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從2011年開(kāi)始，全球開(kāi)始掀起3D打印熱潮，當前，3D打印在航空航天、汽車(chē)、醫療健康等領(lǐng)域的市場(chǎng)應用已經(jīng)取得積極的進(jìn)展，我國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，呈現出不斷深化、不斷擴大應用的態(tài)勢。未來(lái)，隨著(zhù)政策以及技術(shù)的支持，我國3D打印產(chǎn)業(yè)將會(huì )持續增長(cháng)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院獨家發(fā)布“預見(jiàn)2019：《中國3D打印產(chǎn)業(yè)全景圖譜》”，一文帶你看清中國3D打印發(fā)展現狀及趨勢。

增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗稱(chēng)3D打印，融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術(shù)、以數字模型文件為基礎，通過(guò)軟件與數控系統將專(zhuān)用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料，按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實(shí)體物品的制造技術(shù)。相對于傳統的、對原材料去除－切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上”通過(guò)材料累加的制造方法，從無(wú)到有。這使得過(guò)去受到傳統制造方式的約束，而無(wú)法實(shí)現的復雜結構件制造變?yōu)榭赡堋?

自1986年，美國科學(xué)家Charles Hull獲得SLA技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利，并成立全球首家增材制造公司3D Systems開(kāi)始，3D打印產(chǎn)業(yè)拉開(kāi)了帷幕。

主要包含材料、研發(fā)制造及應用層 生產(chǎn)工藝多樣化

3D打印是集材料、3D打印設備研發(fā)以及下游應用的產(chǎn)業(yè)。上游為3D打印材料研發(fā)制造層，包括輔助運行（三維掃描儀、控制軟件等）、基礎配套（步進(jìn)電機、芯片等）和打印材料（鈦合金、金屬粉、尼龍材料等）。中游為3D打印設備研發(fā)制造，下游為應用領(lǐng)域，3D打印主要應用場(chǎng)景于航空航天、模具鑄造、生物醫療、汽車(chē)領(lǐng)域等。

3D打印設備主要分為桌面級和工業(yè)級兩種。桌面級是3D打印技術(shù)的初級階段和入門(mén)階段，能夠很直觀(guān)地闡述3D打印技術(shù)的工藝原理。工業(yè)級的3D打印機主要分為快速原型制造和直接產(chǎn)品制造兩種。兩者在打印精度、速度、尺寸等各方面都有不同，其中，打印支撐和打印實(shí)體可分參數打印的設計是區分工業(yè)機和桌面機的最重要標志。

3D打印存在著(zhù)許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創(chuàng )建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類(lèi)材料。

由于我國近年才引入3D打印技術(shù)，與國外相比差距非常大，目前全球已經(jīng)發(fā)展至金屬3D打印、高分子3D打印、陶瓷3D打印以及生物3D打印技術(shù)，我國則主要在層壓、激光燈。不過(guò)近年來(lái)我國生物3D打印技術(shù)不斷獲得突破，推進(jìn)了3D打印醫療器械、人工組織器官的臨床轉化進(jìn)程。

市場(chǎng)規模不斷擴大 工業(yè)級產(chǎn)品潛力較大

我國3D打印從1988年發(fā)展至今，呈現出不斷深化、不斷擴大應用的態(tài)勢。2015-2017年的3年間，中國3D打印產(chǎn)業(yè)規模實(shí)現了翻倍增長(cháng)，年均增速超過(guò)25%。2017年，中國3D打印領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)超過(guò)500家，產(chǎn)業(yè)規模已達100億元，增速略微放緩至25%左右，但仍高于全球4個(gè)百分點(diǎn)。2018年上半年，中國3D打印產(chǎn)業(yè)維持25%以上增速，2018年整體規模有望達到18.3億美元。

3D打印應用領(lǐng)域廣泛，其在下游應用行業(yè)和具體用途領(lǐng)域的分布反映了這一技術(shù)具有的優(yōu)勢和特點(diǎn)，同時(shí)也反映了這一技術(shù)的局限和在發(fā)展過(guò)程中尚需完善的地方。3D打印機需求量較大的行業(yè)包括政府、航天和國防、醫療設備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。目前，應用領(lǐng)域排名前三的是工業(yè)機械、航空航天和汽車(chē)，分別占市場(chǎng)份額的20.0%、16.6%和13.8%。

從3D打印機類(lèi)型來(lái)看，2017年，國內桌面3D打印機出貨量增長(cháng)27%，其中約95%是個(gè)人或桌面打印機，工業(yè)級3D打印機出貨量雖只增加了5%。但從銷(xiāo)售收入來(lái)看，工業(yè)級3D打印機占總收入的80%。所以，雖然消費級設備支撐了出貨量，但工業(yè)級設備支撐了整個(gè)行業(yè)的銷(xiāo)售收入，未來(lái)工業(yè)級3D打印設備是行業(yè)收入增長(cháng)的主力軍。

