報告出品方：廣發(fā)證券

以下為報告原文節(jié)選

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一、Gartner 曲線應用：3D 打印行業(yè)逐步進入產業(yè)化

（一）Gartner 曲線：描述由情緒與滲透率曲線共同驅動的技術演變模式

新技術成熟度曲線是對新技術演變模式的描述。美國信息技術研究與咨詢顧問公司Gartner自1995年以來，每年發(fā)布The Hype Cycle for Emerging Technologies，國內一般翻譯為“新興技術成熟度曲線”。該曲線橫軸刻畫技術隨時間發(fā)展演變的不同階段，縱軸為市場期望值，根據一般規(guī)律，描述了新興技術發(fā)展從產生到通向生產力的五大階段，技術觸發(fā)期、期望膨脹期、泡沫谷底期、穩(wěn)步復蘇期、生產成熟期，該曲線的獨特形狀，顯示了隨著技術的進步，人們的期望是如何隨著時間的推移而激增或者收縮的。不同時期含義有一定區(qū)別，如在技術觸發(fā)期，當一項技術突破、公開演示或者其他事件引起媒體等注意時，炒作周期就已開始；在期望膨脹期，人們對該項新技術的期望超過了它目前的實際能力，在某些情況下，會形成一定的投資泡沫。

實際應用層面，Gartner曲線實際突出該技術的潛在和實際應用者的情緒變化，以及圍繞投資該技術決策的壓力變化。在多數時候，Gartner曲線通常會涵蓋多數的新興技術，并且根據技術成熟度以及市場期望將其刻畫在曲線的不同位置，即更多為靜態(tài)指標。但在應用上，對于某項新興技術，Gartner曲線實際突出了該技術的潛在和實際應用者的情緒變化，以及圍繞投資該技術決策的壓力變化。例如，Gartner曲線在1999年出版的《e-business Hype Cycle》“準確地”預測了2001年的互聯(lián)網泡沫。
為了表述不同技術的應用成熟度，Gartner曲線將不同的技術分類到不同的類別，不同類別代表該技術在當前位置達到“生產高峰期”所需的時間，也就是該技術距離被主流市場采用還有多遠，一般有五類，少于2年、2~5年、5~10年、10年以上、未成熟即面臨淘汰等。

Gartner曲線形狀的形成是兩方面因素疊加的結果，受情緒驅動，以及受技術和商業(yè)進展驅動。Gartner曲線有兩個向上方向的階段，即代表市場預期不斷的增加，第一階段為技術觸發(fā)期，第二階段為穩(wěn)步復蘇期。前者，主要源于市場對創(chuàng)新將帶來的新機遇的興奮，受市場炒作情緒所驅動，但由于早期技術成熟度通常很低，在市場預期達到高點時技術應用程度仍處于低位，高預期+低成熟度下使得市場預期快速下降。例如，當存在如法規(guī)調整、重大技術突破、與前代產品存在革命性顛覆時，市場關注度往往會快速提升，多數投資者擔心錯過行業(yè)發(fā)展機遇期；但當市場投資者發(fā)現(xiàn)技術難以突破、用戶數量增長緩慢時，無論是監(jiān)管政策的變化、還是短期的盈利兌現(xiàn)等，市場熱情將快速降低，使得該技術進入泡沫期；后者，主要源于技術成熟度的不斷提高所驅動，真正實現(xiàn)了價值創(chuàng)造和市場預期的兌現(xiàn)。盡管前期存在拋棄，但隨著技術成熟、客戶增加、場景拓展等，技術滲透率不斷提升，龍頭企業(yè)業(yè)績逐步兌現(xiàn)，估值回升，并在達到滲透率某個臨界點時有望產生爆發(fā)性增長。

技術成熟度的演變量化層面可表示為技術應用滲透率的提升。據《Understanding Gartner’s Hype Cycles》（Gartner，2017），Gartner曲線不同階段的技術成熟度、達到成熟度時間、市場滲透率之間存在一定的對應關系。例如，在技術觸發(fā)期，技術仍然處于實驗室或者初期階段，達到成熟度仍需5~10年或者10年以上，市場滲透率（以目標用戶使用數量占比）低于1%或者在1%~5%之間。據中科院科技創(chuàng)新投資產業(yè)聯(lián)盟2022年5月微信公眾號文，根據經驗，若市場滲透率達到15%，將迎來爆發(fā)式增長。

