中國3D打印產業現狀 、格局及趨勢分析
從2011年開始 ,全球開始掀起熱潮 ,當前 ,3D打印在航空航天 、汽車 、醫療健康等領域的市場應用已經取得積極的進展 ,我國3D打印產業發展至今 ,呈現出不斷深化 、不斷擴大應用的態勢 。未來 ,隨著政策以及技術的支持 ,我國3D打印產業將會持續增長 。前瞻產業研究院獨家發布“預見2019 :《中國3D打印產業全景圖譜》” ,一文帶你看清中國3D打印發展現狀及趨勢 。 增材製造(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 、以數字模型文件為基礎 ,通過軟件與數控係統將專用的金屬材料 、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 ,製造出實體物品的製造技術 。相對於傳統的 、對原材料去除-切削 、組裝的加工模式不同 ,是一種“自下而上”通過材料累加的製造方法 ,從無到有 。這使得過去受到傳統製造方式的約束 ,而無法實現的複雜結構件製造變為可能 。 自1986年 ,美國科學家Charles Hull獲得SLA技術發明專利 ,並成立全球首家增材製造公司3D Syst開始 ,3D打印產業拉開了帷幕 。 主要包含材料 、研發製造及應用層生產工藝多樣化 3D打印是集材料 、3D打印設備研發以及下遊應用的產業 。上遊為3D打印材料研發製造層,包括輔助運行(三維掃描儀 、控製軟件等) 、基礎配套(步進 、芯片等)和打印材料(鈦合金 、金屬粉 、尼龍材料等) 。中遊為3D打印設備研發製造 ,下遊為應用領域 ,3D打印主要應用場景於航空航天 、模具鑄造 、生物醫療 、汽車領域等 。
3D打印設備主要分為桌麵級和工業級兩種。桌麵級是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 。工業級的3D打印機主要分為快速原型製造和直接產品製造兩種 。兩者在打印精度 、速度 、尺寸等各方麵都有不同 ,其中 ,打印支撐和打印實體可分參數打印的設計是區分工業機和桌麵機的最重要標誌 。
3D打印存在著許多不同的技術 。它們的不同之處在於以可用的材料的方式 ,並以不同層構建創建部件 。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 、不鏽鋼 、鍍銀、鍍金 、橡膠類材料 。 由於我國近年才引入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打印醫療器械 、人工組織器官的臨床轉化進程 。
市場規模不斷擴大工業級產品潛力較大 我國3D打印從1988年發展至今 ,呈現出不斷深化 、不斷擴大應用的態勢 。2015-2017年的3年間 ,中國3D打印產業規模實現了翻倍增長 ,年均增速超過25% 。2017年 ,中國3D打印領域相關企業超過500家 ,產業規模已達100億元 ,增速略微放緩至25%左右 ,但仍高於全球4個百分點 。2018年上半年 ,中國3D打印產業維持25%以上增速 ,2018年整體規模有望達到18.3億美元 。
3D打印應用領域廣泛 ,其在下遊應用行業和具體用途領域的分布反映了這一技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中尚需完善的地方 。3D打印機需求量較大的行業包括政府 、航天和國防 、醫療設備 、高科技 、教育業以及製造業 。目前 ,應用領域排名前三的是工業機械 、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 ,國內桌麵3D打印機出貨量增長27% ,其中約95%是個人或桌麵打印機 ,工業級3D打印機出貨量雖隻增加了5% 。但從銷售收入來看 ,工業級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 ,但工業級設備支撐了整個行業的銷售收入,未來工業級3D打印設備是行業收入增長的主力軍 。