金屬3D打印領(lǐng)域前瞻解析報(bào)表

1 、3D 打印技巧優(yōu)勢(shì)凸顯，工業(yè)加入高速成長(zhǎng)期

1.1 3D 打印具有成型流程簡(jiǎn)潔、高難設(shè)計(jì)友好兩大優(yōu)勢(shì)

3D 打印也叫增材生產(chǎn)，是以數(shù)字模型為根基，將資料逐層聚積生產(chǎn)出實(shí)體東西的新興生產(chǎn)技巧?，F(xiàn)在已生成根基技巧較成熟、新技巧不停革新的技巧系統(tǒng)，資料一些的革新也層出不窮，漸漸變成 航空航天、車輛、消費(fèi)電子、醫(yī)療等行業(yè)的熱點(diǎn)技巧。3D 打印的工作原理是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過軟件將其離散分解成若干層平面切片，由數(shù)控成型體系借用激光束、熱熔噴嘴等方法將資料進(jìn)行逐層聚積黏結(jié)，疊加成型，生產(chǎn)出實(shí)體產(chǎn)品。獨(dú)到的生產(chǎn)工藝，促使生產(chǎn)一個(gè)外形復(fù) 雜東西并非比一個(gè)簡(jiǎn)潔東西耗費(fèi)更多的時(shí)間、本錢或技藝。

3D 打印具有成型工藝簡(jiǎn)潔、高難設(shè)計(jì)友好兩大優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升公司的制造效率和產(chǎn)品的綜合 功能。3D 打印推翻傳統(tǒng)生產(chǎn)過程，具有成型工藝簡(jiǎn)潔、高難設(shè)計(jì)友好兩大優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升企 業(yè)的制造效率和產(chǎn)品的綜合功能。1）制造效率：3D 打印一次成型，無需模具和機(jī)器加工，大幅簡(jiǎn)化了制造生產(chǎn)的流程，減低了拆卸本錢，提高了資料借用效益。同時(shí)獨(dú)到的增材生產(chǎn)工藝對(duì)高難設(shè)計(jì)十分友好，高難構(gòu)造、個(gè)性化訂制、或者屬性點(diǎn)竄根本不會(huì)帶來新增的時(shí)間、技藝和模具本錢， 使零時(shí)間交付變成也許，有效提高了市場(chǎng)呼應(yīng)和推新速率；2）產(chǎn)品功能：一體成型有效減小了產(chǎn) 品的體積和重量，且高精度和智能化的打印流程確保了高難構(gòu)造產(chǎn)品的一致性。

3D 打印應(yīng)用于高附帶值高難構(gòu)造產(chǎn)品的小批量、多批次制造形式。3D 打印憑仗其快捷的生產(chǎn)流程和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品綜合功能，在應(yīng)用情景和應(yīng)用產(chǎn)品方面擁有不能代替的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用情景：擁有小批量、多批次制造特征的研究試制、個(gè)性化訂制等高附帶值運(yùn)用情景，如：航空航天、高校及科研院所、珠寶金飾、牙科及醫(yī)療保健等行業(yè)。應(yīng)用產(chǎn)品：原料本錢低廉、一致性需要高、容錯(cuò)率低以及有輕量化需要的高難構(gòu)造產(chǎn)品的生產(chǎn)，如：精密零部件、試驗(yàn)樣品、遠(yuǎn)古模具、人造骨骼器官等。 但同時(shí)，因?yàn)?3D 打印很高的基體資料質(zhì)量需要、專用的打印設(shè)施追隨、并且高精度帶來的很高加 工時(shí)長(zhǎng)，在低本錢大范圍制造行業(yè) 3D 打印現(xiàn)在還不能對(duì)傳統(tǒng)鍛鑄、鍛造、沖壓等制造工藝生成有 效代替。

1.2 工業(yè)鏈過程較短，設(shè)施出售奉獻(xiàn)過半產(chǎn)值

3D 打印工業(yè)鏈高低游配套慎密，全工業(yè)鏈公司比較廣泛。1）上游：首要含蓋設(shè)施中心設(shè)備和輔助運(yùn)作產(chǎn)品兩種，設(shè)施中心設(shè)備指激光器、振鏡體系、光引擎等，輔助運(yùn)作產(chǎn)品指設(shè)計(jì)、仿生、流 程操控軟件，并且掃描儀等。2）中游：首要含蓋打印資料及打印設(shè)施供給商，通常區(qū)分為金屬與 非金屬兩大類，該層次公司向下旅客戶供應(yīng) 3D 打印設(shè)施、資料及配套服務(wù)，因?yàn)樵O(shè)施專用性強(qiáng)， 因而打印資料通常由設(shè)施商供應(yīng)或者經(jīng)設(shè)施商出售。3）下游：首要指 3D 打印產(chǎn)品的應(yīng)用者，通常指采購打印設(shè)施、資料或者終極產(chǎn)品的用戶，領(lǐng)域范疇涵蓋航空航天、產(chǎn)業(yè)機(jī)器、能源動(dòng)力、科 研院所、醫(yī)療研發(fā)、車輛生產(chǎn)及電子產(chǎn)業(yè)等行業(yè)。

3D 打印領(lǐng)域首要含蓋下述三種商業(yè)形式： 

1) 打印資料出售：指向 3D 打印設(shè)施供給商或服務(wù)商供應(yīng)樹脂或金屬打印資料的公司。因?yàn)榇蛴≠Y料的功能特征要與打印設(shè)施的技巧屬性相搭配，因而在工業(yè)成長(zhǎng)早期并且高功能產(chǎn)品行業(yè)，資料公司與設(shè)施公司是高度綁定的?？墒蔷o隨工業(yè)化水平的提高并且環(huán)節(jié)分工的細(xì)化，專用資料供給商漸漸崛起。部分實(shí)力渾厚的資料廠商借用自身的資料優(yōu)勢(shì)，通過并購、建立 子企業(yè)等方法向打印產(chǎn)品生產(chǎn)、打印服務(wù)等行業(yè)衍生。比如：鎂鋁 ALCOA 收購 RTI 獲取鈦、 鎳等 3D 打印金屬和塑料的生產(chǎn)本領(lǐng)。

2) 打印設(shè)施出售：主業(yè)務(wù)務(wù)為打印設(shè)施的研究、生產(chǎn)與出售，因?yàn)樵搶哟喂揪哂袑I(yè)設(shè)施和專業(yè)天才優(yōu)勢(shì)，因而通常會(huì)供應(yīng)訂制化產(chǎn)品打印、技巧追隨等服務(wù)，一些實(shí)力渾厚的廠商還 具有獨(dú)立的金屬粉末生產(chǎn)本領(lǐng)，如 EOS。另外，海內(nèi)因?yàn)樵O(shè)施生產(chǎn)工業(yè)成長(zhǎng)較晚，公司往往通過先署理出售海外廠商設(shè)施來獲取用戶資源和技巧經(jīng)歷，一些海內(nèi)自產(chǎn)設(shè)施廠商最初就是 通過署理海外廠商設(shè)施逐漸成長(zhǎng)起來的。比如：鉑力特 2012 年署理 EOS 設(shè)施出售，2013 年開啟主動(dòng)研究，2014 年研制順利。

3) 打印服務(wù)供應(yīng)：通常是設(shè)施出售廠商，對(duì) C 端或 B 端用戶創(chuàng)建服務(wù)平臺(tái)，用戶下單后在設(shè)施廠商或服務(wù)廠商處近程打印產(chǎn)品，再運(yùn)到用戶處。該類商業(yè)形式在訂制化需要高、無批產(chǎn)需要、不配置專業(yè)技巧職員的消費(fèi)級(jí)打印行業(yè)運(yùn)用相對(duì)較多。針對(duì)有絕對(duì)的范圍、專用化、保密性需要的生產(chǎn)業(yè)行業(yè)，通常采取外購設(shè)施和資料主動(dòng)打印的形式，對(duì)服務(wù)平臺(tái)的需要首要 是技巧和養(yǎng)護(hù)方面的追隨。

