3D打印在民用領域,或將得到大規模爆發。往往幾款產品的市場需求,就足以把目前國內數千臺的金屬3D
打印機的產能全部吃滿,大膽想象的話:國內金屬3D打印機保有量超3500臺,產業應用不斷崛起,未來可達百萬臺?
根據中信證券的一份報告《電器智造行業3D打印研究:鈦合金與3D打印,來自消費電子》,單單是鈦合金3D打印在消費電子領域的市場空間有望超百億元。
2023年11月,多家3D打印粉末材料廠商向南極熊表示,今年鈦合金材料需求量暴漲(無論是3D打印用的,還是MIM用的),產能有點跟不上了,上游的鈦棒也一度缺貨。
3D打印進入折疊屏手機批量生產市場,榮耀Magic V2采用3D打印鈦合金卷軸
2023年7月,在榮耀最新發布的折疊屏手機Magic V2中,成功的應用了3D打印的鈦合金零件,這個零件是折疊屏中的一個關鍵零件卷軸。在榮耀Magic V2發布會上,榮耀負責人表示卷軸采用“跨界航空工藝,行業首次鈦金3D打印。材料強度提升150%,打印溫度高達3500℃。”
此前,界面新聞一篇文章中提到,某手機行業供應鏈人士表示,“榮耀發布的折疊屏V2,是第一次大規模使用鈦合金技術,新材料主要用于卷軸器件,鉑力特、瑞聲、長盈精密、金太陽等公司都有所涉及”。
市場調研機構Canalys發布的最新數據顯示,2023年第三季度,榮耀奪得中國智能手機市場出貨量及份額冠軍。同時,據此前Counterpoint數據,榮耀Magic V2斬獲第三季度中國“大折疊”市場銷量第一。
蘋果手機、手表測試3D打印部件
知名蘋果分析師郭明錤就曾預測,第二代Apple Watch Ultra將采用3D打印機械部件。據報告,蘋果Apple Watch在2022年的年銷量達到5390萬塊,一旦蘋果手表采用3D打印零件,需求量在幾千萬個級別,將會成為目前用量最大的3D打印零件案例之一。
郭明錤表示,雖然目前在3D打印后,仍須經過數控(CNC)工序做后段處理(由計算機數字控制自動化機床通過刀具切削將毛坯料加工成半成品成品零件),但預計仍能改善生產時間與降低生產成本,還將有助于改善蘋果的ESG績效——涉及公司可持續發展的環境、社會和治理指標。
蘋果新發布的iPhone 15 Pro、iPhone 15 Pro Max首次采用鈦金屬中框(暫時不是3D打印工藝)。到了2024年的iPhone16,將有可能會切換到3D打印工藝。
鈦合金3D打印消費電子市場到底有多大?
如果以最大程度的樂觀來預測,南極熊大膽猜想,未來5年內:
折疊屏手機都用上鈦合金3D打印卷軸,每個成本300元,年出貨2000萬臺,卷軸零件市場達60億。
蘋果手機200元左右的中框結構,年出貨2億臺,如果都用上鈦合金3D打印,市場達400億。
蘋果手表部分零件采用鈦合金3D打印,年出貨超5000萬個。
消費電子的供應鏈一旦規模切入3D打印,有望帶來近超百億元級別的新增市場。
鈦合金3D 打印在消費電子的空間有多大?中信證券基于兩條主線測算鈦合金3D 打印在消費電子的市場空間:
(1)折疊屏鉸鏈軸蓋,目前唯一采用鈦合金鉸鏈軸蓋的是榮耀折疊屏,因此3D 打印在該細分領域的滲透率為100%,經我們測算,若3D 打印保持在鈦合金折疊屏鉸鏈軸蓋這一細分領域90%的滲透率,則伴隨著鈦合金材料端的滲透率不斷提升,市場空間有望從2023 年預計的4 億元提升至2027 年的18 億元,2023-2027 年CAGR 達45.6%;針對全球市場,若3D打印保持在鈦合金折疊屏鉸鏈軸蓋這一細分領域80%的滲透率,則對應市場規模有望從2023 年預計的近6 億元提升至2027 年的21 億元,2023-2027 年CAGR 達37.7%。
(2)如果蘋果采用3D 打印工藝,假設初期Ultra 表殼和Pro中框分別有30%和10%采用3D 打印工藝,則對應的市場空間將達到31 億元;長期看若Ultra 表殼和Pro 中框分別有90%和30%采用3D 打印,則對應空間約93 億元。綜上鈦合金3D 打印在消費電子領域的市場空間有望超百億元。
據南極熊了解,目前比較成熟的鈦合金3D打印工藝,主要是SLM技術,國內包括鉑力特、華曙高科、易加三維、漢邦科技等金屬3D打印廠商的設備,都已經相對比較成熟;并且部分廠商已經通過了蘋果代工廠(富士康、立訊精密等)對3D打印鈦合金手機或者手表零件的驗證,質量和精度已經滿足要求,設備已進廠測試。
但是,如果蘋果、華為、三星、小米、榮耀、OPPO、vivo這些3C大廠真的大量采用3D打印工藝,會有什么問題嗎?
