制粉设备、3D打印设备、制粉产品、3D打印产品的研发、生产、销售。
等离子旋转电极雾化制粉(PREP)设备、电子束粉末床熔融增材制造(EB-PBF)设备、3D打印产品
等离子旋转电极雾化制粉(PREP)设备 、 电子束粉末床熔融增材制造(EB-PBF)设备 、 3D打印产品
金属材料、金属制品、金属制粉设备、3D打印设备的研发、生产、销售、技术咨询、技术转让;机电设备及其零部件、耗材的销售;货物或技术进出口(国家禁止或涉及行政审批的货物和技术进出口除外)。(上述经营范围中凡涉及许可项目的,凭许可证明文件、证件在有效期内经营,未经许可不得经营)
营业收入 X
| 业务名称 | 营业收入(元) | 收入比例 | 营业成本(元) | 成本比例 | 主营利润(元) | 利润比例 | 毛利率 | |
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| 客户名称 | 销售额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| 重庆材料研究院有限公司 |
687.88万 | 8.09% |
| 北京航空航天大学 |
492.14万 | 5.79% |
| 嘉思特医疗器材(天津)股份有限公司 |
487.70万 | 5.74% |
| 昆山一兴泰鹏新材料科技有限公司 |
480.71万 | 5.65% |
| 中国有研科技集团有限公司 |
415.54万 | 4.89% |
| 供应商名称 | 采购额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| 西安帅时真空设备有限公司 |
583.38万 | 8.08% |
| 沈阳实嘉冶金科技有限公司 |
496.31万 | 6.87% |
| 陕西东方名城建设工程有限公司 |
316.56万 | 4.38% |
| 西安经发控股(集团)有限责任公司 |
316.40万 | 4.38% |
| 洛阳东恒精密机械有限公司 |
281.14万 | 3.89% |
| 客户名称 | 销售额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| 中国科学院 |
843.17万 | 11.71% |
| 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 |
482.83万 | 6.71% |
| 东方电气集团东方汽轮机有限公司 |
475.01万 | 6.60% |
| 汇瀚医疗科技有限公司 |
467.26万 | 6.49% |
| 江苏威拉里新材料科技有限公司 |
399.91万 | 5.56% |
| 供应商名称 | 采购额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| 陕西建工集团股份有限公司 |
1586.00万 | 11.48% |
| 西安简宁电子科技有限公司 |
1096.38万 | 7.93% |
| 惠州市东道科技有限公司 |
761.38万 | 5.51% |
| 西安帅时真空设备有限公司 |
714.81万 | 5.17% |
| 沈阳实嘉冶金科技有限公司 |
714.64万 | 5.17% |
一、主要业务、产品或服务
(一)主营业务
主营业务-制粉设备及制粉产品,等离子旋转电极雾化制粉设备的研发、生产和销售;制粉产品。
主营业务-3D打印设备及3D打印产品,电子束粉末床熔融增材制造设备的研发、生产和销售;3D打印产品。
赛隆股份是一家专注于工业级金属增材制造全产业链技术的企业,为客户提供金属增材制造完整解决方案,主要产品和服务包括等离子制粉设备与服务(等离子旋转电极雾化制粉设备和微波等离子体制粉设备)、电子束粉末床熔融增材制造设备、制粉产品、金属增材制造研发与产品等。公司是全球电子束粉末床熔融增材制造技术的引领者之一,是我国电子束粉末床熔融增材制造设备和等离子旋...
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一、主要业务、产品或服务
(一)主营业务
主营业务-制粉设备及制粉产品,等离子旋转电极雾化制粉设备的研发、生产和销售;制粉产品。
主营业务-3D打印设备及3D打印产品,电子束粉末床熔融增材制造设备的研发、生产和销售;3D打印产品。
赛隆股份是一家专注于工业级金属增材制造全产业链技术的企业,为客户提供金属增材制造完整解决方案,主要产品和服务包括等离子制粉设备与服务(等离子旋转电极雾化制粉设备和微波等离子体制粉设备)、电子束粉末床熔融增材制造设备、制粉产品、金属增材制造研发与产品等。公司是全球电子束粉末床熔融增材制造技术的引领者之一,是我国电子束粉末床熔融增材制造设备和等离子旋转电极雾化制粉设备的龙头企业。
赛隆股份经过十余年的研发创新和产业化应用,在等离子旋转电极雾化制粉技术和电子束粉末床熔融增材制造技术领域形成了自主可控的完整知识产权体系,具有独特的技术优势。截至2024年12月31日,公司已获授权发明专利117项,实用新型专利38项,外观设计专利3项,软件著作权6项。截至本公开转让说明书出具日,公司牵头制定国家、行业和团体标准10项、参与制修订41项。公司先后承担工信部工业强基工程项目、科技部中小企业创新基金、国家发改委中央预算内支持先进制造业和现代化服务业专项资金项目、国家重点研发计划项目和省市重大专项等多项科技项目。公司在电子束粉末床熔融增材制造和等离子旋转电极雾化制粉两项技术方面分别荣获2019年和2021年中国有色金属工业科学技术奖一等奖。
赛隆股份已经发展成为富有技术特色的金属增材制造企业。在核心元器件方面,研制出了拥有自主知识产权的电子束枪和等离子枪。其中研发的大功率、高精度、长寿命、低成本钨阴极间热式电子枪是完全自主开发的电子束粉末床熔融增材制造专用电子枪,入选2024硬科技创新大会9项西安“硬科技重大突破”之一。在增材制造产品方面,公司产品已广泛应用于生物医疗、航空航天、汽车制造等领域,应用场景不断拓展,公司的“标准化骨小梁髋臼杯批量增材制造”和“汽车用纯铜高频感应线圈批量生产”入选工信部2023年度增材制造两大典型应用场景名单。特别是在增材制造骨科植入物方面,建立了满足国家药品监督管理局(NMPA)的注册审批要求的国产电子束粉末床熔融增材制造装备、医疗级球形粉末和成熟工艺包的研发创新体系,为国内武汉迈瑞、嘉思特等多家医疗器械公司在新型增材制造骨科产品取证工作上发挥了重要作用。截至本公开转让说明书签署日,公司基于自主制造的增材制造设备和原料,已经建成了年产10万件规模的增材制造骨科植入物毛坯产品生产线,为提升国人生命健康正发挥着积极作用。
