13張圖帶你看清中國3D打印發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
魔猴君 行業(yè)資訊 2116天前
從2011年開始，全球開始掀起3D打印熱潮，當前，3D打印在航空航天、汽車、醫(yī)療健康等領域的市場應用已經取得積極的進展，我國3D打印產業(yè)發(fā)展至今，呈現(xiàn)出不斷深化、不斷擴大應用的態(tài)勢。未來，隨著政策以及技術的支持，我國3D打印產業(yè)將會持續(xù)增長。前瞻產業(yè)研究院獨家發(fā)布“預見2019：《中國3D打印產業(yè)全景圖譜》”，一文帶你看清中國3D打印發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。
增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗稱3D打印，融合了計算機輔助設計、材料加工與成形技術、以數(shù)字模型文件為基礎，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫(yī)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，制造出實體物品的制造技術。相對于傳統(tǒng)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”通過材料累加的制造方法，從無到有。這使得過去受到傳統(tǒng)制造方式的約束，而無法實現(xiàn)的復雜結構件制造變?yōu)榭赡堋?
自1986年，美國科學家Charles Hull獲得SLA技術發(fā)明專利，并成立全球首家增材制造公司3D Systems開始，3D打印產業(yè)拉開了帷幕。
主要包含材料、研發(fā)制造及應用層 生產工藝多樣化
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，下游為應用領域，3D打印主要應用場景于航空航天、模具鑄造、生物醫(yī)療、汽車領域等。
3D打印設備主要分為桌面級和工業(yè)級兩種。桌面級是3D打印技術的初級階段和入門階段，能夠很直觀地闡述3D打印技術的工藝原理。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，打印支撐和打印實體可分參數(shù)打印的設計是區(qū)分工業(yè)機和桌面機的最重要標志。
3D打印存在著許多不同的技術。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、橡膠類材料。
由于我國近年才引入3D打印技術，與國外相比差距非常大，目前全球已經發(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，我國則主要在層壓、激光燈。不過近年來我國生物3D打印技術不斷獲得突破，推進了3D打印醫(yī)療器械、人工組織器官的臨床轉化進程。
市場規(guī)模不斷擴大 工業(yè)級產品潛力較大
我國3D打印從1988年發(fā)展至今，呈現(xiàn)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打印產業(yè)規(guī)模實現(xiàn)了翻倍增長，年均增速超過25%。2017年，中國3D打印領域相關企業(yè)超過500家，產業(yè)規(guī)模已達100億元，增速略微放緩至25%左右，但仍高于全球4個百分點。2018年上半年，中國3D打印產業(yè)維持25%以上增速，2018年整體規(guī)模有望達到18.3億美元。
3D打印應用領域廣泛，其在下游應用行業(yè)和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優(yōu)勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發(fā)展過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(yī)療設備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。目前，應用領域排名前三的是工業(yè)機械、航空航天和汽車，分別占市場份額的20.0%、16.6%和13.8%。
從3D打印機類型來看，2017年，國內桌面3D打印機出貨量增長27%，其中約95%是個人或桌面打印機，工業(yè)級3D打印機出貨量雖只增加了5%。但從銷售收入來看，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)級設備支撐了整個行業(yè)的銷售收入，未來工業(yè)級3D打印設備是行業(yè)收入增長的主力軍。
品牌繁雜 國際品牌占較大份額
近幾年來，我國3D打印市場呈現(xiàn)出穩(wěn)中向好的態(tài)勢。因此，越來越多的企業(yè)想要分這塊大蛋糕，紛紛進入該領域，目前中國所有3D打印相關企業(yè)中，約有46.9%是2016年以后進入3D打印市場的。當前中國市場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、長三角、珠三角為核心的空間發(fā)展格局已形成
從區(qū)域分布來看，我國3D打印產業(yè)集聚態(tài)勢明顯，目前已基本形成以環(huán)渤海、長三角、珠三角為核心，以中西部部分地區(qū)為紐帶的產業(yè)空間發(fā)展格局。
其中，北京、浙江、陜西、湖北、廣東等省份產業(yè)發(fā)展較快。目前，北京市從事3D打印技術研發(fā)、生產與服務的企業(yè)達70家以上，2017年實現(xiàn)銷售收入約6億元。廣東省從事3D業(yè)務的企業(yè)超過400家，實現(xiàn)產值超過30億元。陜西省從事3D研發(fā)生產企業(yè)超過70家，2017年營業(yè)收入達5億多元。
技術不斷進步 高校研發(fā)力較強
我國3D打印技術與國外相比雖仍有較大差距，但隨著產業(yè)的興起，我國以高?？蒲袡C構為主的3D技術研究不斷取得進步。2017年中國3D打印相關專利申請量達到7402件，其中華南理工大學、西安交通大學分別排名第一第二名。技術的進步讓我國3D打印方案不斷落地，2019年1月11日，中國第一座使用3D打印技術制作的高分子材料觀景橋正式亮相。未來，“3D打印+”生態(tài)圈將會越來越完善。
注：2018年數(shù)據(jù)未完全。
資本市場逐漸趨向理性
近年來，隨著市場監(jiān)管趨嚴、行業(yè)去偽存真加速，以及一系列風險事件的發(fā)生，3D打印熱度逐步降低，資本市場對增材制造企業(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打印設備制造領域。
發(fā)展問題猶存 探索腳步不停
我國3D打印產業(yè)雖然取得了長足的發(fā)展，但發(fā)達國家還有較大差距，關鍵技術滯后、關鍵裝備與核心器件嚴重依賴進口的問題依然較為突出。此外，中國的專用材料發(fā)展滯后，目前國內只開發(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)領軍企業(yè)及巴斯夫等材料企業(yè)紛紛布局專用材料領域，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、陶瓷材料等專用材料。
且目前，中國3D打印尚未出現(xiàn)大規(guī)模的市場應用，制約大規(guī)模產業(yè)化的原因在于打印速度較慢，成本相對較高。隨著技術的進步，局部領域已經邁過了使用的盈虧平衡點，未來數(shù)年，3D打印有望迎來至為關鍵的迸發(fā)期。
中國3D打印產業(yè)前景分析
——產業(yè)將持續(xù)高速增長
預計未來十年，全球3D打印產業(yè)將仍處于高速增長期，據(jù)IDC預測，2020年全球增材制造產值將達289億美元；而中國在不斷突破技術壁壘的過程中，產業(yè)持續(xù)增長，進入大規(guī)模產業(yè)化時期。
——工業(yè)3D打印將成為主流方向
在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械領域對金屬3D打印的需求旺盛，應用端呈現(xiàn)快速擴展趨勢。
——應用深度和廣度持續(xù)擴展
未來，3D打印技術的應用已經從簡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(yī)療領域，3D打印從“非活體”打印逐步進階到“活體”打印。
