蘋果秋季“春晚”即將開幕，今天甚至有人提前放出了疑似蘋果 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

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

　　十五年前，蘋果公司買光了全球一萬多臺最先進的 CNC 機床，最終做出了一體成型鋁合金機身的 MacBook Pro，打破了當時高端精密制造的天花板。

▲圖片來源：TIME

　　蘋果天才設計師喬尼·艾夫(Jony Ive)說，這項工藝實現(xiàn)了“行業(yè)聞所未聞的精度”。

　　CNC 機床在當時已經(jīng)存在了幾十年，但受限于昂貴成本，應用一直較為小眾。蘋果第一次將其用在了銷量百萬、千萬的消費電子產(chǎn)品上，全球 CNC 市場能夠發(fā)展至今天超 300 億美元的規(guī)模，蘋果的帶動功不可沒。

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

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

　　最近，彭博社記者馬克·古爾曼發(fā)文稱蘋果將在 Apple Watch 中引入 3D 打印技術來生產(chǎn)鋼制底盤。無獨有偶，天風證券分析師郭明祺早在一個多月前就接連發(fā)文提到，蘋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、金橙子等一系列企業(yè)開始被業(yè)內廣泛討論關注，從年初至消息前后股價高點，多家企業(yè)的股價漲幅超過 50%。不過近期概念股股價均有所回調。

　　在郭明祺爆料的蘋果 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(jù)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，來源：榮耀

　　蘋果采用新技術，初期往往都會以“壟斷”供應鏈的方式出現(xiàn)，而此次不但核心供應商與榮耀重合，連發(fā)布進度也被搶先一步。當然，蘋果用在手表中的 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，但蘋果和榮耀的這一系列操作，著實引起了行業(yè)對于 3D 打印這項誕生了 40 多年的技術的重新關注。

　　為什么 3D 金屬打印會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)都是什么來頭、幾家公司背后藏著哪些“低調大佬”?蘋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，從榮耀到蘋果，3D 打印怎么突然就被推到了風口浪尖?

　　提起“3D 打印”這個詞，大部分人都不會陌生，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。

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

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

　　此前 3D 打印技術應用最廣泛的領域是航空航天和醫(yī)療，比如做火箭的零部件、做飛機的發(fā)動機、做鈦合金的人造關節(jié)、特殊材料的人造骨骼等。

▲2021 年全球增材制造市場份額，來源：天風證券

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

　　3D 打印技術的優(yōu)勢很明顯，不論零部件是什么樣的復雜結構，3D 打印都可以實現(xiàn)，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 3D 打印是一種“增材制造”，在材料利用率上會更高，更加環(huán)保和節(jié)約。

　　但 3D 打印技術卻并不是萬能的，因為其短板也十分突出，相對于傳統(tǒng)高精密加工最高做到“納米級”的精度，3D 打印技術生產(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(tǒng)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 CNC 工序進行后段處理。就爆料信息來看，3D 打印和 CNC 工藝更像是并行互補關系，而非替代關系。

　　最后，3D 打印技術的加工效率也并不高，相較于傳統(tǒng)高精密制造中常常見到的大規(guī)模生產(chǎn)，比如富士康的 iPhone 產(chǎn)線，3D 打印技術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題，也就找到了部分答案。

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

　　根據(jù)研究機構 IDC 數(shù)據(jù)，2022 年榮耀在中國折疊屏市場的銷量約為 20 萬部，具體到某一部機型的某一批發(fā)貨，規(guī)模還會更小。

　　根據(jù)研究機構 Canalys 數(shù)據(jù)，蘋果 Apple Watch Ultra 自去年 9 月發(fā)布至今，總計銷量為 110 萬只，占蘋果 Apple Watch 系列產(chǎn)品總銷量的 7.3%。

▲Apple Watch Ultra

　　同時值得注意的是，蘋果 Apple Watch Ultra 是一款售價超過 6000 元的智能手表，榮耀 Magic V2 也是一款起售價 9000 元的智能手機。

　　當然，沒有一家廠商采用新技術是為了增加成本。根據(jù)郭明祺爆料，他認為 3D 打印技術會降低蘋果 Apple Watch Ultra 鈦合金零部件的生產(chǎn)成本，同時對于蘋果達成一些綠色環(huán)保方面的目標會更加有利。

　　此外根據(jù)一份國內 3D 打印產(chǎn)業(yè)相關機構的內部會議紀要，3D 打印技術在消費電子領域的應用，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、終端客戶認可等多方面因素影響。

　　這些領域技術和產(chǎn)業(yè)的完善都對 3D 打印技術落地消費電子市場起著關鍵作用。

　　二、從美國老牌巨頭到國內 3D 打印第一股，蘋果榮耀看中的公司都是什么來頭?

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

　　一直以來，蘋果在供應鏈中尋找合作伙伴的宗旨都可以簡單總結為：“只要最好”。并且蘋果常常會獨家占有相關技術或工藝一段時間，實現(xiàn)產(chǎn)品體驗上“人無我有”的獨特優(yōu)勢。

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

　　在 3D 打印設備的激光零部件方面，蘋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 打印領域最擅長的就是 3D 金屬打印，可以說是“專業(yè)對口”，華曙高科這邊，其在 3D 打印設備、材料以及操作系統(tǒng)、軟件等方面均有布局，技術自主化程度高是其突出特點。

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

　　鉑力特的創(chuàng)始人之一、首席科學家黃衛(wèi)東是西北工業(yè)大學教授，也是國家科技部 3D 打印專家組首席專家，其董事長薛蕾以及核心工藝技術負責人趙曉明等均參與過 863、973、國防基礎科研等項目，參與“機、箭、彈、星”等領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 打印領域知名科學家，他畢業(yè)于美國科羅拉多礦業(yè)大學，是應用數(shù)學、材料科學博士，在 DTM 公司、3DSystem 這些全球 3D 打印領域的巨頭企業(yè)中擔任過技術總監(jiān)。

