貝哲斯咨詢：?蘋果、華為、三星等龍頭企業(yè)導(dǎo)入鈦材，“3D打印 鈦合金”能否引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)迭代？
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11月1日，三星宣布將在明年初發(fā)布的全新Galaxy S24系列的部分型號(hào)上采用鈦金屬框架。目前，3D打印與鈦合金的結(jié)合成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)，在消費(fèi)電子的市場(chǎng)空間超百億。
2023年起蘋果、榮耀、小米、三星、華為等均開啟導(dǎo)入鈦合金材料：10月26日，小米發(fā)布14 Pro推出鈦金屬特別版，采用99%鈦金屬中框；10月12日，榮耀發(fā)布輕薄大內(nèi)折旗艦手機(jī)榮耀Magic Vs2，采用魯班鈦金餃鏈、榮耀自研盾構(gòu)鋼、航天級(jí)稀土鎂合金等一系列創(chuàng)新材料；9月13日，蘋果發(fā)布了iPhone 15系列產(chǎn)品，Pro版本采用全鈦金屬機(jī)身。
01
為什么各大手機(jī)廠商紛紛采用鈦合金？
鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入鋁、錫、釩、鉬、鈮等其他元素組成的合金，具有比強(qiáng)度高、抗疲勞性強(qiáng)、耐蝕耐熱性好等優(yōu)異性能，在化工、航空航天、船舶、海洋工程、冶金、體育休閑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
相比傳統(tǒng)不銹鋼（硬但不輕）、鋁合金（輕但不硬），鈦金屬能更好兼顧硬度和重量，做到又輕又硬、滿足3C輕薄需求，這也是它能夠成功推廣的重要原因。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，TC4鈦合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別可達(dá)到960Mpa和892Mpa，高于304不銹鋼的520Mpa和和205Mpal以及A380鋁合金的320Mpa和160Mpa。
同時(shí)，鈦合金的密度比不銹鋼材料低，TC4與304不銹鋼的密度分別為4.51g/cm2和7.93g/cm3，這使鈦合金在同體積下重量更小。相比使用不銹鋼，蘋果Ultra手表使用鈦合金表殼能夠減輕全機(jī)重量的12.9%。
02
3C領(lǐng)域成鈦材新需求增長(zhǎng)點(diǎn)，滲透率加速提升
由于鈦合金材料的加工難度大且材料良率較低，其在消費(fèi)電子領(lǐng)域一直沒被廣泛使用，但隨著3D金屬打印工藝和材料結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，以及蘋果、小米等消費(fèi)電子龍頭旗艦產(chǎn)品應(yīng)用，鈦合金有望成為3C電子領(lǐng)域重要的材料創(chuàng)新方向。
03
3D打印加工鈦合金有何優(yōu)勢(shì)？
增材制造俗稱3D打印技術(shù)，有別于傳統(tǒng)減材制造，是一種快速成型技術(shù)，通過對(duì)模型數(shù)字化立體掃描、分層處理，借助于類似打印機(jī)的數(shù)字化制造設(shè)備，利用材料不斷疊加形成所需的實(shí)體模型。
目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空航天、醫(yī)療器械、建筑、汽車、能源、珠寶設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，美國(guó)《時(shí)代》周刊將增材制造列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”，英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則認(rèn)為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。
由于鈦合金材料特性，使得加工環(huán)節(jié)(成形、研磨相較鋁合金，采用切削磨削加工鈦合金制品存在良率低、耗時(shí)長(zhǎng)，設(shè)備需求量大等難點(diǎn)。以手機(jī)中框?yàn)槔鶕?jù)艾邦高分子數(shù)據(jù)，鈦合金手機(jī)中框整體良率約為30%-40%，遠(yuǎn)低于鋁合金中框的80%；且加工時(shí)間長(zhǎng)，約為鋁合金的3-4倍。
而作為鈦合金加工新方向，金屬3D打印依據(jù)零件三維模型快速制造，不需要專用型模具，應(yīng)用粉狀金屬材料，用逐層打印的方法來建構(gòu)物件，具有便捷性高、高精度、低成本的特點(diǎn)。另外在鈦合金領(lǐng)域，熱等靜壓能夠有效提高鈦合金工件力學(xué)性能，降低鈦合金成本，提高生產(chǎn)效率及材料利用率。
04
