國內的3D打印主要集（jí）中在（zài）家電及電子消費品、模具檢測、醫療及（jí）牙科正（zhèng）畸、文化（huà）創意及（jí）文物修複、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。2012年，中國3D打（dǎ）印機市場規模達到1.61億美元，至2015年，中國3D打印（yìn）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，在3D產業發展如火如荼的今天，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（dà），但市場規（guī）模仍然較小，3d打印企（qǐ）業公（gōng）司需要在商業模（mó）式、產品耗材、與傳統工業結（jié）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（yī）.中國3D打印產業發展狀況分析

 

（一）中國3D打印產業發展現狀

1、研發技術（shù）

我國已有部分（fèn）技術處於世界先進水平。其中，激光直（zhí）接加工金屬技術發展較快，已基本滿足（zú）特（tè）種零部件的機械性能要求，有望率先應（yīng）用於航天、航空裝備製（zhì）造；生物細胞3D打（dǎ）印技術取得顯著進展，已可以製造（zào）立體的模擬生物組織，為我國生物、醫學（xué）領域尖端科學研究提供了關鍵的技術支撐。

 

2、競爭力優勢

目前，依托高校成果，對3D打印設備（bèi）進行產（chǎn）業化（huà）運作的公司實體主要有：陝西恒通（tōng）智能機器（依托西安交通大學）、湖北濱（bīn）湖機電（依托華中（zhōng）科（kē）技大學）。這些（xiē）公司（sī）都已實現了一（yī）定程度的產業化，部（bù）分公司生產的便攜式桌麵3d打印機的（de）價格已具備國際競爭力，成功進入歐美市場（chǎng）。

 

3、3D打印機市場發展迅速

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

 

打（dǎ）印產業市場規模分析

 

目前，國內的3D打印主要集中（zhōng）在家電及電子（zǐ）消費品、模具檢測、醫療及牙科正（zhèng）畸、文（wén）化創意及文物修複、汽車及其他交通工具、航空航天等領（lǐng）域。2012年，中國3D打印機市場規模（mó）達到1.61億美（měi）元（yuán），至2015年，中國3D打印市場規模達到7.78億美元，複（fù）合增長（zhǎng）率（lǜ）為69%。

 

3D打（dǎ）印產業產（chǎn）業化程度分析

 

目前中國3D打印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段，未來3D打印技術最有（yǒu）可能在美國和中國率先大（dà）規模產業化。3D打印技（jì）術產業發展已（yǐ）經上升為美國的國家戰略。中國雖然至今還沒（méi）有出台國家戰略，但主管（guǎn）部門在積極製定相關（guān）產（chǎn）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（yìn）處於初級階段的主（zhǔ）要表現：

 

 

3D打印產業創（chuàng）新能（néng）力分析

 

1、建立3D打（dǎ）印技術創新中心

截止到（dào）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（chǎn）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，地方政府按照1：1配套扶（fú）持。3D產業聯盟已經與南京等（děng）城市簽（qiān）署中國3D打印技術產業總（zǒng）部基地和中國3D打印技術產業創（chuàng）新中心合作協（xié）議。

 

創新中心（xīn）的成立將推動我國3D打印技術的迅速發展。創（chuàng）新中心包含3D打印技術的產品展示中心、科普和教（jiāo）育中心、加工和服務（wù）中心、研發中心（xīn）。創新中心起步階（jiē）段並不主張（zhāng）直接賣產品，而是先（xiān）做加（jiā）工服（fú）務（wù）。待時機成熟後，用戶企業已經全麵（miàn）掌握了（le）3D打印技術，再將產品配套給用戶（hù）。

 

2、3D打印應用領域（yù）不斷創新

目前3D打印技術在工藝裝備、材料研究、工程應用方（fāng）麵還有很大的（de）創新空間。未來國內3D打印材料創新（xīn）研究方（fāng）麵將涉足高（gāo）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打印技術發展現狀

 

