3D 打印行業(yè)系列報(bào)告(一):工業(yè)級(jí)與消費(fèi)級(jí)應(yīng)用雙輪驅(qū)動(dòng)行業(yè)邁入快速發(fā)展期_第1頁(yè)
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強(qiáng)于大市(維持)強(qiáng)于大市(維持)?行業(yè)研究?機(jī)械設(shè)備3D打印行工業(yè)級(jí)與消費(fèi)級(jí)應(yīng)用雙輪驅(qū)動(dòng),行業(yè)邁入快速發(fā)展期投資要點(diǎn)l3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展期,有望打開千億藍(lán)海市場(chǎng)。3D打印“自下而上”一體化成型,相較于傳統(tǒng)制造方式更加靈活,具有材料利用率高、加工周期短、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高等特點(diǎn)。根據(jù)WohlersReport市場(chǎng)規(guī)模為219億美元,同比增長(zhǎng)9.31145億美元,期間CAGR為18%。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)鼓勵(lì)性政策持續(xù)出臺(tái),產(chǎn)業(yè)日趨成熟,行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。我?guó)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在2024年達(dá)到530億元,預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到700億,同比增長(zhǎng)超30%,未來(lái)將推動(dòng)產(chǎn)值在2030年突破1500億元。年全球消費(fèi)類3D打印機(jī)出貨量約410萬(wàn)臺(tái),其中拓竹科技、創(chuàng)想三維、縱維立方、智能派出貨量分別為120萬(wàn)臺(tái)、72萬(wàn)臺(tái)、55萬(wàn)臺(tái)、5內(nèi)廠商合計(jì)市占率超90%。工業(yè)級(jí):2024年美國(guó)增材制造設(shè)備裝機(jī)量占金屬3D打印設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”。截至2024年,按已安次為Stratasys、EOS與惠普。年達(dá)到178億美元,期間CAGR高達(dá)20%。消費(fèi)電子領(lǐng)域,3D打印市場(chǎng)規(guī)模約為15-25億美元,滲透率不足0.5%。隨著鈦合金的廣泛使用以及龍頭廠商的示范效應(yīng),3D打印應(yīng)用仍有巨大上升空間。消費(fèi)級(jí)應(yīng)用方面,AI工具和用戶友好社區(qū)進(jìn)一步降低建模難度與設(shè)計(jì)復(fù)雜度,同時(shí)農(nóng)場(chǎng)模式激發(fā)行業(yè)需求。l相關(guān)標(biāo)的?;诩夹g(shù)迭代與下游應(yīng)用拓展的雙重驅(qū)動(dòng),3D打印行業(yè)正由原型制造加速邁向規(guī)模化生產(chǎn),進(jìn)入產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的黃金窗口期。當(dāng)前3D打印在各應(yīng)用領(lǐng)域滲透率仍處低位,在千億美元市場(chǎng)空間指引下,具備技術(shù)卡位、客戶綁鉑力特、匯納科技;2)3D打印服務(wù):精研科技、統(tǒng)聯(lián)精密、飛沃科技、銀邦股份、光韻達(dá);3)3D打印材料:天工國(guó)際、有研粉材、家聯(lián)科技;4)零部件供應(yīng)商:金橙子、奧比中光-UW、大族激光。行行業(yè)相對(duì)指數(shù)表現(xiàn)40%-6%機(jī)械設(shè)備滬深30025/125/3基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)股票家數(shù)行業(yè)總市值(億元)流通市值(億元)行業(yè)市盈率TTM44352,599.5749,623.1942.7相關(guān)研究相關(guān)研究需求激增,燃?xì)廨啓C(jī)供不應(yīng)求(2026-01-09)2.通用設(shè)備月報(bào)(1101-1130通用設(shè)備需求繼續(xù)磨底,把握刀具等結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)(2025-12-11)3.