國內的3D打印主要集中在（zài）家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化（huà）創意及文物（wù）修（xiū）複、汽車及其他交通（tōng）工具、航空航天等領域。2012年，中國3D打印（yìn）機（jī）市場規模達（dá）到1.61億美元，至2015年，中國3D打印市場規模達到7.78億美元，複合增長率為69%。

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中國3D打印產（chǎn）業已經發展二十年左右，如今已然成為國內各大企（qǐ）業（yè）爭相投資的（de）熱點，在3D產業發展（zhǎn）如火如荼的今天，中國3D打印產業仍處於產業發展的初始階段。雖然潛力巨大，但市場規模仍然較小，3d打印（yìn）企業公司需要在商業模式（shì）、產品耗材、與（yǔ）傳（chuán）統工業（yè）結合等多個方麵，都有（yǒu）待進一步探索。在這樣的背景下，把握好產業發展脈博、理性投資也便顯得極為關鍵。

 

一.中國3D打印產業發展狀況分析

 

（一）中國3D打印產業發展（zhǎn）現狀

1、研發技術（shù）

我國已有部分技術處於世界先進水平。其中，激光直接加（jiā）工金屬技術發展較快，已（yǐ）基本滿足特種零部件的機械性能要求，有望率（lǜ）先應用於（yú）航天、航空裝備製造；生物細胞3D打印技（jì）術取得顯著進展，已可（kě）以製（zhì）造立體的模擬生物組織，為我國生物、醫學領域尖端科學研究提供了關鍵的技（jì）術支（zhī）撐。

 

2、競爭力優勢

目（mù）前，依托高校成果，對3D打印（yìn）設備（bèi）進行（háng）產業化運作的公司實（shí）體主要有：陝西恒通智能機器（依托（tuō）西安交通大學）、湖北濱湖機電（依托華中科技大學）。這些公司都已（yǐ）實現了一定（dìng）程度的（de）產業化，部（bù）分公司生產的便攜式桌麵3d打印（yìn）機的價格已具備國（guó）際競爭力，成功進入歐美市場。

 

3、3D打印（yìn）機市場發展迅速

目前，國內的3D打印主（zhǔ）要集中在家電及電子消費品、建築（zhù）、教育、模具檢（jiǎn）測、醫療及（jí）牙科正畸、文化創意及文物修複、汽車及（jí）其（qí）他交通工具、航空航天等領（lǐng）域。前瞻（zhān）估計（jì），3D打印機在國內企業裝機量在400台左右。

 

打印產業（yè）市場規模分（fèn）析

 

目前，國內的3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具檢（jiǎn）測、醫療及（jí）牙科正畸、文化創意及文物修複、汽車及（jí）其他交通工具、航（háng）空航天等領域。2012年，中國3D打（dǎ）印機市場規模達到1.61億（yì）美元，至2015年，中（zhōng）國3D打印市場規模達到7.78億美元，複合增長率為（wéi）69%。

 

3D打印產業產業化程度分析

 

目前中國3D打（dǎ）印技術發展麵臨（lín）諸多挑戰，總（zǒng）體處於新興技（jì）術的（de）產業化初級階段，未來3D打印技術最有可能（néng）在美國和中國（guó）率先大規模（mó）產業化。3D打印技術產業發展已經（jīng）上升為美國的國家戰略。中國雖然至今還沒有出台國家戰略，但主管部門在積（jī）極製定（dìng）相關產業扶持政策，科技部已經將3D打印技術納入國（guó）家863計劃（huá）。

 

中國3D打印處於初級階段的（de）主要表現（xiàn）：

 

 

3D打印產業創新能力分析

 

1、建立3D打印技術創新中心

截止到2014年末，中國3D打印技術產業聯盟表示為促進3D打印技術產業化，將首批選（xuǎn）擇10個工業城市集中建設3D打（dǎ）印技術產業創新中心。計（jì）劃投資2000萬（wàn）元，地方政府按照1：1配套扶持。3D產業聯盟（méng）已經與南京等城市簽署中（zhōng）國3D打印技術產業總部基地和（hé）中國3D打印技術（shù）產業（yè）創新中心合作協議。

