金属積層造形は台頭しており、産業チェーンの上流と下流でブレークスルーが続いている。

文：李淘陽出典：CITIC Securities Research

アップルやファーウェイなどの大手メーカーの実証効果により、民生用電子機器向けチタン合金は明確なトレンドを形成しており、積層造形の浸透率は今後さらに高まると予想されています。また、従来の金属3Dプリントの下流応用として、航空宇宙分野も深化を迎え、何度もロケットの打ち上げ成功に貢献しています。同時に、金属積層造形の上流の粉末製造およびリサイクル技術は絶えず向上しており、コア部品の国内代替が加速すると予想されます。上流および下流の産業チェーンにおける継続的な進歩により、私たちは将来の金属付加製造の巨大な発展空間に楽観的です。

現在、金属付加製造業界は急速な発展期に入り、産業チェーンの上流と下流で継続的なブレークスルーを達成しながら、大規模開発に向けて変革を遂げています。

下流アプリケーションの場合。 2023年は携帯電話用チタン合金元年です。AppleやHuaweiを含む多くの3Cメーカーが、主力製品にチタン合金3Dプリント技術を採用しています。 2024年には、AppleのヘッドマウントディスプレイデバイスVision Proが2024年1月19日に先行販売されることから、チタン合金3Dプリントは民生用電子機器の分野でさらなる拡大が見込まれます。航空宇宙分野では、金属3Dプリントがロケット技術に画期的な進歩をもたらし、「TH-12」や「Gravity One」の打ち上げ成功に貢献しました。

上流の原材料に関して。中迪新材料と蘇州北峰はチタン合金3Dプリントの廃粉末のリサイクル・再利用を実現し、大量に供給する。南通金源智能科技有限公司は、1000kgの超大容量真空空気噴霧粉末製造装置の開発に成功し、高品質の3Dプリント金属粉末製品の大規模かつ連続生産を実現しました。さらに、ポリライトは国産ガルバノメータを導入し、積層造形装置のコア部品の国産化を加速させています。

金属積層造形の下流応用分野は拡大を続けており、3Cおよび航空宇宙分野での応用は飛躍的な進歩を遂げ続けています。

1. チタン合金 3D プリント技術は、3C 分野での普及率を高め、大規模な産業化の先駆けとなることが期待されています。
ファーウェイは、家電分野で初めて3Dプリンティングの大規模応用を実現しました。 2023年7月、Huawei Honor Magic V2の折りたたみ式スクリーン携帯電話のヒンジは、チタン合金の3Dプリント技術を使用して製造されると発表されました。折りたたんだときの厚さはわずか9.9mmです。3Dプリントの使用により、重量が62％軽減され、ヒンジ部品の数は92個からわずか4個に削減されました。カスタマイズされたチタン合金部品の強度も、従来の加工鋼やアルミニウム部品に比べて向上しています。 Honor Magic V2の発売により、Honorの折りたたみ式スクリーン携帯電話の出荷量は今後大幅に増加すると予想され、3Dプリント部品の需要を促進することになる。

Appleは多くの製品にチタン合金の3Dプリントを採用すると予想されている。 Appleのバーチャルヘッドセットデバイス「Apple Vision Pro」は、1月19日よりApple Store直営店および米国Apple Storeオンラインストアで先行販売を開始する。Vision Proの初回生産台数は約40万台。2024年の販売目標は100万台、3年目には1,000万台。フレームとシェルはチタン合金で作られています。 Appleは、2023年9月に発売されたApple Watch Ultra2の時計フレームにチタン合金3Dプリントを採用したことに続き、今後Vision ProやiPhone15 pro/Pro Max製品の製造にもチタン合金積層造形技術を採用すると予想されています。将来的にはAppleの積層造形市場規模が100億人民元を超えると予想しています。

2. 航空宇宙分野における金属3Dプリントの応用がさらに深まりました
2024年1月、天氷科技が大型液体燃料ロケット天龍3号向けに開発した推力110トンの液体酸素灯油ロケットエンジン「天火12」（略称TH-12）が、初の飛行バッチ校正ホットテストに成功した。 TH-12ロケットエンジンは、超大型推力室用のステンレス鋼3Dプリント製造技術やタービンディスクの熱部品用の3Dプリント技術など、40を超える重要な革新技術を採用した中国初のロケットエンジンです。

2024年1月11日、東方宇宙科技（山東）有限公司が自主開発した重力1号（堯1号）黒蘭家ロケットは、雲堯18号と雲堯20号の3基の衛星を搭載し、予定軌道に無事進入し、飛行試験ミッションは完全に成功しました。ポリライトは「Gravity-1」の開発に深く関わり、LSF技術を使用して大型ロケット構造部品の迅速な印刷を実現し、部品の生産サイクルとコストを削減し、開発サイクルを短縮し、材料利用率を大幅に向上させ、製造コストを削減し、世界最大の固体ロケット「Gravity-1」の打ち上げ成功に貢献しました。