現(xiàn)在海內(nèi) 3D 打印領(lǐng)域產(chǎn)值集中在設(shè)施環(huán)節(jié)，資料、服務(wù)首要圍繞設(shè)施進(jìn)行配套。整體來看，海內(nèi)缺少大型高質(zhì)專用打印資料廠商；打印設(shè)施出售廠商相對(duì)較多，且通常打包進(jìn)行中低端打印資料的 出售；打印服務(wù)供應(yīng)商也較少，且多為面向個(gè)體或小公司的消費(fèi)級(jí)打印服務(wù)廠商。2016 年華夏 3D 打印工業(yè)的設(shè)施、資料和服務(wù)產(chǎn)值占比分別為 50.1%、26.9%和 23%，設(shè)施環(huán)節(jié)的比重超越一半，在工業(yè)鏈中擁有舉足輕重的地位?，F(xiàn)在打印資料、專用軟設(shè)備、產(chǎn)品代加工等配套與服務(wù)環(huán)節(jié)首要 附麗于設(shè)施供給商而存在，3D 打印設(shè)施供給商成為現(xiàn)在的工業(yè)鏈中心，除設(shè)施出售營(yíng)業(yè)外，通常牽扯高低游配套環(huán)節(jié)。該情況首要是因?yàn)楣I(yè)專利壁壘高、運(yùn)用成熟度低和有關(guān)專業(yè)職員匱乏所導(dǎo) 致的?？墒蔷o隨 3D 打印商業(yè)化運(yùn)用和工業(yè)化的迅速推動(dòng)，并且海內(nèi)專用打印資料制備技巧的成熟， 估計(jì)打印資料和加工服務(wù)等環(huán)節(jié)的產(chǎn)值有望實(shí)行大幅增長(zhǎng)。

1.3 政策鼎力追隨下，我國(guó) 3D 打印工業(yè)加入迅速成長(zhǎng)期

世界 3D 打印領(lǐng)域成長(zhǎng)正處于迅速商業(yè)化階段。從世界看， 3D 打印技巧的成長(zhǎng)歷程劃為三個(gè)階段： 1）1892-1988 年是增材生產(chǎn)技巧的早期階段，“資料疊加”生產(chǎn)意識(shí)和初步技巧顯現(xiàn)； 2）1988-1990 年是增材生產(chǎn)技巧初步運(yùn)用的階段，3D Systems 頒布第一臺(tái) SLA 商用機(jī)，SLS、FDM、LENS 等 技巧陸續(xù)被頒布；3）1990 年起開啟加入商業(yè)化階段，實(shí)行了金屬資料的成形，LSF、SLM 等技 術(shù)被頒布。2009 年之后商業(yè)化明顯放慢，各國(guó)紛繁制訂了追隨 3D 打印產(chǎn)品成長(zhǎng)的策略計(jì)劃與技 術(shù)線路，將 3D 打印成為生產(chǎn)業(yè)革新晉級(jí)重點(diǎn)布局之一。

3D 打印工業(yè)的成長(zhǎng)離不開國(guó)度策略計(jì)劃和政策追隨，美國(guó)成熟度最高出資力量最大。1）美歐在 3D 打印行業(yè)研究早投入力量大，美國(guó)最早從國(guó)度策略層面臨工業(yè)成長(zhǎng)給予追隨，努力于低本錢 3D 打印設(shè)施的社會(huì)化運(yùn)用和金屬零件直接生產(chǎn)技巧在產(chǎn)業(yè)界的運(yùn)用，GE 企業(yè)在其首要商用動(dòng)員機(jī)型 號(hào)中已然全面應(yīng)用 3D 打印的燃油噴嘴、傳感器外殼等高難構(gòu)造件。2）亞太地方的 3D 打印成長(zhǎng) 稍晚，中日韓從 13 年開啟看重并擴(kuò)大對(duì) 3D 打印工業(yè)的投入力量、近年來成長(zhǎng)迅猛，主流打印技 術(shù)已到達(dá)國(guó)際領(lǐng)先程度。在 3D 打印經(jīng)費(fèi)投入力量上，2016 年美國(guó)達(dá) 390 百萬美圓元居首位，中 國(guó)其次，但投入金額僅為美國(guó)的 11.5%，緊隨工業(yè)化的推動(dòng)仍有較大升高空間。

我國(guó) 3D 打印領(lǐng)域固然起步晚，但近年來成長(zhǎng)快速。我國(guó)從 20 時(shí)代 90 年代初就開啟布局對(duì) 3D 打印典型成形設(shè)施、軟件、資料等方面的研發(fā)，但工業(yè)化進(jìn)程相對(duì)滯后，直到近幾年才迎頭趕上。我 國(guó) 3D 打印的工業(yè)化分兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是技巧沖破和規(guī)范制訂，十二五時(shí)期增材生產(chǎn)有關(guān)的 專利數(shù)目從 2011 年的 5 個(gè)激增至 2016 年的 6564 個(gè)，打印資料、設(shè)施零件、工業(yè)規(guī)范等中心能 力發(fā)展快速。

第二個(gè)階段是工業(yè)化的落地，2016 年國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)度科技革新計(jì)劃》，提起程展增材生產(chǎn)等技巧，次年科技部發(fā)布《“十三五”超前技巧行業(yè)科技革新專項(xiàng)計(jì)劃》，將增材生產(chǎn)成為 重點(diǎn)任務(wù)成長(zhǎng)，3D 打印變成國(guó)度重點(diǎn)幫助行業(yè)。2018 年海內(nèi)具有約 90 多家牽扯 3D 打印營(yíng)業(yè)的 企業(yè)，近半數(shù)公司為 2016 年后加入市場(chǎng)?，F(xiàn)在，我國(guó)在 SLM 等主流金屬 3D 打印技巧和設(shè)施制 造上，已然到達(dá)世界超前程度。2 本錢下落鞭策工業(yè)化進(jìn)程，金屬打印遠(yuǎn)景廣大

2.1 金屬 3D 打印契合產(chǎn)業(yè)級(jí)運(yùn)用，后勁大、發(fā)展快

金屬 3D 打印可服務(wù)于高質(zhì)生產(chǎn)業(yè)金屬部件的生產(chǎn)，推翻性強(qiáng)、成長(zhǎng)后勁大。非金屬 3D 打印往往 應(yīng)用塑料、樹脂資料等，金屬 3D 打印往往應(yīng)用各種合金粉末和線材。相比傳統(tǒng)生產(chǎn)形式，非金屬 3D 打印的優(yōu)勢(shì)首要在于無?；涂捎喼疲芫窒拶Y料功能，其首要用來樣品和模具的制造，量和價(jià)都很難起來；而金屬 3D 打印除了具有無模化可訂制優(yōu)勢(shì)外，在打印效益和打印品質(zhì)上相比傳統(tǒng)金屬加工工藝均有比較顯著的提高，乃至可以完結(jié)傳統(tǒng)工藝不能生產(chǎn)的高高難度高精密度零部件 的打印，擁有更大的成長(zhǎng)后勁。因?yàn)楦叩募记珊?、生產(chǎn)難度和不能代替性，金屬 3D 打印設(shè)施 單價(jià)很高，而金屬資料憑仗更優(yōu)質(zhì)的耐熱、高強(qiáng)和經(jīng)用功能，極大拓寬了 3D 打印的運(yùn)用范疇，在 航空航天、醫(yī)療的義齒和植入機(jī)制造、車輛等運(yùn)用行業(yè)擁有廣大遠(yuǎn)景。