 

創（chuàng）新中心的成立將（jiāng）推動（dòng）我國（guó）3D打印技術的迅速發展。創新中心包（bāo）含3D打印技術的產品（pǐn）展示（shì）中心、科普和教（jiāo）育中心（xīn）、加工和服務中心、研（yán）發中心。創新中心起步階（jiē）段並不主張直接（jiē）賣產品，而是（shì）先做加（jiā）工服（fú）務。待（dài）時（shí）機（jī）成熟後，用戶企業已經全麵掌握了3D打印技術，再將產品配套給用戶。

 

2、3D打印應（yīng）用領域不斷創新

目前3D打印技術在工藝裝備、材料研究、工（gōng）程應用方麵還有很（hěn）大的創新空間（jiān）。未（wèi）來國內3D打印材料創新研究方麵將涉（shè）足高介電陶瓷等超穎材料，應用領域將主攻航空航天製造、活性器官再造等。

 

（二）中國3D打印產業技術發展現狀

 

中國3D打印技（jì）術發展現（xiàn）狀

 

目前，3D打印產業主要成形（xíng）技術主要包括立體光刻、立體光固成型（xíng）、PVC塑料燙印複膜、熔融擠出成型、三維噴繪打印、數（shù）字光處理。自從上世紀80年代中（zhōng）期SLA成型技術發展以來到90年代（dài）後期，出現（xiàn）了十幾種不同的快速成型技術，除前述幾種外，典型的還有3DP、SDM、SGC等（děng）。其中，SLA、LOM、SLS和FDM四種技術，目前仍然是（shì）3D打印技術的主（zhǔ）流。

 

中（zhōng）國3D打印熱門技術分析

 

從我國3D打（dǎ）印熱門技術的專利技術申請分布來看，B29C67/00分布量最多，擁（yōng）有（yǒu）1163個（gè）專利技術；其次是B22F3/115、B22F3/105，分別有241個和134個。

 

中國3D打印產業專利申請分析

從圖中可以看出，我國3D打印（yìn）技術申請數量主（zhǔ）要集中在2014年，占2005-2013年申請數量的59%。專利（lì）公開（kāi）數量同樣主要集中在2014-2015年，占全部公開數量的93%。

 

（三）中國3D打印產（chǎn）業市場競爭格局

 

3D打印產業價格分布情況

3D打印機隨用途的不用價位也（yě）不同，一般商用打印機價位較高，價位（wèi）為幾（jǐ）萬到幾十萬不等；國內購（gòu）物網（wǎng）站上已經可以購買到廉價的（de）3D打印機價（jià）格在3000至5000元不等，並配有快速入門指南、相應軟件下載、機器矯正等介紹。隨著3D打印技術（shù）的應用越來越廣（guǎng）泛，各種耗材、打印機的（de）價格必將呈現下降趨勢（shì），未來3D打印機完（wán）全有可能像傳統打印機一樣，成為每家（jiā）每戶都買得起、用得（dé）上的設備。

 

3D打（dǎ）印產業（yè）企業競爭情況

國內已有的公司（sī）和產業平台，大多依托高校和科研機構，走“產學研”共（gòng）建（jiàn）的發（fā）展模式。如武漢（hàn）濱湖機電技（jì）術產業有限公司，自1991年期開始3D打印技（jì）術的研究，已（yǐ）獲得多項技術專利。北京太爾（ěr）時代科技有限公司，前身是北京殷華（huá）激光快速成形與模具技術有限公司，成立於1993年。從事多種技術工藝的3D打印設備生（shēng）產。2011年，公司銷售256台打印設（shè）備，是國內技術商（shāng）業化較為成功（gōng）的企（qǐ）業。