(二)、产品或服务
公司主要的产品包括等离子旋转电极雾化制粉(PREP)设备、电子束粉末床熔融增材制造(EB-PBF)设备、3D打印产品。
二、商业模式
1、采购模式
公司主要基于生产需要,对外采购相关设备配件、金属原材料、外协加工、检测等服务。公司依据《供应商管理办法》实施全流程管理,从准入、评估、考察到动态退出,确保采购质量与供应安全。
公司采购由供应链管理部统一管理,涵盖生产及研发物料、设备、辅料及低值易耗品等。公司制定了《物资采购管理办法》《外协加工检测管理办法》等制度,采购申请经审批后由供应链管理部组织实施。针对大额采购,设立物资采购评审小组,通过集体讨论审核采购内容及供应商资质。物料到货后由质量部组织检验,合格后入库,不合格予以退换。
2、生产模式
公司遵循以销定产、适量备货的原则,依据年度销售计划及库存状况制定生产计划,并经相关部门及总经理审批后实施。各事业部负责生产全过程管理,金属粉末及备件等耗材按消耗量维持合理库存。公司严格执行《人力资源管理控制程序》《设备管理办法》等制度,对生产人员开展定期培训考核,对设备、测量装置定期校准与检定,确保生产过程受控。各环节均留存生产及质量记录,成品经检验合格后入库。针对结构件、机加工件等非标部件,采用外协加工模式,公司提供图纸及技术要求,外协单位负责加工。
3、销售模式
公司采取直销与经销相结合的销售模式,以直销模式为主。直销聚焦下游产业客户,销售团队联合售前、售后团队提供“一站式”技术与商务支持;经销模式面向科研院所、医院及海外市场,通过签署经销协议实现广泛覆盖。公司设有市场销售部,并在部门内部形成两支销售团队,分别负责PREP设备及制粉产品、EB-PBF设备及3D打印产品的销售。销售人员主要为硕士以上学历,具备较强技术服务能力。此外,生产运营部通过展会、会议及媒体平台开展宣传,强化品牌影响力并拓展客户资源。
4、研发模式
公司坚持以市场需求为导向的研发模式,建立了涵盖机械、电子、电气、材料、控制、软件等多学科融合的稳定研发团队,具备强大的技术持续创新能力与产业化适配能力。公司研发体系分为三大方向:制粉设备、电子束粉末床熔融增材制造设备及增材制造零部件,涵盖全新设备开发与现有产品升级。各研发方向设置专业小组,分别负责机械、电气、工艺、软件及电子枪等模块的设计开发。增材制造零部件研发聚焦钛合金、多孔钽、锆铌合金等骨科植入物及铜合金感应线圈的应用开发。此外,公司已建立完整的研发管理制度体系,覆盖立项、设计、验收及成果转化全流程。
三、创新特征
公司是一家聚焦于电子束粉末床熔融增材制造设备与技术、等离子旋转电极雾化制粉设备与技术研发及产业化的国家级“专精特新”小巨人企业,已形成了自主知识产权的、全产业链的金属增材制造研发、生产体系,形成了等离子旋转电极雾化制粉设备、电子束粉末床熔融增材制造设备、金属增材制造研发与产品服务三大主导业务。
1、制粉装备领域
等离子旋转电极雾化制粉技术是高品质球形金属粉末的重要制备技术路线,相对于气雾化制粉技术路线来看,等离子旋转电极雾化技术制备出的球形金属粉末,具有球形度高、空心粉卫星粉少,杂质元素含量低等特点,是增材制造、热等静压和喷涂领域的优选粉末。
赛隆股份突破了等离子弧功率密度自适应调控技术、电极棒旋转进给复合驱动技术、密封及多点浮动阻尼限位技术、模块化设计及智能集成控制等技术,攻克了难熔高导热等金属棒料端面难以均匀瞬时熔化、载流悬臂电极棒的超高速稳定旋转—进给、规模产业化自动换料的技术难题,成功研制出了SLPA-D、SLPA-N50、SLPA-N75三个系列的商业化等离子旋转电极雾化制粉设备。利用自主知识产权的设备,在国际首次采用等离子旋转电极雾化制粉技术制备出钨粉、钽粉等高熔点的难熔金属球形粉末,并率先制备出球形锆铌合金粉末、钽钨合金粉末、铌钨合金粉末。设备最高离心转速达到5万转/分钟,在保证球形度大于0.9的前提下,-53微米细粉收率超过80%(以高温合金为例),突破了等离子旋转电极雾化制粉技术细粉收率低的技术瓶颈。设备2019年被认定为国内首台(套)重大技术装备产品,制粉设备及技术获中国有色金属工业科学技术奖一等奖。近三年,设备销售至有研粉末新材料股份有限公司、江苏威拉里新材料股份有限公司、北京航空材料研究院股份有限公司等国内知名企业,具有较强的市场影响力和竞争力。
2、增材制造设备领域
在增材制造设备领域,公司主要聚焦电子束粉末床熔融增材制造技术路线下的金属增材制造装备的研发与生产。公司的专用电子枪、高压逆变电源、扫描路径规划软件等核心软硬件均为自主研发,2015年推出国内首台商业化电子束粉末床熔融增材制造设备,并实现了钛合金、镍基高温合金、铜及铜合金、难熔金属及合金等多种材料的成形,设备2021年被评为国内首台(套)重大技术装备产品。2023年,公司在国际上率先开发出间热式钨阴极电子枪,并实现了核心零部件的自主可控。该电子枪功率最高可达10千瓦,最小束斑直径≤100微米,阴极寿命≥500小时,阴极成本不足直热式六硼化镧阴极的20%,解决了市面上直热式片状钨阴极电子枪功率小、寿命短、束斑大以及直热式柱状六硼化镧阴极对真空要求高、价格昂贵的问题。基于该技术突破,公司开发了不同成形尺寸、搭载不同功率间热式电子枪的系列化电子束粉末床熔融增材制造设备(Y150Plus、T200、H400),并在医疗、航空、科研等领域实现批量销售,近三年设备销售至武汉迈瑞科技有限公司、北京春正立达医疗器械股份有限公司、贵州航天新力科技有限公司等医疗、航空航天企业。大功率、高精度、长寿命、低成本钨阴极间热式电子枪也入选2024年硬科技创新大会9项“硬科技重大突破”名单,电子束粉末床熔融增材制造技术与设备获得中国有色金属工业科学技术奖一等奖。
3、3D打印服务
依托自主知识产权的等离子旋转电极雾化制粉设备和电子束粉末床熔融增材制造设备,公司积极推进电子束粉末床熔融增材制造金属零件的应用场景,并在医疗、汽车电子和航空航天领域获得了应用。
在医疗领域,公司针对含骨小梁结构骨科植入物研发及批产需求,建立原料级配和粉末循环利用准则,通过能量耗散模型、变电流预热的方式实现复杂结构骨小梁骨科植入物成形过程中二维、三维能量控制与平衡,通过多线段同步熔化、弱支撑工艺开发,实现多孔/致密结构的形性控制。依托上述成果,建立了满足国家药品监督管理局(NMPA)的注册审批要求的国产电子束粉末床熔融增材制造设备、医疗级球形粉末和成熟工艺包的研发创新体系,建成年产能10万件的电子束粉末床熔融增材制造骨科植入物生产线,并成功助力武汉迈瑞增材制造髋臼杯和椎间融合器获得三类医疗器械注册证,公司《标准化骨小梁髋臼杯批量增材制造》入选工信部2023年增材制造典型应用场景。