品牌繁雜 國際品牌占較大份額

近幾年來(lái)，我國3D打印市場(chǎng)呈現出穩中向好的態(tài)勢。因此，越來(lái)越多的企業(yè)想要分這塊大蛋糕，紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域，目前中國所有3D打印相關(guān)企業(yè)中，約有46.9%是2016年以后進(jìn)入3D打印市場(chǎng)的。當前中國市場(chǎng)的主流設備品牌包括聯(lián)泰、EOS、華曙、鉑力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等，多為國外品牌。

以環(huán)渤海、長(cháng)三角、珠三角為核心的空間發(fā)展格局已形成

從區域分布來(lái)看，我國3D打印產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢明顯，目前已基本形成以環(huán)渤海、長(cháng)三角、珠三角為核心，以中西部部分地區為紐帶的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展格局。

其中，北京、浙江、陜西、湖北、廣東等省份產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。目前，北京市從事3D打印技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)與服務(wù)的企業(yè)達70家以上，2017年實(shí)現銷(xiāo)售收入約6億元。廣東省從事3D業(yè)務(wù)的企業(yè)超過(guò)400家，實(shí)現產(chǎn)值超過(guò)30億元。陜西省從事3D研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)超過(guò)70家，2017年營(yíng)業(yè)收入達5億多元。

技術(shù)不斷進(jìn)步 高校研發(fā)力較強

我國3D打印技術(shù)與國外相比雖仍有較大差距，但隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)的興起，我國以高?？蒲袡C構為主的3D技術(shù)研究不斷取得進(jìn)步。2017年中國3D打印相關(guān)專(zhuān)利申請量達到7402件，其中華南理工大學(xué)、西安交通大學(xué)分別排名第一第二名。技術(shù)的進(jìn)步讓我國3D打印方案不斷落地，2019年1月11日，中國第一座使用3D打印技術(shù)制作的高分子材料觀(guān)景橋正式亮相。未來(lái)，“3D打印+”生態(tài)圈將會(huì )越來(lái)越完善。

資本市場(chǎng)逐漸趨向理性

近年來(lái)，隨著(zhù)市場(chǎng)監管趨嚴、行業(yè)去偽存真加速，以及一系列風(fēng)險事件的發(fā)生，3D打印熱度逐步降低，資本市場(chǎng)對增材制造企業(yè)估值趨于理性。2016年中國3D打印行業(yè)發(fā)生融資事件14起，2017年增至24起，凈增加10起。2018年市場(chǎng)趨向冷靜，全年融資事件26起，金額普遍偏小，多集中于3D打印設備制造領(lǐng)域。

發(fā)展問(wèn)題猶存 探索腳步不停

我國3D打印產(chǎn)業(yè)雖然取得了長(cháng)足的發(fā)展，但發(fā)達國家還有較大差距，關(guān)鍵技術(shù)滯后、關(guān)鍵裝備與核心器件嚴重依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題依然較為突出。此外，中國的專(zhuān)用材料發(fā)展滯后，目前國內只開(kāi)發(fā)出鈦合金、高強鋼等幾十種金屬，材料成形品性能普遍不高。而行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)及巴斯夫等材料企業(yè)紛紛布局專(zhuān)用材料領(lǐng)域，突破一批新型高分子復合材料、高性能合金材料、生物活性材料、陶瓷材料等專(zhuān)用材料。

且目前，中國3D打印尚未出現大規模的市場(chǎng)應用，制約大規模產(chǎn)業(yè)化的原因在于打印速度較慢，成本相對較高。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，局部領(lǐng)域已經(jīng)邁過(guò)了使用的盈虧平衡點(diǎn)，未來(lái)數年，3D打印有望迎來(lái)至為關(guān)鍵的迸發(fā)期。

中國3D打印產(chǎn)業(yè)前景分析

產(chǎn)業(yè)將持續高速增長(cháng)

預計未來(lái)十年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將仍處于高速增長(cháng)期，據IDC預測，2020年全球增材制造產(chǎn)值將達289億美元；而中國在不斷突破技術(shù)壁壘的過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)持續增長(cháng)，進(jìn)入大規模產(chǎn)業(yè)化時(shí)期。

工業(yè)3D打印將成為主流方向

在航空航天、汽車(chē)、航海、核工業(yè)以及醫療器械領(lǐng)域對金屬3D打印的需求旺盛，應用端呈現快速擴展趨勢。

應用深度和廣度持續擴展

未來(lái)，3D打印技術(shù)的應用已經(jīng)從簡(jiǎn)單的概念模型向功能部件直接制造方向發(fā)展。例如在生物醫療領(lǐng)域，3D打印從“非活體”打印逐步進(jìn)階到“活體”打印。

作者：朱茜

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