目（mù）前，國內（nèi）的3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具（jù）檢測、醫療及牙科正畸、文（wén）化創意及文物修（xiū）複、汽車及（jí）其他交通工具、航空航天等領域。2012年，中國3D打印機市場規（guī）模達到1.61億美元，至2015年達到7.78億美元。

 

 

 

3D打印產業在中國發展了這麽多年，對於中國（guó）3D打印產業發展情況，可能我們還沒有一個全麵（miàn）的了（le）解，今天（tiān）推薦的這篇文章從3D產（chǎn）業的（de）技術、競爭格局、上下遊需求，發展前景和趨（qū）勢等方麵進行了全麵的呈現，可以讓大（dà）家對3D打印有一個清晰的了解。

 

中國3D打印產業已經發展二十年左右，如今已然成為國內各大企業爭相投資的熱點（diǎn），在3D產業發展如火如荼的今天，中國3D打印（yìn）產業仍處於產業發展的（de）初始階段。雖然潛力巨大，但市場規模仍然較小，3D打印企業公司需要在商業模式、產（chǎn）品耗材、與傳統工業結合等多個方麵（miàn），都有待進一步探索。在這樣的背景下（xià），把握好產業發展脈博、理性（xìng）投資也便顯得極為（wéi）關鍵。

 

一、中國3D打印產業發展狀況分析（xī）

 

(一)中國3D打印產業發展現狀

 

1、研發技（jì）術

 

我國已有部分技術處於世界先進水平。其中，激光直接加工金屬技（jì）術發展（zhǎn）較快，已基本滿足特種零部件的機械性能要（yào）求（qiú），有望率先應用於（yú）航天、航空裝備製（zhì）造;生物細（xì）胞3D打印技術取得顯著進展，已可以（yǐ）製造立體的模擬（nǐ）生（shēng）物組織，為我國生物（wù）、醫學領域尖端科學研究提供了關鍵（jiàn）的技術支撐。

 

2、競爭力優勢

 

目前，依托高校成果，對3D打印設備進行（háng）產（chǎn）業化運作的公司實體主要有：陝西恒通智（zhì）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)。這些公司都已實現了一定程度的產業（yè）化（huà），部分公司生產的（de）便攜式（shì）桌麵3D打印機的價格已具備國際競爭力，成（chéng）功進入歐美市場。

 

3、3D打（dǎ）印機市場發展迅速

 

目前（qián），國內的3D打印主要集中在（zài）家電及電子消費品、建築、教育、模具檢測、醫療及（jí）牙科正畸、文化創意及文物修複、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。前瞻估計，3D打印機在國內企業裝（zhuāng）機量在400台左右。

 

打印產業市場規模分（fèn）析

 

目前，國（guó）內的3D打印主要集（jí）中在家電及電子消（xiāo）費品（pǐn）、模具檢測、醫療及牙科正畸（jī）、文化創意及文物修複、汽車及（jí）其他（tā）交通工具、航空航（háng）天等領域。2012年，中國（guó）3D打印機（jī）市場規模達到1.61億美元，至2015年（nián），中國3D打印市場規模達到7.78億美元，複合增長率為69%。

 

 

 

3D打印產業產業化程度分析

 

目前中國3D打印技術發展麵臨諸多挑戰（zhàn），總體處於新興技術的產業化（huà）初級階段，未來3D打印技術最有可能在美國（guó）和中國率先大規模產業化。3D打印技術產業發（fā）展（zhǎn）已經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（zhǔ）管部（bù）門在積（jī）極製定相關產業扶（fú）持政策，科技部已經將3D打印技術納入國家863計劃。

 

中國3D打印處於初（chū）級階段的主要表現：

 

 

 

 

 

3D打印產業創新能（néng）力分析

 

1、建立3D打（dǎ）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，將首批選擇10個工業城市集中建設3D打印技術產業創新中心。計劃投資（zī）2000萬元，地方（fāng）政（zhèng）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國3D打印技術產業總部基地和中國3D打印技（jì）術產（chǎn）業創新中心合作協議。

 

創新中心的成立將推動我國3D打印（yìn）技術的迅速發展。創新中心（xīn）包含（hán）3D打印技術（shù）的產品展示中心、科普和教育中心、加工和服務中心、研發中心（xīn）。創新中（zhōng）心起（qǐ）步階段並不主張直接（jiē）賣產品，而是先做加（jiā）工服務。待時機成熟後，用戶企業已（yǐ）經全麵掌（zhǎng）握（wò）了3D打印技術，再將產品配套給用戶。