通用設(shè)備月報(bào)(1001-1031制造業(yè)整體需求較弱,把握刀具等結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)(2025-11-10)3D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)13D打印技術(shù)高速迭代,規(guī)?;瘧?yīng)用蓄勢(shì)待發(fā) 11.1七大核心工藝,助力3D打印多領(lǐng)域發(fā)展 11.23D打印未來(lái)發(fā)展方向 62行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,下游應(yīng)用持續(xù)拓展 102.1全球各國(guó)高度重視3D打印行業(yè)發(fā)展 102.23D打印行業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期 122.3下游應(yīng)用場(chǎng)景廣闊,工業(yè)、消費(fèi)級(jí)應(yīng)用雙輪驅(qū)動(dòng) 2033D打印設(shè)備、材料、服務(wù)及零部件廠商持續(xù)受益 304風(fēng)險(xiǎn)提示 31圖1:等材、減材、增材制造成型方式對(duì)比圖 1圖2:3D打印行業(yè)發(fā)展歷程 2圖3:粉末床熔融工藝示意圖 3圖4:粉末床熔融實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景 3圖5:定向能量沉積工藝示意圖 4圖6:定向能量沉積實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景 4圖7:立體光固化工藝示意圖 4圖8:光固化成形實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景 4圖9:粘結(jié)劑噴射工藝示意圖 5圖10:粘結(jié)劑噴射實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景 5圖11:材料擠出工藝示意圖 5圖12:材料擠出工藝廣泛應(yīng)用于建筑3D打印領(lǐng)域 5圖13:材料噴射工藝示意圖 6圖14:材料噴射實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景 6圖15:薄材疊層工藝示意圖 6圖16:薄材疊層3D打印機(jī) 6圖17:3D打印成本與構(gòu)件復(fù)雜度關(guān)系 7圖18:3D打印物體精度及表面質(zhì)量較低 7圖19:線切割放電加工機(jī) 9圖20:3D打印熱處理裝備 9圖21:3D打印支撐結(jié)構(gòu) 9圖22:3D打印鋪粉過(guò)程示意圖 10圖23:全球增材制造產(chǎn)業(yè)地理分布格局 10圖24:3D打印產(chǎn)業(yè)鏈 13圖25:易加增材金屬增材制造系統(tǒng)EP-M2050 14圖26:縱維立方桌面級(jí)3D打印機(jī)PhotonP1 14圖27:2024年全球增材制造產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)219億美元 14圖28:全球3D打印收入構(gòu)成(單位:億美元) 14圖29:全球3D打印專利發(fā)表數(shù)量 15圖30:各國(guó)3D打印專利數(shù) 15圖31:2025年我國(guó)增材制造市場(chǎng)規(guī)模約為700億元 15圖32:2022年,全球及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)3D打印行業(yè)結(jié)構(gòu)占比 15圖33:2024年全球工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備出貨18773臺(tái) 16圖34:截至2024年,全球工業(yè)級(jí)3D打印累計(jì)出貨28.5萬(wàn)臺(tái) 16圖35:2024年全球工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)出貨2981臺(tái) 16圖36:2024年全球工業(yè)級(jí)高分子3D打印設(shè)備出貨1.57萬(wàn)臺(tái) 16圖37:2022年全球增材制造設(shè)備裝機(jī)量分布格局 17圖38:截至2024年,工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備累計(jì)裝機(jī)量 17圖39:截至2024年,工業(yè)級(jí)金屬3D打印設(shè)備市占率 18圖40:截至2024年,工業(yè)級(jí)高分子3D打印設(shè)備市占率 18圖41:工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)成(以易加增材為例) 18圖42:IPGYLR-AM系列3D打印專用光束模式可調(diào)激光器 19圖43:振鏡工作原理 19圖44:2024年全球桌面級(jí)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為41億美元 20圖45:2024年全球桌面級(jí)3D打印設(shè)備出貨410萬(wàn)臺(tái) 20圖46:2024年全球桌面級(jí)3D打印機(jī)市場(chǎng)格局(按出貨量) 