蘋(píng)果秋季“春晚”即將開(kāi)幕，今天甚至有人提前放出了疑似蘋(píng)果 iPhone 15 Pro 的真機包裝照片，吊足了胃口。

▲網(wǎng)傳 iPhone 15 Pro 真機包裝諜照

　　不過(guò)在手機之外，蘋(píng)果今年的新款 Apple Watch 上或許還藏了了一個(gè)對消費電子產(chǎn)業(yè)影響更加深遠的“大招”——3D 金屬打印。

　　十五年前，蘋(píng)果公司買(mǎi)光了全球一萬(wàn)多臺最先進(jìn)的 CNC 機床，最終做出了一體成型鋁合金機身的 MacBook Pro，打破了當時(shí)高端精密制造的天花板。

▲圖片來(lái)源：TIME

　　蘋(píng)果天才設計師喬尼·艾夫(Jony Ive)說(shuō)，這項工藝實(shí)現了“行業(yè)聞所未聞的精度”。

　　CNC 機床在當時(shí)已經(jīng)存在了幾十年，但受限于昂貴成本，應用一直較為小眾。蘋(píng)果第一次將其用在了銷(xiāo)量百萬(wàn)、千萬(wàn)的消費電子產(chǎn)品上，全球 CNC 市場(chǎng)能夠發(fā)展至今天超 300 億美元的規模，蘋(píng)果的帶動(dòng)功不可沒(méi)。

　　十五年過(guò)去了，幾乎所有的高端消費電子產(chǎn)品都離不開(kāi) CNC 工藝。

　　而十五年后的今天，蘋(píng)果似乎又將在“生產(chǎn)工藝”這件事上掀起一股新風(fēng)暴。

　　最近，彭博社記者馬克·古爾曼發(fā)文稱(chēng)蘋(píng)果將在 Apple Watch 中引入 3D 打印技術(shù)來(lái)生產(chǎn)鋼制底盤(pán)。無(wú)獨有偶，天風(fēng)證券分析師郭明祺早在一個(gè)多月前就接連發(fā)文提到，蘋(píng)果即將在今年下半年發(fā)布的新款 Apple Watch Ultra 中采用由 3D 打印技術(shù)生產(chǎn)的鈦合金結構件。

　　消息曝出前后，國內鈦合金 3D 打印概念股曾迎集體沖高，鉑力特、華曙高科、金太陽(yáng)、金橙子等一系列企業(yè)開(kāi)始被業(yè)內廣泛討論關(guān)注，從年初至消息前后股價(jià)高點(diǎn)，多家企業(yè)的股價(jià)漲幅超過(guò) 50%。不過(guò)近期概念股股價(jià)均有所回調。

　　在郭明祺爆料的蘋(píng)果 3D 鈦合金打印供應鏈企業(yè)中，鉑力特、華曙高科榜上有名，二者均為主要設備供應商，而核心激光零部件供應商則為美國 IPG 光電(IPG Photonics)。

　　值得一提的是，今年 7 月中旬，榮耀發(fā)布的折疊屏手機榮耀 Magic V2，其鉸鏈的軸蓋也是由 3D 打印工藝制成，材料中同樣有鈦合金。根據供應鏈信息，榮耀 3D 鈦合金打印工藝的供應商中同樣包含 IPG 光電和鉑力特。

▲榮耀 3D 鈦合金打印折疊屏鉸鏈軸蓋概念圖，來(lái)源：榮耀

　　蘋(píng)果采用新技術(shù)，初期往往都會(huì )以“壟斷”供應鏈的方式出現，而此次不但核心供應商與榮耀重合，連發(fā)布進(jìn)度也被搶先一步。當然，蘋(píng)果用在手表中的 3D 打印鈦合金零部件究竟是什么樣子、工藝難度如何尚未可知，但蘋(píng)果和榮耀的這一系列操作，著(zhù)實(shí)引起了行業(yè)對于 3D 打印這項誕生了 40 多年的技術(shù)的重新關(guān)注。

　　為什么 3D 金屬打印會(huì )率先用在折疊屏和智能手表中，而不是直接用在手機里?這些“榜上有名”的 3D 打印企業(yè)都是什么來(lái)頭、幾家公司背后藏著(zhù)哪些“低調大佬”?蘋(píng)果和榮耀紛紛押寶的 3D 金屬打印，能否復制當年 CNC 工藝的崛起之路?我們將深入產(chǎn)業(yè)，嘗試找到答案。

　　一、從折疊屏到手表，從榮耀到蘋(píng)果，3D 打印怎么突然就被推到了風(fēng)口浪尖?