金屬 3D 打印工藝原理首要?jiǎng)潪榉勰┐策x區(qū)融化和定向能量沉積兩大類型。1）粉末床選區(qū)融化技 術(shù)首要含蓋選區(qū)激光燒結(jié)技巧（SLS）、選區(qū)激光熔融技巧（SLM）、電子束選區(qū)熔融技巧（EBSM）； 2）定向能量沉積技巧含蓋激光近凈成形技巧（LENS）、電子束熔絲沉積技巧（EBDM）、直接 金屬沉積技巧（DMD）等。采取這兩種工藝原理的金屬 3D 打印技巧都能夠生產(chǎn)到達(dá)鍛件規(guī)范的金屬零件?？偟膩碚f，各技巧間存在代替和互補(bǔ)的聯(lián)系，但粉末床選區(qū)融化技巧線路因?yàn)楦叩某?型品質(zhì)，現(xiàn)在運(yùn)用更為全面。依據(jù) Wohlers 對(duì)世界 36 家首要的金屬 3D 打印公司統(tǒng)計(jì)，2018 年 度，采取粉末床選區(qū)融化技巧為 18 家，采取定向能量沉積技巧為 8 家，總計(jì)占比到達(dá) 72%?，F(xiàn)在 SLM、SLS 是高精度、高端量金屬件加工行業(yè)最主流的工藝技巧，LENS 是大型高難金屬件行業(yè) 行業(yè)最主流的工藝技巧。

金屬 3D 打印設(shè)施及耗材價(jià)值量占比靠近全領(lǐng)域的一半。從設(shè)施端看，金屬 3D 打印機(jī)價(jià)值量占比 為 49.5%，位居全領(lǐng)域首位，其次分別為塑料打印機(jī)、桌面打印機(jī)等產(chǎn)品。從資料端看，金屬耗 材占比為 39.4%，低過塑料的 46.5%，也低過設(shè)施端的占比，首要因?yàn)榻饘俅蛴〉墓I(yè)化正處于 迅速擴(kuò)張階段，設(shè)施端的增長(zhǎng)領(lǐng)先于資料耗費(fèi)的增長(zhǎng)。

3D 打印漸漸由消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)往高質(zhì)生產(chǎn)市場(chǎng)浸透，以金屬 3D 打印為代表的高價(jià)值量設(shè)施變成出售 增長(zhǎng)的主力。依據(jù)工信部信息，2017 年海內(nèi)出貨的 3D 打印機(jī) 95%是個(gè)體或桌面打印機(jī)，產(chǎn)業(yè)級(jí) 只占 5%，但從出售收益來看，產(chǎn)業(yè)級(jí) 3D 打印機(jī)占總收益的 80%，產(chǎn)業(yè)級(jí) 3D 打印的占比在 2018 年進(jìn)一步加大。3D 科學(xué)谷對(duì)華夏市場(chǎng)的調(diào)查信息也顯現(xiàn)，現(xiàn)在高質(zhì)產(chǎn)業(yè)級(jí) 3D 打印設(shè)施的采購正 在變成主流，44.1%的被調(diào)研公司采取的是 10 萬美金（單臺(tái)）以上的 3D 打印設(shè)施。法國(guó) 3D 打印 企業(yè) Sculpteo 調(diào)查了世界 1000 多家運(yùn)用 3D 打印的企業(yè)，從打印材質(zhì)來看，2018 年塑料的應(yīng)用 率高達(dá) 65%，但卻從 2017 年的 88%下落了 23%，唯獨(dú)增長(zhǎng)的資料是金屬，其需要從 2017 年的 28%增長(zhǎng)到了 2018 年的 36%。咱們認(rèn)定以金屬 3D 打印工業(yè)化運(yùn)用加快為契機(jī)，高價(jià)值量的產(chǎn)業(yè) 級(jí) 3D 打印機(jī)的出售范圍連續(xù)加大，3D 打印正漸漸由消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)往高質(zhì)生產(chǎn)市場(chǎng)浸透。

2.2 主流打印技巧專利庇護(hù)陸續(xù)到期，工業(yè)化進(jìn)程加快

3D 打印設(shè)施中心專利到期，本錢下落鞭策工業(yè)化進(jìn)程。專利庇護(hù)總是是 3D 打印領(lǐng)域的“雙刃劍”， 一方面有利于常識(shí)產(chǎn)權(quán)的庇護(hù)，另一方面又不利于工業(yè)化的推行。SLA 技巧是 3D Systems 創(chuàng)始 人在 1986 年申報(bào)的專利，F(xiàn)ormlabs 努力于 SLA 技巧的桌面級(jí)運(yùn)用，減低價(jià)錢門坎。但因?yàn)樵獾?3D Systems 在 2012 年的專利侵權(quán)告狀，造成 Formlabs 每出售一臺(tái)打印機(jī)要支出 8%的版稅給 3D Systems。世界 3D 打印專利申報(bào)的高峰期在 2007 年，此中主流技巧的中心發(fā)明專利申報(bào)時(shí)間 首要在 1998 年從前。專利到期標(biāo)志著少數(shù)廠商專利壟斷的完畢，減低了技巧應(yīng)用本錢和公司加入 門坎，督促了 3D 打印設(shè)施和產(chǎn)品的進(jìn)一步大眾化和工業(yè)化。以 FDM 技巧為例，2009 年到期后， FDM打印機(jī)價(jià)錢從 10000 元下落到不夠 1000 美圓，以及出現(xiàn)出 MakerBot 等大批新興設(shè)施廠商。

SLS 和 SLM 中心技巧專利陸續(xù)到期，鞭策金屬 3D 打印設(shè)施加快普及。SLS、SLA 系列技巧專利 于 2014 年陸續(xù)到期，SLM 系列技巧專利于 2016 年陸續(xù)到期，SLM 和 SLS 是如今金屬 3D 打印行業(yè)最為主流的技巧，其專利到期估計(jì)將通過專利受權(quán)費(fèi)用的減小而極大減低廠商的技巧運(yùn)用本錢， 并促使更多廠商可以更低的本錢運(yùn)用該技巧，F(xiàn)DM、SLS 等行業(yè)有望反復(fù) FDM 的大眾化和工業(yè)化 路徑，金屬 3D 打印有望加快普及。

金屬打印工業(yè)化掉隊(duì)于非金屬打印，但緊隨中心技巧專利到期，近年來商業(yè)化顯著提速。從運(yùn)用角 度，非金屬資料的商業(yè)化更早，但緊隨金屬打印技巧逐漸成熟、以 SLM 技巧（2016 年 12 月到期） 為代表的專利陸續(xù)到期，其商業(yè)運(yùn)用近年來開啟加快。依據(jù) Wohlers、Gartner 等研發(fā)機(jī)構(gòu)判定， 將來三年內(nèi)世界增材生產(chǎn)增速將供養(yǎng)在 20%-30%的增長(zhǎng)程度，此中金屬 3D 打印受產(chǎn)業(yè)級(jí) 3D 打 印需要的驅(qū)動(dòng)將供養(yǎng)在 40%的增長(zhǎng)程度。

2009 年后華夏專利申報(bào)數(shù)目超越美國(guó)，國(guó)產(chǎn)化加快，專利布局集中在提高牢靠性和減低本錢。從專利散布看，不管中美兩國(guó)，提升打印工藝?yán)慰啃院蜏p低打印設(shè)施和打印工藝本錢均是最首要的技巧研究方向，這反映了領(lǐng)域在鼎力鞭策工業(yè)化的同時(shí)新的工藝技巧仍然在迅速變革，這也表現(xiàn)在了 3D 打印領(lǐng)域現(xiàn)階段技巧的多元化和互補(bǔ)性，尚未有單一的技巧盤踞主導(dǎo)地位。對(duì)照中美總量差別， 華夏的專利數(shù)目大幅超越美國(guó)，一方面闡明海內(nèi) 3D 打印領(lǐng)域正處于高速成長(zhǎng)階段，另一方面也有海外公司在華夏進(jìn)行專利布局的原因。對(duì)照中美構(gòu)造差別，華夏專利分部在打印工藝?yán)慰啃苑矫鏀?shù)目不及美國(guó)，而在減低設(shè)施和工藝本錢并且提高設(shè)施牢靠性方面數(shù)目遠(yuǎn)超美國(guó)。前者首要是由于 3D 打印技巧起源于美國(guó)，美國(guó)在根基性專利和工藝變革方面在世界起主導(dǎo)功效。后者首要是由于 華夏設(shè)施生產(chǎn)公司在近幾年加入高速成長(zhǎng)入口，有關(guān)專利的布局略微掉隊(duì)于美國(guó)。