目前，3D打印產業（yè）主（zhǔ）要成形技術主要（yào）包括立（lì）體光刻、立體光固成型、PVC塑料燙印複膜、熔融擠出成型、三維噴繪打印、數字光（guāng）處理。自從上世紀80年代中期（qī）SLA成型（xíng）技術發展以來到90年代後期，出現了十幾種不同的快速成型技術，除前（qián）述（shù）幾種外，典型的還有3DP、SDM、SGC等。其中，SLA、LOM、SLS和FDM四種技術，目前仍（réng）然是3D打印技術的主流。

 

中國3D打印熱門技（jì）術（shù）分析

 

從我國3D打印熱門技術的專利技術（shù）申請（qǐng）分布來看，B29C67/00分布量最多（duō），擁有1163個（gè）專利技術；其次是B22F3/115、B22F3/105，分別有241個（gè）和134個。

 

中國3D打印產（chǎn）業專利申請分析

從圖中可以看出，我國3D打印技術申請數量主要集中在2014年，占2005-2013年申請數量的59%。專利公（gōng）開數量（liàng）同（tóng）樣主要集中在2014-2015年，占全部公開數（shù）量的93%。

 

（三（sān））中國3D打印產業市（shì）場競爭格局

 

3D打印產業價格分布情況（kuàng）

3D打（dǎ）印機隨用途的不用價位也不同，一般商用打印機價位較高，價位為幾萬到幾十萬不等；國內購物網站上已經可以購買到廉價的3D打印機價格在3000至5000元不等，並配有快速入門指南、相應軟（ruǎn）件下載、機器矯正等介紹。隨著3D打印技術的應用越來越廣泛（fàn），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（yìn）機一（yī）樣（yàng），成為每家每戶都買得起、用得上的設備。

 

3D打（dǎ）印產業企業競爭情況

國內已有的公司（sī）和產業平台，大多依托（tuō）高校和科研機構，走“產學研”共建的發展模式。如武漢濱湖機（jī）電技術產業有限公司，自1991年期（qī）開始3D打（dǎ）印技術的研究，已獲得多項技術專利。北京太爾（ěr）時代科技有限公司，前身（shēn）是北京殷華激光快速成形與模具技術有限（xiàn）公司，成立於1993年。從事（shì）多種技術工（gōng）藝的3D打印設備生產。2011年，公（gōng）司銷售256台打印設備，是（shì）國內技術（shù）商業化較（jiào）為成功的企業（yè）。

 

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的分（fèn）布反映了這（zhè）一（yī）技術具有的（de）優勢和（hé）特點，同時也反映了這一技術的局（jú）限和（hé）在發展過程中尚（shàng）需完善的地方。前瞻分析認為，3D打印機需求（qiú）量較大（dà）的行業包括政府、航天和國防、醫療（liáo）設備、高科（kē）技、教育業以及製造業。目前，應用領域排名前三的是汽車、消費（fèi）產品和（hé）商（shāng）用（yòng）機器設備，分別占市場份額（é）的（de）31.7%、18.4%和11.2%。

 

 

（四）中國3D打（dǎ）印產業企業競爭格局（jú）

3D打（dǎ）印（yìn）機設備製造商格局

現階段，主流類別的3D打印技術在國內基本都能找到對（duì）應（yīng）的生（shēng）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（de）杭州銘展網絡科技公司是（shì）3D打印機的（de）生產者（zhě）和代理商。公司是3D Systems部分產品的中國區代理服務商，同時也基於開源3D打印技術製造出了個人3D打印機係列，目標是批量生產經濟型家用（yòng）打印（yìn）機，以方便設計師、工程師、科技人員甚至普通（tōng）愛好者（zhě）的使用。

 

◆ 南京（jīng）寶岩自動（dòng）化（huà）有限公司則自主研發了3D打印機，既有家用型版本，可打印（yìn）手機（jī）座、茶杯、梳子等生活（huó）用品；也（yě）有冰櫃（guì）大小的大型彩色3D打印機，用（yòng）於（yú）打印齒輪、螺帽、零（líng）部（bù）件等模型（xíng），市場售價（jià）在1萬（wàn）-25萬元（yuán）之間。2012年，該企業計投資600萬元實現3D打印機量產（chǎn）。

 