（二）3D 打印或已過行業(yè)期望高速增長泡沫期，進入產業(yè)化發(fā)展新階段

對應Gartner曲線，3D打印行業(yè)在經歷技術觸發(fā)時期以及隨后的期望快速膨脹期后，在21世紀10s中后期，逐步擺脫泡沫期、實現(xiàn)穩(wěn)步復蘇，并預計隨著技術成熟度提高、生產成本下降，迎來新的產業(yè)化發(fā)展階段。以下是結合Gartner曲線以及Wohlers發(fā)布的《Wohlers report 2022》對3D打印歷史的回顧分析：1. 1987年增材制造首次實現(xiàn)商業(yè)應用，諸多公司開始行業(yè)內首次布局。3D系統(tǒng)公司在1987年發(fā)明立體光刻技術并制造世界第一臺商用增材制造機器SLA-1，是曾廣泛流行的SLA 250機器前身。隨后杜邦、樂泰等公司開始立體光刻技術的商業(yè)化應用。
2. 上世紀九十年代，增材制造技術路線、使用材料開始初步的多樣化探索。1991年，Stratasys的熔融沉積建模（FDM）、Cubital的實體地面固化（SGC）以及Helisys的層壓物體制造（LOM）三項新的增材制造技術實現(xiàn)商業(yè)化；1994年，ModelMaker使用噴墨打印沉積蠟材料；1998年，Optomec將其基于桑迪亞國家實驗室開發(fā)的激光工程近凈成型（LENS）金屬粉末系統(tǒng)商業(yè)化。
3. 2000年以后增材制造設備的商業(yè)化開發(fā)進程明顯加快，種類日益多樣。2000年7月Stratasys推出了Prodigy，一種使用FDM技術生產ABS塑料的零件。2003年，Sony開始在美國銷售立體光刻機。2006年，3D系統(tǒng)公司發(fā)布面向牙科市場的InVision 3D打印機和3D掃描儀。
4. 2005年桌面3D打印興起以來，技術迅速取得突破的同時與消費者的聯(lián)系日益緊密，外界對其行業(yè)發(fā)展期望快速增長。2006年，Z Corp.推出手持式3D掃描儀。2008年，Shapeways開始為消費者提供3D定制打印零件的服務。2009年EOS開始出售可以加工高溫材料的激光燒結機。同年Solidscape推出3D牙科打印機。
5. 2010年開始，3D打印行業(yè)設備出現(xiàn)低價趨勢，設備廠商之間合作、并購等商業(yè)聯(lián)系頻繁，3D打印技術投入初始應用。2010年，Z Corp.發(fā)布兩款低成本打印機，單色打印機售價低于15000美元，彩色打印機售價低于25000美元，行業(yè)向低成本打印機發(fā)展。同年，Stratasys將其SMART支持功能擴展到更多機器，使得3D打印時間最多縮短14%，并于2011年收購3D打印設備提供商Solidscape。Materialise發(fā)布用于金屬增材制造的Magics Metal SG支持生成軟件。2011年，意大利制造商CRP Technology推出新型激光燒結材料WindForm LX 2.0，對應Gartner曲線，媒體報道與市場炒作引導外界期望在2012-2015年達到頂峰。這種期望帶來3D打印領域上市公司股票的非理性繁榮，3D Systems、Stratasys、Voxeljet等3D打印公司股價與估值均達到歷史新高或者接近新高。但隨著技術突破未達到預期、諸多下游應用行業(yè)成本降低障礙等因素，大眾預期回落，海外相關企業(yè)市值迅速下跌。
6. 2015年以后，行業(yè)發(fā)展泡沫破裂，逐步進入穩(wěn)步復蘇期，金屬3D打印工業(yè)化程度快速發(fā)展。3D Systems、Stratasys等公司股價在2016年恢復到2012年以前水平，至此行業(yè)發(fā)展出現(xiàn)一定的泡沫破裂，隨后逐漸進入穩(wěn)步復蘇期。3D打印技術在此階段取得重大進步并展現(xiàn)出一定的工業(yè)潛力。2015年，塑料3D打印開始能夠廣泛用于模具、夾具以及固定裝置的生產，這一技術很快用于汽車工業(yè)中；同時金屬3D打印也開始在航空航天等高科技產業(yè)中實現(xiàn)應用。根據惠普官網消息，惠普在2018年宣布銷售世界最先進的金屬3D打印機HP Metal Jet，可打印具有機械功能的最終零件，并且宣稱其為大規(guī)模生產而設計且生產效率比其他打印方法高50倍。