專利到期、國(guó)產(chǎn)代替布景下，設(shè)施零部件和打印原資料采購單價(jià)逐年下落，工業(yè)化前提愈發(fā)成熟。 以鉑力特為例，其打印設(shè)施的中心零部件光纖激光器首要從 IPG 采購，單價(jià)從 2016 年的 14.5 萬 元大幅下落至 2018 年的 11.2 萬元，這與銳科激光等國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀供給商的崛起有密不能分的聯(lián)系。 企業(yè)從諾雅光電采購的場(chǎng)鏡也由 2016 年的 3.0 萬元減低至 2018 年的 1.8 萬元，帶動(dòng)設(shè)施本錢大幅減低，提高了產(chǎn)品盈利本領(lǐng)和市場(chǎng)探索本領(lǐng)。打印資料方面，價(jià)錢下落也比較顯著，此中規(guī)格 20~53μm 的金屬粉末由 2016 年的 2506 元下落至 2018 年的 1049 元，進(jìn)一步減低金屬打印的產(chǎn) 業(yè)化運(yùn)用門坎。

2.3 耗材需要彈性大，高質(zhì)金屬粉末逐漸實(shí)行國(guó)產(chǎn)代替

原資料是金屬 3D 打印的生產(chǎn)本錢中占比最大的一一些。DigitalAlloys 以鈦粉末（6Al-4V）為例， 針對(duì) SLM、EBM、DED、Binder Jetting、Digital Alloys 等主流的金屬 3D 打印工藝的制備本錢進(jìn) 行統(tǒng)計(jì)，發(fā)掘每公斤產(chǎn)品的打印本錢中原資料本錢是占比最高的（除 SLM 工藝外），同時(shí)緊隨成 型精度、成型品質(zhì)、打印時(shí)間的增長(zhǎng)，設(shè)施、養(yǎng)護(hù)和人工的占比逐漸提高，在打印品質(zhì)最佳的 SLM工藝中，設(shè)施、養(yǎng)護(hù)和人工本錢是占比最高的，此中也有專利庇護(hù)原因，可是在打印效益越來越高、 范圍效應(yīng)越來越顯著的形勢(shì)下，資料本錢占比將進(jìn)一步提高。依據(jù) IDTechEx 預(yù)判，到 2028 年金 屬 3D 打印世界范圍有望到達(dá) 120 億美圓，此中超越 90%是由打印資料奉獻(xiàn)的。

范圍化制造中打印資料盤踞最大一些的產(chǎn)值，金屬打印原資料需要高，其本錢和供給本領(lǐng)是制衡 3D 打印成長(zhǎng)的瓶頸之一。金屬粉末是 3D 打印產(chǎn)品擁有優(yōu)良功能的要害，所應(yīng)用的金屬粉末通常需要污濁度高、球形度好、粒徑散布窄、氧含量低。廉價(jià)的耗材不能制備高功能產(chǎn)品，不能向附帶 值更高需要更急迫的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)推行；而高質(zhì)耗材售價(jià)昂揚(yáng)且供給本領(lǐng)有限，直接推高了 3D 打印技巧運(yùn)用的本錢，特別是金屬打印行業(yè)資料本錢占比十分高，緊隨設(shè)施本錢的減低資料已漸漸成 為商業(yè)化和范圍化制造推行的一大制衡原因。

打印資料愈發(fā)遭到看重，打印設(shè)施商和資料生產(chǎn)商紛繁設(shè)立獨(dú)立的 3D 打印資料部門。近年來，隨 著 3D 打印商業(yè)化運(yùn)用連續(xù)推行，打印資料的首要性愈發(fā)突出：一方面打印資料漸漸由打印設(shè)施的 配套部門改變?yōu)楠?dú)立營(yíng)業(yè)部門。另一方面 2016 年此后世界大型資料生產(chǎn)商建立了專門的 3D 打印 部門，如巴斯夫、杜邦等傳統(tǒng)資料公司紛繁開啟布局專用資料行業(yè)，闡明 3D 打印的工業(yè)運(yùn)用價(jià)值已然獲得全面認(rèn)同，緊隨商業(yè)化制造范圍的連續(xù)加大，更具增長(zhǎng)彈性的資料端開啟發(fā)力，特別是處 于工業(yè)化運(yùn)用早期且技巧難度較大的金屬專用資料行業(yè)。

海內(nèi) 3D 打印金屬資料公司發(fā)展快速, 但局限成長(zhǎng)歷程較短，產(chǎn)品集中于中低端行業(yè)。現(xiàn)在海內(nèi)已然開發(fā)出鈦合金、高強(qiáng)鋼、鎳基合金、尼龍粉末、碳纖維復(fù)合資料、玻璃微珠復(fù)合資料等近百種牌 號(hào)專用資料，資料質(zhì)量功能、品種逐漸提高?，F(xiàn)在海內(nèi)的根基 3D 打印資料已根本滿足國(guó)產(chǎn)設(shè)施的增材生產(chǎn)須要，但高功能金屬粉末耗材仍然依托出口，國(guó)產(chǎn)資料在污濁度、顆粒度、勻稱度、球化 度、含氧量等對(duì)打印成品功能牽連較大的原料指標(biāo)方面相比海外仍存在較大的差異。德國(guó)的 EOS、 TLS，瑞典的 Arcam、Hoganas、Sandvik，比利時(shí)的 Solvay 等具有很強(qiáng)實(shí)力的金屬 3D 打印耗材 供給商多數(shù)建立于 2000 年從前，在粉末冶金或金屬打印設(shè)施行業(yè)有很強(qiáng)的技巧積淀。海內(nèi)現(xiàn)在能供應(yīng)高端量金屬粉末的企業(yè)含蓋中航邁特、飛而康、塞隆金屬、西安歐中、鉑力特并且新加入的鋼 研高納、頂立科技等，這類企業(yè)或有關(guān)營(yíng)業(yè)多數(shù)建立于 2010 年之后，近年來成長(zhǎng)較快。隨同金屬 3D 打印工業(yè)化的迅速推動(dòng)，金屬粉末成為后市場(chǎng)，其需要會(huì)越來越強(qiáng)勁，在國(guó)度主動(dòng)可控大布景 下，高質(zhì)金屬打印資料的短板有望補(bǔ)充。

3 由設(shè)計(jì)研究轉(zhuǎn)向直接生產(chǎn)，工業(yè)化需要逐漸宣泄

航空航天、醫(yī)療（牙科、植入物）是金屬 3D 打印工業(yè)化遠(yuǎn)景最明確的市場(chǎng)，車輛、產(chǎn)業(yè)機(jī)器、消 費(fèi)電子市場(chǎng)彈性大。從現(xiàn)在世界的金屬 3D 打印設(shè)施裝機(jī)量占比來看，逐個(gè)首要運(yùn)用市場(chǎng)散布整體較為均衡，此中航空航天市場(chǎng)的裝機(jī)量占比相對(duì)最高，其次是醫(yī)療、牙科、產(chǎn)業(yè)機(jī)器、消費(fèi)電子、科研機(jī)構(gòu)并且車輛行業(yè)。須要指出的是此中醫(yī)療、牙科和科研機(jī)構(gòu)的打印設(shè)施應(yīng)用面向訂制化需要，固然價(jià)值量高確認(rèn)性強(qiáng)，但不能生成批量化的制造。航空航天、產(chǎn)業(yè)機(jī)器、消費(fèi)電子、車輛等行業(yè) 存在絕對(duì)的范圍化需要，特別是這類板塊自身產(chǎn)值大且尚處于 3D 打印的運(yùn)用早期，將來具有很高 的增長(zhǎng)彈性。IDTechEx 預(yù)判到 2028 年，金屬 3D 打印市場(chǎng)世界范圍有望到達(dá) 120 億美圓，此中 航空航天因?yàn)榧婢咝枰_認(rèn)性和范圍化制造需要，有望變成增長(zhǎng)最快且范圍最大的運(yùn)用行業(yè)。