3D模型軟件供應商格局

3D 模型設計是3D打（dǎ）印（yìn）的基礎，而模型設計工（gōng）具（jù）的需求將隨著3D打印技術（shù）的推廣而（ér）大大（dà）增加。目前的3D建模軟（ruǎn）件使用複雜、價格昂貴，普通用（yòng）戶無法承受。因此，價廉物美、使用便捷的建模軟件將（jiāng）會在未來的3D打（dǎ）印市場中（zhōng）占據重要的地位。

 

總（zǒng）部位（wèi）於中國（guó）台北的軟硬件及顧（gù）問服務解決方案提供商實威國際則經營3D打印機相關（guān）軟件，其產品涉及3D設計軟件、3D產品文件（jiàn）編寫，可以加強客戶建立2D、3D圖檔和（hé）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（zhǎn）上，實威國際就展出了3D產品設計（jì）Solidworks係列軟件，協助縮短製造（zào）業研發時間。

 

3D打印（yìn）材料供應商格局

3D打印材料技術的發（fā）展直接決定了3D打印機能製造（zào）出多少（shǎo）種東西，以（yǐ）及打印出的產品能不能完全取代（dài）傳統製造業的產（chǎn）品。更（gèng）好的材料質量、與之匹配的打印技術、更便（biàn）捷的使用方式將是（shì）材料（liào）製（zhì）造商（shāng）的（de）追求目標。

 

目前3D打印可選用的材料有石（shí）膏材料、ABS材料、橡膠、PC材料、金屬等。不（bú）同材料價（jià）格差異很大。目前使用較多的是ABS等容易被光固化的材料。Shapeways打印的物品已超過一百萬件，意味著目前對於材料的需求已經達到千（qiān）噸的級別。未來3D打印市場對於打印材料（如ABS）的需求可能會達到（dào）每年十萬噸的級別（bié）。與（yǔ）目前（qián）中國市場月需求量相當。

 

3D打印機（jī）服務商格局（jú）

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

 

二.中（zhōng）國3D打印產業下遊行業需求分析

 

（一）生物醫藥領域對3D打印的需求分析

 

生物（wù）醫（yī）藥領域發展狀況分析

在醫療行業，特別是修複性醫學領域，個性化需求十分明顯。用（yòng）於治療個體的產品（pǐn），基本上都是定製化的，不存在標準的量化（huà）生產。而3D打印技術的引入，降低了定製化生產的成（chéng）本（běn）。因此，近些年來，這一技術在醫療領（lǐng）域的使用比例持續上升。3D打印技術在醫（yī）療領（lǐng）域的（de）主要應用如下：

 

 

 

生物醫藥領域3D打印應用現狀

3D打印相比傳統製造業（yè），一個區別在於其“個（gè）性化”特征。3D打印最適合（hé）臨床醫學，因為（wéi）每（měi）個病人要用的“零部件”，都必須個性化定製。以牙（yá）套設計為例，采（cǎi）用3D打印進行製造的隱（yǐn）適美牙套，由於可按照牙齒情況進（jìn）行定（dìng）做，因此更加舒適，且采用透明高（gāo）分子材料，達到隱形的效（xiào）果。目（mù）前Align Technology公司的營業額接近5億美元。

 

生物醫（yī）藥領域（yù）3D打印應用案例

最（zuì）近，一位83歲的老人由於患有慢性的骨（gǔ）頭（tóu）感染（rǎn），因此換上了由3D打印機“打印”出（chū）來的下顎（è）骨，這是世界上首（shǒu）位使用3D打（dǎ）印產品做人體骨骼的（de）案例。

 

生物醫藥領域3D打印需求前景

1、3D打印在醫學領（lǐng）域發展仍然保持高速增長（zhǎng）

就相關醫學領域未來發（fā）展趨勢來（lái）看，3D打印的應用仍然會保持較高增速。1）隨著全球老齡化程度的提升，修複性醫學中的結構性移植（zhí）器官的使用將會持續增長，特別是牙科領域，這一方麵的發展已相對成熟；2）微創手術，和針對不同身體條件個體的手術設計在近些（xiē）年來逐（zhú）漸發展，對（duì）手術（shù）工具性（xìng）能和複雜程度提出更高的要求。前瞻認為，未來這一方麵的發展仍然（rán）具備較大空間。

 