當前，3D打印有望逐步進入Gartner曲線生產高峰期，并展現(xiàn)出重要工業(yè)潛力。
1. 3D打印有望成為批量生產和最終零部件生產的可行性工業(yè)制造解決方案之一。
根據Hubs發(fā)布《3D Printing Trend Report 2022》，對應Gartner曲線，3D打印行業(yè)在2020年后逐步進入生產高峰期，這意味著3D打印不再只適用于原型模具設計，而有望成為批量生產和最終零部件生產的可行性工業(yè)制造解決方案，2021年以來3D打印已可以用于系列化產品的生產。
2. 更快的交付周期和更高的幾何復雜性為3D打印帶來了更廣闊的市場。3D打印正在發(fā)展成熟并展現(xiàn)出重要的工業(yè)潛力，Hubs最新調查結果預計2023年全球3D打印市場規(guī)模將達199億美元，同比增長將達17%。
3. 3D打印的主要用途也日益豐富。根據Wohlers Associates發(fā)布的《Wohlers Report 2022》，在所有主要用途中，最終零部件已經成為占比最大的用途，為33.7%，其次原型設計的占比達到24.40%。原型設計即在全面生產之前開發(fā)樣品以供設計評估與迭代等。通過此舉，產品開發(fā)的速度提升，周期變短。
4. 3D打印能夠適用于不同規(guī)模的下游需求。根據Hubs發(fā)布的《3D Printing Trend Report 2022》，在小批量（100-1000個零件）生產中，3D打印可以生產輕質、堅固、結構復雜的零件，為賽車、航空航天業(yè)等青睞。例如GE公司的GE9X發(fā)動機包含300個以上的3D打印最終用途零部件，從而提高了燃油消耗效率。除小批量生產外，3D打印開啟了大規(guī)模定制的選項。例如遠程牙科公司Smile Direct Club使用HP Jet Fushion 3D打印為客戶定制超百萬個牙齒矯正器。此外，3D打印也開啟了批量生產的新時代，例如阿迪達斯聯(lián)合Carbon使用3D打印批量生產名為4DFWD的跑鞋。

二、復盤海外：從美上市 3D 打印企業(yè)看行業(yè)發(fā)展階段

通過觀察海外部分上市3D打印企業(yè)股價表現(xiàn)，看3D打印行業(yè)的Gartner曲線的應用。
一方面，3D打印行業(yè)的特殊發(fā)展時期，一度為行業(yè)上市公司帶來脫離“基本面”的高關注度。結合Gartner曲線，3D打印行業(yè)在2014年前后經歷了行業(yè)發(fā)展泡沫期，媒體對新技術的狂熱炒作使資本市場給予了業(yè)內部分上市公司前所未有的關注度，3D系統(tǒng)公司、Stratasys等上市公司估值與基本面相背離，并且不符合彼時行業(yè)實際的發(fā)展水平。另一方面，行業(yè)內上市企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與業(yè)務方向各不相同，其公司規(guī)模、市場占有率與行業(yè)整體發(fā)展有所錯位。除此之外，GE等公司作為3D打印的有力終端消費者加大在該領域的布局，多通過并購等方式自主擁有3D打印能力，客觀上對部分美國部分上市3D打印企業(yè)造成一定競爭。
（一）3D 系統(tǒng)：盈利能力受限于多領域滲透不足，特殊周期下估值泡沫

