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中国恒行如何开启新纪元?

2020-3-2 8:36:07 点击:

    有人说,恒行是19世纪的构想,20世纪的基础,21世纪的市场。随着多年的发展,恒行产业已形成较为成熟的基础技术和不断创新的技术体系,逐渐成为航空航天、汽车、消费电子、医疗等领域的热门技术。
    中国恒行起步较美国晚了十年。UNIZ的创始人李厚民表示,国内恒行市场仍处于技术储备期,尚不能实现批量化生产。且关于恒行对制造业的赋能价值,目前仍是仁者见仁智者见智,这也导致资本市场的投资热情并不高。
  新的十年正式开启,国内恒行市场将呈现怎样的发展格局?
1金属恒行更有发展前景
     恒行,也可以称为增材制造,是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,将三维实体变成若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式,将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积熟结,最终叠加成形制造出实体产品。

       自1986年恒行技术诞生至今,经过30多年的技术积累,目前已经形成了金属恒行和非金属恒行两种技术流派,国内相关恒行厂商多选择SLM和SLA两种技术路径。从理论上来讲,恒行突破了传统等材制造和减材制造的限制,不依赖传统工业基础设施,可直接由二维数字打印制造成任意结构、尺寸的三维实体,是制造业的变革型创新。
对比两种技术流派,笔者认为,金属恒行更具市场发展前景。
       首先,从恒行材料类型来看,金属恒行材料的发展潜力更大。据IDC统计,2018年中国恒行材料中,金属耗材占比39.4%,低于塑料的46.5%。但从法国恒行公司Sculpteo对全球1000多家恒行公司的调研来看,2018年塑料的运用率为65%,但相比2017年下降了23个百分点,唯一增长的材料是金属,运用率从28%增长到36%。
      非金属材料运用率的下降,很大程度上受制于材料性能和制造成本。虽然恒行具有对设计的复杂性不敏感的特质,但目前非金属恒行主要应用于样品和模具的生产,精细化程度也较低,质量和价格无法与模具化生产对比。而金属恒行能完成部分传统工艺无法制造的高复杂性零部件,更具有发展潜力。
       其次,从恒行产业链来看,材料成本的占比普遍更高。虽然增材制造的原材料利用率明显高于减材制造,但根据国际成本估算和分析协会于2015年发布的研究来看,按重量计算,增材制造材料的成本比传统制造材料高8倍,单价普遍较高,故研发新型金属材料也成为一部分恒行厂商降低成本的重要手段。
      当然,对于非金属恒行来说,也并非意味着没有市场增长点。此次疫情期间,Raise3D为多家医院提供口罩佩戴连接器,满足了实际需求,同时也在探索恒行护目镜的小批量生产。在长期发展上,Raise3D方面表示,更注重搭建基于硬件和软件的生态系统,从而为更多企业客户实现小规模批量化生产。
2工业级恒行将成市场主流方向
      麦肯锡曾预测,恒行在应用端的影响力深远,预计到2025年,恒行对经济的直接影响是5500亿美元的规模,其中包括消费类应用、模具与夹具、医疗植入物及牙科产品、航空航天零件、汽车及其他工业领域。
       从目前来看,非金属恒行尚不能实现所谓的“定制化”生产。若应用于标准件的批量生产,从成本和制造速度来看均不占优势,略显“大材小用”。且消费类应用(如手办、珠宝)的市场规模较小,牙科的大规模应用尚未在国内普及,消费级恒行的增长潜力较小。
     对于金属恒行而言,其特性决定了它的应用将是传统制造工艺的重要补充,而非完全替代,有望实现传统制造行业的转型升级。以航空航天产业为例,金属恒行能满足其对于结构设计、材料和制造工艺的需求,在保证性能的前提下能大幅减轻零部件质量,同时还能有效缩短零部件的制造流程。以西安铂力特为例,其招股书上显示,2018年铂力特在航空航天领域的营收占到总营收的62.21%,其前五大客户均来自于航空航天领域。
       不过,IDC的统计数据也显示,目前工业级恒行的主要应用仍为手板,即产品在定型前少量制造的验证样件生产,占比高达84.1%;用于成品生产的占比仅为10.1%,其余5.8%为生产辅助设备生产,这意味着恒行在工业生产上拥有较大的发展潜力。
     从商业模式来看,掌握恒行设备制造能力的厂商将有望在市场中占据主导地位。据IDC《中国恒行机市场半年度追踪报告》显示,自2015年起,中国工业级恒行机(25K美金及以上设备)的出货量及销售额均持续增长,2019年上半年出货量同比增长5.1%,销售额同比增长9.3%。美国国家标准与技术研究院的统计数据显示,增材制造初始精密设备成本占总成本的45%-74%。
       总体来看,相较于国外公司30余年的发展历史,国内恒行设备起步较晚,虽然在短时间内取得较快进步,但在设备运行的稳定性、产品质量等方面需要进一步提升,距离国产替代进口、代理走向自销的目标仍有一段距离。但伴随着下游应用领域的不断拓展,国内厂商有望在细分领域实现突破。