20圖47:中國(guó)3D打印設(shè)備出口規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng) 20圖48:2024年全球3D打印下游應(yīng)用占比情況 21圖49:增材制造下游應(yīng)用廣闊 21圖50:3D打印在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 21圖51:2022年全球航空航天增材制造市場(chǎng)規(guī)模約28億美元 21圖52:2018-2025年,中國(guó)航天發(fā)射統(tǒng)計(jì) 22圖53:2018-2029年中國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè) 22圖54:2022年全球醫(yī)療增材制造市場(chǎng)規(guī)模達(dá)27億美元 23圖55:增材制造應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 23圖56:iPhone15Pro系列采用鈦合金中框 24圖57:AppleWatchUltra2采用鈦合金表殼 24圖58:鈦合金棒材示意圖 26圖59:相比鋁合金、不銹鋼,鈦合金切削加功率較低 26圖60:世界第一臺(tái)3D打印汽車Strati 27圖61:2022年全球汽車增材制造市場(chǎng)規(guī)模29.8億美元 27圖62:預(yù)測(cè)2030年,3D打印主要應(yīng)用于汽車動(dòng)力部件制造 27圖63:增材制造應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 27 28圖65:MakerWorld提供豐富3D模型數(shù)據(jù) 28圖66:消費(fèi)級(jí)3D打印發(fā)展階段 29圖67:3D打印農(nóng)場(chǎng)盈利模式 29圖68:3D打印農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)景 29表1:增材制造基本工藝分類及其原理 2表2:3D打印主流應(yīng)用技術(shù)及典型企業(yè) 3表3:金屬3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)精密加工技術(shù)的比較分析 6表4:優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)3D打印預(yù)處理、制造、后處理過(guò)程中成本的影響 8表5:金屬3D打印設(shè)備單位時(shí)間打印成本測(cè)算 8表6:3D打印材料價(jià)格與原材料價(jià)格對(duì)比 9表7:全球各國(guó)發(fā)布增材制造相關(guān)政策或報(bào)告 11表8:我國(guó)高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展 12表9:工業(yè)級(jí)、桌面級(jí)3D打印技術(shù)對(duì)比 13表10:全球工業(yè)級(jí)3D打印行業(yè)主要公司 17表11:航空航天增材制造應(yīng)用 22表12:3D打印在醫(yī)療細(xì)分領(lǐng)域用途及優(yōu)勢(shì) 24表13:鈦金屬在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的導(dǎo)入情況 25表14:鋁合金、不銹鋼、鈦合金性能對(duì)比 26表15:3D打印在汽車細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用 27表16:3D打印產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司梳理 303D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)1113D打印技術(shù)高速迭代,規(guī)?;瘧?yīng)用蓄勢(shì)待發(fā)增材制造是一種“自下而上”通過(guò)材料累加的制造方法。增材制造(3D打印融合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、材料加工與成形技術(shù),以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),通過(guò)軟件與數(shù)控系統(tǒng)將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫(yī)用生物材料,按照擠壓、燒結(jié)、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積,制造出實(shí)體物品的制造技術(shù)。3D打印技術(shù)進(jìn)入技術(shù)高速迭代階段,應(yīng)用領(lǐng)域逐漸打開。3D打印技術(shù)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)80年代,最初用于快速原型制作,隨后進(jìn)入商業(yè)化階段,廣泛應(yīng)用于制造和快速定制。