3D打印作為一項具有顛覆性的先進制造技術(shù)，其采用與傳統(tǒng)減材制造截然不同的方式，即通過逐層疊加材料來直接制造與數(shù)字模型完全一致的三維物理實體模型，這一創(chuàng)新之舉將對傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式以及產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生極為深刻的影響。
在眾多 3D 打印類型中，金屬 3D 打印與傳統(tǒng)精密加工技術(shù)相互補充。相比之下，3D 打印更適用于款多量少的定制化產(chǎn)品。當前，金屬 3D 打印在可加工材料種類、加工精度、表面粗糙度以及加工效率等方面稍遜于傳統(tǒng)精密加工，且在大規(guī)模生產(chǎn)時成本處于劣勢。正因如此，3D 打印的主要應用場景聚焦于小批量、復雜化、輕量化、定制化以及功能一體化零部件制造。
歷經(jīng)近 40 年的發(fā)展，3D 打印已構(gòu)建起一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。其上游涵蓋了三維掃描設備、三維軟件、3D 打印原材料類以及 3D 打印設備零部件制造等企業(yè)；中游以 3D 打印設備生產(chǎn)廠商為主，技術(shù)壁壘最高，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導地位；下游行業(yè)應用廣泛，已全面覆蓋航天航空、汽車工業(yè)、船舶制造、能源動力、軌道交通、電子工業(yè)、模具制造、醫(yī)療健康、文化創(chuàng)意、建筑等各個領(lǐng)域。
全球 3D 打印原材料銷售額呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。據(jù) Wohlers Associates, Inc. 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球 3D 打印原材料銷售增長在 2007 年經(jīng)歷低谷后，自 2010 年起保持高速增長，從當年的 3 億美元一路攀升至 2021 年的 26 億美元，復合年均增長率高達 23%。
在未來幾年，隨著 3D 打印材料行業(yè)的持續(xù)蓬勃發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)增長動力將由單一的 3D 打印設備驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)樵O備和材料雙重驅(qū)動。在此趨勢之下，對 3D 打印材料的需求必將顯著增長。依據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)預測，到 2028 年，中國 3D 打印材料行業(yè)規(guī)模有望突破 300 億元大關(guān)。
目前，絕大多數(shù) 3D 打印粉材均可實現(xiàn)國產(chǎn)供給。我國已成功開發(fā)出鈦合金、高強鋼、尼龍粉末、碳纖維復合材料、玻璃微珠復合材料等近百種牌號專用材料，材料品質(zhì)與性能穩(wěn)定性逐步提升，種類也日益增多，基本能夠滿足 3D 打印產(chǎn)業(yè)的需求。國內(nèi)眾多企業(yè)和機構(gòu)紛紛設立專門的實驗室或工廠，大力投入金屬粉末的研發(fā)和生產(chǎn)，有力地推動了 3D 打印金屬粉末國產(chǎn)化進程。
我國 3D 打印設備產(chǎn)業(yè)在國際上已成功邁入第一梯隊。根據(jù)《Wohlers Report 2022》顯示，2021 年中國 3D 打印設備裝機數(shù)量占全球的 11%，位居第二。在 2021 年 Wohlers Associates 全球范圍內(nèi)跟蹤調(diào)查的 266 家工業(yè)級 3D 打印設備廠商中，中國有 37 家，同比增加 11 家，位列全球第三。2021 年中國生產(chǎn)的設備數(shù)量約為 288 萬臺，同比增長 13.3%。
3D 打印在航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應用。依據(jù) Wohlers Associates 數(shù)據(jù)，2021 年 3D 打印下游應用主要集中于航空航天、醫(yī)療、汽車三大領(lǐng)域，占總產(chǎn)值的比率分別為 17%、16% 和 15%。總體而言，3D 打印在下游航空航天領(lǐng)域快速滲透，民用場景不斷拓展，成長潛力巨大。從產(chǎn)業(yè)鏈價值量來看，上游原材料占比 24%，中游設備占比 45%，下游服務占比 31%。從中國方面來看，根據(jù)中研網(wǎng)的報道，2023 年中國 3D 打印市場規(guī)模可達 400 億元，預計 2027 年將突破千億元大關(guān)，期間復合年均增長率可達 27%。
細分來看，設備預計從 2023 年的 180 億元增長到 2027 年的 450 億元，打印服務預計從 2023 年的 124 億元增長到 2027 年的 310 億元。從全球范圍來看，根據(jù) Fortune 的統(tǒng)計，2023 年全球 3D 打印市場規(guī)模達 224 億美元，預計市場將從 2024 年的 275 億元增長至 2032 年的 1502 美元，2024 - 2032 年期間復合年均增長率可達 24%。細分而言，設備預計從 2023 年的 101 億美元增長到 2032 年的 676 億美元，打印服務預計從 2023 年的 69 億美元增長到 2032 年的 466 億美元。
公安機關(guān)備案號:44030902000839
郭生
