2023年中国3D打印行业报告

2023 年中国 3D 打印行业报告3D 打印丨争论报告核心摘要：3D 打印区分于传统减材制造，它通过对模型数字化立体扫描、分层处理，借助于类似打印机的数字化制造设备，利用 材料不断叠加 形成所需的实体模型。 3D 打印在特定应用领域大大节约了生产本钱，提高了效率。与 2D 打印的 B2C 相比， 3D 打印目前集中于 B2B 模式，同时也在进一步扩展B2C 的定制化多样性消费市场。3D 打印金属和复合材料 凭借其比传统材料更优异的机械特性刚性、抗冲击性、轻松性等和力学性能成为将来进展趋势。 材料的制作本钱和使用性能 仍是目前 3D 打印上游的痛点。目前中国 3D 打印设备主要以烧结 /粘结成型 SLS 、SLM 和非金属的熔融挤出成型 FDM 为主。设备使用性能和应用时效性是主要痛点。技术和材料的创突破 以及复合型人才的培育将成为 3D 打印行业螺旋式上升进展的关键因素。3D 打印传统技术的革从“减材”到“增材”, 3D 打印是对传统技术的升级革3D 打印 3DP即快速成型技术的一种，又称增材制造，是一种以数字模型文件为根底，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 区分于传统减材制造 , 3D 打印通过对模型数字化立体扫描、分层处理，借助于类似打印机的数字化制造设 备，将材料不断叠加形成所需的实体模型。 3D 打印在中小批量生产本钱掌握、共性化生产、生产可推测性，和材料利用率等方面与传统技 术相比都具有明显优势。3D 打印产业政策梳理政策出台速度快、支持力度大，助力转型“中国智造”目前政策重点主要集中在 3D 打印材料、技术提升与标准建设方面。2023 年，我国 3D 打印产业在“中国智造”引导下迎来高速进展契机，中国制造 2025 等一系列政策描绘了增材制造行业的进展路径。2023 年国务院印发的 “”国家战略性兴产业进展规划标志着产业化的落地。中国 3D 打印进展以来，行业扶持政策发力快速。从整体战略，应用领域、关键技术再到企业标准，政策指导不断细化，促进展业进展。3D 打印商业模式2D 打印 vs. 3D 打印2D 打印机商业模式较为单一，打印机厂商主要依靠耗材盈利。 3D 打印可能的商业模式存在于五个层面 制造端 3D 打印机制造、材料端、模具端、零售端、样品端研发。 与 2D 打印的 B2C 相比，3D 打印目前集中于 B2B 模式，同时也在进一步扩展 B2C 的定制化多样性消费市场。3D 打印行业进展进程与拐点快速由制造流转化为数字流3D 打印作为高端制造技术的指引者备受业界重视，国家出台相关政策，客观科学地规划布局，引领技术合理进展，已铺设多个科研院所和高校进展技术研发。目前 3D 打印行业正快速由制造流转变为数字流，数字经济已经成为各国经济进展的增长点，以产业数字化为代表的数字技术与制造业的深度融合，是推动产业根底高级化、产业链现代化，构建进展格局的关键动能与战略选择。研发阶段-科学研发推动 3D 打印进展核心专利到期激发市场活力2023 年之前 3D 打印专利申请数量维持在个位数， 20232023 年很多领先的工业 3D 打印专利到期，随着 3D 打印核心技术的释放，降低了行业准入门槛与本钱，激发了市场活力，推动了产业化进程。 2023 年熔融层积成型 FDM专利到期后，促进了中国 3D 打印机的进展， 专利布局集中在提升牢靠性和降低本钱； 2023 年后，随着各大高校和科研院所乐观参与争论、 3D 打印公司深入布局核心专利， 3D 打印专利授权量迎来了爆发； 2023 年是专利到期的顶峰年， SLS 和 SLM 核心技术专利间续到期，推动了金属 3D 打印商业化。 2023 年中国 3D 打印专利授权主要集中在制造工具和医药科学领域，而服饰、食品科 学等消费级领域数量较少。产业化阶段-3D 打印不断向产业化迈进多企业布局 3D 打印设备/材料产业化近年来， 3D 打印热度不断提升。 2023 年，国内共有 3D 打印融资案例34 例，国外共有融资案例 108 例，相比于 2023 年均有较大增长。中国 3D 打印头部企业快速布局 3D 打印产业化，多家企业拥有较高的3D 打印设备与材料年产能 /年销量。目前国内工业级 3D 打印设备与材料主要供给国内，而消费级 3D 打印设备主要销往国外。依据 3D 行业专家的观点，这是由于国内原材料较为廉价，加工 3D 打印设备本钱较低，且国内消费级供给链较为完善，已经可以满足鞋子、衣服等日用品的需求， 3D 打印的用途没有完全凸显，国外则更需要 3D 打印简化供给链。3D 打印将来进展形态3D 打印向离散型生产模式进展随着消费升级推动技术进步，将来 3D 打印市场竞争较为分散。在工业级满足高精尖需求，在消费级则更为离散，满足每个消费者的需 求，甚至可能更多应用于客户更情愿溢价支付的产品。目前公司和个人更偏向于通过 3D 打印平台生产订单，同时也有企业建立自己的 3D 打印中心。将来 3D 打印平台会进一步向 3D 打印农场进展，通过云端联网多机集群高效率治理，实行简洁操作指令就可以掌握上百台 3D 打印机，大大提高了时间效率，节约了人力本钱，实现共性化批量生 产。