上银基金一周早知道丨3D打印前景如何看?
市场投研资讯
(来源:上银基金管理有限公司)
王婷
上银基金权益投研部研究员
本硕毕业于南京大学经济学院国民经济学专业,擅长判断科技产业发展趋势并把握细分领域投资机会,目前主要研究领域覆盖传媒、计算机等行业。
市场概况
近一周,上证指数上涨1.40%,创业板指上涨1.50%,沪深300上涨1.54%,中证500上涨0.81%,中证A50上涨1.46%,科创50下跌0.35%。风格上,金融、消费表现相对较好,成长、稳定表现一般。从申万一级行业看,表现相对靠前的是钢铁(5.06%)、建筑材料(3.96%)、银行(3.77%)、医药生物(3.64%)、综合(2.82%);表现相对靠后的是计算机(-1.28%)、非银金融(-0.72%)、美容护理(-0.55%)、交通运输(-0.20%)、商贸零售(-0.16%)。
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美国大而美法案
当地时间7月1日,美国国会参议院以51票赞成、50票反对的微弱优势通过了“大而美”税收与支出法案。这一法案自提出以来,便引发了广泛关注与激烈争论,其影响深远,涉及美国政治、经济、社会等多个层面。
“大而美”法案是特朗普2025年初重返白宫后推出的标志性立法议程。从内容上看,它主要涵盖了多个关键领域。在税收方面,其核心条款是降低企业税,将特朗普在2017年第一个任期内通过的企业和个人减税措施永久化。同时,还推出多项税收减免政策,如加班费和小费免税,大幅提高遗产税和赠予税免税额,并会根据通胀指数进行调整。在支出削减上,法案计划在未来10年内削减至少1.5万亿美元支出,其中包括在医疗补助领域削减近万亿美元资金,提高领取医疗补助人员的门槛和标准;收紧“补充营养援助计划”的资格要求,将获取食物援助的美国公民年龄要求从54岁提升至64岁,预计未来10年削减2300亿美元资金;取消或压缩拜登政府时期的“绿色补贴”,新能源相关项目面临失去税收减免的风险。与之相对的是,减少的支出将用于增加军费和边境安全支出等,并且参议院版本法案草案提出将联邦债务上限再提高5万亿美元。
从政治角度而言,该法案深刻体现了美国的政治极化。在众议院和参议院的投票中,都呈现出明显的党派划线。民主党全员反对,而共和党内部也存在分歧。这一现象源于两党政策理念的巨大差异,以及迎合各自支持群体和利益集团诉求的不同。民主党更倾向于维护社会福利体系、推动新能源发展等;而共和党则侧重于减税以刺激企业发展、加强边境安全等。这种政治极化使得法案的推进举步维艰,在众议院仅以一票优势惊险过关,在参议院也需副总统投下“打破僵局”的一票。
在经济影响上,“大而美”法案对不同群体有着不同的作用。对于企业来说,将企业税率从2017年减税前的35%永久降至21%,并延长或增加针对企业投资的其他税收优惠,如新的机械、设备和研发方面的优惠,这有利于刺激企业投资和扩大生产。传统能源行业也成为赢家,法案废除了拜登政府为减少能源消费而制定的多项条款,取消了购买电动汽车的税收减免,这对化石燃料行业以及传统汽车制造商是重大利好。高收入家庭同样受益,法案大大扩大家庭从联邦税中扣除的州税和地方税的数额,从目前的1万美元上限增加到4万美元,年收入20万至50万美元的家庭以及拥有房产的家庭将获得更为优厚的税收优惠。然而,低收入家庭却成为利益受损方。参议院版本的法案大幅削减联邦医疗补助,削减食品券项目,这将导致将近1200万低收入人群在未来10年内失去医疗保险,靠领取食品券生活的贫困人群生活将更加艰难。
从社会层面来看,法案的通过可能会进一步加剧社会矛盾。医疗补助资金减少,拥有医疗保险的人数减少,将导致就诊量、处方量、医疗程序减少,进而使医疗保健行业可能失去近50万个工作岗位。美国国债也将因减税措施在未来10年增加约3万亿美元甚至更高,这意味着美国将不得不借入更多资金来弥补支出,预计需要支付6000亿到7000亿美元的额外利息,这些负担最终可能转嫁到普通民众身上,年轻一代可能受益的教育、住房等支出可能会被削减。
总体而言,“大而美”法案虽然在一定程度上满足了部分群体和利益集团的诉求,但从长远来看,它带来的财政赤字增加、贫富差距扩大、社会矛盾激化等问题,将对美国经济和社会的稳定发展构成挑战。而且,由于参议院版本对众议院版本有较大修改,法案还需返回众议院再次审议通过才能提交给特朗普签署,其最终命运仍充满变数,而这一过程也将持续牵动着美国各界的神经。
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3D打印是什么?上下游产业链?