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

　　華曙高科通過金屬 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 打印的相關共同研制協(xié)議，鉑力特通過金屬 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)動機上。

　　鉑力特的客戶包括航天科工、中國商飛、中核集團、中船重工等，其行業(yè)地位可見一斑。

　　從技術和產(chǎn)品實力以及行業(yè)地位來看，蘋果選擇這兩者作為 3D 打印設備的供應商，也就順理成章了。

　　說完了兩家國內設備供應商，我們來看看美國激光零部件供應商 IPG 光電。激光相關零部件也是 3D 打印設備中最為核心的部分。

▲IPG 光電的激光器產(chǎn)品，來源：IPG 官網(wǎng)

　　曾有人調侃道，美國科技進步要靠俄羅斯人和中國人：引領 AI 進步的 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)科學院無線電工程與電子研究所，專攻激光材料物理，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，一直是人類科技領域繞不開的一件事，高端 3D 金屬打印設備中核心的激光發(fā)射系統(tǒng)極為復雜，簡單理解，它核心就是要做一件事：控制好光線，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。

▲年初至今 IPG 光電股價走勢，來源：谷歌財經(jīng)

　　總體來看，從激光器領域的老牌技術巨頭，到國內 3D 打印領域的兩大龍頭企業(yè)，從硬核技術布局到下游落地應用，蘋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”。

　　不過上述這些設備供應商以及激光器核心供應商，都不是實際通過 3D 打印技術生產(chǎn) Apple Watch 的廠商，蘋果大概率還是將這些設備采購過來交由富士康、立訊精密、仁寶、廣達等代工廠商生產(chǎn)。

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

　　蘋果的入局讓人們對 3D 打印技術在消費電子領域的應用有了新的期待，當我們深入產(chǎn)業(yè)后會發(fā)現(xiàn)，3D 打印市場近年來整體規(guī)模沒有出現(xiàn)明顯增長，整體體量相較傳統(tǒng)精密制造市場仍有不小的差距，但研究機構對其增長預期普遍較高。

　　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，并非沒有機會。

　　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)，其營收規(guī)模相較于一些傳統(tǒng)老牌果鏈企業(yè)仍然較小，2022 年鉑力特營收 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(guī)模來看，鉑力特最新市值為 188 億元，華曙高科為 137 億元，而金太陽、金橙子這種體量較小的則在 30 億元左右。

　　根據(jù)研究機構 Wohlers 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年全球 3D 打印市場規(guī)模在 152 億美元左右，但 2030 年的市場規(guī)模預計將增長至 853 億美元，成長空間不容小覷。

▲全球 3D 打印市場規(guī)模預測，來源：天風證券

　　根據(jù)貝哲斯咨詢報告，2022 年全球精密零件市場規(guī)模超過了 9250 億元，約為全球 3D 打印市場規(guī)模的 10 倍，到 2028 年，預計精密零件市場規(guī)模會增至 12000 億元左右，其增長空間顯然是要低于 3D 打印市場的。

　　這背后，除了蘋果和榮耀這些消費電子領域的新玩家入局，全球航空航天競賽的火爆、電動汽車的快速普及發(fā)展以及醫(yī)療健康領域的需求增長，都有望讓 3D 打印市場的發(fā)展迎來新的“黃金時期”。

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

　　3D 打印技術起源于美國，美國也率先將 3D 打印產(chǎn)業(yè)上升到了國家戰(zhàn)略的高度，歐洲這邊則更加強調 3D 金屬打印技術的發(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(qū)激光熔融(SLM)這一 3D 金屬打印領域的核心技術工藝，全球 3D 打印市場長期被歐美巨頭把持。

▲2021 年全球 3D 打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結構分布，來源：天風證券

　　德國擁有全球最大的金屬 3D 打印設備廠商 EOS，前文提到的極為關鍵的 SLM 技術就是由 EOS 率先實現(xiàn)的商業(yè)化。美國 3D Systems 則是全球銷售規(guī)模最大的 3D 打印解決方案供應商。

　　國內 3D 打印技術研究起步稍晚，但近年來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 打印的部分技術領域已經(jīng)可以躋身全球第一梯隊。

　　近年來國內 3D 打印產(chǎn)業(yè)的崛起，離不開政策的扶植，在 2021 年 3 月國務院發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)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發(fā)展方面的重要性，并且將增材制造作為未來規(guī)劃發(fā)展的重點領域，而 3D 打印正是增材制造市場的重要組成部分。

　　目前對于國內 3D 打印企業(yè)來說，實現(xiàn)更核心領域技術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，仍然高度依賴進口。

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

　　根據(jù)天風證券研究報告，核心技術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)展的關鍵因素。

　　結語：3D 打印風口已至，用技術說話仍是硬道理

　　蘋果和榮耀的新動作，讓產(chǎn)業(yè)的更多目光聚焦于 3D 打印技術，蘋果的押寶也側面證明國內企業(yè)在 3D 打印領域的技術和能力積累已經(jīng)走在了全球前列，國內 3D 打印產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展，值得進一步關注。

　　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，同時隨著航空航天、電動汽車等行業(yè)的火熱發(fā)展，3D 打印技術的應用潛力不容小覷。

　　可以看到，產(chǎn)業(yè)的崛起離不開各方積極參與推動，但真正想站在產(chǎn)業(yè)鏈頂端，用技術說話仍然是硬道理。

　　未來 3D 打印市場有望成長為千億美元市場，蘋果的入局能否掀起風浪，加速這一目標的實現(xiàn)，仍充滿不確定性。