多年布局下，3D系統(tǒng)已實現(xiàn)多領域3D打印應用全流程覆蓋。3D系統(tǒng)公司（股票代碼：DDD.N）于1993年成立于美國特拉華州，向全球客戶提供全面的3D打印解決方案，包括塑料和金屬3D打印機、材料、數字設計工具、定制服務等。公司的3D打印機類型多樣，包括立體光刻（SLA）、選擇性激光燒結（SLS）、直接金屬打印機（DMP）、多點噴射打印機（MJP）和彩色噴射打印機（CJP），滿足醫(yī)療保健、航空航天、汽車和耐用品等應用場景的不同需求。公司的打印機大多使用自主開發(fā)且銷售的專有材料，包括塑料、尼龍、金屬、聚合物牙科材料等，同時通過第三方的研發(fā)和購買補充材料組合。為了實現(xiàn)價值鏈全流程覆蓋，公司還提供設計工具、掃描儀、模擬器等產品和維修培訓服務。多環(huán)節(jié)覆蓋下，公司營業(yè)收入位于同業(yè)前列。在全球主要上市3D打印公司中（AM3D.DF、VJET.N、DDD.N、SSYS.O、688333.SH），2022年以美元結算下，公司營收位居第一達6.16億美元。

21世紀10s年代，3D系統(tǒng)公司營收波動較大，短期并購推動營收增長，可持續(xù)性有限。公司下游應用廣泛易受宏觀因素影響，階段性營收增長的主要推力為并購擴張。
自1990年以來，公司營收規(guī)模持續(xù)增長，但增長率波動較大。一方面，公司消費級品類多樣，營收增速受宏觀經濟影響，如2008-2009年全球經濟衰退造成公司營收下降28%，2010年經濟復蘇拉動營收增長率超過40%。另一方面，增長率受公司自身因素影響，如1994年公司推出新的產品和服務使得營收增長率從19%躍升至39%，2006年銷售渠道受阻導致營業(yè)收入轉增為減?？傮w來看，公司2010-2014年銷售額增加的絕對值最為明顯，但主要來源于企業(yè)并購，自身原有的經營業(yè)績增長較為平緩。不完全統(tǒng)計，2009年至2014年初，公司累計發(fā)生40余次并購交易，累計貢獻超過40%的營收。但并購推動營收增長的方式不具有長期持續(xù)性，3D系統(tǒng)公司在2014年以后并購活動大幅減少，營收貢獻有限。

盈利能力受產品的廣泛布局限制，過高的銷售及一般行政費用較大限制公司盈利能力的提升。公司毛利率水平長期較為穩(wěn)定，但凈利率較低且波動較大。與鉑力特相比，3D系統(tǒng)的銷售管理費用率約為40%，接近鉑利特的三倍，原因可能是鉑利特專注于航空航天細分領域，客戶結構較為穩(wěn)定，而3D系統(tǒng)產品下游市場廣闊，受到廣泛產品線中來自傳統(tǒng)生產模式和同業(yè)的高度分散的競爭。與傳統(tǒng)生產模式的競爭，導致在銷售傭金、廣告等方面投入較大；在與同業(yè)的競爭中，專利過期會降低行業(yè)的進入壁壘，允許新公司以較低成本獲得快速成長，從而對3D系統(tǒng)形成威脅。例如，美國3D打印公司MakerBot在2009年至2013年推出了低成本解決方案，達到了260%的復合年增長率。另外公司涉及維護自己的知識產權和涉嫌侵犯第三方知識產權的糾紛訴訟較多，如2011年訴訟費用增加140萬美元，占同期銷售管理費用增加量的8%。3D系統(tǒng)的研發(fā)支出和資本支出比重走勢趨同、呈現(xiàn)周期性波動，初步判斷公司在技術開發(fā)和產能擴建上均有布局。

3D打印行業(yè)期望膨脹為3D系統(tǒng)公司帶來高估值，不符合其盈利潛力現(xiàn)實預期。結合上文Gartner曲線，3D打印行業(yè)在2012-2014年或處于歷史以來大眾期望的最高點。
大眾期待與媒體炒作使得3D打印行業(yè)內眾多公司受到資本市場的關注，3D系統(tǒng)公司股價在2014年3月創(chuàng)歷史新高，其高估值超出了其未來盈利能力的現(xiàn)實預期，更多是一種市場情緒的表達。隨后，隨著市場情緒的冷卻以及公司盈利不達預期、行業(yè)競爭加劇，3D系統(tǒng)公司股價在同年出現(xiàn)高達50%以上的跌幅。隨后3D打印行業(yè)擺脫期望膨脹時期，行業(yè)估值泡沫刺破，市場評價以及公司估值回歸理性。

