机械设备行业专题报告：3c产品钛合金应用对设备及耗材的影响及空间测算.pdf
股票报告网整理http://www.nxny.com行业研究2023.11.131敬请关注文后特别声明与免责条款机械设备行业专题报告3c产品钛合金应用对设备及耗材的影响及空间测算分析师李鲁靖登记编号：S1220523090002联系人赵璐行业评级:推荐行业信息上市公司总家数584总股本(亿股)4,114.87销售收入(亿元)26,590.82利润总额(亿元)1,931.41行业平均PE92.52平均股价(元)20.26行业相对指数表现数据来源：wind方正证券研究所相关研究3c产品进入“钛合金”时代。苹果在iPhone15Pro采用了钛合金，也意味着iPhone高配机型边框材料将放弃自2017年以来采用的不锈钢材质，正式大步进入“钛金属”时代。苹果、三星、荣耀等主流3C厂商均开始不同程度导入钛合金材料,钛合金正加速向手机、智能穿戴等消费电子产品领域渗透。相比传统不锈钢、铝合金等材料,钛金属能更好兼顾零件的硬度和重量,能做到又轻又硬,更能满足3C产品的轻薄化需求。目前,钛合金加工工艺主要包括CNC切削磨削、3D金属打印两种。钛合金是典型的难加工材料，增加切削刀具消耗量及加工时长。尽管密度、强度等性能十分优异，钛合金却是典型的难加工材料，导热系数仅为钢材的1/7，为铝合金的1/30。由于切削过程刀-屑接触区极小，单位面积上切削力大且热量难以排出，加之钛合金冷硬现象严重，化学活性高，最终导致刀具极易产生磨损,其高效加工和良率一直是制造难题。因此必然会导致刀具等耗材的使用量增加，以及机床加工时长的增加。以手机中框为例,根据艾邦高分子数据,钛合金手机中框整体良率约为30%-40%,远低于铝合金中框的80%;且加工时间长,约为铝合金的3-4倍。目前一直采用CNC切削磨削工艺的典型零部件主要为iPhone15Pro钛合金中框。根据我们的初步测算，2023国内生产钛合金手机边框刀具需求约为13亿元，未来随着钛合金手机中框的渗透率提升，假设2027年高端手机中钛合金边框渗透率达到55%，则刀具的需求有望达到48亿元。对机床而言，长期来看，假设高端手机全部使用钛合金边框，对应钻攻机需求扩大到原来的3-4倍，对应需求40-53亿元。对整个钻攻机市场而言，市场规模在原有83亿市场规模基础上扩大32-48%。3D打印钛合金用于3c领域是重要方向，与CNC加工互补。采用切削磨削加工，钛合金制品存在良率低、耗时长、设备需求量大等难点。作为钛合金加工新方向,金属3D打印依据零件三维模型快速制造,不需要专用型模具,应用粉状金属材料,用逐层打印的方法来建构物件,有便捷性高、高精度、低成本的特点。此次，荣耀发布的MagicV2将钛金材质加入到铰链轴盖当中。我们初步测算，2023年全球钛合金铰链轴盖3D打印市场空间约为达0.23亿元，假设2027年钛合金铰链轴盖在折叠屏手机中渗透率达到50%，则市场空间有望达到10.15亿元。值得注意的是,金属3D打印仍然需要与数控机床磨抛工艺结合。由于3D打印出的部件通常表面粗糙,需要额外的后处理,如机加工、研磨或抛光,以获得高精度的光滑表面。由于钛合金材料特性,使得加工环节(成形、研磨抛光)价值量更高、加工耗材消耗量更大。3D打印是钛合金成形方式之一、开始大规模产业化,后道研磨抛光(精加工环节)价值量有望大幅提升。根据我们的初步测算，2023年全球钛合金铰链轴盖研磨抛光环节市场空间约为达1.4亿元，2027年有望达到30.45亿元投资建议：CNC加工环节建议关注华锐精密、鼎泰高科、创世纪等刀具及钻攻机供应商，研磨抛光耗材及设备供应商金太阳，数控磨削设备供应商宇环数控，3D打印产业链建议关注铂力特、华曙高科等设备企业，以及金属复合材料供应商银邦股份。方正证券研究所证券研究报告-9%-5%-1%3%7%11%15%22/11/1323/1/2523/4/823/6/2023/9/123/11/13机械设备沪深300股票报告网整理http://www.nxny.com机械设备行业专题报告2敬请关注文后特别声明与免责条款s风险提示：下游需求不及预期风险，技术推进不及预期风险，降本不及预期风险，行业渗透率不及预期风险股票报告网整理http://www.nxny.com机械设备行业专题报告3敬请关注文后特别声明与免责条款s正文目录1为什么使用钛合金？52钛合金对加工刀具及机床的的影响测算..82.1刀具弹性测算.....82.2机床弹性测算....1033D打印钛合金的应用及空间测算113.1钛合金3D打印在3c产品中的应用及空间测算113.1.13D打印的应用...113.1.2市场空间测算....133.2研磨抛光工艺....154相关标的...174.1鼎泰高科..174.2华锐精密..174.3创世纪....174.4宇环数控..174.5金太阳....184.6铂力特....194.7银邦股份..204.8华曙高科..205风险提示...22股票报告网整理http://www.nxny.com机械设备行业专题报告4敬请关注文后特别声明与免责条款s图表目录图表1:常见的金属晶体结构.5图表2:2017-2022年我国钛材产量统计（万吨）..5图表3:2021年我国钛材行业消费结构情况.6图表4:钛合金应用领域类别及相应具体用途6图表5:钛合金与其他金属材料的性能对比..6图表6:使用钛合金材料的3c产品列举.....7图表7:钛合金手机中框对刀具的需求测算.10图表8:3D打印下游应用占比11图表9:增材制造技术分类..12图表10:3D激光打印钛合金轴盖...13图表11:盾构钢材铰链.....13图表12:3D打印产值中服务、设备、材料占比...14图表13:全球金属增材制造装备销售量（台）....14图表14:截至2021年增材制造设备安装量占比...14图表15:中国增材制造产业规模及设备市场规模（亿元）14图表16:钛合金铰链轴盖对3D打印需求测算.....15图表17:不同金属材料抛光磨料及工艺流程16图表18:钛合金铰链轴盖对研磨抛光成需求测算..16图表19:宇环数控部分3c产品加工案例...18图表20:金太阳产品介绍...19图表21:华曙高科设备生产高尔夫杆头场景21图表22:钛合金高尔夫杆头.21股票报告网整理http://www.nxny.com机械设备行业专题报告5敬请关注文后特别声明与免责条款s1为什么使用钛合金？目前，苹果、三星等主流3C厂商均开始不同程度导入钛合金材料,钛合金正加速向手机、智能穿戴、平版电脑、笔记本电脑等消费电子产品领域渗透。此次，苹果在iPhone15Pro采用了钛合金，也意味着iPhone高配机型边框材料将放弃自2017年以来采用的不锈钢材质，正式大步进入“钛金属”时代。而实际上，早在22年苹果发布的AppleWatchUltra手表，表壳就采用了航空级钛合金材质。也正是得益于钛合金机身，让iPhone15Pro成为有史以来最轻的Pro机型，拥有目前iPhone最窄的边框，在屏幕尺寸不变的情况下减小了机身尺寸。iPhone14Pro、iPhone14ProMax的重量约为206、240g，而iPhone15Pro、iPhone15ProMa