2、未來向功能性的人體器官研究發展

此外，在醫療領域（yù）未來發展中，最（zuì）具有想象空間是3D生物打印技（jì）術，可以“打印”出功能性的人體器（qì）官。它利用（yòng）幹細（xì）胞為材料，按（àn）3D成（chéng）型技術進（jìn）行製造。一旦細胞正確著（zhe）位，便可以生長成器官，“打印”的新生組（zǔ）織會（huì）形成自給的血管和內部結構（gòu）。在這一領域領軍的Organovo公司，已經成（chéng）功研發打印（yìn）出心肌組織，肺髒，動靜脈血管等，如圖為使用生物打（dǎ）印技術（shù）製造培育的腎髒內部血管組織。目前（qián）這一技術的應用（yòng）尚處於試驗階段，但近十年內有（yǒu）望逐步應用於器官移植手術中。

 

（二）航空航天業對3D打（dǎ）印的需求分析

 

航空航天（tiān）業發展狀況分析

1、中國軍用飛機發展狀（zhuàng）況

2015年，中國現有（yǒu）軍用飛機的數量為（wéi）2860架，位列（liè）全球第（dì）三位，占全球軍用飛機（jī）總量的6%。第四（sì）代戰機、大（dà）型運輸機、航母艦（jiàn）載機等新機型已成功試飛，軍用飛機未來幾年（nián）將麵臨更新換代的（de）需求高峰期。

 

2、中國通用飛機發展狀況（kuàng）

2015年底，通用航空企業適航在冊航空器總數達到2127架。

 

 

航空航天業3D打印應（yīng）用現狀

現階（jiē）段，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顯得微（wēi）乎其微。主要應用包括：1）無人（rén）飛行（háng）器的結構件加（jiā）工；2）生產一些的特殊的（de）加（jiā）工、組（zǔ）裝工具；3）渦輪葉片、擋（dǎng）風窗體框架、旋流器等零部件的加工。

 

航空航天業3D打印需（xū）求（qiú）前景

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

 

1、3D打（dǎ）印零（líng）部件設計需求（qiú）不（bú）斷增大

主要包括機體結構的輕質化和基（jī）於部件設計對飛（fēi）行性能的提高（gāo）。

 

2、私（sī）人飛行器的設計發展和（hé）定製化需求的（de）增長

通用航空和無人機製造領域的定製化需求相對（duì）商用領域會（huì）更多。小批量，複雜一體（tǐ）化的設計（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，已經開始應用這一技術進（jìn）行噴氣機和直升機的設計（jì）和製造。

 

（三）機器設備行（háng）業對3D打印的需求分析

 

機器設備行業發展（zhǎn）狀況分析

2010-2015年，中國通（tōng）用設備製造業保持穩定的增長速度，同比增長率維持在7%左右。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

中國3D打印在機器設備領域應用範圍較廣，主要應用於機器（qì）設備的零部件打印。許多通用機器（qì）設備的零（líng）部件複（fù）雜構造使用3D打印（yìn）可以提高效率和精確度。

 

機器設備行業3D打印應用案例

法士特公司在2012年（nián）5月，購買了3D打印機並開始投入使用。目前，3D打印（yìn）技術主要應用（yòng）在（zài）企業變速器關鍵零部（bù）件開（kāi）發、總成可裝配性驗證等領域。采用該（gāi）項技術的目的（de）是運（yùn）用快速成型技術在設計早期驗證產品（pǐn）裝配可行性，可及時發現產品（pǐn）設計（jì）的差錯（cuò），快速驗證關鍵、複雜零部件的原（yuán）理及可行性。

 

機器設備行業3D打印需求前景

隨著3D打印技術的進一步成熟，金屬打印材料的應用，設備及打印材料的價格下（xià）降，未來幾年內，3D打（dǎ）印技術在通用設備零部件研發領域會得（dé）到越來越廣泛的應（yīng）用。許多（duō）企業（yè）不斷創新產品研發理念，積極采用新工藝、新技術，率先在行業引進了（le）3D打印技術，並開始應用（yòng）於重點產品設計研發領域，有效縮短了關鍵零部件的研發周期，成為國（guó）內零部件行業率先應用該項技術（shù）的企（qǐ）業。