3.1 航空航天：運(yùn)用契合度高，兼具確認(rèn)性與范圍化需要

航空航天產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需要后勁大，增長(zhǎng)確認(rèn)性高。航空航天是金屬 3D 打印技巧運(yùn)用的首要鞭策者，領(lǐng)域?qū)υ霾纳a(chǎn)接受水平高，已然具有較大的工業(yè)范圍，現(xiàn)在正在從原型設(shè)計(jì)往直接生產(chǎn)成長(zhǎng)。據(jù) Wohlers 對(duì)世界 82 家服務(wù)供應(yīng)商和 28 家體系生產(chǎn)商統(tǒng)計(jì)信息顯現(xiàn)，零部件直接生產(chǎn)占其業(yè)務(wù)收 入的比率逐年提高。成為傳統(tǒng)鑄造技巧的有力補(bǔ)足，金屬 3D 打印存在代替后勁，傳統(tǒng)鑄造技巧難以做到飛機(jī)構(gòu)造件一體化生產(chǎn)、重要設(shè)備大型鍛件生產(chǎn)、難加工資料及零件的成型、高質(zhì)零部件的 恢復(fù)等，3D 打印能夠有效加重構(gòu)造重量、提升生產(chǎn)效益、減低制造本錢，因而十分契合航空航天 工業(yè)的需要。當(dāng)下，航空航天零部件工業(yè)產(chǎn)值范圍超越 1,500 億美圓，此中 3D 打印市場(chǎng)范圍約 17.6億美圓，份額占比尚不夠1.2%，將來市場(chǎng)空間較大。 據(jù)Research and Markets預(yù)判，2017-2021 時(shí)期世界商用航空 3D 打印市場(chǎng)將以 23％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

航空航天行業(yè)金屬 3D 打印運(yùn)用于直接生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)在于： 

1) 變短新式航空航天設(shè)備及零部件的研究周期：金屬 3D 打印無需研究零件生產(chǎn)流程中應(yīng)用的模具，讓高功能金屬零部件，特別是高功能大構(gòu)造件的研究、生產(chǎn)過程大為變短。部分須要單件訂制的高難部件用傳統(tǒng)工藝制造的周期過長(zhǎng)，打印工藝生產(chǎn)速率快，成形后的近形件只需大量后期機(jī)加工，能夠明顯變短零部件的制造周期。美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛翔核心通過 3D 打印制造火箭噴射器，生產(chǎn)時(shí)間顯著變短，僅花了 4 個(gè)月的時(shí)間，本錢減少了大概 70%。

2) 高難構(gòu)造設(shè)計(jì)得以實(shí)行：金屬 3D 打印擁有高柔性、高功能矯捷生產(chǎn)特征，可實(shí)行靠傳統(tǒng)制 造難以實(shí)行的高難幾何構(gòu)造。，同時(shí)，3D 打印工藝可以實(shí)行單一零件中資料成份的實(shí)時(shí)持續(xù)改變，使零件的不同部位擁有不同成份和功能，是生產(chǎn)異質(zhì)資料（如性能梯度資料、復(fù)合 資料等）的最好工藝，這大幅提高了航空航天業(yè)的設(shè)計(jì)和革新本領(lǐng)。

3) 滿足輕量化需要，減小應(yīng)力集中，加大應(yīng)用壽命：金屬 3D 打印技巧的運(yùn)用能夠優(yōu)化高難零部件的構(gòu)造，在確保功能的條件下，將高難構(gòu)造經(jīng)變換從新設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)潔構(gòu)造，進(jìn)而起到加重重量的成效。況且通過優(yōu)化零件構(gòu)造，能使零件的應(yīng)力展現(xiàn)出最合理化的散布，減小疲憊裂 紋構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而加大應(yīng)用壽命?？湛?A320 一個(gè) 3D 打印活頁零件就能夠減重 10 千克左 右，F(xiàn)16 戰(zhàn)機(jī) 3D 技巧生產(chǎn)的起落架平均壽命是本來的 2.5 倍。

4) 提升資料的借用率，減低生產(chǎn)本錢：加工一個(gè)動(dòng)員機(jī)葉盤，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)屬于“雕琢”，最 終資料的借用率唯獨(dú) 7%。可是采取 3D 打印技巧能提升資料的借用率到 60%，乃至到 90%以上，航空航天生產(chǎn)行業(yè)大多應(yīng)用價(jià)錢低廉的策略資料，例如像鈦合金、鎳基高熱合金等金 屬資料，3D 打印技巧能夠節(jié)約低廉原資料，明顯減低生產(chǎn)本錢。韓國(guó)空軍借用 3D 打印技巧 生產(chǎn)其 F-15K 斗爭(zhēng)機(jī)噴氣動(dòng)員機(jī)的低壓渦輪機(jī)蓋板，將本錢從 4000 萬韓元（3.4 萬美圓）減 少到 300 萬韓元，還將歐洲生產(chǎn)的運(yùn)輸機(jī)揚(yáng)聲器罩的生產(chǎn)本錢從 621 美圓減低至 35 美圓。

金屬增材生產(chǎn)技巧能夠有效處理鈦合金、鎳基高熱合金等難加工金屬的制備問題。緊隨軍民用飛機(jī) 功能的不停提高，機(jī)體構(gòu)造鈦合金用量也連續(xù)提高，民機(jī)由不到 4%升高到靠近 10%，殲擊機(jī)由 F-16 的 3%加大到了 F/A-18 的 15%并且 F-22 的鈦合金的 41%。但受鈦合金難熔難加工的牽連， 傳統(tǒng)“鑄造+機(jī)器”的生產(chǎn)工藝不單生產(chǎn)工序繁瑣、工藝高難，況且須要大型鈦合金真空鑄錠爐、萬噸級(jí)以上液壓鑄造機(jī)等重型設(shè)備，零件機(jī)器加工余量大、資料借用率低、生產(chǎn)本錢高、制造周期長(zhǎng)，嚴(yán)重制衡了大型鈦合金構(gòu)造件在超前產(chǎn)業(yè)及國(guó)防設(shè)備中的全面運(yùn)用。動(dòng)員機(jī)鎳基高熱合金則存 在傳統(tǒng)工藝一致性差、加工時(shí)長(zhǎng)、恢復(fù)艱難等問題，3D 打印憑仗其全智能、無?；?、增材生產(chǎn)的 工藝特征，能夠有效處理上述制備難題，有望變成航空航天工業(yè)將來主流的金屬加工生產(chǎn)方法。

國(guó)際上金屬增材生產(chǎn)在航空航天行業(yè)已逐漸轉(zhuǎn)入范圍化運(yùn)用階段。波音企業(yè)截至 2018 年末已在 16 架商用和軍用飛機(jī)上裝載了數(shù)萬個(gè)增材生產(chǎn)零件（含蓋 200 個(gè)非金屬零件），并開啟制造鈦合 金增材生產(chǎn)零件，估計(jì)投入后將使每架飛機(jī)最高節(jié)約 300 萬美圓；空客企業(yè)在其飛機(jī)上應(yīng)用金屬 增材生產(chǎn)的支架和排氣管，現(xiàn)在正與 Arconic 協(xié)作量產(chǎn)大型增材生產(chǎn)機(jī)身組件，2017 年 9 月初次在商用飛機(jī)上裝載鈦合金生產(chǎn)的支架。 GE企業(yè)在航空部門持續(xù)出資了約 35 億美圓，少量采購 EOS 企業(yè)制造的 M-280 產(chǎn)業(yè)金屬 3D 打印機(jī)，策劃在 2020 年打印出大概 10 萬個(gè)燃料噴射管，現(xiàn)在已 有 800 多臺(tái) 3D 打印機(jī)正在應(yīng)用，每年應(yīng)用金屬增材為其新式 LEAP 動(dòng)員體制造數(shù)千個(gè)燃料噴嘴。