　　提起“3D 打印”這個(gè)詞，大部分人都不會(huì )陌生，畢竟近幾年 3D 打印的產(chǎn)品正逐漸被更多普通消費者所接觸到。

　　實(shí)際上，3D 打印技術(shù)的誕生最早可以追溯到上世紀 80 年代，至今已經(jīng)過(guò)去了四十多年，但這一技術(shù)用在大眾消費電子產(chǎn)品中，卻并不常見(jiàn)。

　　3D 打印技術(shù)的優(yōu)勢和短板都非常明顯，這也注定了其應用范圍并不是無(wú)限的。

　　此前 3D 打印技術(shù)應用最廣泛的領(lǐng)域是航空航天和醫療，比如做火箭的零部件、做飛機的發(fā)動(dòng)機、做鈦合金的人造關(guān)節、特殊材料的人造骨骼等。

▲2021 年全球增材制造市場(chǎng)份額，來(lái)源：天風(fēng)證券

　　從這些應用中，我們不難總結出一些關(guān)鍵詞：少量、昂貴、高度定制化、結構復雜精密。

　　3D 打印技術(shù)的優(yōu)勢很明顯，不論零部件是什么樣的復雜結構，3D 打印都可以實(shí)現，并且不需要制造模具，不需要使用龐大的機床和復雜的金屬鍛造工藝。

　　同時(shí) 3D 打印是一種“增材制造”，在材料利用率上會(huì )更高，更加環(huán)保和節約。

　　但 3D 打印技術(shù)卻并不是萬(wàn)能的，因為其短板也十分突出，相對于傳統高精密加工最高做到“納米級”的精度，3D 打印技術(shù)生產(chǎn)的零部件尺寸精度在±0.1 毫米左右，并且加工出的零件表面平整度也要弱于傳統工藝。

　　郭明祺在爆料中提到，在鈦合金 3D 打印之后，零部件仍然需要經(jīng)過(guò) CNC 工序進(jìn)行后段處理。就爆料信息來(lái)看，3D 打印和 CNC 工藝更像是并行互補關(guān)系，而非替代關(guān)系。

　　最后，3D 打印技術(shù)的加工效率也并不高，相較于傳統高精密制造中常常見(jiàn)到的大規模生產(chǎn)，比如富士康的 iPhone 產(chǎn)線(xiàn)，3D 打印技術(shù)往往用于小批量的復雜零部件制造。

　　看到這里，3D 鈦合金打印為何率先應用在折疊屏和智能手表中的問(wèn)題，也就找到了部分答案。

　　并且蘋(píng)果是使用 3D 打印技術(shù)生產(chǎn)部分金屬零部件，并非整個(gè)智能手表。

　　根據研究機構 IDC 數據，2022 年榮耀在中國折疊屏市場(chǎng)的銷(xiāo)量約為 20 萬(wàn)部，具體到某一部機型的某一批發(fā)貨，規模還會(huì )更小。

　　根據研究機構 Canalys 數據，蘋(píng)果 Apple Watch Ultra 自去年 9 月發(fā)布至今，總計銷(xiāo)量為 110 萬(wàn)只，占蘋(píng)果 Apple Watch 系列產(chǎn)品總銷(xiāo)量的 7.3%。

▲Apple Watch Ultra

　　同時(shí)值得注意的是，蘋(píng)果 Apple Watch Ultra 是一款售價(jià)超過(guò) 6000 元的智能手表，榮耀 Magic V2 也是一款起售價(jià) 9000 元的智能手機。

　　當然，沒(méi)有一家廠(chǎng)商采用新技術(shù)是為了增加成本。根據郭明祺爆料，他認為 3D 打印技術(shù)會(huì )降低蘋(píng)果 Apple Watch Ultra 鈦合金零部件的生產(chǎn)成本，同時(shí)對于蘋(píng)果達成一些綠色環(huán)保方面的目標會(huì )更加有利。

　　此外根據一份國內 3D 打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)機構的內部會(huì )議紀要，3D 打印技術(shù)在消費電子領(lǐng)域的應用，有工藝成本的降低、工藝加工效率和精度的提升、后段配套產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善、終端客戶(hù)認可等多方面因素影響。

　　這些領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的完善都對 3D 打印技術(shù)落地消費電子市場(chǎng)起著(zhù)關(guān)鍵作用。

　　二、從美國老牌巨頭到國內 3D 打印第一股，蘋(píng)果榮耀看中的公司都是什么來(lái)頭?