一、3D打印的定义
3D打印,又称增材制造,与传统减材制造(如切削加工)相反,它基于三维CAD模型数据,运用粉末状金属、塑料、树脂等可粘合材料,通过逐层叠加材料的方式,直接制造与数字模型完全一致的实体或零件。其基本原理及打印流程主要包括以下四个关键步骤:
1. 三维建模:这是制造物体的起始点,可借助计算机辅助设计(CAD)软件,设计师依据需求精心构建出精准的三维模型;或者利用扫描仪对已有物体进行扫描,从而获取其三维模型数据。建模过程中,需全面考量物体的大小、形状、结构、表面质量等诸多因素,完成设计后,还需对模型展开细致检查与修正,以确保最终打印出的物体契合预期要求。
2. 切片处理:在进行3D打印前,需利用专门的切片软件将三维模型分割成众多极薄的“薄片”。切片软件会根据打印机的类型、性能以及所使用材料的特性,精确确定每层的厚度以及其他关键打印参数,为后续物体的构建和品质保障奠定基础。
3. 物理转化(打印):在将切片数据传输至3D打印机之前,要做好一系列准备工作,比如清洁打印床,确保打印材料能够良好附着;预热打印头,使材料能够顺畅挤出。接着,需要合理设置打印参数,像温度、速度、填充密度等,这些参数将对打印物体的外观、强度、精度等方面产生决定性影响。3D打印机依据设定好的参数,逐层打印材料,将熔融状态的材料精准沉积到打印床上,逐步构建出物体的形状。在打印过程中,操作人员需要时刻监控打印机的运行状态,及时发现并处理可能出现的异常情况,比如打印头堵塞、打印床移动不畅等。
4. 后处理:打印完成后,为使打印出来的零件满足具体的使用需求,通常需要进行后处理。这可能包括去除零件在打印过程中用于支撑结构的部分,对零件表面进行打磨、抛光处理,以提升表面光洁度;或者进行上色、涂层等操作,赋予零件特定的外观和性能。
二、3D打印的发展历程
早在1859年,法国雕塑家Franois以自身站立位置为中心,在360°圆周上每隔15°放置一台照相机,同时拍摄获取不同角度影像,再绘制出24个不同角度的轮廓,从而得到自己的三维图像,并将其命名为照相雕刻,还成功申请了专利。这一创新性概念为后续3D打印技术的理论架构搭建提供了重要指引,也为实践提供了宝贵参考。1981年,名古屋市工业研究所的HideoKodama发明利用光固化聚合物的三维模型增材制造方法,同年RossF.Housholder注册类似激光烧结(SLS)的专利,利用三维软件程序创建3D模型并发送数据到打印设备实现3D打印。
在3D打印技术的实践落地进程中,发明家比尔・马斯特斯和查尔斯・赫尔曼做出了卓越贡献。1984年7月2日,比尔・马斯特斯获得历史上首个3D打印专利,为后续3D打印系统的诞生和发展奠定了坚实的理论基础。随后,比尔・马斯特斯基于该专利技术,成功制造出世界上首台3D打印机。其运行原理是先利用计算机辅助设计编制三维坐标信息并存储为数据文件,接着将坐标信息输入到控制伺服和极坐标系统的机器控制器,由伺服电机控制工作头位置,最后注入材料颗粒,在预定坐标点用固态物体打印材料打印出物品。1984年,查尔斯・赫尔曼将数字资源与打印技术相结合,发明了“立体打印”技术。1986年,他又发明了立体光刻工艺,利用紫外线照射使树脂凝固成形来制造物体,并获得专利,随后创立了专注于3D打印技术的公司3DSystem。然而,当时的3D打印技术存在速度慢、精度低、材料单一等问题,限制了其广泛应用和发展。直到1996年,一系列新的技术和产品不断涌现,推动3D打印技术逐渐走向成熟,应用领域也不断拓展。
三、3D打印产业链
经过30余年的持续发展,3D打印已经构建起一条完整且成熟的产业链,产业链各环节紧密相连、协同发展,共同推动着3D打印技术在各个领域的广泛应用。
产业链上游:
