类材料,主要的 SLS 设备生产商 提供的粉末材料系基于赢创的尼龙 12 粉末二次开发。华曙高科从原材料合成开发类尼龙 12 粉末材料,并迅速实现稳定产业化生产,为高分子粉末材料领域提 供了新的选择。

2、行业内的主要企业

截至目前,华曙高科金属 3D 打印设备主要竞争对手包括 EOS、SLM Solutions、 铂力特;高分子 3D 印设备主要竞争对手包括 EOS、HP、3D Systems。各企业主 要工艺/主要产品如下:

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①EOS

德国 EOS GmbH Electro Optical Systems 成立于 1989 年,专注于金属和高分 子工业增材制造技术(SLS 和 SLM)的研发、生产和销售, EOS 公司目前已经 成为全球最大的金属增材制造设备提供商。

②惠普(HP)

惠普是全球生产工业级高分子 3D 打印的解决方案提供商,惠普的 3D 打印 技术名称为“射流熔融(Multi Jet Fusion,MJF)”,所使用的材料主要为尼龙粉 末,具备高速度、高质量、低成本及可靠性强的特点。

③3D Systems

美国 3D Systems Corp 成立于 1986 年,纽约证券交易所上市企业,是最早提 出并应用立体光固化 SLA 技术的公司,发展为全球销售规模最大的 3D 打印解 决方案供应商,提供“从设计到制造”全套增材制造解决方案,包括 3D 打印机、 打印材料、打印服务和云计算按需定制部件。主要技术路线包括 SLA、SLS 和SLM。

④SLM Solutions

德国 SLM Solutions Group AG 公司集团是金属激光增材制造设备生产商及 服务提供商,法兰克福上市公司。一直以来专注于选区激光熔化(SLM)相关的 高新技术研发及产业化,为客户提供具有高自由度形态部件的设计和制造方法, 提供个性化定制及批量的部件生产。

⑤铂力特

西安铂力特增材技术股份有限公司专注于金属增材制造领域,公司技术路线 以 SLM 为主,同时包含激光立体成形(LSF)和电弧增材制造技术(WAAM)2 种技术路线,2019 年在科创板上市。该公司围绕金属增材制造产业链开展金属 3D 打印设备、金属 3D 打印定制化产品及金属 3D 打印原材料的研发、生产、销 售,同时向客户提供金属 3D 打印工艺设计开发及相关技术服务,构建了较为完 整的金属 3D 打印产业生态链,是国内金属增材制造领域的龙头企业之一。

五、发行人报告期的主要财务数据及财务指标

                                           2022                                                                                     2021

营业总收入(元)                  4.57亿                                                                                    3.34亿    

净利润(元)                        9918.22万                                                                                1.17亿

扣非净利润(元)                 8919.07万                                                                               7131.75万   

发行股数 不超过4,143.23 万股

发行后总股本 不超过41,416.88 万股

行业市盈率:31.17倍(2023.3.26数据)

同行业可比公司静态市盈率估值(不扣非):-(铂力特)去除极值-

同行业可比公司动态市盈率估值(不扣非):-(铂力特)去除极值-

image.png公司EPS静态不扣非:0.2825

公司EPS静态扣非:0.1722

公司EPS动态不扣非:0.2395

公司EPS动态扣非:0.2154

拟募集资金66,395.61万元,募集资金需要发行价16.03元,实际募集资金:11.05亿元.

募集资金用途: 1增材制造设备扩产项目2研发总部及产业化应用中心项目3增材制造技术创新(上海)研究院建设项目

4月发行新股数量1支。3月发行新股数量30支。


机械设备 -- 专用设备 -- 其他专用设备

所属地域:湖南省

主营业务:工业级增材制造设备的研发,生产与销售,致力于为全球客户提供金属(SLM)增材制造设备和高分子(SLS)增材制造设备,并提供3D打印材料,工艺及服务。    

产品名称:金属3D打印设备 、高分子3D打印设备 、3D打印高分子粉末材料    

控股股东:湖南美纳科技有限公司 (持有湖南华曙高科技股份有限公司股份比例:44.53%)实际控制人:许小曙、许多 (持有湖南华曙高科技股份有限公司股份比例:33.40、8.82%)

   

   

   

   

   

   

   

是否建议申购:  对标估值给的更高。理论上有肉。

你是否有战略配售:  本次发行最终战略配售数量为 422.7057 万股,约占发行 总数量的 10.20%。

股是否有保荐公司跟投:本次获配股数 165.7290 万股。 

预计一季报业绩:净利润1375万元至2025万元,变动幅度为-25.99%至9.01% EPS0.1956pe136.30

行业特点:1、3D 打印概述 (1)3D 打印定义 (2)增材制造技术工艺(3)3D 打印技术与传统精密加工技术的关系 

3、3D 打印行业发展现状(1)全球 3D 打印行业发展现状 (2)中国 3D 打印行业发展现状 

关键字:洁净室

发行公告可比公司:华曙高科、铂力特。

金属 3D 打印设备主要竞争对手:华曙高科、EOS、惠普(HP)、3D Systems 、SLM Solutions、铂力特。

其他专用设备三级行业:科达制造、华兴源创、豪迈科技、美亚光电、英维克、天通股份、精功科技、斯莱克、华荣股份、伊之密、中国电研、东威科技、正帆科技、航天晨光、软控股份、大丰实业、巨轮智能、昌红科技、瀚川智能、天奇股份、芯碁微装、威海广泰、乐惠国际、威派格、厚普股份、弘亚数控、南兴股份、海源复材、新益昌、合锻智能、高澜股份、奥来德、银宝山新、蓝英装备、克劳斯、赛象科技、新元科技、天永智能、中坚科技、南风股份、泰瑞机器、迦南科技、文一科技、浩洋股份、华依科技、蜀道装备、巨一科技、冀东装备、联测科技、泰禾智能、国机通用、上海亚虹、利和兴、金盾股份、泰林生物、国安达、建科机械、金马游乐、优德精密、绿田机械、博亚精工、森远股份、和科达、深科达、津荣天宇、豪森股份、凯格精机、佰奥智能、强瑞技术、爱科科技、华曙高科。

3D打印四级行业:铂力特、华曙高科。

(科创板)

行业市盈率:31.17倍(2023.3.23数据)

行业市盈率预估发行价:5.37元,可比公司预估市盈率发行价静态:-元,可比公司预估市盈率发行价动态:-元。

实际发行价:26.66元,发行流通市值:11.05亿,发行总市值:110.42亿

价格区间-元,最高-元,最低-元.是否有炒作价值:无

上市首日市盈率:111.32倍.行业市盈率是否高估: 是 可比公司市盈率是否高估:否

同行业可比公司动态市盈率估值(不扣非):-(铂力特)去除极值-

疑似概念:3D打印、航空航天、


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