2010年代,醫(yī)療、航空、汽車等領(lǐng)域開始采用3D打印技術(shù)。2020年代,大規(guī)模應(yīng)用崛起,推動(dòng)供應(yīng)鏈變革。3D打印技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新,新材料和技術(shù)推出進(jìn)一步打開應(yīng)用范圍,成為重要的制造工具。22印技術(shù)造出納米我國(guó)首次借助物3D打印根據(jù)工藝可分為7大類,粉末床熔融和定向能量沉積應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)增材制造技術(shù)的成形原理,可以分成七種增材制造工藝,包括粉末床熔融、定向能量沉積、立體光固化、粘結(jié)劑噴射、材料擠出、材料噴射、薄材疊層工藝,其中各工藝又包括多個(gè)子技術(shù)。3D打印高分子材料技術(shù)主要包括光固化立體印刷(SLA)、熔融沉積成型(FDM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS3D打印金屬材料技術(shù)主要包括選擇性激光熔融(SLM)、電子束選區(qū)熔化(EBSM)。工藝類型工藝說(shuō)明主要優(yōu)點(diǎn)技術(shù)種類粉末床熔融通過(guò)熱能選擇性的熔化/燒結(jié)粉末床區(qū)域的增材制造工藝可以打印傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法企及的極端制件尺寸精度高化(EBSM)定向能量沉積利用聚焦熱能將材料同步熔化沉積的增材制造工藝可采用大功率激光器實(shí)現(xiàn)每小時(shí)公斤級(jí)的打印效率(WAAM)立體光固化通過(guò)光致聚合作用選擇性的固化液態(tài)光敏聚合物的增材制造工藝(μSLA)、雙光子聚合(TPP)粘結(jié)劑噴射選擇性噴射沉積液態(tài)粘結(jié)劑粘結(jié)粉末材料的增材制造工藝無(wú)支撐設(shè)計(jì)靈活性三維立體打印(3DP)材料擠出將材料通過(guò)噴嘴或孔口擠出的增材制造工藝成本較低,材料范圍廣熔融沉積成形(FDM)33工藝類型工藝說(shuō)明主要優(yōu)點(diǎn)技術(shù)種類材料噴射將材料以微滴的形式按需噴射沉積的增材制造工藝料可用薄材疊層將薄層材料逐層粘結(jié)以形成實(shí)物的增材制造工藝材制造(UAM)表2:3D打印主流應(yīng)用技術(shù)及典型企業(yè)技術(shù)方向技術(shù)難度典型企業(yè)高EOS、SLMsolution、鉑力特較高EOS、3DSystems、華曙高科較高Arcam較高Carbon、Envisiontec、3DSystems、訊實(shí)科技中3DSystems、Formlabs、聯(lián)高Stratasys、3DSystems、Xjet桌面級(jí)低、工業(yè)級(jí)高Stratasys、XYZprinting、DesktopMetal、閃特、縱維立方較高中粉末床熔融(PBF熱能源選擇性地熔化構(gòu)建區(qū)域內(nèi)的粉末顆粒(塑料、金屬或陶瓷以逐層創(chuàng)建固體物體。3D打印設(shè)備通過(guò)刀片、滾筒、擦拭器在打印床上鋪滿一層薄薄的粉末材料,來(lái)自激光的能量融合粉末層上的特定點(diǎn),然后沉積另一個(gè)粉末層并融合到前一層,重復(fù)該過(guò)程,直至制造出整個(gè)物體,最終產(chǎn)品由未融合的粉末包裹和支撐。PBF工藝主要包括SLM、SLS兩種技術(shù)。定向能量沉積(DED指以激光、電弧或電子束為熱源將粉末原料熔化,并逐層沉積在基板或已成形件上的增材技術(shù),該技術(shù)成形的不銹鋼零件兼具高強(qiáng)度與較高韌性、塑性,并在成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)件方面有著巨大優(yōu)勢(shì),DED工藝可同時(shí)沉積多種材料,實(shí)現(xiàn)功能梯度零件制造。DED加工周期短,與直接采用高性能材料相比,成本驟減。44立體光固化(VPP指將液態(tài)光聚合物置于容器中,通過(guò)光活化聚合選擇性固化的工藝。其利用紫外光或其他適用波長(zhǎng)的光源,通過(guò)逐層固化液體光敏樹脂,逐步構(gòu)建三維對(duì)象。在過(guò)程中,光源照射樹脂,使其發(fā)生光固化反應(yīng),逐層疊加形成實(shí)體結(jié)構(gòu)。該技術(shù)具有成型速度快、加工精度高、成本低、靈活性高等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制粘結(jié)劑噴射(BJT粘接劑噴射打印技術(shù),是一種基于粉末床的打印技術(shù),其流程為首先鋪設(shè)一薄層粉末,然后將粘結(jié)劑噴在設(shè)定的成型區(qū)域,使粉末粘結(jié),形成零件的一層截面,再下降工作臺(tái)打印新的一層,循環(huán)重復(fù)鋪粉、噴射粘結(jié)劑的過(guò)程,層層疊加,最終獲得所需形狀打印件。