在汽车领域,通过对纯铜高频感应线圈产品整体形状与内部流道进行设计创新,结合纯铜电子束粉末床熔融增材制造工艺,公司实现汽车用轴类关键零部件热处理感应线圈一体化成形,解决了传统拼焊工艺寿命短、能耗高、产品可靠性不稳定的痛点,已在14家汽车零部件企业生产线进行验证和应用,《汽车用纯铜高频感应线圈批量生产》入选工信部2023年度增材制造典型应用场景。
在航空航天领域,公司突破钛铝合金球形粉末工业化批产以及钛铝合金叶片增材制造工艺及性能控制关键技术,开发的多个尺寸钛铝合金叶片已在中国航空发动机集团、中国航空工业集团进行小批量供货。
四、所处(细分)行业基本情况及公司竞争状况
(一)公司所处(细分)行业的基本情况
1、所处(细分)行业及其确定依据
公司主要从事制粉设备及增材制造(3D打印)设备的研发、生产与销售。
根据国家统计局《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司所属行业为制造业(C),细分行业为通用设备制造业(C34)-其他通用设备制造业(C349)中的增材制造装备制造(C3493)。
根据《挂牌公司管理型行业分类指引》,公司所处行业为“C3429其他金属加工机械制造”;根据《挂牌公司投资型行业分类指引》,公司所处行业为“12101511工业机械”。
根据《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016版),公司增材制造业务属于“2高端装备制造产业”之“2.1智能制造装备产业”之“2.1.7增材制造(3D打印)”。
根据《战略性新兴产业分类(2018)》,公司增材制造业务属于“2高端装备制造产业”之“2.1智能制造装备产业”之“2.1.1机器人与增材设备制造”。
2、所处(细分)行业主管单位和监管体制
公司所处增材制造行业主要由政府部门和行业协会共同管理,前者侧重于行业宏观管理,后者侧重于行业内部自律性管理,为我国增材制造企业的健康发展创造良好的规范体系和市场环境。
行业的行政主管部门为国家工业和信息化部及国家发展与改革委员会。
工信部主要负责拟订实施行业规划、产业政策和标准,监测行业日常运行,推动重大技术装备发展和自主创新,指导行业结构调整、行业体制改革、技术进步和技术改造等工作。
发改委主要负责制定宏观产业政策,统筹协调经济社会发展,监测宏观经济和社会发展态势,协调解决经济运行中的重大问题,指导推进和综合协调经济体制改革,规划重大建设项目和生产力布局,拟订并组织实施产业发展战略、中长期规划和年度计划,推进产业结构战略性调整,促进行业体制改革,促进行业技术发展和进步等工作。
行业协会主要包括全国增材制造标准化技术委员会、中国增材制造产业联盟,以及广西、上海、四川等地方性增材制造协会等。
全国增材制造标准化技术委员会由中国国家标准化管理委员会成立,主要负责增材制造术语和定义、工艺方法、测试方法、质量评估、软件系统及相关技术服务等领域国家标准修订工作。
中国增材制造产业联盟和地方性增材制造协会,是政府部门和企事业单位之间的桥梁,其主要职责是协调行业与政府主管部门的交流与沟通,协助有关部门和企业事业单位组织实施有关增材制造产业发展的工作和计划,解决增材制造发展过程中的瓶颈和问题,加快推动增材制造技术与传统产业结合,推进产业化创新应用,促进增材制造产业持续快速有序发展。
3、主要法律法规政策及对公司经营发展的具体影响
(1)主要法律法规和政策
(2)对公司经营发展的影响
增材制造(3D打印)作为基于离散-堆积原理的创新型制造技术,深度融合信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术,正深刻重塑传统制造业的工艺流程、生产模式及产业链结构。该技术的突破性发展不仅催生新产业、新业态及新模式,更成为全球主要经济体竞相布局的科技创新与先进制造业战略高地。
我国高度重视增材制造产业的战略地位,将其纳入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》重点发展领域。为强化产业顶层设计,工业和信息化部联合国家发展和改革委员会、教育部、科学技术部、财政部等多部委共同印发《“十四五”智能制造发展规划》,明确提出将增材制造核心设备列为智能制造装备创新发展行动关键攻关方向,旨在提升自主供给能力,构建产业竞争新优势。自“十二五”规划至“十四五”规划期间,国家通过重点研发计划持续支持增材制造领域基础研究、关键共性技术研发、关键装备突破及示范应用,形成覆盖战略规划、产业生态、技术创新及标准体系的系统性政策支撑,为行业高质量发展提供制度保障。
伴随我国自主工业体系建设的加速推进及装备更新升级需求的显著提升,增材制造国产设备迎来广阔发展空间。在政策引导下,产业链各环节创新主体协同发力,推动行业实现规模扩张与技术升级。国家及地方层面针对技术创新、产业融合、应用推广的多维度政策扶持,为企业创造了技术突破、市场拓展的发展机遇,为行业高质量发展奠定了坚实基础。
当前,我国已构建完善的增材制造产业政策体系,法律法规与产业政策协同效应显著,为公司业务发展提供了强有力的制度支持与市场环境。未来,公司将持续受益于国家战略导向,进一步巩固技术领先优势,实现高质量可持续发展。
4、(细分)行业发展概况和趋势
1、增材制造行业概述
根据国标《增材制造术语》(GB/T35351-2017),增材制造(AdditiveManufacturing;AM)是指以三维模型数据为基础,通过材料堆积的方式制造零件或实物的工艺。三维打印(3Dprinting)是指利用打印头、喷嘴或其他打印技术,通过材料堆积的方式来制造零件或实物的工艺,此术语通常作为增材制造的同义词,又称“3D打印”。不同于传统制造业通过切削等机械加工方式对材料去除从而成形的“减”材制造,3D打印通过对材料自下而上逐层叠加的方式,将三维实体变为若干个二维平面成形,大幅降低了制造的复杂度,并提高了制造零件形状的自由度。
从技术路线来看,增材制造技术包含多种工艺类型,国标《增材制造术语》(GB∕T35351-2017),根据增材制造技术的成形原理,将增材制造工艺分成七种基本类别。粉末床熔融(PowderBedFusion)、定向能量沉积(DirectedEnergyDeposition)、立体光固化(VATPhotopolymerization)、粘结剂喷射(BinderJetting)、材料挤出(MaterialExtrusion)、材料喷射(MaterialJetting)和薄材叠层(SheetLamination)。