“產能跟不上!”某金屬打印打印廠商內部人士告訴南極熊,“像蘋果或者華為這種體量的產品出貨量,國內目前很難有廠商可以承受得了那么多的生產任務。可能需要幾百臺甚至上千臺金屬3D打印機,每年打印鈦合金粉末達千噸/年,才能滿足大批量零件的交付。太可怕了。”
蘋果用上了的話,其他廠商得跟!如果是全部的3C大廠都用上SLM鈦合金3D打印工藝,那么將會出現強大的需求,推動金屬3D打印設備、材料的強勁增長。
但是,有沒有可能有其他3D打印技術可以滿足產能要求呢?
2023年8月份有報道稱,蘋果正在測試使用 Binder jet 粘結劑噴射金屬3D 打印機來生產智能手表的鋼制底盤。雖然仍處于初級階段,而且很大程度上是實驗性的。
粘合劑噴射工藝需要先放置一層薄薄的粉末狀材料,然后將粘合劑一層一層地印在粉末上,直到融合的金屬和粘合劑形成所需的形狀。用鋼制作表殼的傳統方法需要一塊金屬塊,然后用數控機床加工成型。改用粘合劑噴射技術可以大大減少原材料的需求。
在《潛力大但產業鏈不完善,入行粘結劑噴射3D打印請看這里》一文中,南極熊做了一些總結。國外知名的粘結劑噴射3D打印廠商的有:Desktop Metal、ExOne(已被Desktop Metal收購)、voxeljet、Digital Metal(已被Markforged收購)、3D Systems、HP、GE Additive等全球性科技企業也看好粘結劑噴射3D打印技術的市場前景,紛紛向市場推出了粘結劑噴射3D打印設備。中國的武漢易制、寧夏共享、隆源成型(三帝科技)、峰華卓立等廠商,已經陸續推出相應的產品。
武漢易制科技創始人蔡道生向南極熊表示,“我們600*380*200mm幅面的粘結劑噴射金屬3D打印生產性設備,一層可打印72個不銹鋼表殼(鈦合金打印工藝還需攻克),16小時打印整缸16層,1150個手表殼,只需十臺機器,年產可達300萬件。”
三帝科技產品市場副總經理趙浩博士向南極熊表示,“按目前隆源成型BJ粘結劑噴射生產型設備現行工藝,可穿戴設備的不銹鋼結構件已經實現批量生產,通過在線監測技術,確保產品的一致性,良品率可達99.5%。BJ粘結劑噴射打印將從最初的個別行業應用,逐步轉向普適性應用。憑借其敏捷生產和多材料兼容的特性,有望成為增材版CNC,創造千億級市場。”
強大的需求牽引,或者會推動金屬3D打印技術新的變革。
南極熊評論
2023年9月起,南極熊發起了《通知:國內金屬3D打印服務廠商名錄征集》,收到大批廠商的報名。從幾臺到幾十臺到幾百臺,不同的金屬3D打印服務商擁有的金屬3D打印機數量、成型尺寸千差萬別。這些服務商,其設備多數都是處于活躍工作的狀態,有的大型多激光金屬3D打印機,一臺得連續打印近50天,制造大型的金屬件。
據南極熊的不完全統計,目前國內金屬3D打印機保有量已經超過3500臺,而且每年還以近千臺的數量在增加。
最重要的是,從這上百家金屬3D打印的制造服務內容來看,應用上已經百花齊放,大量正在驗證和預研的產品正在隨著時間而一步步成熟。可能某單個細分領域的應用,市場潛力就足以養活幾家公司;全部應用加起來的話,將會形成一個大市場。
作為全球的制造業大國,截至2023年,我國CNC機床的保有量將超過300萬臺,占世界CNC機床保有量的近1/3。一旦3D打印技術成熟和應用深入,未來【增材制造將會和減材CNC、等材走向同樣的價值,實現“三分天下”】。
南極熊大膽猜想,若干年后(數控加工設備誕生于 1940-1950 年代,金屬3D打印機設備則誕生于1990年代,相差幾十年),中國的金屬3D打印機保有量會不會達到CNC機床的三分之一,也就是100萬臺?甚至一樣多,達300萬臺?
原標題:鈦合金3D打印消費電子市場有望超百億元,蘋果、榮耀等大廠積極擁抱新工藝