3D 打印产业链3D 打印产业链的上游为原材料、核心硬件和关心运行系统的供给商。中游主要为 3D 打印设备和相关效劳制造商。下游主要为 3D 打印效劳对象， 3D 打印主要应用于航空航天、汽车工业等领域，以工业级应用为主。中国 3D 打印行业竞争格局3D 打印企业处在进展上升期，行业竞争相对不剧烈凭借我国相关政策驱动，例如进展行动打算明确增材制造行业 要在 2023 年增速达 30%，核心技术与国外水平看齐，以及政策指引下企业端、研发端、资本端等齐力进展，推动 3D 打印行业迎热潮大进展。据中国增材制造产业联盟统计， 2023 年中国增材制造企业营收 265 亿元，近四年平均增长率约 30%，高出全球平均水平约 10%。2023 年国内现有以增材制造为主营业务的上市公司已有 22 家。实力较为雄厚的有铂力特、先临三维、华曙高科等。我国 3D 打印区域特点为：京津冀全国领先，长三角地区凭借良好的经济进展优势、区位条件根底，已初步形成全 3D 打印产业链进展形式；而华中部地区以研发为主，以陕西、湖北为核心建立产业培育重地。珠三角地区则为 3D 打印应用效劳的高地，主要分布在广州、深圳等地。3D 打印工作流程3D 打印操作流程通常分三步。首先打印前需要依靠计算机和特定软件将所需产品的模型搭建在系统中，再通过优化调整、分层切片、规划路径等操作完善前期预备工作。打印制作过程中，利用 3D 打印设备依据规划设计的模型和路径将材料逐层积存，获得制成品。打印后按需将成品进展外表处理后投入使用进展实际检验。前期软件的建模至关重要，需要精通软件建模技术、材料等多学科人才参与把关。模型搭建对产品是否符合所需标准起到打算性作用。而打印设备则主要负责产品的产出成型，技术和材料两者相互搭配制成综合性能好的实物。上游：3D 打印软件技术的重要性软件技术九层之台，起于累土无论是在 3D 数据模型猎取、 3D 数据模型处理还是 3D 打印机的掌握等过程中，都离不开 3D 软件技术。软件系统集合扫描切片、制造与故障诊断、温场掌握、远程监测、数字化扫描掌握、数据反响与集成掌握等功能于一体，为成品的精细化满足需求供给保障；提高数据预备效率、优化打印质量、增加产品精细化。上游：3D 打印材料使用现状我国材料市场仍以非金属类型为主；材料研发迈向复合化3D 打印技术的兴起和进展离不开 3D 打印材料的进展。 3D 打印有多种技术种类，如 SLS、SLA 和 FDM 等。每种打印技术使用的材料各有不同，如 SLM 技术常用金属材料，而 SLA 通常用光敏树脂， FDM 适应于工程塑料等。目前我国材料使用非金属仍占主要局部，与金属材料大致形成 6：4 的格局，不过也觉察我国对于材料技术的更制造不断加速，目前相关专利申请量 2023 年达 3079 件，超过美国位列第一。从专利内容可以看出各类复合材料、可降解材料以及更优性能的金属材料是目前研发的重点方向。上游：材料的进展制约因素及解决路径材料的制作本钱和使用性能是上游核难过点中游：3D 打印设备市场现状及特点目前中国 3D 打印设备主要以 SLS、SLM 和非金属的 FDM 为主，前两者占比约 32%，FDM 大约占整体的 15%，分别对应主应用于工业级和桌面级。国内外生产企业商业模式和技术路径有所差异。综合看商国外企业核心技术涉猎金属和非金属两大板块，应用范围广。国内企业核心技术专攻性强，例如铂力特 70% 以上设备应用于航空航天制造。3D 打印设备主要痛点中游的 3D 打印设备问题现主要呈现零散化形态3D 打印设备现仍处于不断磨合技术，提高设备使用成熟度和精细化阶段。问题呈现零散化形态，例如设备运行过程中故障率高、进料系统运行卡顿、打印产品精度低等问题。目前科研领域和企业实操领域同步研发试验，共同推动优化设备操作。下游：3D 打印的应用领域B 端是 3D 打印主要价值领域3D 打印目前集中在 B 端，直面 C 端需要巨量投资，技术从大规模使用到铺向应用端需要迭代。目前 3D 打印在航空航天领域的应用已处于产业化阶段。工业级应用范围已经较广，而消费领域需求还需要进一步挖掘，群众消费品需要从本钱端落地。下游：国内 3D 打印应用市场特点对外主要面对工业级高端制造，对外主要向桌面级设备效劳消费领域出口3D 打印国内外应用场景比照国内应用侧重 B 端工业级，国外 B、C 端双管齐下国外 3D 打印技术整体落地效劳时间早于我国，并且以航空航天、生物医学为先发应用，后不断渗透至 C 端桌面级 D 打印应用范围，形成 B、C 两端同步突破规模化、精细化、创化的进展特点。国内 3D 打印技术进展与 21 世纪初期，凭借国家的支持，主要以工业级航空航天、汽车制造、生物医疗应用为主，将来将不断优化技术和材料，实现 B 端更成熟化的应用。3D 打印行业将来进展形态3D 打印行业将呈螺旋式上升进展趋势3D 打印行业作为高技术产业，其进展迭代过程将呈现螺旋式周期性上升形态。行业整体的阶段性突破主要依靠材料和技术的革换代， 以及政策扶持下逐步形成成熟的商业化模式。例如在航空航天、 工领域由国家领头逐步实现更换代。消费生活领域中则需要从消费者的需求端动身，由 B 端带头实现大规模生产、不断提升产品的良品率和稳定性，同时降低本钱，多方开拓市场进展空间，实现 3D 打印行业可持续进展。