随着行业和技术发展,增材制造技术的应用场景由早期的零件原型快速制备,拓展到能够直接制造终端零件应用至使用场景当中,实现由“快速原型”向“快速制造”的转变。增材制造的终端零件性能高度依赖于其制备的设备类型和工艺参数。
2、增材制造产业链情况
增材制造行业上游涵盖三维扫描设备、三维软件、增材制造原材料类及3D打印设备零部件制造等企业,中游以3D打印设备生产厂商为主,大多亦提供打印服务业务及原材料供应,在整个产业链中占据主导地位,下游行业应用已覆盖医疗、航天航空、汽车工业、和工业等各领域。
(1)3D打印产业链上游
3D打印产业链的上游主要包括各类型打印材料、打印装备核心零部件等。
3D打印产业链上游的重要组成部分是各类型的打印材料,其中基于粉末床熔融工艺相关的3D打印原材料包括金属粉末材料和高分子粉末材料等,金属粉末材料包括钛合金、铜及铜合金、难熔金属(钨、钼、钽、铌)及合金、钛铝合金等。金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、松装密度高、流动性好。目前3D打印所需的金属粉末制备方法分为气雾化法(GasAtomization,GA)、等离子旋转电极雾化法(PlasmaRotatingElectrodeProcess,PREP)、等离子体球化法(PlasmaSpheroidization,PS)、等离子熔丝雾化法(PlasmaAtomization,PA)等。赛隆股份主要聚焦于等离子旋转电极雾化法(PlasmaRotatingElectrodeProcess,PREP)制备粉末床熔融增材制造用金属粉末的设备研发与生产。
在打印装备核心零部件方面,根据成形工艺的不同,增材制造所使用的核心硬件也各不相同。对于激光粉末床熔融增材制造技术而言,核心零部件包括振镜和激光器等。目前,核心硬件多数采购自美国、德国等,但目前国产振镜和激光器也已逐步研制成功且性能提升。对于电子束粉末床熔融增材制造设备而言,电子枪是设备的核心,决定着设备的成形尺寸、成形精度、成形质量及成形效率。与激光粉末床熔融(L-PBF)增材制造设备的核心零部件激光器不同,目前国内外尚无专用电子枪的商业化产品,各EB-PBF设备制造商在研制设备之前必须首先研发出专用电子枪,目前全球已经推出了以钨和单晶LaB6为阴极的第一代直热式电子枪以及赛隆股份研发的大功率、高精度、长寿命的低成本间热式电子枪。
(2)3D打印产业链中游
增材制造行业中游包括3D打印设备及技术服务。其中3D打印设备是中游、也是整个产业链的核心主体。参与主体包括增材制造设备制造商、增材制造服务提供商、各类代理商等。增材制造设备制造商研发、生产3D打印设备供下游用户使用,并根据下游用户反馈不断进行技术的创新与更新迭代,并同步向上游传递创新与市场需求,不断推动着整个产业链的水平提升。增材制造服务提供商主要通过3D打印设备为客户提供打印服务及其他各类衍生技术服务。
(3)3D打印产业链下游
目前,增材制造主要应用于航空航天、汽车、消费及电子产品、医疗、科研等领域。相对于激光粉末床熔融增材制造技术,电子束粉末床熔融增材制造技术尚在产业化应用的发展阶段,应用范围仍有待进一步扩展,目前集中在医疗、汽车电子与半导体、航空航天等领域。
1)医疗
在医疗领域,电子束粉末床熔融增材制造技术广泛应用于骨科植入物的研发和批量生产中。首个获得欧盟CE认证、美国FDA认证以及中国NMPA认证的3D打印骨科植入物均采用该技术制造,目前全球已超过30万例EB-PBF钛合金髋臼杯获得临床应用。近年来,随着无临床同品种比对取证政策的实施,取证周期大幅降低,越来越多医疗器械公司的3D打印骨科植入物获得国家药品监督管理局颁发的三类医疗器械注册证。据统计,截至2024年12月,国内已有50个3D打印骨科植入物获得了三类医疗器械注册证,其中32个是在2023年以后获得的,这超过了2015年至2022年的总和。在50个产品中,有个27采用EB-PBF技术,因此电子束粉末床熔融增材制造技术是目前3D打印骨科植入物的主流制造技术。基于良好的临床使用效果以及较低的制造成本和较高的生产效率,越来越多的医疗器械公司将EB-PBF骨科植入物纳入集采范畴,这使得电子束粉末床熔融增材制造骨科植入物市场规模呈快速增长趋势。
2)汽车电子与半导体
铜具有优异的导电性、导热性及良好的力学性能,可显著提升构件的热交换效率和电流传输效率,因而在汽车电子、半导体等领域得到广泛应用。电子束粉末床熔融增材制造技术(EB-PBF)凭借较高的能量密度以及铜对电子束较低的反射率,可实现纯铜的高质量成形(致密度>99.8%)。相比之下,激光粉末床熔融增材制造技术(L-PBF)工艺利用传统红光激光作为热源时,受限于铜对其较高的反射率,制备纯铜的最高致密度约为95%。上述优势使得EB-PBF技术在复杂纯铜零部件的制备中表现出显著优势,已广泛应用于汽车电子及半导体领域。
在汽车电子领域,常用到感应加热技术,它是一项高效、节能、环保的热处理技术,在汽车制造方面得到了广泛应用。以商用车为例,单台车感应淬火零件数量达到250件(3000多个规格),年感应热处理零件总数大于7.5亿件,纯铜感应线圈需求量在20万件以上。铜感应线圈的传统加工工艺是依靠车、铣、钻、磨切等“减材”成形方法+拼焊,存在零件设计自由度受限,复杂构形无法制备,拼焊焊点多,易开裂,无工艺标准,随意性大,工艺一致性差,寿命短,相关配套耗材浪费大等问题。
通过EB-PBF成形铜感应线圈,可以使得零件整体成形,无需手工弯曲和焊接,设计自由度提升,可根据应用需求灵活调整设计。此外,通过设计、打印质量控制、软件使质量更具可重复性,优化几何形状,提升性能。最后,电子束粉末床熔融增材制造铜感应线圈相对于传统工艺可以增加感应线圈的冷却面积,提高寿命。从国际市场来看,著名感应加热设备制造商GHInduction采用瑞典Arcam公司的EB-PBF设备制造的电子束粉末床熔融增材制造纯铜感应器已获得批量应用。国内市场方面,赛隆股份利用自主开发EB-PBF设备制造的半轴类和轮毂类纯铜感应线圈已在国内超过20家汽车零部件生产企业的生产线进行验证及应用,用户使用效果优异,相对于传统方法制备的感应线圈,具有成形质量优、使用寿命长、设计自由度高、导电性能优异、制造周期短、硬化效果好,励磁磁场穿透更深、更均匀等特点。
纯铜具有极高的导电性与导热性,在热管理领域表现突出,尤其在半导体等对高效散热需求迫切的领域中展现出广泛应用前景。然而受限于传统铜材制造工艺,相关结构在设计与制造方面难以充分优化。EB-PBF技术的出现,使得具备内部中空或网格结构的设计成为可能,结合其较高的成形致密度,相比传统方案,可提高数倍冷却效果、应用性能和服役极限。目前,EB-PBF技术已应用于在纯铜散热器、纯铜热交换器的制造中。