55材料擠出(MEX通過(guò)加熱噴嘴或擠出機(jī)頭來(lái)分配材料,鋪好一層后,下降搭建平臺(tái),或者向上移動(dòng)擠壓頭,逐層打印。原材料通常是熱塑性絲材,在擠壓時(shí)熔化。利用該方法的常見技術(shù)是熔融沉積(FusedDepositionModelling)。由于具備使用普通熱塑性材料進(jìn)行構(gòu)建的能力,該類型的增材制造可用于制造生產(chǎn)部件、制造工具和功能原型。材料噴射(MJT通過(guò)噴頭將材料的微小液滴沉積到建筑平臺(tái)或前一層材料上。材料主要包括光敏聚合物或蠟類物質(zhì),在受到如紫外光照射時(shí)能夠固化。材料噴射系統(tǒng)通常采用多噴嘴噴頭,可以提高建造速度并實(shí)現(xiàn)多種材料打印。這種技術(shù)可用于打印支撐材料、不同的建筑材料,甚至漸變的材料組合。通過(guò)控制材料比例,可以在打印對(duì)象中實(shí)現(xiàn)不同顏色和材料性質(zhì)的組合。66薄材疊層(SHL通過(guò)粘合薄片材料形成零部件的工藝。采用薄而平坦的材料,如紙、金屬或塑料薄片,通過(guò)逐層疊加、切割或固化構(gòu)建物體。該方法具有使用多種材料和相對(duì)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì),但表面光滑度和精度較低。1.23D打印未來(lái)發(fā)展方向3D打印一體成型,滿足定制化、輕量化需求。相較于傳統(tǒng)減材制造,增材制造具備的優(yōu)勢(shì)有:1)縮短新產(chǎn)品研發(fā)及實(shí)現(xiàn)周期;2)可成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高;3)實(shí)現(xiàn)一體化、輕量化設(shè)計(jì);4)材料利用率較高;5)實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的力學(xué)性能。項(xiàng)目金屬3D打印技術(shù)傳統(tǒng)精密加工技術(shù)技術(shù)原理“增”材制造(分層制造、逐層疊加)“減”材制造(材料去除、切削、組裝)技術(shù)手段磨削、超精細(xì)切削、精細(xì)磨削與拋光等適用場(chǎng)合批量化、大規(guī)模制造,但在復(fù)雜化零部件制造方面存在局限773D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)項(xiàng)目金屬3D打印技術(shù)傳統(tǒng)精密加工技術(shù)使用材料金屬粉末、金屬絲材等(受限)幾乎所有材料(不受限)材料利用率低,材料浪費(fèi)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)周期短相對(duì)較長(zhǎng)零件尺寸精度±0.1mm(相對(duì)于傳統(tǒng)精密加工而言偏差較大)0.1-10μm(超精密加工精度甚至可達(dá)納米級(jí))零件表面粗糙度Ra2μm-Ra10μm之間(表面光潔程度較低)Ra0.1μm以下(表面光潔度較高,甚至可達(dá)鏡面效果)3D打印可作為傳統(tǒng)制造的補(bǔ)充,但不是完全替代。從構(gòu)件復(fù)雜度和制造成本方面考慮,3D打印相對(duì)于傳統(tǒng)制造來(lái)說(shuō),在處理復(fù)雜形狀的物體時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì),由于其“逐層成型”的特點(diǎn),構(gòu)件復(fù)雜程度變化對(duì)于單位體積制造成本影響較小。但是相較于傳統(tǒng)制造,3D打印零件尺寸精度、表面粗糙度較低,對(duì)于后處理(去除支撐結(jié)構(gòu)、表面處理、熱處理等步驟)需求較高。目前3D打印相較于傳統(tǒng)制造存在以下限制:生產(chǎn)速度和效率:目前增材制造的生產(chǎn)速度相對(duì)較慢,特別是在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),傳統(tǒng)制造通常更為高效。傳統(tǒng)制造方法如注塑成型、沖壓等能夠以較快的速度生產(chǎn)大批量產(chǎn)品。成本:增材制造的成本仍然較高,包括設(shè)備成本、材料成本以及后處理等方面。在大規(guī)模生產(chǎn)中,傳統(tǒng)制造方式可能更經(jīng)濟(jì),可以通過(guò)大規(guī)模的生產(chǎn)線和工藝流程降低單位產(chǎn)品的制造成本。質(zhì)量和一致性:傳統(tǒng)制造方式通常具有更成熟的質(zhì)量控制體系,能夠確保產(chǎn)品的一致性和高質(zhì)量。增材制造在實(shí)現(xiàn)一致性和質(zhì)量方面仍然面臨一些挑戰(zhàn),尤其是對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)而言。材料選擇和性能:雖然增材制造可以使用多種材料,但在某些特殊要求的領(lǐng)域,傳統(tǒng)制造可能提供更為成熟和多樣的材料選擇。一些特殊應(yīng)用可能需要傳統(tǒng)制造方式提供的特殊性能和耐久性。