　　正如前文所說(shuō)，3D 打印技術(shù)雖然誕生多年，但應用在折疊屏手機、智能手表中仍處于初期，技術(shù)層面的挑戰仍然存在。既然有難度，就要找有能力的企業(yè)來(lái)做。

　　一直以來(lái)，蘋(píng)果在供應鏈中尋找合作伙伴的宗旨都可以簡(jiǎn)單總結為：“只要最好”。并且蘋(píng)果常常會(huì )獨家占有相關(guān)技術(shù)或工藝一段時(shí)間，實(shí)現產(chǎn)品體驗上“人無(wú)我有”的獨特優(yōu)勢。

　　不過(guò)這次在 3D 鈦合金打印工藝上，蘋(píng)果和榮耀的核心供應商有所重合，負責蘋(píng)果所需 3D 打印設備生產(chǎn)的兩家廠(chǎng)商為鉑力特和華曙高科，榮耀這邊 3D 打印設備廠(chǎng)商為鉑力特。

　　在 3D 打印設備的激光零部件方面，蘋(píng)果和榮耀的供應商均為美國 IPG 光電。

　　首先我們不妨看看距離我們更近的鉑力特和華曙高科，這兩家公司均為中國大陸科創(chuàng )板上市企業(yè)。

　　于 2011 年成立、2019 年 7 月 22 日科創(chuàng )板掛牌上市的鉑力特被業(yè)內稱(chēng)為“中國 3D 打印第一股”，而華曙高科成立于 2009 年，資歷更老，于今年 4 月 17 日剛剛在科創(chuàng )板登錄上市。

　　鉑力特在 3D 打印領(lǐng)域最擅長(cháng)的就是 3D 金屬打印，可以說(shuō)是“專(zhuān)業(yè)對口”，華曙高科這邊，其在 3D 打印設備、材料以及操作系統、軟件等方面均有布局，技術(shù)自主化程度高是其突出特點(diǎn)。

　　值得一提的是，這兩家公司的創(chuàng )始團隊都有極深的技術(shù)背景，這也側面反映出 3D 打印是一個(gè)技術(shù)導向型的產(chǎn)業(yè)。

　　鉑力特的創(chuàng )始人之一、首席科學(xué)家黃衛東是西北工業(yè)大學(xué)教授，也是國家科技部 3D 打印專(zhuān)家組首席專(zhuān)家，其董事長(cháng)薛蕾以及核心工藝技術(shù)負責人趙曉明等均參與過(guò) 863、973、國防基礎科研等項目，參與“機、箭、彈、星”等領(lǐng)域的工程化批量應用。

　　華曙高科的創(chuàng )始人許小曙同樣是3D 打印領(lǐng)域知名科學(xué)家，他畢業(yè)于美國科羅拉多礦業(yè)大學(xué)，是應用數學(xué)、材料科學(xué)博士，在 DTM 公司、3DSystem 這些全球 3D 打印領(lǐng)域的巨頭企業(yè)中擔任過(guò)技術(shù)總監。

　　根據天風(fēng)證券、國盛證券、浙商證券等多家行業(yè)機構研報，在核心技術(shù)和產(chǎn)品能力方面，鉑力特和華曙高科的 3D 打印設備的關(guān)鍵技術(shù)指標和生產(chǎn)能力都已經(jīng)達到“國際領(lǐng)先水平”。

　　華曙高科通過(guò)金屬 3D 打印設備生產(chǎn)的鋁鎂鈧金屬冰刀已經(jīng)應用在了 2022 年北京冬奧會(huì )中，成為中國短道速滑隊裝備解決方案之一。

▲3D 打印的鋁鎂鈧金屬冰刀，來(lái)源：華曙高科官網(wǎng)

　　鉑力特這邊則與空客簽署了 A350 大型精密零件金屬 3D 打印的相關(guān)共同研制協(xié)議，鉑力特通過(guò)金屬 3D 打印生產(chǎn)的機匣、燃油噴嘴和葉片都已經(jīng)用在了國內航空發(fā)動(dòng)機上。

　　鉑力特的客戶(hù)包括航天科工、中國商飛、中核集團、中船重工等，其行業(yè)地位可見(jiàn)一斑。

　　從技術(shù)和產(chǎn)品實(shí)力以及行業(yè)地位來(lái)看，蘋(píng)果選擇這兩者作為 3D 打印設備的供應商，也就順理成章了。

　　說(shuō)完了兩家國內設備供應商，我們來(lái)看看美國激光零部件供應商 IPG 光電。激光相關(guān)零部件也是 3D 打印設備中最為核心的部分。

▲IPG 光電的激光器產(chǎn)品，來(lái)源：IPG 官網(wǎng)