3)航空航天
在航空航天领域,电子束粉末床熔融增材制造正逐步改变传统制造模式,为制造复杂且轻量化的关键部件提供了新的解决方案。相较于激光粉末床熔融增材制造技术,电子束粉末床熔融增材制造技术(EB-PBF)在高真空环境下运行,能够有效抑制金属材料的氧化,并借助预热工艺降低残余应力,从而实现高温下优异的力学性能和较高的制造精度。
例如,GE旗下的意大利航空航天引擎制造商AvioAero已采用EB-PBF设备制造钛铝涡轮叶片,并成功应用于GE9X发动机中。据报道,采用该技术制造的涡轮叶片不仅大幅降低了零部件重量,而且使发动机的燃油效率较前代产品提高了约10%。随着航空航天装备对轻量化要求的不断提升,同时随着以钛铝合金为代表的新材料的不断普及推广,EB-PBF技术在航空航天产业链中的应用具有广阔的前景。
3、行业发展现状
(1)全球增材制造行业发展趋势
经过多年发展,增材制造产业进入加速成长期,近五年增材制造行业在全球范围内整体呈现增长态势。2020年全球增材制造产业的行业增长率有所放缓,但2021年后增材制造行业恢复快速增长态势。根据《WohlersReport2025》报告显示,2024年全球增材制造市场规模(包括产品和服务)达到219亿美元,同比增长9.1%。根据《WohlersReport2025》预测,到2034年全球增材制造市场规模将达到1145亿美元,10年复合年均增长率18%。
全球增材制造行业市场规模
(2)中国增材制造行业发展趋势
随着增材制造市场应用程度不断深化,在各行业应用越来越广泛,未来几年增材制造市场将保持快速增长态势。根据中商情报网统计,2023年中国增材制造行业市场规模达到367亿元,同比增长14.69%。中商情报网预计2024年中国增材制造行业市场规模为415亿元,2024-2029年行业规模将持续高速增长,预计2029年市场规模将超1200亿元,2024-2029年CAGR约为19.5%。
中国增材制造行业市场规模
(3)细分领域——增材制造设备行业发展趋势
根据《WohlersReport2024》统计,2023年全球有328家制造商生产和销售工业3D打印设备,与2022年相比,增加了46家,其中有40家公司的工业3D打印系统销量超过了100套。中国的3D打印设备制造商从2022年的37家增加到了44家,位居全球第二。在销售额方面,2023年全球3D打印设备销售额为36.7亿美元,下降3.4%。截至2023年底,北美、欧洲、亚太3个地区累计装机量占全球的90%以上。其中北美是最大的增材制造市场,其3D打印设备销售收入占全球36.14%。欧洲第二大市场,其设备销售收入占全球总增材制造收入的30.40%。亚太地区以26.41%的市场份额位居第三。
(4)细分领域——制粉设备领域情况及趋势
基于应用端的持续放量,球形金属粉末市场持续增长。据简乐尚博168report调研数据显示,预计2029年全球3D打印球形金属粉末市场规模将达到23.8亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为20.6%,其中中国3D打印球形金属粉末市场占据全球约18.41%的市场份额。作为3D打印球形金属粉末的主流制备技术,随着应用端对于3D打印零件越来越苛刻的性能要求,因制备出的粉末具有优异的性能指标,等离子旋转电极雾化制粉技术受到越来越多的关注,其市场规模有望保持持续增长。
(5)细分领域——增材制造服务领域情况及趋势
根据《WohlersReport2024》统计,2023年全球3D打印服务和产品的销售额分别为124亿美元和76.3亿美元,相对2022年分别增长了15.5%和4.7%。随着金属3D打印工业化进程的加快,增材制造技术正在从原型样的小批量定制化生产技术向零件最终制造的批量化生产技术转变。
4、3D打印行业主要机遇
(1)政策的大力支持
近年来,我国高度重视增材制造技术发展,陆续推出《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》《“十四五”智能制造发展规划》等一系列产业政策规划,为我国增材制造行业的发展提供了有力支持。2022年起,从国家层面到多地方政府在核心政策文件中都明确了增材制造行业在整体高端制造业发展中的重要地位。出台的相关政策也从几年前偏向于行业大框架式的发展规划逐步细化落实到涵盖税务、教育、人社、环保等多方面对增材制造行业的具体支持和发展推进。
(2)行业生态体系加速成形
随着行业的发展和应用的深入,围绕增材制造设备、软件、材料、工艺及相关方向逐步形成了行业生态体系,包含材料的研发、生产,增材制造设备的研发、生产,零件支撑去除、粉末回收等后处理工艺及设备,粗加工、精加工、热处理等候处理工艺及设备。此外,与传统加工技术及装备的结合的辅助设计软件、工程处理软件、仿真模拟软件、智能处理软件、云管理平台以及工业化生产制造执行系统也趋于完善。各方面充分协同,形成了更系统化的解决方案,推动产业发展。
(3)行业应用场景不断扩大
近年来,除了在航空航天、核工业、兵器等多军工领域以及科研领域进行应用外,增材制造在医疗、汽车甚至3C电子等民用领域都取得了重大进展。相对传统制造业庞大的应用场景,增材制造的应用场景仍有很大潜力待挖掘,未来随着增材制造在更多领域进行推广并在各行业领域内进一步深度普及,增材制造将获得更广阔的市场增量。
(4)行业应用不断深化
随着金属增材制造装备及技术的进步,采用金属增材制造技术直接生产的终端零部件在航空航天、医疗、汽车等领域获得批量应用。为了缩短产品生产周期,降低生产成本,多个应用单位或者零部件制造商一次性购买几十台甚至上百台金属增材制造设备进行零部件的生产。
5、3D打印行业主要挑战
(1)产业规模有待提升
虽行业应用场景不断扩大,应用深度也不断加强,但相比传统加工方式,增材制造技术的产业规模依然有限。目前国内增材制造的应用场景依然不够“接地气”,增材制造难以形成集群效应,对应的应用标准体系仍需建立完善。
(2)生产制造成本较高
增材制造技术具有制造复杂结构、一体化、轻量化等优势,但受限于增材制造的加工方式和加工效率以及工业级金属增材制造设备高昂的价格,在没有涉及到大批量规模生产时,零部件的制造成本依然较高。
5、(细分)行业竞争格局
1、市场竞争格局