（二）美國 GE：主機廠以并購布局 3D 打印，主導美航空航天應用市場

3D打印技術滿足航空航天零部件制造和研發(fā)的主要目標，該領域增長潛力較大。3D打印在航空航天領域主要應用于飛機、發(fā)動機、航天等精密零部件的設計與制造等方向。它能夠縮短設計和測試時間，減輕零部件重量，提高燃料效率，滿足下游產品對于復雜結構的需求等。與其他應用領域相比，航空航天領域注重安全與性能，價格敏感度較低，使得3D打印在該領域率先發(fā)展。據EY2016年發(fā)布的《If 3D printing has changed the industries of tomorrow, how can your organization get ready today?》，EY稱航空航天當前為3D打印滲透率最高的應用，且未來“最有”可能成為規(guī)模較大的市場。據Skyquest發(fā)布的《全球航空航天3D打印市場洞察》，全球航空航天 3D 打印市場規(guī)模在2021年為16億美元，并有望從2022年的19.4億美元增長到2030年的91.6億美元，在預測期間（2023-2030年）的復合年增長率為21.4%。

GE公司作為終端客戶，通過并購策略以及自身技術開發(fā)掌握3D打印能力，在一定程度上主導美國3D打印行業(yè)下游航空航天市場。根據Engineering官網對GE Additive媒體公關經理Rick Kenndey的采訪，2004年，GE在對新型LEAP噴氣發(fā)動機的探索中委托其合作商莫里斯科技生產3D打印金屬零部件。從此GE開始了對3D打印領域的探索。2012年，GE收購莫里斯科技及其姐妹公司RQM，至此完全進入3D打印領域。Kenndey披露，GE的定位是做增材制造行業(yè)的中心，而非從其他廠商手中購買3D打印設備。2016年，GE獲得了世界領先的金屬3D打印機制造商Concept Laser（一家提供激光增材機的德國公司）75%的股份和Arcam（一家提供電子束增材機的瑞典公司）76%的股份，從此成為3D打印領域的核心參與者。

GE公司從2004年接觸增材制造技術開始，通過不斷并購，實現(xiàn)從增材制造的使用方到服務提供方的轉變。收購莫里斯科技和RQM為GE Aviation作為一家使用3D打印的公司奠定了基礎，而收購Arcam和Concept Laser則使GE Aviation成為一家3D打印機制造商。據GE公司官網，2016年，GE決定成立一個全新的專注于添加劑行業(yè)的業(yè)務——銷售添加劑機器、添加劑粉末和工程咨詢服務。此外，GE公司官網在2017年11月披露，GE已經成功收購比利時3D打印仿真軟件提供商GeonX。這次并購有利于改進增材制造工藝并最大限度地降低開發(fā)成本。Engineering披露，3D打印已在GE的六項業(yè)務中實施，同時GE擁有346項粉末金屬相關的專利。GE正在迅速而有力地改變制造業(yè)。
GE在航空航天領域對3D打印的探索為工業(yè)規(guī)?；瘧脦硇碌纳a力水平，同時拓寬了3D打印行業(yè)的邊界。據鉑力特招股說明書，以燃油噴嘴為例，美國GE增材制造公司已經采用SLM技術打印了超過3萬個航空發(fā)動燃油噴嘴，實際應用于LEAP發(fā)動機（我國C919飛機選用的發(fā)動機），采用3D打印技術比傳統(tǒng)生產將零部件數量從20個降為3個，重量減少25%，使用壽命延長到5倍，燃油效率也大大提升。
Engineering披露，除LEAP這種大型飛機的發(fā)動機外，GE與Textron Aviation合作生產的Cessna Denali螺旋槳飛機的發(fā)動機通過3D打印將855個零部件減少到了僅12個。根據GE官網的說明，與同類發(fā)動機相比，這款名為GE93的先進渦輪螺旋槳發(fā)動機的燃油消耗量減少了20%，功率增加了10%。此外，金屬增材制造對于工程設計產生革命性影響的例子是GE航空的ATP產品，GE Aviation工程師能夠將855個減材制造零件減少到12個獨特復雜的增材制造零件（占發(fā)動機總架構的35%），從而減輕了重量、成本并提高了性能。GE業(yè)務現(xiàn)在有超過10000種增材部件在運營。

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