 

3D打印產業應用領（lǐng）域分布

3D打印應用的領（lǐng）域廣泛，3D打印在下遊應用行業和具（jù）體用途領域的（de）分布反映了這一技（jì）術具有的優勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發展過程（chéng）中尚需完（wán）善的地方。前瞻分析認為，3D打印機需求量較（jiào）大的行業（yè）包括政府、航天和國防、醫療設備、高科技、教（jiāo）育業以及製造業。目前，應用領域排名前三（sān）的是汽車、消費產品和商用機器（qì）設備，分別占（zhàn）市場份額（é）的31.7%、18.4%和11.2%。

 

 

（四）中國（guó）3D打印產業企業競爭格局

3D打印機設備製造商格局

現階段，主流（liú）類別（bié）的3D打印技術在國內基本都能找到對應的生產企（qǐ）業。部分生產企業（yè）是從90年（nián）代起，便進入這一領域，有（yǒu）一定（dìng）的技術和市場積累。

 

◆ 成立於2009年的杭州銘展（zhǎn）網絡科技公司是3D打印機的生產者和代理商。公司是3D Systems部分產品的中國區代理服務商，同時也基於開（kāi）源3D打印技術製造出了個人3D打印機係列，目（mù）標是批量生產經濟型家用打印機（jī），以方（fāng）便設計（jì）師、工程師（shī）、科技人員甚至普通愛好者的使用。

 

◆ 南京寶岩（yán）自動化有限公司則自主研發了3D打印機，既有家用型版（bǎn）本，可打印手機（jī）座、茶杯、梳子等生活用品；也有冰櫃大小的大型彩色（sè）3D打印（yìn）機，用於打印齒輪、螺帽、零（líng）部件（jiàn）等模型，市場售價在1萬-25萬元之間。2012年，該企業計投資（zī）600萬元實現3D打印機量產。

 

3D模型（xíng）軟件供應商格局

3D 模型設計是3D打印的基礎，而模型設計工具的需求將（jiāng）隨著3D打印技術的（de）推廣而大大增加（jiā）。目前的3D建模軟件使用複雜、價格昂（áng）貴，普（pǔ）通用戶無法承受。因此，價廉物美、使（shǐ）用便捷的建模軟件將會在未來的3D打印市場中占據重要的地位。

 

總部（bù）位於中國台北的軟硬件及顧問服務解決方案（àn）提供商實威（wēi）國（guó）際則經（jīng）營3D打印機相關軟件，其產品涉及3D設計軟件、3D產品（pǐn）文件編寫，可以加強客戶建立2D、3D圖檔和動畫的能力。在2012年8月的中國（guó）台北國際模具（jù）暨模具製造設（shè）備展上，實威國際就展出了3D產品設計Solidworks係列軟件，協助縮短製（zhì）造業（yè）研發時間。

 

3D打印材料供應商格局

3D打印材（cái）料（liào）技術的發展直接決定了3D打印（yìn）機能製造出多（duō）少種東西，以及打（dǎ）印出（chū）的產品能不（bú）能完全取代傳統製造業的產品（pǐn）。更好的材料質量、與之匹配的打印技術、更便捷的（de）使用（yòng）方式（shì）將是材料製造商的追（zhuī）求目標。

 

目前3D打印可選用的材（cái）料有石膏材料、ABS材料、橡膠（jiāo）、PC材料、金屬等。不同材料價格差異很（hěn）大。目前使（shǐ）用（yòng）較多的是ABS等容易被光（guāng）固化的材料。Shapeways打印的物品已超過一百萬件，意味著目（mù）前對於材料的需求已經達到千噸的級別。未來3D打印市場對（duì）於打印材料（如ABS）的需求可能會達到每年十萬噸的級別。與目前中國市場月需求（qiú）量相當。

 

3D打印機服務（wù）商格局

中國3D打印下遊服務商有中航重機股份有限公司，南方風機股份有限公司等上（shàng）市公司。

 