增材制造行业经过30余年的发展,技术不断创新,规模稳步增长,技术体系和产业链条不断完善,目前已建立起较为稳定的增材制造产业生态体系和行业竞争格局,随着增材制造从原型制造向终端制造迈进,行业也进入了快速增长区。基于电子束粉末床熔融增材制造技术不断扩大的应用场景,国际上从事电子束粉末床熔融技术与装备开发的企业越来越多,目前全球已有超过10家企业正在进行电子束粉末床熔融增材制造设备的开发,除了被GE公司收购的瑞典Arcam公司外,其余企业主要集中在亚洲和欧洲。
2、行业竞争对手
(1)增材制造设备
与激光粉末床熔融增材制造设备的“百花齐放”不同,由于核心元器件的限制,从事电子束粉末床熔融增材制造设备制造的厂商较少。基于电子枪技术发展,瑞典Arcam公司(现被美国GE公司收购)于1997年申请了EB-PBF设备及工艺的专利,2003年推出世界上第一台商业化EB-PBF装备,针对不同的应用场景,该公司陆续推出了搭载直热式钨阴极的A2X型设备以及搭载直热式LaB6阴极的Q10Plus、Q20Plus、SpectraL以及SpectraH设备,除Arcam公司外,国际上从事EB-PBF设备的企业还包括瑞典Freemelt公司、英国WaylandAdditive公司、日本JEOL公司、日本TADA、德国Probeam、德国ALD公司等。从国内市场来看,赛隆股份推出了国内第一台商业化EB-PBF设备,并开发出多个型号搭载间热式钨阴极的EB-PBF设备,除赛隆股份外,国内主要从事电子束粉末床熔融增材制造技术路线的增材制造设备的企业是北京清研智束科技有限公司。
(2)制粉设备
在等离子旋转电极雾化制粉设备方面,主要分为非转移弧技术和转移弧技术两类细分技术。非转移弧等离子旋转电极雾化制粉技术起源于俄罗斯和乌克兰,设备生产单位包含全俄轻金属研究院、俄罗斯电机械公司、乌克兰巴顿焊接研究院等单位,除了进口设备外,钢铁研究总院、郑州机械研究所也在从事非转移弧等离子旋转电极雾化制粉设备的研发。非转移弧技术是等离子枪自身负极与正极间建立的放电形式,金属棒料不接入电路参与导电,棒料在被三辊压紧驱动做高速旋转的同时,端面受顶杆推动向前送进进行熔化。基于该技术特点,非转移弧等离子旋转电极雾化制粉技术具有转速高、细粉收得率高以及连续生产、产能高等优势,该技术制备的镍基高温合金、钛合金球形金属粉末广泛应用于航空航天等领域。已有报道显示非转移弧的等离子焰难以制备熔点超过2000℃的难熔金属及合金粉末。转移弧技术起源于美国核技术公司,主要用于核燃料U-7Mo合金粉末开发,生产弥散型核燃料板。转移弧的等离子弧焰心温度超过5000℃,更适合制备钨、钼、钽、铌等高熔点的难熔金属及合金粉末。国内市场方面,赛隆股份在国内率先完成转移弧技术路线下的等离子旋转电极雾化制粉设备的商业化生产,目前已经有三种型号的设备在国内实现商业化推广70余台(自用10台),在等离子旋转电极雾化制粉领域市场具有较强的市场影响力和竞争力。此外,国内其他单位例如顶立科技、陕西英博、宝鸡维克德、陕西宇光飞利、陕西贵资丹等公司也拥有该技术设备组装生产能力,目前这些单位设备为自用,暂不对公司设备的市场形成竞争关系。
(3)增材制造服务
目前国内增材制造服务的主要厂商包括铂力特、飞而康、敬业增材、钢研极光和赛隆股份等单位。赛隆股份有别于其他服务商,其他服务商都是以激光粉末床熔融增材制造设备为主开展服务,主要面向航空航天、军工市场。在电子束粉末床熔融增材制造技术擅长的骨科植入物、汽车电子和半导体领域,目前国内仅赛隆股份形成了规模化生产能力。赛隆股份在2024年和2025年累计投入近50台设备,建成年产能10万件的增材制造骨科植入物生产线以及年产能1万件的铜及铜合金复杂零部件生产线,下游客户包含武汉迈瑞、春立医疗、威高、嘉思特、重庆长江、南京冠盛等知名企业。
3、行业竞争壁垒
(1)技术壁垒
增材制造行业是技术密集型产业,产品技术含量高。在设备的研发及生产上,由于市面上没有电子束粉末床熔融增材制造设备专用的商业化电子枪和高压逆变电源等核心元器件,设备制造商在研制设备之前必须首先研发出专用电子枪和高压逆变电源。此外,研发的电子枪、电源还需要与精密机械系统、软件及控制系统等多个模块相匹配合,涉及机械、机电、材料、软件、自动化等多个交叉学科,新进企业很难在短期内形成技术积累。在增材制造产品的研发和生产上,企业需要根据应用场景的需求,形成原料-设备-工艺-性能评价的协同开发体系,以满足不同客户标准化和定制化零件在成形尺寸、成形精度、成形质量及成形效率的要求。此外,为谋求市场竞争优势,企业需要在规模生产过程中进一步降低零件制造成本。这一方面要求企业提高粉末利用率、零件产品成品率及生产效率,另一方需要企业进行生产线数字化建设,实现从模型设计软件、剖分软件、打印工艺软件到生产制造执行系统的集成运行,这也对于新进企业形成了较高的技术壁垒。
(2)客户资源和认证许可壁垒
电子束粉末床熔融增材制造产品主要应用于医疗、航空航天、汽车电子和半导体等领域,对于绝大多数客户来说,生产企业需要取得相关资质方能开展业务,下游客户对供应商的选择极为严格,需要实施严格的供应商认证程序,从产品质量、成本、供货量保障能力、交货期、批次稳定性、研发实力等各方面对其进行评价审核,只有通过认证的供应商才能进入合格供应商名录,一旦通过认证,双方的合作关系一般比较稳定,这也给行业中未取得资质的企业构成了进入壁垒。
(3)行业经验和人才壁垒
金属增材制造需通过长时间试验以构建材料-工艺-性能的关系模型,企业往往具有几十种甚至上百种材料或产品工艺包,新进入者需要进行长时间研发才能突破。此外,增材制造涉及材料、机械、机电、软件、自动化的多学科交叉,高校学科建设不完善,多学科协同创新及交叉学科科研课题不足,这都限制了增材制造复合型人才的培养,企业只有根据自身需要去自主培养人才,一般成熟工程师需兼具理论知识与实践经验,常要5年甚至更长时间培养,这也给新进入该行业的企业构建起了人才壁垒。
(4)资金壁垒
对于增材制造设备研发而言,由于核心器件无法外购取得,企业需要投入高额的研发费用进行电子枪和高压逆变电源的攻关,且研发周期较长。在增材制造产品的研发及规模生产上,一方面企业要投入大量的原料、设备及检测费用进行不同牌号材料工艺包以及不同类型产品工艺包的开发,在研发的产品满足市场要求后还需要投入多台打印设备进行批量生产,规模化生产所需投入的资金量较大。
(二)公司的市场地位及竞争优劣势
1、公司的市场地位
公司是国内领先的工业级金属增材制造(3D打印)设备及服务供应商之一,在等离子旋转电极雾化制粉设备、电子束粉末床熔融增材制造设备领域具有较强的技术优势和市场竞争力,产品具有较强的市场影响力和竞争力,同时公司基于自主增材制造设备逐步扩大3D打印服务能力逐步提升,特别是在医疗领域,公司的EB-PBF设备成功助力行业领军企业武汉迈瑞获得3D打印髋臼杯系统(国械注册20233131002)以及3D打印椎间融合器(国械注册20243132565)医疗器械注册证,成为首个基于国产EB-PBF设备支持下获批的3D打印骨科植入产品。
