小米,、蘋果,、榮耀等3C廠商飛來大單，金屬3D打印材料企業(yè)持續(xù)爆發(fā)

導(dǎo)讀：在2024年開局之際,，各大消費(fèi)電子（3C）巨頭紛紛推出新品,，贏得了受眾的青睞。其中,，作為受眾群體占比較大的領(lǐng)域,，手機(jī)生產(chǎn)商也開始嘗試在產(chǎn)品生產(chǎn)流程中引入3D打印等新興技術(shù)，以求縮短生產(chǎn)周期和降低成本,�,？梢灶A(yù)見，手機(jī)等3C產(chǎn)品的制造轉(zhuǎn)型也將為金屬3D打印材料供應(yīng)商帶來崛起甚至爆發(fā)的契機(jī),。

2024年2月23日,，南極熊獲悉,，小米在昨天正式發(fā)布會(huì)上推出了小米14 Ultra鈦金屬特別版，售價(jià)達(dá)到8999元,，成為小米史上最強(qiáng)悍的Ultra機(jī)型,。Ultra機(jī)型的中框通體采用鈦合金材質(zhì)，使用鈦合金注射成型（MIMI）工藝,。它使用的是TC-4超強(qiáng)鈦合金,，屈服強(qiáng)度達(dá)到了900MPa，是小米14 Ultra標(biāo)準(zhǔn)版的214%,，材料硬度是14 Ultra標(biāo)準(zhǔn)版的259%,，外觀精致，內(nèi)在抗壓,，手感出眾,。

小米手機(jī)中框采用MIM鈦金屬制造

小米14 Ultra是迄今為止小米的第二款鈦合金中框手機(jī)（2023年為小米14 Pro為首款推出鈦合金版本的機(jī)型），這種材質(zhì)能夠抵抗日常使用中的磨損和劃痕,，同時(shí)讓手機(jī)更加便攜,。小米集團(tuán)盧偉冰表示，小米14 Ultra鈦金屬版是在注射成型燒結(jié)體的基礎(chǔ)上經(jīng)過了CNC二次加工,，使用定制刀具,，良率僅50%，成本極高,。

注射成型（MIM）工藝原理是將微米級(jí)粉末與塑料混煉成顆粒喂料,，再注入模具通過50000MPa的超高壓，把內(nèi)部壓結(jié)實(shí),，進(jìn)行燒結(jié)脫脂,，最終直接形成超高密度的鈦金屬中框。MIM所使用的粉末一般需要是粒徑<20μm的粉末,，以維持注射件較高的表面光潔度,。盡管小米14 Ultra手機(jī)中框的生產(chǎn)過程并未使用到3D打印技術(shù)，但原料端的金屬粉末的大量使用也為國內(nèi)的金屬3D打印材料廠商帶來巨大的機(jī)遇,。據(jù)南極熊了解,，著名金屬3D粉末廠商中航邁特即是小米鈦合金版的鈦合金粉體供應(yīng)商之一。我們有理由相信,，中航邁特也將乘著這股手機(jī)大賣的東風(fēng)順勢(shì)起飛,，迎來爆單！

從2023年起,，南極熊就注意到國內(nèi)多家金屬3D打印粉末材料廠商,，接收到了大量的鈦合金粉末材料訂單。眾所周知，金屬3D打印所使用的金屬粉末原料大都通過氣霧化法生產(chǎn),，其所需粉末的粒度范圍集中在15-53μm,，要稍高于MIM工藝（<20μm）。由于氣霧化鈦合金粉末主要供應(yīng)3D打印市場(chǎng),，MIM所需的超細(xì)粉末需要從原始粉末中篩分,，收得率并不高。

目前,，MIM工藝雖被大量應(yīng)用于3C電子類產(chǎn)品框架,、零部件的生產(chǎn),，基于模具的一體化成形也節(jié)省了因減材加工帶來的大量材料浪費(fèi),，但由于燒結(jié)流程會(huì)使得坯體的尺寸精度偏差大、表面粗糙度變差,，導(dǎo)致MIM部件仍需進(jìn)行二次CNC加工,。然而，細(xì)粉生產(chǎn)成本高,、喂料需混煉,、二次CNC加工等流程同樣會(huì)導(dǎo)致成本增高，各大手機(jī)廠商一直在尋找更低成本的生產(chǎn)模式,，這也為短流程的金屬3D打印技術(shù)提供了入局空間