二.中國3D打印產業下遊行業需（xū）求分析

 

（一）生（shēng）物醫藥領域對3D打印的需求分析

 

生物醫藥（yào）領域發展狀況分析

在醫療行業（yè），特別是修複性醫學領域，個性化需（xū）求十分明顯。用（yòng）於治療個體（tǐ）的產品，基本上都是（shì）定製化的，不存在標準的量化生產。而3D打印技術的引入，降低（dī）了定製化（huà）生產的成本。因此，近些年來，這一技術在醫療領域的使用比例持續（xù）上（shàng）升。3D打印技術在醫療領域的主要（yào）應用如下：

 

 

 

生物醫藥領域（yù）3D打印應（yīng）用現狀

3D打印相比傳統製造業，一個區別在於其“個性化”特征。3D打印最適合臨床醫學，因為每（měi）個病人要用的“零部件”，都必須個性化定製。以牙套設計為例，采（cǎi）用3D打印進行製造的隱適美牙套，由於可按照（zhào）牙齒情（qíng）況進行定做，因此更（gèng）加舒適（shì），且采用透（tòu）明高分子（zǐ）材料，達到隱形的效果。目前Align Technology公（gōng）司的營業額接近5億美元。

 

生物醫藥領域3D打印應（yīng）用案（àn）例（lì）

最近，一（yī）位83歲的老人由於患（huàn）有（yǒu）慢性的骨頭感（gǎn）染，因此換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產品做人體骨骼的案例。

 

生物醫藥領域3D打（dǎ）印需求前景

1、3D打（dǎ）印在醫學領域發展仍然保持高速增長

就相關醫學領域（yù）未來發展趨勢來看，3D打印的應用仍然會保持較高增速。1）隨著全球老齡（líng）化程度的提（tí）升，修複性醫學中的結（jié）構性移植器官的使用將會持（chí）續增（zēng）長（zhǎng），特別是牙科領域，這一方麵的發（fā）展已相對成熟；2）微創手術，和針對不同身體條件個體的手（shǒu）術設（shè）計在近些年來逐漸發展（zhǎn），對手（shǒu）術工具性能和複雜程度提出更高的要求。前（qián）瞻認為，未來這一方麵的發展仍然具備較大空間。

 

2、未來向功（gōng）能性（xìng）的人（rén）體器（qì）官研究發展

此外，在（zài）醫療領域未來發展中，最具有想象空間是（shì）3D生物打印技術，可以（yǐ）“打印”出功能性的人體器官。它利（lì）用幹細胞為材料（liào），按3D成型技（jì）術進行製造。一旦細胞（bāo）正確（què）著位，便可以生長成器官，“打印”的新生（shēng）組織會形成自給的血管和內部（bù）結構。在（zài）這一領域領（lǐng）軍的Organovo公司，已經（jīng）成功研發打印出（chū）心肌組織（zhī），肺髒，動靜脈血管等，如圖為使用生物打印技術製造培育的腎髒內部血管組織。目前這一（yī）技術（shù）的應用（yòng）尚處於試驗階段，但近十年內有望逐步應用於器官（guān）移植手術中。

 

（二）航空（kōng）航天業（yè）對3D打（dǎ）印的（de）需求分析

 

航空航天業發（fā）展狀況分析

1、中國軍用飛機（jī）發展狀況

2015年，中國現有（yǒu）軍用飛機的數量為2860架，位列全球（qiú）第（dì）三位，占全球軍用飛機總量的6%。第四代戰機（jī）、大型運輸（shū）機、航母艦載機等新機型已成功試飛，軍用飛機未來（lái）幾（jǐ）年將麵臨更新換代的需求高峰期。

 

2、中國通用飛機發展（zhǎn）狀況

2015年底，通用航空企業適航（háng）在冊航空器總數達到2127架（jià）。

 

 