設(shè)計(jì)和工程復(fù)雜性:增材制造對(duì)設(shè)計(jì)和工程方面的要求更高,需要更深入的專業(yè)知識(shí)。傳統(tǒng)制造方式可能更容易實(shí)施,特別是對(duì)于大規(guī)模制造而言。3D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)88標(biāo)準(zhǔn)化和認(rèn)證:傳統(tǒng)制造方式通常有更完善的標(biāo)準(zhǔn)化和認(rèn)證體系,能夠確保產(chǎn)品符合特定的質(zhì)量和安全要求。增材制造需要更多的標(biāo)準(zhǔn)化工作以確保其在不同行業(yè)和應(yīng)用中的可靠性。1.2.2提質(zhì)降本增效,打開3D打印規(guī)?;a(chǎn)新階段成本成為3D打印批量化生產(chǎn)掣肘,降本增效是必經(jīng)之路。目前在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下,3D打印成本仍然較高,主要受設(shè)備、材料、打印工藝、預(yù)處理、后處理等影響較大。DfAM(DesignforAdditiveManufacturing)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)最大程度發(fā)揮增材制造的優(yōu)勢(shì),能夠有效解決大部分3D打印降本增效問(wèn)題。表4:優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)3D打印預(yù)處理、制造、后處理過(guò)程中成本的影響3D3D打印過(guò)程劃分加工步驟成本是否受設(shè)計(jì)階段影響清潔AM系統(tǒng)否預(yù)處理排出系統(tǒng)氧氣否預(yù)熱AM系統(tǒng)否打印過(guò)程鋪粉(重鋪時(shí)間)否打印輪廓線是打印內(nèi)部結(jié)構(gòu)是后處理從機(jī)器中拆出構(gòu)件平臺(tái)否回收粉末否熱應(yīng)力消除是從構(gòu)件板上拆下零件否熱等靜壓否拆除支撐結(jié)構(gòu)是熱處理是噴丸處理、表面加工等否檢驗(yàn)否提高設(shè)備產(chǎn)能利用率,降低單位零件打印成本。以金屬3D打印設(shè)備為例,根據(jù)WholersAssociates報(bào)告中成本模型,金屬3D打印設(shè)備運(yùn)行時(shí)間可達(dá)7000小時(shí)/年,投資回報(bào)期通常為兩年左右,一臺(tái)中型設(shè)備每小時(shí)的打印成本約為64美元/小時(shí),通常3D打印部件費(fèi)時(shí)較長(zhǎng),若一個(gè)零件需要打印時(shí)間為100小時(shí),則打印成本為6400美元。同時(shí)制造多個(gè)部件,能夠明顯降低單個(gè)部件打印成本。設(shè)備分類小型中型大型設(shè)備價(jià)格$500,000$850,000$1,200,000利率投資回報(bào)期年均工作時(shí)長(zhǎng)7000小時(shí)計(jì)算公式設(shè)備價(jià)格×(1+利率)/(投資回報(bào)期×年均工作時(shí)長(zhǎng))單位時(shí)間打印成本$38/h$64/h99DfAM能夠有效降低預(yù)處理及后處理成本。在金屬3D打印過(guò)程中預(yù)處理和后處理成本占比最高可達(dá)40%,以打印成本為64美元/h設(shè)備為例,考慮預(yù)處理和后處理成本后,100小時(shí)制造的零件成本會(huì)從6400美元上升至9000美元以上。通過(guò)DfAM可在設(shè)計(jì)階段最大限度地減少預(yù)處理和后處理的時(shí)間,從而提高增材制造的經(jīng)濟(jì)效益。3D打印材料浪費(fèi)率低,但仍存在降本空間。1)理論上3D打印材料利用率極高,然而在打印過(guò)程中由于支持懸挑部分和固定零件需要使用支撐材料,導(dǎo)致實(shí)際材料浪費(fèi)率超過(guò)10%。2)3D打印材料相較于普通原料更昂貴,部分粉末材料價(jià)格是原材料價(jià)格的10倍。鋁和鋼的粉末材料價(jià)格約為18-45美元/kg,而其他合金如鈷鉻合金和鈦合金粉末材料價(jià)格高達(dá)60-185美元/kg。表6:3D打印材料價(jià)格與原材料價(jià)格對(duì)比材料分類粉末材料板/棒材價(jià)格$2.1/kg$6.5/kg$185/kg降低零部件制造高度或增加鋪粉層厚能夠有效縮短鋪粉時(shí)間,實(shí)現(xiàn)成本下降。以PBF工藝為例,鋪粉是3D打印過(guò)程中鋪設(shè)新一層粉末的步驟,通常鋪粉時(shí)間為4-15秒。以一個(gè)高度為100毫米、層厚為50微米的零件為例,如果每層鋪粉時(shí)間為8秒,該零件將由2000層組成,總鋪粉時(shí)間將達(dá)到16000秒(4.5小時(shí)對(duì)于打印成本為64美元/小時(shí)的設(shè)備,僅鋪粉時(shí)間成本就達(dá)288美元。在設(shè)計(jì)階段通過(guò)減少零部件高度,可以有效減少鋪粉次數(shù),進(jìn)而降低打印成本。