公司具有较强的技术研发实力。经过多年技术研发创新及产业化应用,公司在金属3D打印领域形成了国内领先的技术优势,形成了自主可控的知识产权体系。公司是中国增材制造产业联盟理事单位,全国增材制造标准化技术委员会委员单位,中国机械工程学会增材制造分会委员单位和陕西省重点产业链(增材制造)链主企业,牵头制定国家、行业和团体标准10项、参与制修订41项。
公司先后承担工信部工业强基工程项目、科技部中小企业创新基金、国家发改委中央预算内支持先进制造业和现代化服务业专项资金项目、国家重点研发计划项目等多项国家和省市科技项目。
2、公司的竞争优势与劣势
(1)公司的竞争优势
1)技术研发优势
围绕电子束粉末床熔融技术以及等离子旋转电极雾化制粉技术,公司已构建自主知识产权的、全产业链研发生产、研发体系,集设备、软件、原料、工艺及打印服务为一体。公司的技术优势主要体现在:①完整性:是市场上少数同时掌握原料制造设备、零件打印设备以及零件制造完整技术体系的公司;②自主性:公司已实现等离子旋转电极雾化制粉设备、电子束粉末床熔融增材制造设备核心零部件全部自主可控。根据用户需求,制粉设备和打印设备可从软件端设置多种技术参数供用户自由调节。
公司聚焦主营业务,建立起了“陕西省新型研发机构”、“西安市新型研发机构”、“西安市电子束增材制造工程研究中心”、“西安市电子束3D打印工程技术研究中心”、“西安市企业技术中心”,并担任陕西省重点产业链(增材制造)链主企业。
2)人才团队优势
公司在自主创新过程中打造、沉淀了一支多层次、多专业、多学科的创新人才队伍,拥有涵盖设备、材料研发、设计、制造、装配、检测等各领域的专业人员。公司有博士7人,硕士61人(含5名在读博士),教授级高级工程师4人,高级工程师6人,拥有三秦英才特殊支持计划产业领军人才1人、三秦英才特殊支持计划卓越技能人才1人、陕西省中青年科技创新领军人才1人,陕西省青年科技新星2人、西安英才计划顶尖人才1人、西安英才计划菁英创新人才1人、西安英才计划青年人才2人,1人被评为西安国家级领军人才,13人被评为西安地方级领军人才。
近年来,公司核心管理及技术人员保持相对稳定,核心人员长期专注于等离子旋转电极雾化制粉和电子束粉末床熔融增材制造技术领域。公司十分注重人才培养,建立了完善的人才引进、培养、成长、激励机制,通过不断地引进培养优秀人才,使得公司的核心团队更壮大更完善,为公司的持续发展奠定基础。
3)品牌及客户优势
公司所处行业技术壁垒较高,涉及技术领域多,这限制了行业企业的数量。不论是等离子旋转电极雾化制粉设备、电子束粉末床熔融增材制造设备,公司目前具有较强的市场影响力和竞争力,在制粉设备领域汇聚了有研粉末、威拉里、宁波众远等行业龙头企业,在电子束粉末床熔融增材制造设备领域汇集了武汉迈瑞、春立医疗等行业领先企业。在与上述企业合作的过程中,公司通过优异的产品性能和服务质量在行业内形成了较好的口碑和品牌形象。通过与行业知名企业合作,公司始终面向核心应用场景,紧扣行业前沿,不断完成产品及技术优化和迭代。
4)产业规模优势
公司承担国家发改委中央预算内支持先进制造业和现代化服务业发展专项、国家工信部制造业新型技术改造城市试点专项等重大专项,投入近50台电子束粉末床熔融增材制造设备,建成了国内最大的年产能10万件的增材制造骨科植入物毛坯生产线及年产能1万件的增材制造铜及铜合金复杂零部件生产线,并形成涉及零件设计、制造、后处理、检测的多项工艺规范,实现打印服务的产业壁垒。该壁垒有利于公司协助下游客户快速实现新产品的研发、验证及批量制造,奠定了公司在电子束粉末床熔融增材制造服务领域的龙头地位。
(2)公司的竞争劣势
1)经营规模劣势
公司同行业可比公司中的铂力特、华曙高科等激光粉末床熔融增材制造头部企业已经登陆资本市场,形成了显著的规模化优势。而公司所在的电子束粉末床熔融增材制造技术的相关市场尚在逐步发展过程中,应用场景尚未完全打开,与同行业可比上市公司相比,公司经营规模相对较小,抵御风险能力相对较弱,在业务投资、产能提升、持续研发投入、吸引优秀人才等方面存在一定劣势。
2)融资渠道劣势
与行业内同行业企业相比,公司资产规模较小,融资渠道相对受限,资金实力相对较弱。在公司快速发展的过程中,新产品的研发、新技术的开发和市场拓展等均需要大量的资金支持。目前,公司总体资本实力较弱,融资渠道有限,对公司加大研发投入和生产经营规模的扩大将产生一定局限性。因此,公司需要通过尽快走向资本市场,拓宽融资渠道,依靠资本市场进一步支持公司的发展。
(三)其他情况
公司是一家聚焦于电子束粉末床熔融增材制造设备与技术、等离子旋转电极雾化制粉设备与技术研发及产业化的国家级“专精特新”小巨人企业,已形成了自主知识产权的、全产业链的金属增材制造研发、生产体系,形成了等离子旋转电极雾化制粉设备、电子束粉末床熔融增材制造设备、金属增材制造研发与产品服务三大主导业务。
1、制粉装备领域
等离子旋转电极雾化制粉技术是高品质球形金属粉末的重要制备技术路线,相对于气雾化制粉技术路线来看,等离子旋转电极雾化技术制备出的球形金属粉末,具有球形度高、空心粉卫星粉少,杂质元素含量低等特点,是增材制造、热等静压和喷涂领域的优选粉末。
赛隆股份突破了等离子弧功率密度自适应调控技术、电极棒旋转进给复合驱动技术、密封及多点浮动阻尼限位技术、模块化设计及智能集成控制等技术,攻克了难熔高导热等金属棒料端面难以均匀瞬时熔化、载流悬臂电极棒的超高速稳定旋转—进给、规模产业化自动换料的技术难题,成功研制出了SLPA-D、SLPA-N50、SLPA-N75三个系列的商业化等离子旋转电极雾化制粉设备。利用自主知识产权的设备,在国际首次采用等离子旋转电极雾化制粉技术制备出钨粉、钽粉等高熔点的难熔金属球形粉末,并率先制备出球形锆铌合金粉末、钽钨合金粉末、铌钨合金粉末。设备最高离心转速达到5万转/分钟,在保证球形度大于0.9的前提下,-53微米细粉收率超过80%(以高温合金为例),突破了等离子旋转电极雾化制粉技术细粉收率低的技术瓶颈。设备2019年被认定为国内首台(套)重大技术装备产品,制粉设备及技术获中国有色金属工业科学技术奖一等奖。近三年,设备销售至有研粉末新材料股份有限公司、江苏威拉里新材料股份有限公司、北京航空材料研究院股份有限公司等国内知名企业,具有较强的市场影响力和竞争力。
2、增材制造设备领域