航（háng）空航天業3D打印應（yīng）用現狀

現階段（duàn），3D打印技術對航空業的（de）貢獻，相對於（yú）每年約5000億美元的行業產值而言（yán）顯得微乎其（qí）微。主要應（yīng）用包括：1）無人飛行器的結構件加工；2）生產一些的特殊的加工、組裝工具；3）渦輪葉片、擋風窗體框架、旋流器等零部（bù）件的加（jiā）工。

 

航空航天業（yè）3D打印需求前景（jǐng）

3D打印技術在未（wèi）來航空（kōng）領域的應（yīng）用得益於該行業發展的兩個趨勢特點：

 

1、3D打印零部件設計需求不斷增大

主要包括機體結構的輕質化和基於部件設（shè）計（jì）對飛行性能的提高。

 

2、私人飛行器（qì）的設計發展和定（dìng）製化需求的增長

通用航空和無人機製造領域（yù）的定製化需求相對商用領（lǐng）域會更多。小批量，複雜一體化的設計部件的生產會成為主流（liú），而借助3D打印技（jì）術會更（gèng）容易實現。現階段，波音和一些（xiē）通用（yòng）航空製造商，已經開始應用這一技術進行噴氣機和直升機的設（shè）計和製造（zào）。

 

（三）機器設備行業對3D打印的（de）需求分析

 

機器設備行業發展狀況分析

2010-2015年，中國通用設備製造業保持穩定的增長速度，同比增（zēng）長率維持在7%左右（yòu）。2015年，中國通用行業總資產達到4.03萬億元，同比增長7.03%。

 

 

機器設備行業3D打印應用現狀

中（zhōng）國3D打印在機器設備領域應（yīng）用範圍較廣，主要應用於機器設備的零部件打印。許多通用機器設備的零部件複雜構造使用3D打印可以提高（gāo）效率（lǜ）和精（jīng）確度。

 

機器設（shè）備行業3D打印應用案例

法士特公司在（zài）2012年5月，購買（mǎi）了3D打印機並開始投入使用。目前，3D打印技術主要應用在企業變速器關鍵（jiàn）零部件開發、總成可裝配性驗證（zhèng）等領域（yù）。采用該項技術的目（mù）的是（shì）運用快速成型技（jì）術在設計早期驗證產品裝配可行性，可及時發現產品（pǐn）設計的差錯，快速驗證關鍵、複雜零部件的原理及可行性。

 

機（jī）器設備行業3D打印需求前景

隨著3D打印技術的進一步（bù）成（chéng）熟，金屬打印材料的應用，設備及打印材料的價格下降，未來幾年內，3D打印技術在通用設備零部件研發領域會得到越來越廣泛的（de）應用。許多企業（yè）不斷創（chuàng）新（xīn）產品研發理念，積極（jí）采用新工藝、新（xīn）技術，率先在行（háng）業引進（jìn）了3D打印技術，並開始應用於重點產品設計研發（fā）領域，有效縮短了關鍵零部件的（de）研發周期，成為（wéi）國內零部件行業率（lǜ）先（xiān）應用該項技術的企業。

 

四.中國3D打印產業發展趨勢與前景

 

（一（yī））中國（guó）3D打印產業發展趨勢分析

 

3D打印產業近（jìn）期發展趨勢

1、3D打印帶（dài）來（lái）服務和影響模式的創新

3D打印產業鏈涉及到很（hěn）多環節，包括3D打印機（jī）設（shè）備製造商、3D模型軟件供應商、3D打印機服務（wù）商和3D打印材料（liào）的供應（yīng）商。因此圍繞3D打印（yìn）的產業鏈會產生很多機會。在3D打印產（chǎn）業鏈（liàn）裏，除了（le）出現大品牌（pái）的生產廠商外，也有可能（néng）出現基於3D打（dǎ）印提供服務（wù）的巨頭。

 