　　曾有人調侃道，美國科技進(jìn)步要靠俄羅斯人和中國人：引領(lǐng) AI 進(jìn)步的 OpenAI，其創(chuàng )始人薩姆·阿爾特曼(Sam Altman)是俄羅斯移民后代，而全球頂級 AI 芯片巨頭英偉達的創(chuàng )始人黃仁勛則是華裔。

　　這樣的故事也發(fā)生在 3D 打印領(lǐng)域。IPG 光電的創(chuàng )始人、工業(yè)光纖激光器之父瓦倫丁·加蓬賽夫(Valentin Gapontsev)出生于俄羅斯莫斯科，他的父親曾是一名蘇聯(lián)炮兵上尉。

▲瓦倫丁·加蓬賽夫(Valentin Gapontsev)

　　1967 年，加蓬賽夫加入了蘇聯(lián)科學(xué)院無(wú)線(xiàn)電工程與電子研究所，專(zhuān)攻激光材料物理，1990 年他創(chuàng )立了 IPG 光電，并于八年后將總部搬到了美國。

　　對于光的研究，一直是人類(lèi)科技領(lǐng)域繞不開(kāi)的一件事，高端 3D 金屬打印設備中核心的激光發(fā)射系統極為復雜，簡(jiǎn)單理解，它核心就是要做一件事：控制好光線(xiàn)，以極高精度創(chuàng )造出極為復雜的結構。

　　因此 IPG 光電要做的事也就很明確了，造出世界上最精細的高功率半導體激光器。而 IPG 光電激光器的核心優(yōu)勢也正是功率和光束質(zhì)量。值得一提的是，IPG 光電從研發(fā)、設計到最終的生產(chǎn)都是“一條龍”，他們在美國、德國、俄羅斯和意大利都有工廠(chǎng)。

▲年初至今 IPG 光電股價(jià)走勢，來(lái)源：谷歌財經(jīng)

　　總體來(lái)看，從激光器領(lǐng)域的老牌技術(shù)巨頭，到國內 3D 打印領(lǐng)域的兩大龍頭企業(yè)，從硬核技術(shù)布局到下游落地應用，蘋(píng)果和榮耀看重的三家公司，的確都是業(yè)內的翹楚，可謂是“低調大佬”。

　　不過(guò)上述這些設備供應商以及激光器核心供應商，都不是實(shí)際通過(guò) 3D 打印技術(shù)生產(chǎn) Apple Watch 的廠(chǎng)商，蘋(píng)果大概率還是將這些設備采購過(guò)來(lái)交由富士康、立訊精密、仁寶、廣達等代工廠(chǎng)商生產(chǎn)。

　　三、3D 打印產(chǎn)業(yè)仍在“成長(cháng)中”，中國企業(yè)加速追趕

　　蘋(píng)果的入局讓人們對 3D 打印技術(shù)在消費電子領(lǐng)域的應用有了新的期待，當我們深入產(chǎn)業(yè)后會(huì )發(fā)現，3D 打印市場(chǎng)近年來(lái)整體規模沒(méi)有出現明顯增長(cháng)，整體體量相較傳統精密制造市場(chǎng)仍有不小的差距，但研究機構對其增長(cháng)預期普遍較高。

　　3D 打印想要真正復制十五年前 CNC 產(chǎn)業(yè)崛起的成功之路，并非沒(méi)有機會(huì )。

　　目前如鉑力特、華曙高科這樣的國內 3D 打印設備龍頭企業(yè)，其營(yíng)收規模相較于一些傳統老牌果鏈企業(yè)仍然較小，2022 年鉑力特營(yíng)收 9.18 億元，華曙高科則為 4.57 億元，兩者 2022 年的凈利潤均不到 1 億元。

　　從企業(yè)市值規模來(lái)看，鉑力特最新市值為 188 億元，華曙高科為 137 億元，而金太陽(yáng)、金橙子這種體量較小的則在 30 億元左右。

　　根據研究機構 Wohlers 統計數據，2021 年全球 3D 打印市場(chǎng)規模在 152 億美元左右，但 2030 年的市場(chǎng)規模預計將增長(cháng)至 853 億美元，成長(cháng)空間不容小覷。

▲全球 3D 打印市場(chǎng)規模預測，來(lái)源：天風(fēng)證券

　　根據貝哲斯咨詢(xún)報告，2022 年全球精密零件市場(chǎng)規模超過(guò)了 9250 億元，約為全球 3D 打印市場(chǎng)規模的 10 倍，到 2028 年，預計精密零件市場(chǎng)規模會(huì )增至 12000 億元左右，其增長(cháng)空間顯然是要低于 3D 打印市場(chǎng)的。

