3D打印技术优势 3D打印市场发展现状如何？2020年3D打印产业前景及发展趋势分析--手机中研网

3D打印技术优势 3D打印市场发展现状如何？2020年3D打印产业前景及发展趋势分析

WuYaNan2020/4/17

3D打印技术又称三维打印技术，是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机，采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。与传统技术相比，三维打印技术还拥有如下优势：通过摒弃生产线而降低了成本;大幅减少了材料浪费;而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器;另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。

3D打印历史

·1986年，Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机。

·1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。

·1995年，美国ZCorp公司从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

·2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

·2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。

·3D打印图片2011年6月6日，发布了全球第一款3D打印的比基尼。

·2011年7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。

·2011年8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

·2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。

·2013年10月，全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的3D打印艺术品。

·2013年11月，美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手枪。

·2017年1月16日，科技公司Bellus 3D可完整拍下高分辨率的人脸3D照片，这些照片进行3D打印出的面具与真正的人脸。

·2017年4月7日，德国运动品牌阿迪达斯(adidas)推出了全球首款鞋底3D打印制成的运动鞋，计划2018年开始批量生产，以应对快速变化的时尚潮流，生产更多定制产品。

3D打印技术出现在上世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这一技术如今在多个领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。

根据中研普华研究院《2020-2025年中国3D打印机行业市场前瞻与未来投资战略分析报告》显示：

2019年3D打印技术发展现状及趋势前景分析

由于我国近年才引入3D打印技术，与国外相比差距非常大，目前全球已经发展至金属3D打印、高分子3D打印、陶瓷3D打印以及生物3D打印技术，我国则主要在层压、激光灯。不过近年来我国生物3D打印技术不断获得突破，推进了3D打印医疗器械、人工组织器官的临床转化进程。

3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。桌面级是3D打印技术的初级阶段和入门阶段，能够很直观地阐述3D打印技术的工艺原理。工业级的3D打印机主要分为快速原型制造和直接产品制造两种。两者在打印精度、速度、尺寸等各方面都有不同，其中，打印支撑和打印实体可分参数打印的设计是区分工业机和桌面机的最重要标志。

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

市场规模不断扩大工业级产品潜力较大

我国3D打印从1988年发展至今，呈现出不断深化、不断扩大应用的态势。2015-2017年的3年间，中国3D打印产业规模实现了翻倍增长，年均增速超过25%。2017年，中国3D打印领域相关企业超过500家，产业规模已达100亿元，增速略微放缓至25%左右，但仍高于全球4个百分点。2018年上半年，中国3D打印产业维持25%以上增速，2018年整体规模有望达到18.3亿美元。

3D打印应用领域广泛，其在下游应用行业和具体用途领域的分布反映了这一技术具有的优势和特点，同时也反映了这一技术的局限和在发展过程中尚需完善的地方。3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。目前，应用领域排名前三的是工业机械、航空航天和汽车，分别占市场份额的20.0%、16.6%和13.8%。

从3D打印机类型来看，2017年，国内桌面3D打印机出货量增长27%，其中约95%是个人或桌面打印机，工业级3D打印机出货量虽只增加了5%。但从销售收入来看，工业级3D打印机占总收入的80%。所以，虽然消费级设备支撑了出货量，但工业级设备支撑了整个行业的销售收入，未来工业级3D打印设备是行业收入增长的主力军。

3D打印技术品牌市场份额占比一览

近几年来，我国3D打印市场呈现出稳中向好的态势。因此，越来越多的企业想要分这块大蛋糕，纷纷进入该领域，目前中国所有3D打印相关企业中，约有46.9%是2016年以后进入3D打印市场的。当前中国市场的主流设备品牌包括联泰、EOS、华曙、铂力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等，多为国外品牌。

以环渤海、长三角、珠三角为核心的空间发展格局已形成

从区域分布来看，我国3D打印产业集聚态势明显，目前已基本形成以环渤海、长三角、珠三角为核心，以中西部部分地区为纽带的产业空间发展格局。

其中，北京、浙江、陕西、湖北、广东等省份产业发展较快。目前，北京市从事3D打印技术研发、生产与服务的企业达70家以上，2017年实现销售收入约6亿元。广东省从事3D业务的企业超过400家，实现产值超过30亿元。陕西省从事3D研发生产企业超过70家，2017年营业收入达5亿多元。

未来5年中国3D打印产业发展前景预测

2017年中国3D打印市场规模达到110.0亿元，增长率为37.5%。我们预计，2018年我国3D打印市场规模将达到152亿元，未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为35.25%，2022年将达到508亿元。3D打印技术涵盖范围广，在汽车、航空航天、建筑业、医学专业以及其他领域的应用价值都是十分广泛的。未来，随着3d打印技术发展前景成长与成本的降低，3D打印技术走入千家万户不无可能。

物联网+3D打印

无处不在的互联网技术和日益成熟的3D打印结合后，可以形成威力巨大的智能制造生态系统，打通从设计师到消费者之间的通道，并有可能干掉工厂。

对于3D打印在“中国制造”向“中国智造”过程中的角色定位，3D打印是发展智能制造的核心技术之一，有不可替代的作用。特别是将3D打印技术与物联网技术、大数据、云计算、机器人、智能材料等其他先进技术结合，将构成一个智能产业生态系统。设计师将各种富有创新意义的设计放到数据库平台上，用户通过物联网技术，就可以自由选择需要的产品，然后在家里打印出来，从而实现万物互联，万物打印。

3D打印现在已被应用到了高性能大型金属构件的生产中。由于3D打印是热加工，目前还存在很多缺陷，尤其是在生产大型的构件方面，容易出现断裂等问题。大型金属构件增材制造国家工程实验室副主任张述泉介绍，他们经过长期科研攻关，现在在很多材料的3D打印中终于克服了这一难题，最大已经可以3D打印出12平方米的高性能金属构件，被广泛应用于航空、核电、汽车等领域。

图表：2014-2018年3D打印市场融资情况