2、3D打印產業將麵臨諸多的挑戰

目前中（zhōng）國3D打印（yìn）技術發展麵臨諸多挑戰，總體處於新興技術的產業化初級階（jiē）段，主要表（biǎo）現在：一是產業規模化程度不高。3D打印技術大多還停留（liú）在高校及科研（yán）機構的實驗室內，企業規模普遍較小。二是技術創新體係（xì）不健全。創新資（zī）源相對分割，標準、試驗檢測、研發等公共服務平台缺乏，尚未（wèi）建立起產學研用相結合（hé）的技術創新體係（xì）。三是產業政策體係尚未完善。缺乏前瞻性、一致性、係（xì）統（tǒng）性的產業政策體係，包括發展規劃和財稅支持政（zhèng）策等。四是行業管理亟（jí）待（dài）加強；五是教育（yù）和（hé）培訓製度急需（xū）加強。

 

3D打印產業長期發展趨勢

綜合3D打印產業的技術特點和發展現狀，我（wǒ）們認為未（wèi）來（lái）行業發（fā）展存在以下趨勢特點：

1、3D打印個人消（xiāo）費保持高速增長

隨著“個人製造”的興起，在個人（rén）消費領域，3D打印行業（yè）預計仍會保持相對較高的增速。

 

2、3D打印金屬材（cái）料應用程度不斷加深

在工業消費領域，由於3D打（dǎ）印金屬材料的不斷發展，以（yǐ）及金屬本身在工業製造中的廣泛應用。

 

3、產（chǎn）業鏈（liàn）上的專業分工會進一（yī）步（bù）深化

現階段（duàn），主要的（de）3D打印企業（yè）一般以材料供應，設備製造和打印服務的綜合形式存在。這是由產業發（fā）展初期（qī）技（jì）術推（tuī）廣和市場規模的限製所致。

 

4、國內3D打印市場前景廣闊

國（guó）內3D打印技術的推廣與應用尚（shàng）在起步（bù）階段，無論是工業應用，還是個人消費（fèi）領域都存在廣闊的（de）發展前（qián）景。

 

（二）中國3D打印產業發展前（qián）景預測

 

3D打印產業市場規模預測

 

2012年，中國3D打印市場規模為10億元，2014年市場規模達到50億元，《國家增材製造發展推進計劃(2014-2020年)》重點提出至2017年要培育5至10家年產值超過5億元、具有較強研發和應用能力的3D企業，並支持（chí）3D打印企業境內外（wài）上市。初步預計，2016年我國3D打印市場規（guī）模（mó）可達到100億元，2021年（nián）達（dá）到400億元左右，年（nián）複合增長率約為32%。

 

3D打印與互聯網的融合前景

 

3D打印與互聯網融合的提出，就（jiù）必須先要弄清楚，3D打印在製造（zào）業（yè）中所處的位置，以及（jí）未來（lái）3D打印在製造業中將會向哪個方（fāng）向發展。

前瞻認為（wéi）：以（yǐ）3D打印和大數據為基礎的分（fèn）布式製（zhì）造，這種製造模式將徹底打通互聯網（wǎng）也和製（zhì）造業，給人類帶來深刻的社會變革。

 

3D打印在民用（yòng）領域（yù）的應用（yòng）前景

 

基於上文的模（mó）式，我們可以想（xiǎng）象（xiàng）一下，未來的服（fú）裝店，將（jiāng）會把顧客的身材數據掃描之後傳輸到雲端（duān）數據（jù）庫，配合設計師的設計方案，以最（zuì）貼身、最舒服（fú）的結果，將產品打印出來。這種在（zài）家裏就可（kě）以完成的服裝設計、生產方式，值得各界廣泛關注和思考。

 

當然，現有的3D打印技術，特別是桌麵級（jí）的技術，還（hái）不能達到無所不能的（de）程度，但同樣也是（shì）遵守摩（mó）爾定律的，相信在未來（lái）5至（zhì）10年，3D打（dǎ）印技術將會有巨大的突破（pò）。