航天航空領(lǐng)域一直是科技發(fā)展的最前沿,聚集了一個(gè)國(guó)家眾多的高精尖技術(shù)。因此,航天科技水平也是國(guó)家工業(yè)實(shí)力的體現(xiàn)。
作為航空航天領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)晶,時(shí)下最新升空的飛行器中的許多重要零部件——如C919大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的“燃油噴嘴”、航天衛(wèi)星上的“支架”——都是由金屬3D打印技術(shù)制造。這在十幾年前,還只能出現(xiàn)在科幻小說(shuō)中。
科創(chuàng)板3D打印第一股鉑力特(688333)就是研發(fā)金屬3D打印技術(shù)中的佼佼者,自2011年成立起便專(zhuān)注于工業(yè)級(jí)金屬3D打印。目前,鉑力特已經(jīng)自主研發(fā)了十余個(gè)型號(hào)的3D打印設(shè)備,其3D打印零件產(chǎn)品也已經(jīng)應(yīng)用于民用飛機(jī)、先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)、無(wú)人機(jī)、新型導(dǎo)彈、空間站和衛(wèi)星等高精尖領(lǐng)域。
近幾年,鉑力特發(fā)展迅速,2016年至2019年,該公司營(yíng)收從1.6億元增長(zhǎng)至3.2億元,復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到26%。
但是,如今70%的3D打印企業(yè)都面臨虧損。這種局面之下,鉑力特將如何保持盈利?同時(shí),在國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展的航空航天產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)下,其能否成長(zhǎng)為本土金屬3D打印巨頭?
“買(mǎi)”出來(lái)的3D打印巨頭
所謂金屬3D打印,又稱(chēng)金屬增材制造,是3D打印技術(shù)的分支,由于可以快速制造復(fù)雜精密構(gòu)件,還可以降低材料成本、減輕材料重量,這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、船舶制造、能源動(dòng)力、醫(yī)療健康等眾多前沿科技領(lǐng)域。
縱觀全球金屬增材制造市場(chǎng),目前行業(yè)頭部公司主要包括:德國(guó)EOS、美國(guó)3D systems(DDD.NYSE)、德國(guó)SLM solution(ETR: AM3D)以及美國(guó)GE增材(GE.NYSE)。如果分析已上市的3D systems和SLM solution的財(cái)報(bào),就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們2018年都處于虧損狀態(tài),分別虧損4600萬(wàn)美元、1338萬(wàn)歐元。
反觀鉑力特,雖然營(yíng)收規(guī)模與3D systems和SLM Solution仍有一些差距, 但其凈利潤(rùn)在2016年至2019年間一直保持增長(zhǎng),從3132萬(wàn)元增至7361萬(wàn)元。
利潤(rùn)能保持增長(zhǎng)也得益于鉑力特與航空航天領(lǐng)域的緊密結(jié)合,目前,鉑力特過(guò)半的營(yíng)收都來(lái)自于航空航天領(lǐng)域,2018年該公司在航空航天領(lǐng)域營(yíng)收1.8億元,占總營(yíng)收的62%。
值得注意的是,營(yíng)收的一大部分也來(lái)自于3D打印定制化產(chǎn)品,2018年鉑力特3D打印定制化產(chǎn)品貢獻(xiàn)了該公司42%的營(yíng)收。
這也讓鉑力特和美國(guó)GE增材有了一些相似之處。有趣的是,鉑力特與GE增材制造公司曾于2017年和2018年先后獲得“全球3D打印OEM獎(jiǎng)(企業(yè))”。
美國(guó)GE增材是一家全球領(lǐng)先的金屬3D打印裝備及服務(wù)供應(yīng)商,與鉑力特不同,GE增材單從名字上就能看出其與通用電氣有著必然的聯(lián)系,而它也正是通用電氣這個(gè)市值超過(guò)600億美金的龐然大物在3D打印領(lǐng)域的部署企業(yè)。
這個(gè)創(chuàng)立于1892年的世界最大技術(shù)和服務(wù)業(yè)務(wù)跨國(guó)公司,經(jīng)過(guò)百年的發(fā)展,其業(yè)務(wù)已經(jīng)涵蓋了航空發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備、航空服務(wù)、工業(yè)系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域。
而GE增材的發(fā)展一直依托于GE航空這個(gè)強(qiáng)有力的“靠山”,航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴也是GE增材實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的“誘因”。
燃油噴嘴是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的關(guān)鍵零部件,它決定了燃油的穩(wěn)定燃燒以及燃燒效率。
2010年,GE航空成立增材制造部門(mén),在2012年GE成功用增材制造的方式制造了第一個(gè)燃油噴嘴,而為了保證服務(wù)穩(wěn)定性,財(cái)大氣粗的GE開(kāi)啟了在3D打印領(lǐng)域的瘋狂收購(gòu)。
2012年GE先是收購(gòu)Morris Technologies,使其初步具備了一定的3D打印技術(shù)服務(wù)能力;2013年,收購(gòu)意大利航天公司AVIO,掌握了“電子束選區(qū)熔融技術(shù)”技術(shù),并用于制造鈦鋁合金低壓渦輪機(jī)葉片;
2016年,GE先后斥資6.85億美元以及5.99億美元收購(gòu)了兩家世界領(lǐng)先的金屬3D打印公司,瑞典Arcam與德國(guó)Concept Laser。隨后,在整合了行業(yè)眾多優(yōu)質(zhì)資源后,GE Additive公司(GE增材)成立。
至此,GE一躍成為全球最大的3D打印廠(chǎng)商,也完成了從增材制造應(yīng)用向增材制造裝備及服務(wù)供應(yīng)商的轉(zhuǎn)變。如今,GE增材已經(jīng)打印了超過(guò)3萬(wàn)個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴,并實(shí)際應(yīng)用于其最先進(jìn)的“LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)”中,空客A320 NEO、波音737 MAX和中國(guó)國(guó)產(chǎn)C919大型客機(jī)都采用了Leap引擎。