在增材制造设备领域,公司主要聚焦电子束粉末床熔融增材制造技术路线下的金属增材制造装备的研发与生产。公司的专用电子枪、高压逆变电源、扫描路径规划软件等核心软硬件均为自主研发,2015年推出国内首台商业化电子束粉末床熔融增材制造设备,并实现了钛合金、镍基高温合金、铜及铜合金、难熔金属及合金等多种材料的成形,设备2021年被评为国内首台(套)重大技术装备产品。2023年,公司在国际上率先开发出间热式钨阴极电子枪,并实现了核心零部件的自主可控。该电子枪功率最高可达10千瓦,最小束斑直径≤100微米,阴极寿命≥500小时,阴极成本不足直热式六硼化镧阴极的20%,解决了市面上直热式片状钨阴极电子枪功率小、寿命短、束斑大以及直热式柱状六硼化镧阴极对真空要求高、价格昂贵的问题。基于该技术突破,公司开发了不同成形尺寸、搭载不同功率间热式电子枪的系列化电子束粉末床熔融增材制造设备(Y150Plus、T200、H400),并在医疗、航空、科研等领域实现批量销售,近三年设备销售至武汉迈瑞科技有限公司、北京春正立达医疗器械股份有限公司、贵州航天新力科技有限公司等医疗、航空航天企业。大功率、高精度、长寿命、低成本钨阴极间热式电子枪也入选2024年硬科技创新大会9项“硬科技重大突破”名单,电子束粉末床熔融增材制造技术与设备获得中国有色金属工业科学技术奖一等奖。
3、3D打印服务
依托自主知识产权的等离子旋转电极雾化制粉设备和电子束粉末床熔融增材制造设备,公司积极推进电子束粉末床熔融增材制造金属零件的应用场景,并在医疗、汽车电子和航空航天领域获得了应用。
在医疗领域,公司针对含骨小梁结构骨科植入物研发及批产需求,建立原料级配和粉末循环利用准则,通过能量耗散模型、变电流预热的方式实现复杂结构骨小梁骨科植入物成形过程中二维、三维能量控制与平衡,通过多线段同步熔化、弱支撑工艺开发,实现多孔/致密结构的形性控制。依托上述成果,建立了满足国家药品监督管理局(NMPA)的注册审批要求的国产电子束粉末床熔融增材制造设备、医疗级球形粉末和成熟工艺包的研发创新体系,建成年产能10万件的电子束粉末床熔融增材制造骨科植入物生产线,并成功助力武汉迈瑞增材制造髋臼杯和椎间融合器获得三类医疗器械注册证,公司《标准化骨小梁髋臼杯批量增材制造》入选工信部2023年增材制造典型应用场景。
在汽车领域,通过对纯铜高频感应线圈产品整体形状与内部流道进行设计创新,结合纯铜电子束粉末床熔融增材制造工艺,公司实现汽车用轴类关键零部件热处理感应线圈一体化成形,解决了传统拼焊工艺寿命短、能耗高、产品可靠性不稳定的痛点,已在14家汽车零部件企业生产线进行验证和应用,《汽车用纯铜高频感应线圈批量生产》入选工信部2023年度增材制造典型应用场景。
在航空航天领域,公司突破钛铝合金球形粉末工业化批产以及钛铝合金叶片增材制造工艺及性能控制关键技术,开发的多个尺寸钛铝合金叶片已在中国航空发动机集团、中国航空工业集团进行小批量供货。
五、公司经营目标和计划
赛隆股份聚焦增材制造全产业链技术,充分发挥等离子体和电子束两束技术在稀有金属原料生产、增材制造过程工艺的优势,加强场景应用,不断做强做优做大增材制造产业
(一)电子束粉末床熔融增材制造设备业务
电子束粉末床熔融增材制造设备是公司的核心业务。面向生物医疗、汽车制造和航空航天等行业的需求,公司不断迭代现有型号设备,推出新型号电子束粉末床熔融增材制造设备,是公司发展战略的重要方向。
目前应用场景对电子束粉末床熔融增材制造设备提出精度要求更高、成形尺寸更大、稳定性一致性更好、工艺过程更加智能、打印效率更高、成本更低等要求,这是设备技术发展的方向。公司将重点聚焦三个层次的技术突破,一是加强高精度、大功率电子枪和高压逆变电源等核心元器件的研发;二是开发基于更优扫描策略算法的设备工艺控制软件,研制出更为成熟的工艺包,提升设备的智能化水平;三是加强系统集成,推出成形精度高、成形尺寸更大的新型号电子束粉末床熔融增材制造设备。预计在2025年实现典型应用场景需求的Y150、T200型号设备的批量制造,设备的打印精度提高20%,打印效率提升30%,过程成本降低20%;2026年上半年将推出满足定制式需求、搭载成熟工艺包的智能化设备;2026年底将推出成形幅面尺寸在500×500mm以上的增材制造设备。
(二)电子束粉末床熔融增材制造产品服务业务
电子束粉末床熔融增材制造产品服务是公司快速增长的核心业务。公司的“标准化骨小梁髋臼杯批量增材制造”和“汽车用纯铜高频感应线圈批量生产”入选工信部2023年度增材制造两大典型应用场景名单。针对上述两个典型应用场景,公司将基于自主生产的增材制造装备优先布局增材制造生产线。
针对汽车用纯铜感应线圈批量生产的应用场景,目前已经有20余家龙头企业开展合作,公司已经布局了5台电子束粉末床熔融增材制造设备和多种后处理设备,基本建成了一条中试产线,将根据市场需求,逐渐扩展生产规模。
针对标准化骨小梁髋臼杯等生物医疗骨科植入物毛坯产品,公司已经布局了40余台电子束粉末床熔融增材制造设备,建成了年产10万件骨科植入物毛坯产品生产线,包括带骨小梁的髋臼杯、椎间融合器、人工椎体等产品,已为国内外二十余家医疗器械公司提供高质量的毛坯打印服务。为了进一步提高产能、提升产品质量、缩短交付周期,公司计划进一步扩能,预计2026年底将增材制造产线设备数量扩充至100台,建成年产能至30万件以上。同时开展数字化智能改造,实现过程工序可监控、质量可追溯,提升打印产品良品率,不断提高生产效率。这一业务将大大提升国产医疗器械的品质,为国人生命健康发挥积极作用。
(三)等离子旋转电极雾化制粉设备/微波等离子体制粉设备与服务业务
等离子体制粉设备与服务业务是公司富有技术特色的业务。充分发挥等离子体温度高(火焰温度可达5000℃以上)、洁净等技术优势,在稀有金属材料生产和改性方面具有重要应用前景,是公司重点拓展的重要业务方向。
等离子旋转电极雾化制粉设备是公司在国内市场具有较强的市场影响力和竞争力的拳头产品,一方面为国内外提供优质的设备,另一方面为公司增材制造产品产线提供高品质粉末原料。根据目前增材制造产业对粉末生产效率、细粉收率等提出更高要求,公司重点开展自动换料、提高电极棒转速等技术开发工作,预计2025年底可实现自动换料机构的商业化,生产效率提升30%以上;工业级等离子旋转电极雾化制粉设备的电极棒正常生产转速从目前26000转/分钟提升至35000转/分钟,细粉收率提高10%。
微波等离子体制粉设备是公司2025年初推出的国内首台商业化制粉设备,在高熔点、活性等超细粒径球形微纳粉体生产方面具有独特技术优势。预计2025年底将实现设备的商业化应用,开发2-3种高品质的超细粒径球形微纳粉体,形成稳定成熟的生产工艺包。
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