 

四.中國3D打印產業發展趨勢與前（qián）景

 

（一）中國3D打印產業發展趨勢分析

 

3D打（dǎ）印產業近期（qī）發展趨勢

1、3D打印帶來服務和影響（xiǎng）模式的創新

3D打印產業鏈涉及到很多環（huán）節，包括3D打印機設備製造商、3D模型軟件供應商、3D打印機服務商和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（chǎn）業鏈裏，除了出現大品牌的生產廠商外，也有可能（néng）出現基於3D打印（yìn）提（tí）供服務的巨頭。

 

2、3D打印產業（yè）將麵臨諸多的挑戰

目（mù）前中國3D打印技術發展麵臨諸多挑（tiāo）戰，總體處於新興（xìng）技術的產（chǎn）業化初級階段，主要表現在：一是產業規模化程度不高。3D打印技術大多還停留在高校及科研機（jī）構的實驗室內，企業規（guī）模普遍（biàn）較小。二是技術創新體係不健全。創新資源相對分割，標準、試驗檢（jiǎn）測、研發等公共（gòng）服務平台缺乏，尚（shàng）未（wèi）建立起產學研用相結（jié）合的技術創新體係。三是產業政策體係尚（shàng）未完善（shàn）。缺乏前瞻（zhān）性（xìng）、一致性、係統性（xìng）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（jiā）強；五是（shì）教育和培訓製度急需加強。

 

3D打印產業長（zhǎng）期發展趨勢

綜合3D打印（yìn）產業的（de）技術特點和發展現狀，我們認為未來行業發展存在以下趨勢（shì）特點：

1、3D打印個人消費保持高速增長

隨著“個人製造”的興起，在個（gè）人消費領域（yù），3D打印（yìn）行（háng）業（yè）預計（jì）仍會（huì）保持相對較（jiào）高的增速。

 

2、3D打印金屬材料應（yīng）用程（chéng）度不斷加深

在工業消費領（lǐng）域，由於3D打印金屬材料的不斷發展，以及金（jīn）屬本身（shēn）在工業製造中的廣泛應用。

 

3、產業鏈上的專業分工會（huì）進一（yī）步深化

現階段，主要的3D打印企業一（yī）般以材料供應，設備製造和打印服務的綜合（hé）形式存在。這是（shì）由產（chǎn）業發展初期（qī）技術推廣和市場規模的限製所致。

 

4、國內（nèi）3D打印市場前景廣闊

國內3D打印技術的推廣（guǎng）與應用尚在起（qǐ）步階段，無論是工業應用，還是個人消費領域都存（cún）在廣闊的發展前景。

 

（二）中國3D打印（yìn）產業發展前景預測

 

3D打印產業市場規（guī）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（dào）50億元，《國家增材製造發展推進計劃(2014-2020年)》重點提出至（zhì）2017年（nián）要培育5至10家年產值超過5億元、具有較強研（yán）發和應用能（néng）力的3D企業，並支（zhī）持3D打印企業境內外上市。初步預計，2016年我國3D打印市（shì）場規模可達到100億元（yuán），2021年（nián）達到（dào）400億元左右，年複合增（zēng）長率約為（wéi）32%。

 

3D打印與互聯網的融合前景

 

3D打印與互聯（lián）網融合的提出，就必須先要弄清楚，3D打印在製造業中所處的位置，以及未來3D打印在製造業中將會向（xiàng）哪個（gè）方向發展。

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

 

3D打（dǎ）印（yìn）在（zài）民用領域的應用前景

 

基於上文的模（mó）式（shì），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（jù）庫，配合設計師的設計方案，以最貼身（shēn）、最舒服的結果，將產品打印出來。這（zhè）種在家裏就可以完（wán）成的服裝設計、生產方式，值（zhí）得各界廣泛關注（zhù）和思（sī）考。

 

當（dāng）然（rán），現有的3D打印技術，特別是桌麵級的技術，還不能達到（dào）無所不能的（de）程度，但同樣也是遵守摩爾定（dìng）律的（de），相信在未來（lái）5至10年，3D打印技術將會有巨大（dà）的突破。