蘋果,、榮耀等手機(jī)廠商積極引入金屬3D打印

最新調(diào)查顯示，蘋果在2023年就已經(jīng)開始積極引入3D打印技術(shù),，去年推出的Apple Watch產(chǎn)品部分鈦金屬機(jī)構(gòu)件就采用到了3D打印技術(shù),。Apple Watch Series 9的表殼采用不銹鋼粘結(jié)劑噴射（Binder Jetting）金屬3D打印,；Apple Watch Ultra的數(shù)字表冠,、側(cè)按鈕和一些其他操作按鈕使用鈦合金粉末床激光熔融（L-PBF）金屬3D打印生產(chǎn)。如果智能手表的測(cè)試成功,，蘋果或?qū)�尋求在未來幾年�?nèi)在更多產(chǎn)品上使用該技術(shù),。實(shí)際上，蘋果已經(jīng)在鈦合金專利上進(jìn)行了大量?jī)?chǔ)備,。調(diào)研機(jī)構(gòu)PatentlyApple統(tǒng)計(jì),，截至目前，蘋果已累計(jì)獲得鈦合金材料相關(guān)專利8項(xiàng),。

△AppleWatch Series 9 3D打印不銹鋼表殼（左）,；Apple Watch Ultra3D打印鈦合金表冠等（右）

除蘋果外，目前三星,、華為,、OPPO等公司均計(jì)劃在下一代產(chǎn)品中使用鈦合金技術(shù)。榮耀在2023年7月發(fā)布的MagicV2是全球首款采用鈦合金鉸鏈的折疊旗艦機(jī)，鉸鏈的軸蓋部分首次采用鈦合金3D打印工藝,，這也是其第一次在手機(jī)上大規(guī)模使用鈦合金技術(shù),。由于將鈦合金技術(shù)應(yīng)用于折疊屏卷軸器件，可以降低其整體厚度和重量,，據(jù)供應(yīng)商人士透露,，華為也計(jì)劃在手機(jī)上使用。三星,、OPPO等公司開始加速與供應(yīng)鏈溝通,、測(cè)試，試圖在下一代產(chǎn)品中使用鈦合金技術(shù),。

△榮耀MagicV2鈦合金鉸鏈軸蓋采用3D打印

蘋果,、華為等消費(fèi)電子巨頭均對(duì)鈦合金3D打印表現(xiàn)出濃厚興趣，并嘗試引入鈦合金打印技術(shù)將其應(yīng)用于自家產(chǎn)品,，表明鈦合金在消費(fèi)電子領(lǐng)域迎來應(yīng)用新進(jìn)展,。鈦合金材料輕盈堅(jiān)固，不過仍存在加工難度大,、材料及設(shè)備成本高,、打印速度較慢等問題，3D打印技術(shù)則能夠很好地解決鈦合金技術(shù)的量產(chǎn)痛點(diǎn)及鈦合金材料成型的問題,。

在頭部廠家的示范效應(yīng)之下,，未來3D打印技術(shù)有望拓展至更多消費(fèi)電子產(chǎn)品。小米14 Pro(2023.10),、小米14 Ultra（2024.2）,、三星Galaxy S24 Ultra(2024.3)等均已采用或確定采用鈦合金零部件，鈦合金在3C行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)形成趨勢(shì),。

鈦合金3D打印技術(shù)在手機(jī)中的應(yīng)用前景

據(jù)了解,，目前鈦合金軸蓋的材料成本約為30元，加工成本卻高達(dá)10倍,。由于總成本相對(duì)較高,，鈦合金此前主要應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)學(xué),、化學(xué)工程,、能源技術(shù)等領(lǐng)域。目前,，將其與3D打印工藝結(jié)合,，則可研發(fā)出相對(duì)堅(jiān)固、延展性好,、易于打印的高性能鈦合金,，開始逐步應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,。

過去3D打印的痛點(diǎn)在于無法大規(guī)模量產(chǎn)，當(dāng)前消費(fèi)電子折疊屏+鈦合金趨勢(shì)之下,，3D打印市場(chǎng)空間得以釋放,。未來，隨著3D打印技術(shù)在鈦合金軸蓋的量產(chǎn)規(guī)�,；�,、良品率進(jìn)一步提高，帶來邊際成本下降,，價(jià)格有望持續(xù)下跌,。隨著成本逐漸可控，鈦合金3D打印技術(shù)有望引領(lǐng)消費(fèi)電子新革命,。