海內(nèi)金屬 3D 打印在航空航天行業(yè)的運(yùn)用近年來成長(zhǎng)較快，但工業(yè)化相比海外仍有差異。2013 年王華明院士以“飛機(jī)鈦合金大型高難總體構(gòu)件激光成形技巧”獲國(guó)度技巧發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。標(biāo)明我國(guó)變成繼美國(guó)以后，世界上第二個(gè)把握飛機(jī)鈦合金構(gòu)造件激光迅速成形技巧的國(guó)度。西北產(chǎn)業(yè)大學(xué)凝 固技巧國(guó)度重點(diǎn)試驗(yàn)室生產(chǎn)的 C919 飛機(jī)主承力梁實(shí)驗(yàn)樣本長(zhǎng)度 5 米，中央翼緣條實(shí)驗(yàn)樣本長(zhǎng)度超 過 3 米。2015 年順利發(fā)射浦江一號(hào)，在海內(nèi)衛(wèi)星上初次采取了 3D 打印鈦合金資料的天線支架。海內(nèi)金屬打印技巧固然已獲得較多運(yùn)用，但現(xiàn)在更多是成為要害部位攻關(guān)、實(shí)驗(yàn)件制備或者小批量產(chǎn)品運(yùn)用，在工業(yè)化方面相比海外仍存在絕對(duì)差異。隨同供給端國(guó)產(chǎn)本領(lǐng)的提高并且需要端運(yùn)用的 推行，將來工業(yè)化或?qū)⑻崴佟?/p>

設(shè)備換代疊加動(dòng)員機(jī)國(guó)產(chǎn)代替，航空航天行業(yè)需要量逐漸宣泄，金屬增材技巧具有廣大空間。動(dòng)員 機(jī)方面，從 2014 年開啟，我國(guó)動(dòng)員機(jī)出口量漸漸減小，國(guó)產(chǎn)動(dòng)員機(jī)漸漸變成主力，動(dòng)員機(jī)零部件 精密度高，功能需要嚴(yán)苛，形狀構(gòu)造高難，對(duì) 3D 打印的需要比較急迫。飛翔器方面，近年來 20 系列產(chǎn)品批產(chǎn)陸續(xù)定型，設(shè)備換代逐漸提速，3D 打印在難加工金屬構(gòu)造件行業(yè)的運(yùn)用并且構(gòu)件修 復(fù)方面具有較大后勁。另外，將來 C919 等國(guó)產(chǎn)機(jī)型的批量交付將翻開萬億級(jí)的民航市場(chǎng)，3D 打 印技巧在雙曲面窗框、翼根、起落架等要害部位都有望獲得大范圍的運(yùn)用。

3.2 醫(yī)療領(lǐng)域：齒科骨科需要巨大，有望生成范圍化訂制市場(chǎng)

3D 打印現(xiàn)在首要運(yùn)用于非生物醫(yī)療行業(yè)，在齒科、骨科、醫(yī)療器械市場(chǎng)運(yùn)用成熟度高。3D 打印技巧在醫(yī)療行業(yè)的運(yùn)用首要能夠劃為四個(gè)層級(jí)。第一個(gè)層級(jí)是無生物相容性需要的資料，不會(huì)直接和細(xì)胞等直接構(gòu)成碰觸或反應(yīng)，典型案例含蓋骨科手術(shù)導(dǎo)板等，資料比較多樣性；第二個(gè)層級(jí)是擁有生物相容性但非降解資料，典型案例含蓋假耳移植無、人工骨移植等，首要應(yīng)用鈦合金、鈷鉻合金等資料；第三個(gè)層級(jí)是擁有生物相容性，且可降解的資料，典型案例含蓋骨、肌膚組織工程支架，該類打印資料中含有磷酸鈣，更較易交融轉(zhuǎn)變；第四個(gè)層級(jí)是活性細(xì)胞、蛋白及細(xì)胞外基質(zhì)，首要 著眼于打印身體器官及組織，屬于最新研發(fā)方向?，F(xiàn)在 3D 打印運(yùn)用最為全面的首要是第一、二個(gè)層級(jí)的需要，相對(duì)來說在實(shí)用價(jià)值和技巧成熟度上具有很高可行性。現(xiàn)在運(yùn)用最全面的含蓋兩大領(lǐng) 域：1）個(gè)性化假體的生產(chǎn)，可用在骨科、齒科、整形內(nèi)科等；2）高難構(gòu)造并且難以加工的醫(yī)療 器械制品，含蓋植入物與非植入物，如多孔構(gòu)造的髖關(guān)節(jié)、模仿身體器官的醫(yī)用模型等。

3D 打印技巧滿足了醫(yī)療制品訂制化、精確化需要，擁有效益高和節(jié)省本錢的優(yōu)勢(shì)。3D 打印 3D 打印技巧擁有的矯捷性高、不限數(shù)目、節(jié)省本錢等特征，可以十分好地滿足醫(yī)學(xué)行業(yè)個(gè)人化、精確化醫(yī)療的需要。設(shè)計(jì)即生產(chǎn)，并且全智能的制造方法十分契合訂制化、高時(shí)效性的醫(yī)療領(lǐng)域需要。以 口腔醫(yī)學(xué)為例，一臺(tái)3D打印設(shè)施可代替月產(chǎn)1萬顆義齒制造線的整個(gè)人工，大大節(jié)省了制造本錢。 市場(chǎng)研發(fā)機(jī)構(gòu) Transparency Market Research 的報(bào)表顯現(xiàn)，2016 年世界牙科 3D 打印市場(chǎng)范圍 達(dá) 9.03 億美圓，2025 年將到達(dá) 34.41 億美圓，年復(fù)合增長(zhǎng)率到達(dá) 16.5%。

金屬 3D 打印醫(yī)療植入物漸漸成熟，醫(yī)療行業(yè)有望生成范圍化訂制市場(chǎng)。專注醫(yī)療 3D 打印，特別 是醫(yī)療植入物行業(yè)，通過 FDA 認(rèn)證或 CFDA 認(rèn)證是最大的難點(diǎn)，核驗(yàn)嚴(yán)、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高。海外 醫(yī)療器械巨子從 2001 年起就已開啟布局 3D 打印醫(yī)療植入物市場(chǎng)，努力探索新技巧、申報(bào)產(chǎn)品認(rèn) 證，在小批量訂制的根基上漸漸往工業(yè)化方向成長(zhǎng)?，F(xiàn)在通過 FDA、CFDA 認(rèn)證的 3D 打印植入物產(chǎn)品已然越來越多，海內(nèi)愛康醫(yī)療的膝關(guān)節(jié)、髖臼杯、人工椎體等也相繼獲取審批，居海內(nèi)銷量市 占率第一。緊隨產(chǎn)品加大、商業(yè)形式漸漸成型、醫(yī)療器械巨子采購應(yīng)用 3D 打印設(shè)施將越來越多， 有望生成醫(yī)療行業(yè)的范圍化訂制市場(chǎng)。

3.3 其余領(lǐng)域：集中于設(shè)計(jì)研究環(huán)節(jié)或高質(zhì)訂制行業(yè)

車輛工業(yè)本身范圍巨大，3D 打印哪怕只盤踞 1%的份額也能帶來百億市場(chǎng)空間?，F(xiàn)在 3D 打印在汽 車產(chǎn)業(yè)的運(yùn)用范圍為 11.74 億美圓，首要用來研究環(huán)節(jié)，直接生產(chǎn)僅占 30%。當(dāng)下，傳統(tǒng)車輛制 造環(huán)節(jié)產(chǎn)能固定切入難度大，3D 打印在一般金屬規(guī)范件的范圍化制造行業(yè)現(xiàn)在還不具有本錢和效益優(yōu)勢(shì)，直接生產(chǎn)環(huán)節(jié)具有很高可行性的方向首要含蓋個(gè)性化外表組件訂制（以寶馬和標(biāo)致車輛為代表）和高難性能零件制造（以通用車輛為代表）兩個(gè)方向。另外，緊隨新能源車輛市場(chǎng)的蓬勃發(fā) 展，輕質(zhì)化、一體化需要加強(qiáng)，且產(chǎn)品跌代速率較快，3D 打印有望憑仗獨(dú)到優(yōu)勢(shì)切入新工業(yè)鏈。 守舊預(yù)計(jì)，3D 打印將來縱然只在每年過萬億美圓的車輛研究、制造環(huán)節(jié)中占據(jù) 1%的份額，其每 年的市場(chǎng)范圍也能超越百億美圓。Frost & Sullivan 市場(chǎng)調(diào)研報(bào)表預(yù)判，車輛 3D 打印的市場(chǎng)范圍 有望于 2025 年到達(dá) 43 億美圓。