 

2、3D打印應用領域（yù）不（bú）斷創新

 

目前3D打（dǎ）印技（jì）術在工藝（yì）裝備、材料研究（jiū）、工程應用方麵還有很大（dà）的創新空間。未來國內（nèi）3D打印材料創新研究方麵將涉（shè）足高介電（diàn）陶瓷等超（chāo）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打印技術發展（zhǎn）現狀

 

目（mù）前，3D打印產（chǎn）業主要成形技術主要包括立體（tǐ）光刻、立體光（guāng）固成型、PVC塑料燙印複膜、熔融擠出成型、三維噴繪打印（yìn）、數字光處理。自從上世紀80年（nián）代中期SLA成型技術發展以來到90年代（dài）後期，出現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。其中，SLA、LOM、SLS和FDM四種技（jì）術，目前仍然是3D打印技術的主流。

 

中國3D打印熱門技（jì）術分（fèn）析

 

從我國3D打印熱門技術的專利技術申請分布來看，B29C67/00分布量最（zuì）多，擁有1163個專利技術（shù）;其（qí）次是B22F3/115、B22F3/105，分別（bié）有241個和134個。

 

中（zhōng）國3D打印產業專利申請分析

 

從圖中可以看出，我國3D打印技術申請數量（liàng）主要集中（zhōng）在2014年，占2005-2013年申請數量的59%。專（zhuān）利公開數（shù）量同樣主要集中在2014-2015年，占全部公開數量的（de）93%。

 

 

 

(三)中國3D打印產業市場競爭格局

 

3D打印產業價（jià）格分布情況

 

3D打印（yìn）機隨用途（tú）的不用價位也不同，一（yī）般商用（yòng）打印機價位較高，價（jià）位為幾萬（wàn）到幾十萬不等;國內購物網站上已經可以購買到廉價的（de）3D打印（yìn）機（jī）價格在3000至5000元不等，並配（pèi）有快速入門指南、相應軟件下載、機器矯正等介紹（shào）。隨著3D打印（yìn）技（jì）術的應用越來越廣泛，各種耗材、打印機的價格必將呈現下降趨勢，未來3D打印機完全有可能像傳統打印機一樣，成為每家每戶都（dōu）買得起、用得（dé）上（shàng）的設備。

 

3D打印產業企業競爭情況

 

國內已（yǐ）有的公司和產業（yè）平台，大多依托高校和科研機構，走“產學研”共建的發展模式。如武漢濱湖機電技術產（chǎn）業有限（xiàn）公司（sī），自（zì）1991年期（qī）開始3D打印技術的研究，已獲得（dé）多項（xiàng）技術專利。北（běi）京太爾時代科技有限公司，前身是北京殷（yīn）華（huá）激光快速成形與（yǔ）模具技術有限公司（sī），成立於1993年。從事多種技術工藝的3D打印設（shè）備（bèi）生產。2011年，公司銷售256台打印設（shè）備，是國內技術商業化較為成功的企業。

 

3D打印產業應用領域分布

 

3D打印應用的領域廣泛，3D打印在下遊應用行業和具體用途領域（yù）的分布反映了這一（yī）技術具有的優勢和特點，同時也（yě）反映了這一技術的局限和（hé）在發展（zhǎn）過程中尚需完善的地（dì）方。前瞻分析認為，3D打（dǎ）印機需求量（liàng）較大的行業包括政府、航天和（hé）國（guó）防、醫療設備、高科（kē）技、教（jiāo）育業（yè）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設（shè）備（bèi），分別占市場份額的（de）31.7%、18.4%和11.2%。

 

 

 

(四（sì）)中（zhōng）國3D打（dǎ）印產業企（qǐ）業競爭格局（jú）

 

3D打印機設備（bèi）製造商格局（jú）

 

現階段，主流類別的（de）3D打（dǎ）印技術在（zài）國內基本都能找到對應的生產企業。部分生產企業是從90年代起，便進入這一領域，有一定的技術和市場積累。

 

成立於2009年的杭州銘展網絡科技公司是3D打印機的生產者（zhě）和（hé）代理商。公司（sī）是3D Systems部分產品的中國區代理服務商，同時也基於開源3D打印技術製（zhì）造（zào）出了個人3D打印機係列，目標是批量生產經濟型家用打印機，以方便（biàn）設計師、工程師、科（kē）技人員甚至普通愛好者的使（shǐ）用。