“3D打印+鈦合金”——3C產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)
2023年7月，榮耀發(fā)布的折疊屏手機(jī)Magic V2，第一次大規(guī)模使用鈦合金3D打印技術(shù)，該技術(shù)主要用于鉸鏈的軸蓋部分，這是3D金屬工藝結(jié)構(gòu)件首次在手機(jī)上大規(guī)模使用。相比此前的不銹鋼和鋁合金材質(zhì)，鈦合金能夠更好地兼具堅(jiān)固和輕薄的特點(diǎn)，從而降低手機(jī)的厚度和重量，并提高強(qiáng)度。3D打印首次大規(guī)模在消費(fèi)電子中進(jìn)行應(yīng)用，具有里程碑式的戰(zhàn)略意義，未來有望打開成長(zhǎng)空間。
經(jīng)測(cè)算，針對(duì)全球市場(chǎng)，若3D打印保持在鈦合金折疊屏餃鏈軸蓋這一細(xì)分領(lǐng)域90%的滲透率，伴隨著鈦合金材料端的滲透率不斷提升，市場(chǎng)空間有望從2023年預(yù)計(jì)的4億元提升至2027年的18億元，2023-2027年CAGR達(dá)45.6%。
若3D打印保持在鈦合金折疊屏較鏈軸蓋這一細(xì)分領(lǐng)域80%的滲透率，則對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模有望從2023年預(yù)計(jì)的近6億元提升至2027年的21億元，2023-2027年CAGR達(dá)37.7%。
如果蘋果采用3D打印工藝，假設(shè)初期Ultra表殼和Pro中框分別有30%和10%采用3D打印工藝，則對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)空間將達(dá)到31億元；長(zhǎng)期看若Ultra表殼和Pro中框分別有90%和30%采用3D打印，則對(duì)應(yīng)空間約93億元。
05
3D打印行業(yè)企業(yè)迎來增長(zhǎng)新機(jī)遇
華曙高科現(xiàn)已開發(fā)20余款金屬與高分子工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備，并配套40余款專用材料及工藝；采用國(guó)際化戰(zhàn)略，持續(xù)開拓海外市場(chǎng)，在全球范圍內(nèi)開展合作與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
公司產(chǎn)品和技術(shù)可為多領(lǐng)域提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)、一體化制造、異型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件精密制造、個(gè)性化批量制造等解決方案。未來公司會(huì)以市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向進(jìn)入特定行業(yè)的3D打印服務(wù)，根據(jù)客戶的需求，為特定應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)象提供3D打印服務(wù)。
2022年?duì)I收為4.57億元，較上年同期的3.34億元增長(zhǎng)36.67%；凈利為9918萬元，較上年同期的1.17億元下降15.52%。
鉑力特覆蓋3D金屬打印“設(shè)備+產(chǎn)品+原材料”全產(chǎn)業(yè)鏈，深耕行業(yè)超20年，技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力行業(yè)領(lǐng)先。
2022年度公司營(yíng)業(yè)收入9.18億元，同比增長(zhǎng)66.32%，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)5847.92萬元，營(yíng)業(yè)毛利率54.55%，較上年增長(zhǎng)6.32個(gè)百分點(diǎn)。其中，3D打印定制化產(chǎn)品、自研3D打印設(shè)備及3D打印原材料營(yíng)業(yè)收入同比分別增長(zhǎng)68.26%、91.71%、96.67%。
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總結(jié)
產(chǎn)業(yè)輻射：3D打印產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)找?/span>
在主要消費(fèi)電子廠商紛紛布局鈦合金材料的同時(shí)，3D打印與鈦合金的結(jié)合成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。2022年全球增材制造（3D打?。┦袌?chǎng)規(guī)模約180億美元，2012-2022年CAGR約23%，2025年和2030年全球3D打印收入規(guī)模將分別達(dá)到298億美元和853億美元。