車輛領(lǐng)域的金屬 3D 打印的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)有兩方面：1）無?；涌斓鞒?，減小研究本錢；2）對(duì) 產(chǎn)品的高難性本錢不敏感，合適革新推翻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。將 3D 打印運(yùn)用于車輛個(gè)性化生產(chǎn)行業(yè)的典 型案例是寶馬集團(tuán) MINI 車輛，2018 年開啟 MINI 通過 3D 打印技巧供應(yīng)車輛零部件個(gè)性化訂制服 務(wù)。2018 年通用車輛和 Autodesk 協(xié)作從新設(shè)計(jì)了車輛座椅支架，新設(shè)計(jì)比本來的部件輕 40％、 強(qiáng) 20％，將八個(gè)不同的部件調(diào)整到一個(gè)增材生產(chǎn)部件中。Conflux 企業(yè)通過 3D 打印對(duì)熱互換器 進(jìn)行性能集成化的設(shè)計(jì)，使部件數(shù)目減小 2/3，互換器的尺寸減少 55 毫米，重量加重 22％，還減 少了熱互換器所需的部件和對(duì)焊接的需要。

3D 打印在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用比較分散，首要面向高質(zhì)零部件行業(yè)。金屬 3D 打印已然全面用來模具領(lǐng)域，液壓、燃?xì)廨啓C(jī)、核產(chǎn)業(yè)、刀具、再生產(chǎn)等等，但受本錢和制造效益的限定，首要在高質(zhì)部件上運(yùn)用。滿足了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)對(duì)構(gòu)造高難產(chǎn)品的生產(chǎn)需要，提升產(chǎn)品功能，并合適小批量、研 發(fā)到制造周期長(zhǎng)的高質(zhì)部件，與車輛行業(yè)類似，現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)機(jī)器行業(yè)金屬 3D 打印市場(chǎng)放量的瓶頸在 于 3D 打印本錢高、批量制造效益低。

我國(guó)高質(zhì)模具依托出口，3D 打印是實(shí)行國(guó)產(chǎn)代替的有利契機(jī)。受產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)工業(yè)晉級(jí)驅(qū)動(dòng)，高 端模具國(guó)產(chǎn)化需要急迫，3D 打印模具具有眾多好處，含蓋：1）模具制造周期變短；2）生產(chǎn)本錢 減低；3）模具設(shè)計(jì)的改善為終端產(chǎn)品加大了更多的性能性如隨型水冷等；4）優(yōu)化工具更適合人 體工學(xué)和提高最低功能；5）訂制模具輔助實(shí)行終極產(chǎn)品的訂制化，提高注塑模具的制造效益并且模具壽命。高質(zhì)模具華夏內(nèi)具有立體熱流和冷卻水道模具制造本領(lǐng)的廠家屈指可數(shù)，內(nèi)部構(gòu)造高難 的隨形冷卻模擁有望變成 3D 打印運(yùn)用的首要方向之一。

3D 打印在消費(fèi)品領(lǐng)域的運(yùn)用首要集中在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)環(huán)節(jié)。消費(fèi)品領(lǐng)域涵蓋范疇較廣，首要含蓋手機(jī)、電子產(chǎn)品、電腦、家電、工具和玩具等領(lǐng)域。消費(fèi)品領(lǐng)域擁有產(chǎn)品生命周期短，刷新?lián)Q代 快的特征，須要連續(xù)不停的開發(fā)和投入。借助 3D 打印能夠變短產(chǎn)品開發(fā)周期，大幅減少設(shè)計(jì)成 本，現(xiàn)有的 3D 打印技巧能夠?qū)嵭懈黝惛唠y設(shè)計(jì)的模型制造，給予設(shè)計(jì)師更多的自由，產(chǎn)品設(shè)計(jì) 程度大幅提高。但因?yàn)?to C 的消費(fèi)品領(lǐng)域針對(duì)價(jià)錢的敏感度很高，因而階段 3D 打印技巧仍然無 法完成范圍化批產(chǎn)的任務(wù)。4 依賴本錢和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，3D 打印國(guó)產(chǎn)化成長(zhǎng)快速

4.1 老牌龍頭地位鞏固，海內(nèi)公司由署理快速走向自產(chǎn)

世界金屬3D打印機(jī)行業(yè)新老公司并存，競(jìng)爭(zhēng)劇烈。1）老牌廠商： 如EOS、SLM solution、3D Systems 等老牌 3D 打印巨子，在初期領(lǐng)導(dǎo)了工業(yè)的成長(zhǎng)，憑仗專利優(yōu)勢(shì)具有十幾年乃至二十多年的技巧積 累，已然具有很高的市場(chǎng)份額和用戶領(lǐng)悟度；2）新創(chuàng)公司：含蓋 Desktop Metal、Digital Alloys 等初創(chuàng)企業(yè)，這類企業(yè)多數(shù)建立于 2000 年乃至 2010 年之后，一背面系列專利到期后減低了加入壁壘，另一方面這類企業(yè)通過改善工藝技巧、革新營(yíng)業(yè)形式和提高本錢操控，具有絕對(duì)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。 比如 Desktop Metal 分別開發(fā)了桌面級(jí)體系和產(chǎn)業(yè)級(jí)體系，以滿足不同行業(yè)用戶的需要。Digital Alloys 開發(fā)了 Joule Printing 技巧，應(yīng)用金屬線取代金屬粉末成為原資料來處理打印速率、品質(zhì)和 本錢問題，在 2018 年獲取了 1290 萬美圓的 B 輪融資。

金屬 3D 打印集中度很高，老牌巨子的市場(chǎng)地位鞏固。世界有 7 家首要公司盤踞金屬 3D 打印市場(chǎng) 的 80%以上，此中 EOS 享有 28%的份額，是領(lǐng)域的一定龍頭。2010 年之后因?yàn)閷＠狡诘仍?牽連，新創(chuàng) 3D 打印公司數(shù)目增長(zhǎng)較快，但因?yàn)榻饘俅蛴⌒袠I(yè)對(duì)技巧和資金的需要很高，且下旅客 戶更多面向產(chǎn)業(yè)級(jí)市場(chǎng)，特別是 Concept Laser 等與用戶（2016 年被 GE 收購）高度綁定的企業(yè)， 因而老牌巨子的市場(chǎng)地位相對(duì)鞏固。反之眾多小范圍的 3D 打印公司仍處于微利或盈余狀況，一方 面金屬 3D 打印首要面向 B 端用戶，生成安穩(wěn)的用戶群體有賴市場(chǎng)的逐漸探索和品牌效應(yīng)的生成； 另一方面初期在政府的攙扶下出現(xiàn)了大批的初創(chuàng)公司，造成中低端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)比較劇烈。

整體技巧線路和工藝實(shí)行方法已根本定型，但新技巧仍然存在運(yùn)用空間。金屬 3D 打印成長(zhǎng)至今，整體技巧線路已根本定型，首要為粉末床燒結(jié)和定向能量沉積兩大類，可是在詳細(xì)實(shí)行工藝上仍有 較多分類線路。依據(jù) DigitalAlloys 的統(tǒng)計(jì)，在兩大整體技巧線路中，激光燒結(jié)仍然是首要的工藝實(shí)行方法，采取該技巧的公司數(shù)目占比過半，產(chǎn)值更是盤踞主導(dǎo)地位。但新的工藝實(shí)行方法仍然不停 出現(xiàn)，首要為部分面向特定市場(chǎng)的初創(chuàng)公司或者跨界加入者。