 

南京寶岩（yán）自動化有限公司則自主研發（fā）了3D打印機，既有家用型版本，可打印手機座、茶（chá）杯、梳子等生活用品;也有冰櫃大小的大型彩色3D打印機，用於打印齒輪、螺帽、零部件等模型，市場售價在1萬-25萬元之間。2012年，該企業計投資600萬元實現3D打印機量產。

 

3D模型軟件供應商格局

 

3D模型設計是3D打印的基礎，而模型（xíng）設計工具的需求將隨（suí）著3D打印技術的推廣而（ér）大大增加。目前的3D建模軟件使用複雜、價（jià）格昂貴，普通用戶無法承受。因此，價廉物（wù）美、使用便捷的建模（mó）軟件將會在未來的（de）3D打印市場中占（zhàn）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提供商（shāng）實威國際則經營3D打印機相關軟件，其產品涉及3D設計軟件（jiàn）、3D產品文件編寫（xiě），可以（yǐ）加強客戶建立2D、3D圖檔和動畫的能力。在2012年8月的中國台北國際模具暨模具製造設備展上，實威國（guó）際（jì）就展出了3D產品設計Solidworks係列軟件（jiàn），協助縮短製造業研發時間（jiān）。

 

3D打印材料供應商格局（jú）

 

3D打印材料技（jì）術的發展直接決定了3D打印機能製造出多少種東西，以及打印出（chū）的產品能不能完全取代傳統製造業的產品（pǐn）。更好（hǎo）的材料質量、與之匹配的打印（yìn）技術、更便捷的使用方式將是材料製造商的追求目標。

 

目（mù）前3D打印可選用的材料有石膏材料、ABS材料、橡膠、PC材（cái）料、金屬等。不同材（cái）料價格差異很大。目前使用較多（duō）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（de）需（xū）求已經達到千噸（dūn）的級別。未來3D打印市（shì）場對於打印材料(如ABS)的（de）需求可能會達到（dào）每年十萬噸的級別。與目（mù）前中國市場月需求量相當。

 

3D打印（yìn）機服務商格局

 

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（fèn）有限公司（sī）等上市公司。

 

二、中國3D打印（yìn）產業下遊行業（yè）需求分（fèn）析

 

(一)生物醫（yī）藥（yào）領域對3D打印的需求分析

 

生物醫藥領域發（fā）展狀況分析（xī）

 

在醫療行業，特別是修複性醫學領域，個性化需（xū）求十分明顯。用於治療個體的產品，基本上都是定製化的，不存在標準的量（liàng）化生產。而3D打印技術的引（yǐn）入，降低了定製化生產的成本。因此，近（jìn）些年來，這一技術在醫療領域的使用比例持續上（shàng）升。3D打（dǎ）印技術在醫療領（lǐng）域的主要應用如下：

 

 

 

生物醫藥領域3D打印（yìn）應用現狀

 

3D打印相比傳統製造業，一個區別在於其“個性化”特（tè）征（zhēng）。3D打印最適合臨床醫學，因（yīn）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（jì）為例（lì），采用3D打印（yìn）進行製（zhì）造的隱適美牙套（tào），由（yóu）於可按照牙齒情況進行定做，因此更加舒適，且采用透明高分（fèn）子材料，達到隱形的效果。目前Align Technology公司的營業額接近5億美元。

 

生物醫（yī）藥領域3D打印應用（yòng）案例

 

最近，一位83歲的老人由於患有慢性的骨頭感（gǎn）染，因此換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨，這（zhè）是世界上（shàng）首位（wèi）使用3D打印產品做人體骨骼的案例。

 

生物（wù）醫藥（yào）領域3D打印需求前景

 

1、3D打印在醫學（xué）領域（yù）發展仍然保持高速增（zēng）長

 

就（jiù）相關醫學領域未來（lái）發展趨勢來看，3D打印的應用仍然會保持較高（gāo）增（zēng）速（sù）。

 

1)隨著全球老齡化程（chéng）度的提升，修複（fù）性醫學中的結構性（xìng）移植器官的使用將會持續增（zēng）長，特別是牙科領域，這一方麵的發展已相對成（chéng）熟;2)微創手（shǒu）術，和針對不同身體條件個體的手術設計在近些年來逐漸發展，對手術工具性能和複雜程度（dù）提出更高的要求。前瞻認為，未來（lái）這（zhè）一方麵的發展仍然具備較大空間。