主要涵盖原材料、硬件以及辅助软件等关键部分。原材料类型丰富多样,包括金属材料(如不锈钢、铝合金、钛合金等,在航空航天等高端领域应用广泛)、非金属材料(如塑料、尼龙、光固化树脂、陶瓷等,常用于消费电子、文化创意等领域)以及生物材料(在医疗领域用于组织工程、器官打印等方面)。硬件方面,有激光器(如光纤激光器,因其高效率和稳定性在金属3D打印中广泛应用;二氧化碳激光器则更适合聚合物和部分复合材料加工)、振镜系统(用于精确控制激光束的扫描路径)、扫描仪(用于获取物体的三维数据)、主板等核心部件。辅助软件包含建模软件(如达索系统、西门子和欧特克等公司的CAD软件,为产品设计提供强大工具)、控制软件(用于控制3D打印机的运行参数和打印过程)等。目前,部分金属粉末、振镜、激光器等核心材料在我国仍高度依赖进口,采购成本居高不下,进口限制和价格波动对中游厂商的生产能力和盈利水平产生直接影响。不过,国内已有不少企业积极布局3D打印粉材、激光器等的研发生产,未来有望打破国外技术封锁,实现国产替代。
产业链中游:
以3D打印生产制造为主,包括3D打印设备制造商和打印服务提供商。3D打印设备种类繁多,根据不同的打印技术和应用场景,可分为工业级和消费级设备。工业级设备通常具备高精度、高稳定性和强大的功能,主要应用于航空航天、汽车制造、医疗等对产品质量和性能要求极高的领域;消费级设备则更侧重于满足个人用户和小型企业的创意设计、模型制作等需求,具有价格相对较低、操作简便等特点。在我国3D打印行业中,打印设备和打印服务的营收占据主要部分,目前设备营收占比55%,打印服务占比21%。
产业链下游:
应用领域极为广泛,几乎涵盖了国民经济的各个重要领域。在航空航天领域,3D打印技术可用于制造复杂的航空发动机零部件、轻量化的飞机结构件等,实现零部件的高性能和轻量化设计,提高飞行器的性能和燃油效率;在医疗行业,能够定制牙科、骨科植入物、助听器外壳等医疗器械,甚至在组织工程和器官打印方面也展现出巨大的应用潜力,例如2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校利用快速3D打印技术制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复运动功能;在消费电子领域,3D打印可用于制造手机、电脑等电子产品的外壳、内部结构件以及个性化的配件等,满足消费者对产品外观和功能的多样化需求;在文化创意领域,能够制作精美的艺术品、手办、建筑模型等,为创作者提供了更加便捷和自由的创作方式;此外,在建筑、教育、国防军工等领域,3D打印技术也都发挥着独特的作用,为各行业的创新发展注入了新的活力。目前,在全球范围内,航空航天领域在3D打印应用中占比最多,达16.7%,随着技术的不断进步和成本的降低,其他领域的应用占比也在逐步提升。
3D打印能够依据客户的个性化需求,快速、精准地制造出独一无二的产品,满足市场对多样化产品的需求,尤其适用于小批量、定制化生产。可以轻松实现传统制造工艺难以完成的复杂结构零件的成形,突破了传统制造技术在结构设计上的限制,为产品创新设计提供了广阔空间。传统减材制造相比,3D打印是逐层添加材料的过程,几乎没有材料浪费,大大提高了材料的利用率,有助于降低生产成本和资源消耗。且生产周期短,无需制作模具等复杂的前期准备工作,从设计模型到打印出成品,能够在较短时间内完成,显著缩短了产品的研发和生产周期,使企业能够更快地响应市场变化。
每周一图
资料来源:百度
消费级3D打印市场正经历从技术探索向规模化应用的跨越。2024年全球消费级设备出货量占比达96%,中国以34%的份额成为最大市场。这一市场的核心驱动力来自技术普惠与场景拓展:FDM(熔融沉积成型)技术成熟使入门级设备价格降至2000元以内,而光固化打印机精度突破50微米,推动手办、文创等领域爆发式增长。中国头部厂商实现设备年出货量超百万台,占据全球新增市场94%的份额。跨境电商推动3D打印玩具热销,义乌“打印农场”日均出货3万套,龙蛋、解压玩具等品类在TikTok销量破10万件。根据波士顿咨询预测,2030年消费级3D打印市场规模将突破300亿美元。
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