GE的成功可以復(fù)制
雖然,大規(guī)模的收購(gòu)讓GE快速切入金屬3D打印領(lǐng)域,并成為這一領(lǐng)域的領(lǐng)頭企業(yè),但這一切的背后,GE航空功不可沒(méi)。
GE航空是世界領(lǐng)先的民用、軍用、公務(wù)和通用飛機(jī)噴氣及渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、部件和集成系統(tǒng)制造商,全球每2秒鐘就有一架應(yīng)用GE發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的飛機(jī)起飛,而它的發(fā)展也可以看作是美國(guó)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縮影。
100年前,從GE研發(fā)的渦輪增壓器首次解決飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔地區(qū)性能減弱的問(wèn)題開(kāi)始,GE正式進(jìn)入航空領(lǐng)域。隨后,GE航空相繼創(chuàng)造了很多“第一”,其研發(fā)了美國(guó)第一臺(tái)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、世界第一臺(tái)大“涵道比”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、旗下CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)更是成為航空史上首個(gè)實(shí)現(xiàn)10億飛行小時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)系列。
可以說(shuō),GE推動(dòng)了美國(guó)航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而美國(guó)航空產(chǎn)業(yè)也成就了GE航空。百年的資源積累,讓GE增材能夠與自身產(chǎn)業(yè)快速融合,與其他金屬3D打印公司為了業(yè)務(wù)四處奔波不同,僅僅是來(lái)自GE航空的需求就足夠競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手“眼紅”,不僅如此,GE醫(yī)療、GE工業(yè)也將繼續(xù)推動(dòng)其3D打印業(yè)務(wù)發(fā)展。
與GE增材不同,市值僅37億元的鉑力特背后并沒(méi)有其他強(qiáng)大的業(yè)務(wù)線(xiàn)支撐,資金實(shí)力也不足以整合收購(gòu)業(yè)內(nèi)巨頭。但相同的是,它們都背靠各自國(guó)家的航空航天產(chǎn)業(yè),而鉑力特的客戶(hù)也是中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司、中國(guó)航天科工集團(tuán)有限公司等在中國(guó)航空航天領(lǐng)域擁有壟斷地位的超級(jí)巨頭。
除此之外,我國(guó)在航空航天領(lǐng)域地的全力追趕,也給了鉑力特一個(gè)成長(zhǎng)為世界巨頭的機(jī)會(huì),GE航空正是抓住了同樣的機(jī)遇才奠定了當(dāng)前的市場(chǎng)地位。
先看民用、軍用飛機(jī)領(lǐng)域,根據(jù)《World Air Force 2018》報(bào)告統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中美兩國(guó)的航空裝備存在著相當(dāng)大的差距。從數(shù)量上看,中國(guó)軍用飛機(jī)數(shù)量?jī)H為3036架,而美國(guó)軍隊(duì)飛機(jī)數(shù)量高達(dá)13407架。我國(guó)軍機(jī)更新?lián)Q代,飛機(jī)種類(lèi)、數(shù)量提升空間巨大。而民用飛機(jī)市場(chǎng)同樣擁有巨大潛力。據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),未來(lái)二十年,中國(guó)航空市場(chǎng)價(jià)值約1.4萬(wàn)億美元。
再看航天領(lǐng)域,在過(guò)去的2019年里,中國(guó)的航天發(fā)射總次數(shù)達(dá)到34次,連續(xù)兩年成為全球年度航天發(fā)射次數(shù)最多的國(guó)家。2020年也被稱(chēng)之為“航天超級(jí)年”,這一數(shù)字將有望突破40次。不僅如此,北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球系統(tǒng)、探月工程、載人空間站等重大航天計(jì)劃的穩(wěn)步推進(jìn),也讓中國(guó)航天產(chǎn)業(yè)的前景一片光明。
眼下,鉑力特金屬3D打印設(shè)備的技術(shù)參數(shù)已經(jīng)基本追上世界巨頭德國(guó)EOS公司同類(lèi)產(chǎn)品水平,其所生產(chǎn)的S500、S600等大型SLM設(shè)備解決了我國(guó)大型航空航天精密復(fù)雜構(gòu)件的生產(chǎn)制造瓶頸問(wèn)題;S310型號(hào)設(shè)備也通過(guò)了空中客車(chē)公司認(rèn)證,成為空客A330機(jī)型增材制造項(xiàng)目主要設(shè)備。
同時(shí),鉑力特增材制造的零件已經(jīng)批量應(yīng)用于7個(gè)飛機(jī)型號(hào)、4個(gè)無(wú)人機(jī)型號(hào)、7個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、2個(gè)火箭型號(hào)、3個(gè)衛(wèi)星型號(hào)、 5個(gè)導(dǎo)彈型號(hào)、2個(gè)燃機(jī)型號(hào)、以及1個(gè)空間站型號(hào)。
接下來(lái),隨著我國(guó)航空航天產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,鉑力特受益可期。除此之外,中國(guó)作為“世界工廠(chǎng)”,在其他工業(yè)領(lǐng)域也將為鉑力特帶來(lái)巨大的“舞臺(tái)”。金屬加工所及之處,3D打印都有機(jī)會(huì)。
美國(guó)航空航天的發(fā)展,成就GE航空和GE增材;而與美國(guó)的差距,讓國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域金屬3D打印市場(chǎng)的需求缺口遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó),這也將催生出中國(guó)金屬3D打印世界巨頭。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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