上流の原材料準備技術は継続的に向上しており、積層造形装置のコア部品の現地化が加速している。

1. チタン合金 3D プリントからの廃粉末のリサイクルにおいて技術的な進歩が遂げられ、プリントコストがさらに削減されました。
南極熊は、2023年12月に中力新材料がチタン合金廃棄物をリサイクルする持続可能なグリーン技術の開発に成功し、チタン合金廃棄物を金属積層製造原料に変換し、材料の閉ループリサイクルを実現し、3Dプリント市場に高品質の完全リサイクルチタン合金粉末を提供することを目指していると報告した。蘇州北峰もTC4リサイクル材料の噴霧化と3DプリントでTC4粉末のリサイクルに成功し、3Dプリントサンプルバーの粉末特性、粉末流動性、粉末化学組成、引張特性などの主要指標で優れた結果を達成し、業界の先進レベルに達した。他の金属粉末と比較すると、チタン合金粉末は高価です。したがって、金属廃棄物をリサイクルして再利用する粉末製造プロセスにより、金属 3D プリント粉末材料のコストが大幅に削減され、3D プリントの応用シナリオを拡大する可能性も高まります。

2. 金属粉末製造技術のボトルネックを突破し、粉末品質の安定性が継続的に向上しました。
南極熊は2024年1月10日、南通金源智能科技有限公司が自主開発した1000kg超大容量真空空気霧化製粉装置JY-V1000がこのほど試作検収に合格し、まもなく使用開始されると報告した。この設備は、従来の300kgの粉末製造供給能力のボトルネックを突破し、単一の炉の積載能力は1000kgに達します。金属粉末の準備能力と効率が全面的に向上し、高品質の3Dプリント金属粉末製品の大規模かつ連続生産を実現し、粉末バッチの安定性を向上させると同時に、粉末製造コストを削減します。

3. ポリライトは国産ガルバノメータの開発に力を入れており、今後国産コア部品の需要が爆発的に増加する可能性があります。
2023年12月、ポリライトは2,352万元を投じて光学走査ガルバノメータメーカーの北京タイミングプレシジョンコントロールに戦略的投資を行い、15％の株式を保有した。 Timing Precision Controlの中核技術チームは、長年にわたりスキャンガルバノメーター製品に深く携わり、深い技術的蓄積を有しており、全体的な技術レベルは、同社の金属3Dプリント装置の設置と応用のニーズを満たすことができます。ポリライトの上流コア部品への戦略的投資は、国内での代替を促進するのに役立つでしょう。

リスク警告
1. 軍の注文は期待に及ばなかった。国内の金属積層造形産業の下流顧客は軍事産業に集中しており、収益は最終的には主に国の防衛装備支出から得られます。軍事産業は特殊な経済分野に属し、主に国際環境、国家安全保障情勢、地政学、国防発展レベルなどのさまざまな要因の影響を受けます。今後、国際情勢に大きな変化があり、国防費の削減につながり、軍需受注が期待を下回れば、業界各社の収益に影響が出る可能性もある。

2. 産業政策リスク。付加製造産業は、国家が支援する戦略的新興産業であり、国家産業政策はこの産業の発展に積極的な指導的役割を果たしてきました。今後、政府の産業支援政策が変更され、財政・税制優遇措置、政府補助金、技術支援などが削減または中止された場合、産業の生産や運営に悪影響を及ぼすことになります。

3. 技術の反復によるリスク。積層造形技術の発展、その応用分野の拡大、技術のアップグレードと反復の加速、異なる技術間の競争の激化に伴い、技術革新と新製品開発は依然として業界競争の鍵となっています。企業が技術の進歩を維持できない場合、その競争力は低下する可能性があります。

4. サプライチェーンのリスク。国内の積層造形分野は、ガルバノメータやレーザーなどのコア部品の輸入に大きく依存しています。地政学的な理由により輸入が制限され、国内で代替品を短期的に生産できない場合、企業製品の納品に影響を及ぼす可能性があります。

李淘陽：研究開発部門エグゼクティブゼネラルマネージャー、軍事産業および新素材チームの主任アナリスト、北京大学修士。 2015年から2017年までNew Fortune、Crystal Ball、Windの軍事業界1位チームの中核メンバー、2018年から2022年までCrystal Ball軍事業界リスト、2018年から2020年までWind軍事業界1位、2019年から2022年までGolden Bull Awardの最優秀軍事業界分析チーム賞、2018年から2022年までNew Fortune軍事業界リストおよび最終選考に残った。

金属積層造形は台頭しており、産業チェーンの上流と下流でブレークスルーが続いている。

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