 

2、未來向（xiàng）功能性的人體器官（guān）研究發展

 

此外，在醫療（liáo）領域未來發展中（zhōng），最具有想象空間是3D生物打印技術，可以（yǐ）“打印”出功能性的（de）人體器官。它利用幹細胞為材料（liào），按3D成型技術進行製造。一旦細胞正確著位，便可以（yǐ）生長成器官，“打印”的新生組織會形成自給的血管和內部結構。在這一領域領軍的Organovo公司，已經成功研發打印出心肌組織，肺髒，動（dòng）靜脈血管等（děng），如圖為使用生物打印技術製（zhì）造培育（yù）的腎髒內部血管組織（zhī）。目前這一技術的應用尚處於試驗（yàn）階（jiē）段，但近十年內有望逐步應用於器官移植手術中。

 

(二)航空（kōng）航天（tiān）業對3D打印的需求分析

 

航（háng）空（kōng）航天業發展狀況分析（xī）

 

1、中國軍用飛機發展狀況

 

2015年，中國現有軍用（yòng）飛機的數量為2860架，位列全球第三位，占全球軍用飛機總量的（de）6%。第四代戰機、大型運輸機、航母艦載機等新機型已成功試飛，軍用飛機未來（lái）幾年將麵臨更新換代的需求高峰期。

 

2、中國通用飛機發展狀況

 

2015年底，通用航空企業適航在冊航空器總（zǒng）數達到2127架。

 

 

 

航空（kōng）航天業3D打印應用現狀

 

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

 

航空航天業3D打（dǎ）印需求前景

 

3D打印技術在未來航空領（lǐng）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（bù）件設計對飛行（háng）性能（néng）的提高。

 

2、私人飛行（háng）器的設（shè）計發展和定製化需求的增長

 

通用航空和無人機製（zhì）造領域的定製（zhì）化需求相對商用領域會更多。小批量，複雜一（yī）體化的（de）設計（jì）部件的生產會成為主流，而借助3D打印技術會更容易實現。現階段，波音和一（yī）些通用航空製造商，已經開始（shǐ）應用這一技術進行噴氣機和直升機的設計和製（zhì）造。

 

(三)機器設備行業對3D打印的需求分析

 

機器設備行業發展狀況分析

 

2010-2015年，中（zhōng）國（guó）通用設備製（zhì）造（zào）業保持穩定的增長速度，同比增長率維持在（zài）7%左右。2015年，中國通用行業總資產達到4.03萬（wàn）億元，同比增長7.03%。

 

 

 

機器設備（bèi）行業3D打印應用現（xiàn）狀

 

中國3D打印在機器設（shè）備領域應用範圍（wéi）較（jiào）廣（guǎng），主要應用於機器設備的（de）零部件（jiàn）打印。許多通用機器設備的零部件複雜（zá）構（gòu）造使用3D打印可以提高效率和（hé）精確度。

 

機器設備行（háng）業（yè）3D打（dǎ）印應用案例（lì）

 

法士特公司在2012年5月，購買了3D打印機並開始投入使（shǐ）用（yòng）。目前，3D打印（yìn）技術主要（yào）應用在企業變速器關鍵零（líng）部件開發、總成可裝配性驗證等領域。采用該（gāi）項技術的目的是運用快速成（chéng）型技術在設計早期驗證（zhèng）產品裝配可行性，可及時發現產品設計的差錯，快速驗證關鍵、複雜零部件的原理及可行性。

 

機器設（shè）備行（háng）業3D打印需（xū）求前景（jǐng）

 

隨著3D打印技術的（de）進（jìn）一（yī）步成熟，金（jīn）屬打（dǎ）印材料的應用，設備及打印材料的價格下降，未來幾年內（nèi），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。許多企業不斷創新產品研發理念，積極（jí）采用新工藝、新（xīn）技術，率（lǜ）先在行業引進了3D打（dǎ）印技術，並開始（shǐ）應用（yòng）於重點產品設計研（yán）發領域，有效（xiào）縮（suō）短了（le）關鍵零部件的研（yán）發周期，成為國內零部件行業率先應用（yòng）該項技術的企業。

 

三、中國3D打印產（chǎn）業發展趨勢與前（qián）景

 