　　這背后，除了蘋(píng)果和榮耀這些消費電子領(lǐng)域的新玩家入局，全球航空航天競賽的火爆、電動(dòng)汽車(chē)的快速普及發(fā)展以及醫療健康領(lǐng)域的需求增長(cháng)，都有望讓 3D 打印市場(chǎng)的發(fā)展迎來(lái)新的“黃金時(shí)期”。

　　值得一提的是，在 3D 打印市場(chǎng)快速成長(cháng)的浪潮中，中國企業(yè)已經(jīng)逐漸走到舞臺中央，快速縮小著(zhù)與歐美巨頭的差距，3D 打印賽道無(wú)疑會(huì )成為中國先進(jìn)制造領(lǐng)域的一大重要發(fā)力方向。

　　3D 打印技術(shù)起源于美國，美國也率先將 3D 打印產(chǎn)業(yè)上升到了國家戰略的高度，歐洲這邊則更加強調 3D 金屬打印技術(shù)的發(fā)展，從 1988 年美國 3D Systems 公司造出全球第一臺 3D 打印設備 SLA250，到 2002 年德國成功研制出選區激光熔融(SLM)這一 3D 金屬打印領(lǐng)域的核心技術(shù)工藝，全球 3D 打印市場(chǎng)長(cháng)期被歐美巨頭把持。

▲2021 年全球 3D 打印行業(yè)規模區域結構分布，來(lái)源：天風(fēng)證券

　　德國擁有全球最大的金屬 3D 打印設備廠(chǎng)商 EOS，前文提到的極為關(guān)鍵的 SLM 技術(shù)就是由 EOS 率先實(shí)現的商業(yè)化。美國 3D Systems 則是全球銷(xiāo)售規模最大的 3D 打印解決方案供應商。

　　國內 3D 打印技術(shù)研究起步稍晚，但近年來(lái)追趕的速度卻不容小覷。目前中國的 3D 打印設備裝機量已經(jīng)達到了全球第二，在一些高性能復雜的大型金屬結構件 3D 打印的部分技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)可以躋身全球第一梯隊。

　　近年來(lái)國內 3D 打印產(chǎn)業(yè)的崛起，離不開(kāi)政策的扶植，在 2021 年 3 月國務(wù)院發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》中，就明確提到了發(fā)展增材制造在制造業(yè)核心競爭力提升與智能制造技術(shù)發(fā)展方面的重要性，并且將增材制造作為未來(lái)規劃發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，而 3D 打印正是增材制造市場(chǎng)的重要組成部分。

　　目前對于國內 3D 打印企業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)現更核心領(lǐng)域技術(shù)的突破仍是他們努力的重要方向，比如目前 3D 打印設備所需要的核心元器件，包括振鏡和激光器，仍然高度依賴(lài)進(jìn)口。

　　以華曙高科為例，其 2021 年的激光器進(jìn)口比例超過(guò) 86%，而振鏡的進(jìn)口比例達到了 100%，兩種核心器件的進(jìn)口國主要是美國和德國。

　　根據天風(fēng)證券研究報告，核心技術(shù)的突破和尖端人才的獲取是影響中國 3D 打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

　　結語(yǔ)：3D 打印風(fēng)口已至，用技術(shù)說(shuō)話(huà)仍是硬道理

　　蘋(píng)果和榮耀的新動(dòng)作，讓產(chǎn)業(yè)的更多目光聚焦于 3D 打印技術(shù)，蘋(píng)果的押寶也側面證明國內企業(yè)在 3D 打印領(lǐng)域的技術(shù)和能力積累已經(jīng)走在了全球前列，國內 3D 打印產(chǎn)業(yè)的后續發(fā)展，值得進(jìn)一步關(guān)注。

　　如今高端化、定制化、精密化已經(jīng)成為消費電子產(chǎn)品發(fā)展的大趨勢，同時(shí)隨著(zhù)航空航天、電動(dòng)汽車(chē)等行業(yè)的火熱發(fā)展，3D 打印技術(shù)的應用潛力不容小覷。

　　可以看到，產(chǎn)業(yè)的崛起離不開(kāi)各方積極參與推動(dòng)，但真正想站在產(chǎn)業(yè)鏈頂端，用技術(shù)說(shuō)話(huà)仍然是硬道理。

　　未來(lái) 3D 打印市場(chǎng)有望成長(cháng)為千億美元市場(chǎng)，蘋(píng)果的入局能否掀起風(fēng)浪，加速這一目標的實(shí)現，仍充滿(mǎn)不確定性。