海內(nèi)公司逐漸從署理走向自產(chǎn)，現(xiàn)在僅個(gè)別公司實(shí)行安穩(wěn)盈利。初期海內(nèi) 3D 打印廠商起步于署理出售海內(nèi)產(chǎn)品，通過署理海外廠商產(chǎn)品、與海外廠商展開協(xié)作，海內(nèi)廠商快速提高技巧程度、工業(yè)經(jīng)歷和用戶沉淀。緊隨自有技巧和產(chǎn)品的不停開發(fā)，海內(nèi)頭部公司已逐漸發(fā)展起來，具有了絕對(duì)的 市場(chǎng)范圍?，F(xiàn)在華夏市場(chǎng)份額前八的公司中，海外品牌占 37.6%，海內(nèi)聯(lián)泰（樹脂）、華曙（尼 龍及金屬）、鉑力特（金屬）分別占 16.4%、6.6%和 4.9%。此中鉑力特專注于金屬 3D 打印市場(chǎng)，產(chǎn)品在航空航天行業(yè)已然獲得全面應(yīng)用，具有安穩(wěn)的用戶群體，是盈利品質(zhì)最佳的海內(nèi)公司?？墒?因?yàn)楹?nèi) 46%以上公司為 2016 年后加入市場(chǎng)，傳統(tǒng)公司跨行涉足、新創(chuàng)公司不停孕育，再者海外 金屬 3D 打印巨子 3D Systems 加入華夏市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)逐漸加大，多數(shù)公司仍不能盈利。

盤踞世界生產(chǎn)核心和最大消費(fèi)市場(chǎng)的方便，海內(nèi)公司在本錢端和需要端均具有優(yōu)勢(shì)。3D 打印成為技巧密集型領(lǐng)域，資料、設(shè)施、工藝技巧的優(yōu)劣是決議企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的首要原因之一。海內(nèi)成為起初者，技巧積淀不夠，在根基工藝上的革新本領(lǐng)相對(duì)薄弱，憑仗嶄新技巧翻開市場(chǎng)的難度很高。 過去二三十年 3D 打印的市場(chǎng)份額多數(shù)都被具有專利技巧的老牌 3D 打印廠商把握，專利技巧的到期誠(chéng)然給新加入者開了一道口子。海內(nèi)公司應(yīng)該在積極補(bǔ)充技巧短板革新運(yùn)用工藝的同時(shí)，挑選優(yōu)秀市場(chǎng)綁定優(yōu)秀用戶，在生成安穩(wěn)現(xiàn)金流的條件下，才能進(jìn)一步參加世界競(jìng)爭(zhēng)。海內(nèi)公司盤踞世界 生產(chǎn)核心和最大消費(fèi)市場(chǎng)的方便，在本錢端和需要端均具有優(yōu)勢(shì)，向上能夠提高設(shè)施/資料的盈利本領(lǐng)，向下能夠與航空、醫(yī)療等領(lǐng)域一同發(fā)展，綁定優(yōu)秀用戶，在這兩方面本領(lǐng)凸顯的公司通常更 具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和可連續(xù)成長(zhǎng)本領(lǐng)。

4.2 海內(nèi)金屬 3D 打印有關(guān)企業(yè)簡(jiǎn)介 （略，詳見報(bào)表原文）

金屬 3D 打印工業(yè)鏈已根本實(shí)行國(guó)產(chǎn)化，此中不乏具有中心技巧優(yōu)勢(shì)的公司。金屬耗材端首要公司含蓋鋼研高納、金鉬股份、寶鈦股份、楚江新材、銀邦股份等，產(chǎn)品覆蓋高熱合金粉末、鈦金屬粉末已然其余的難熔金屬球形粉；要害零部件及配套設(shè)施供給商含蓋銳科激光、先臨三維、諾雅光電等公司，產(chǎn)品涵蓋高功率激光器、3D 掃描儀、場(chǎng)鏡、振鏡等。金屬打印設(shè)施端公司含蓋鉑力特、華曙高科、先臨三維、大族激光等；打印服務(wù)公司含蓋中航重機(jī)、南風(fēng)股份等。

4.2.1 鉑力特：海內(nèi)金屬 3D 打印機(jī)龍頭

主營(yíng)產(chǎn)業(yè)級(jí)金屬 3D 打印設(shè)施營(yíng)業(yè)，航空航天行業(yè)金屬 3D 打印龍頭公司。鉑力特建立于 2011 年， 營(yíng)業(yè)涵蓋金屬 3D 打印原資料的研究及制造、金屬 3D 打印設(shè)施的研究及制造、金屬 3D 打印定 制化產(chǎn)品服務(wù)、金屬 3D 打印工藝設(shè)計(jì)開發(fā)及有關(guān)技巧服務(wù)（含金屬 3D 打印訂制化工程軟件的開發(fā)等）。企業(yè)依賴馳名軍工高校西北產(chǎn)業(yè)大學(xué)，現(xiàn)已成長(zhǎng)廠變成海內(nèi)最具工業(yè)范圍的金屬增材生產(chǎn)公司，產(chǎn)品和服務(wù)全面運(yùn)用于航空航天、產(chǎn)業(yè)機(jī)器、能源動(dòng)力、科研院所、醫(yī)療齒科、車輛生產(chǎn) 及電子產(chǎn)業(yè)行業(yè)，特別在航空航天和產(chǎn)業(yè)機(jī)器行業(yè)具有很高的市占率。

4.2.2 先臨三維：3D 掃描儀及打印設(shè)施領(lǐng)先公司

先臨三維建立于 2004 年，在 3D 掃描儀和打印機(jī)行業(yè)實(shí)力強(qiáng)勁。企業(yè) 2014 年 9 月在新三板掛牌， 2019 年 5 月科創(chuàng)板上市申報(bào)受理，擬召募資金 8.14 億元，募資用處含蓋面向高質(zhì)生產(chǎn)的金屬 3D 打印設(shè)備及工藝技巧研究及工業(yè)化，面向齒科精確醫(yī)療、面向訂制消費(fèi)的 3D 數(shù)字化與 3D 打印系 統(tǒng)研究及工業(yè)化項(xiàng)目，并且 3D 數(shù)字化與 3D 打印自動(dòng)軟件及算法技巧研究項(xiàng)目。先臨三維具有金 屬、尼龍、樹脂、桌面等 10 多款主動(dòng) 3D 掃描與 3D 打印設(shè)施產(chǎn)品，供應(yīng)數(shù)字化、訂制化、自動(dòng) 化的“3D 數(shù)字化—自動(dòng)設(shè)計(jì)—3D 打印”自動(dòng)生產(chǎn)完好處理計(jì)劃，運(yùn)用于高質(zhì)生產(chǎn)、精確醫(yī)療、 訂制消費(fèi)和啟智教誨等四大行業(yè)。

4.2.4 楚江新材：子企業(yè)頂立科技具有超單純凈金屬粉體制造本領(lǐng)

楚江新材2015年收購子企業(yè)頂立科技具有國(guó)際超前的新式等離子制粉技巧。頂立科技建立于2006 年，是華夏 3D 打印革新公司，個(gè)別實(shí)行高質(zhì)出口代替的公司。企業(yè)采取國(guó)際超前程度的新式等離 子制粉技巧(N-PREP)，建成金屬粉末研究制造基地，供應(yīng)金屬 3D 打印總體處理計(jì)劃：專業(yè)制造 超單純凈金屬基 3D 打印球形實(shí)心粉體，供應(yīng)軍、民用高功能金屬 3D 打印制品服務(wù)、高質(zhì)金屬 3D 打印制品要害熱解決工藝及設(shè)備、適于 3D 打印的構(gòu)造拓?fù)鋬?yōu)化與輕量化設(shè)計(jì)等。

……

（報(bào)表觀念屬于原作家，僅供考慮。報(bào)表來歷：東方證券）

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