此外,，近年來國內(nèi)廠商金屬3D打印技術(shù)已發(fā)展成熟，具備了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),，這也將成為推動(dòng)鈦合金3D打印技術(shù)在手機(jī)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一大助力,。以最廣泛使用的金屬3D打印技術(shù)路線——選區(qū)激光融化（SLM）為例，國內(nèi)設(shè)備廠商華曙高科,、鉑力特的成型尺寸、掃描速度等各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平,。

近期,，部分上市公司也公開回應(yīng)3D打印業(yè)務(wù)進(jìn)展。鉑力特表示,，公司構(gòu)建了較為完整的金屬3D打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,。華曙高科稱，公司建立了自主可控的3D打印技術(shù)體系,。銳科激光表示,，公司增材制造領(lǐng)域劃分進(jìn)入戰(zhàn)略業(yè)務(wù)，3D打印等表面處理業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,，已有批量訂單,。據(jù)透露，蘋果公司W(wǎng)atch Ultra手表生產(chǎn)所使用的金屬打印機(jī)供應(yīng)商為兩家國產(chǎn)A股公司——華曙高科與鉑力特,。另外,，在榮耀相關(guān)產(chǎn)品鉸鏈的合作供應(yīng)鏈中，鉑力特,、瑞聲科技,、金太陽等公司均有所涉及。

在原材料供應(yīng)方面,，我國增材制造材料目前基本完成國產(chǎn)替代,。根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2021年調(diào)研50家規(guī)上企業(yè)結(jié)果,，我國50家增材制造原材料規(guī)上企業(yè)2021年產(chǎn)值14.7億元，其中以高溫合金,、鈦合金,、鋁合金為主的金屬材料年產(chǎn)量約700噸，營(yíng)收5.5億元,，占比37%,。國內(nèi)主要增材制造原材料供應(yīng)商包括中航邁特、鉑力特,、威拉里等,。此外，金屬3D打印設(shè)備核心零部件激光器,、振鏡國產(chǎn)替代雖進(jìn)程較慢,，但也有著許多國產(chǎn)廠家正在努力：激光器、振鏡等工業(yè)3D打印機(jī)核心零部件,，國產(chǎn)化已在路上-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺(tái)(nanjixiong.com),。國內(nèi)廠商在原材料和設(shè)備端的雙重發(fā)力，為鈦合金3D打印入軍3C行業(yè)提供了有力保障,。

△全球主要增材制造原材料生產(chǎn)商,。（來源：中泰證券研究所）

從短期看，3C行業(yè)新增3D打印市場(chǎng)空間 iPhone>Apple Watch>折疊手機(jī)軸蓋,，其中24年3D打印設(shè)備新增市場(chǎng)超百億,。根據(jù)中泰證券測(cè)算，假設(shè)2024年折疊屏軸蓋,、手表表殼,、iPhone中框的3D打印滲透率分別為10%/25%/10%，新增3D打印設(shè)備空間1.6/10.4/117億元,。從中長(zhǎng)期預(yù)測(cè),，消費(fèi)電子全行業(yè)的3D打印滲透率極低，成長(zhǎng)空間巨大,。根據(jù)Statista和Wohlers,，2022年全球消費(fèi)電子市場(chǎng)規(guī)模約為1.01萬億美元，全球消費(fèi)電子領(lǐng)域3D打印市場(chǎng)規(guī)模為21.27億美元,，滲透率僅約0.21%,。未來，隨著鈦合金的廣泛使用以及龍頭廠商的示范效應(yīng),，3D打印在3C行業(yè)的應(yīng)用仍有巨大上升空間,。

總結(jié)

蘋果、華為等消費(fèi)電子巨頭引領(lǐng)著行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展方向,，他們對(duì)鈦合金3D打印技的應(yīng)用同樣會(huì)促使其他手機(jī)或科技公司的跟進(jìn),，小米新款手機(jī)的細(xì)節(jié)就是這一趨勢(shì)的很好印證,。

隨著鈦合金3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，整體產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模將逐漸擴(kuò)大,，在消費(fèi)電子行業(yè)占據(jù)新的市場(chǎng)份額或許只是時(shí)間問題,。此外，鈦合金3D打印技術(shù)在3C產(chǎn)業(yè)的普及,，也將帶來電子產(chǎn)品關(guān)鍵材料創(chuàng)新及普及,、制造效率提升、供應(yīng)鏈優(yōu)化,，產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合創(chuàng)新效應(yīng)有望被進(jìn)一步激發(fā),。