(一（yī）)中國3D打印產（chǎn）業發展趨勢分析

 

3D打印（yìn）產業近期發展趨勢

 

1、3D打印帶來服（fú）務和影（yǐng）響模式的創新

 

3D打印產業鏈涉及到很多環節，包括3D打印機設備製造商、3D模型軟（ruǎn）件供應（yīng）商、3D打印機服（fú）務（wù）商和3D打印材料的供應商。因此圍繞3D打印的產業鏈會產生很多機會。在3D打印產業鏈裏，除了（le）出現大品牌的（de）生產廠商外，也有（yǒu）可（kě）能出現基於3D打印提供（gòng）服務的巨頭。

 

2、3D打印產業將麵臨諸（zhū）多的挑（tiāo）戰

 

目前（qián）中國3D打印技術發展麵臨諸多挑戰，總體（tǐ）處於新興技術的產業化初級階（jiē）段，主要表現在：一是產業規模化（huà）程度不高。3D打印技術大多還停留在高校及科（kē）研機構的（de）實驗室內，企業規模（mó）普遍較小。二是技術創新體係不健全。創新資源相對分割（gē），標準、試（shì）驗檢測、研發等公共服務平台缺乏，尚（shàng）未（wèi）建立起產學研用相結合的技術（shù）創新體係。三是產業政策體係尚未完善（shàn）。缺乏前瞻性、一（yī）致性、係統性的產業政策（cè）體係，包括發展規劃和財稅支持政策等。四是行業管理亟待加強;五是教育和培訓製度（dù）急（jí）需加強。

 

3D打印產業長期發展趨勢

 

綜合3D打印產業的（de）技術特點和發（fā）展現狀，我們認為未來行（háng）業發展（zhǎn）存在以下趨勢特點：

 

1、3D打印個人消費保持高速增長

 

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

 

2、3D打印金（jīn）屬（shǔ）材料應用程度（dù）不斷加深

 

在工業消費領域，由於3D打印（yìn）金屬材料的不斷（duàn）發（fā）展，以及金屬本（běn）身在工業（yè）製造中的廣泛應用。

 

3、產業鏈上的（de）專業分工會進一步深化

 

現階段，主要的3D打印企業一般（bān）以材（cái）料供應（yīng），設備製（zhì）造和打印（yìn）服務的綜合形式存在。這是由產業發展初期技術推（tuī）廣和市場規（guī）模（mó）的限製（zhì）所致。

 

4、國內3D打印市場前景廣闊

 

國內3D打印技（jì）術的推廣與應用尚在起步階段（duàn），無論是工業應（yīng）用，還是個人消費領域都存在廣闊的發（fā）展前景。

 

(二)中國3D打印產業發展（zhǎn）前景預測

 

3D打印產業市場規模預測

 

2012年，中國3D打印市場規模為（wéi）10億元，2014年市場（chǎng）規模（mó）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（guò）5億元、具有較強（qiáng）研發和應用能（néng）力的3D企業，並（bìng）支持3D打印企業境內外上市。初（chū）步預計，2016年我國3D打印市場規模可達到100億（yì）元，2021年（nián）達到400億元左右，年複合增（zēng）長率約為32%。

 

 

 

3D打印與互（hù）聯網的融（róng）合前（qián）景

 

3D打印與（yǔ）互聯網融（róng）合的提出，就必須先要弄清楚，3D打印在製造業中所處的位（wèi）置（zhì），以（yǐ）及未來3D打印在製（zhì）造（zào）業中將會向哪個方向發展。

 

小編認為：以（yǐ）3D打印和大數據（jù）為基礎的分布式製造，這種製造模式將徹底打（dǎ）通互聯網也和製造業，給人類帶來深刻的社會變革。

 

3D打印在民用領域的應（yīng）用前景

 

基於上文的模式，我們可以想象一下，未來的服裝店，將會把顧客的身材數據掃描之後傳輸到雲端數據庫（kù），配合（hé）設計師的設計方案，以最貼身、最舒服的結（jié）果，將產品打印出來。這種在家裏就可以完成的服裝設計、生產方（fāng）式，值得各界廣泛關注和思考。

 

當然，現有的3D打印技術，特別是桌麵級的技術，還不能（néng）達到無（wú）所不能的程度，但同樣也是遵守摩爾定律的，相信在未來5至10年（nián），3D打印技術將會有巨大的突破。