3D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)2行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,下游應(yīng)用持續(xù)拓展2.1全球各國(guó)高度重視3D打印行業(yè)發(fā)展全球增材制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)以歐美發(fā)達(dá)國(guó)家為主導(dǎo),亞洲國(guó)家奮起直追的發(fā)展態(tài)勢(shì)。美國(guó)已率先將增材制造產(chǎn)業(yè)提升為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的重要領(lǐng)域,引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化潮流。歐盟及成員國(guó)注重金屬增材制造技術(shù)發(fā)展,產(chǎn)業(yè)進(jìn)步和技術(shù)應(yīng)用處于全球領(lǐng)先地位。俄羅斯憑借在激光領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),積極推動(dòng)激光增材制造技術(shù)的研究和應(yīng)用。日本全力振興增材制造產(chǎn)業(yè),借此重塑制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)政府高度重視增材制造,關(guān)鍵技術(shù)不斷突破,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,發(fā)展?jié)摿薮蟆?D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)世界各國(guó)重視3D打印行業(yè)發(fā)展,陸續(xù)發(fā)布鼓勵(lì)性政策。各國(guó)陸續(xù)將3D打印技術(shù)作為未來(lái)制造業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展方向,并相繼發(fā)布鼓勵(lì)性政策,將增材制造納入國(guó)家科技戰(zhàn)略規(guī)劃。美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、澳大利亞等主要國(guó)家通過(guò)技術(shù)發(fā)展路線圖,明確將增材制造視為重要的技術(shù)突破方向,并制定相應(yīng)扶持政策。表7:全球各國(guó)發(fā)布增材制造相關(guān)政策或報(bào)告國(guó)家發(fā)布時(shí)間政策名稱政策內(nèi)容美國(guó)2021年《國(guó)防部增材制造戰(zhàn)略》將增材制造視為實(shí)現(xiàn)國(guó)防系統(tǒng)創(chuàng)新和現(xiàn)代化、支撐戰(zhàn)備保障的強(qiáng)有力工具,致力于使增材制造成為廣泛應(yīng)用的主流制造技術(shù)2021年《美國(guó)就業(yè)計(jì)劃》包括兩項(xiàng)涉及增材制造的供資舉措。一是增材制造教學(xué)與培訓(xùn)發(fā)展計(jì)劃,共計(jì)撥款2億美元;二是增材制造教育補(bǔ)助計(jì)劃,總額高達(dá)1億美元。2022年的計(jì)劃》旨在發(fā)動(dòng)國(guó)家力量支持中小型企業(yè)發(fā)展增材制造及其相關(guān)技術(shù),以及通過(guò)增材制造來(lái)強(qiáng)化制造業(yè)勞動(dòng)力和美國(guó)本土供應(yīng)鏈2025年《2026財(cái)年國(guó)防授權(quán)法案》增材制造(3D打印)已正式被納入美國(guó)國(guó)防采購(gòu)限制范疇。該法案第849條禁止美國(guó)國(guó)防部與生產(chǎn)特定增材制造設(shè)備的實(shí)體簽訂合同,這些實(shí)體與中國(guó)、俄羅斯、伊朗或朝鮮存在關(guān)聯(lián)。德國(guó)2016年《數(shù)字化戰(zhàn)略2025》提升生產(chǎn)效率和靈活性。2019年《德國(guó)工業(yè)戰(zhàn)略2030》提出保持德國(guó)制造業(yè)全球領(lǐng)先地位的目標(biāo),將增材制造視為提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù),鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新。俄羅斯2021年《俄羅斯聯(lián)邦至2030年增材制造發(fā)展戰(zhàn)略》增材制造相關(guān)材料、服務(wù)和軟件,使俄羅斯增材制造市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大3倍以上印度2022年《增材制造國(guó)家戰(zhàn)略》市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大到每年30億美元2013年《制造業(yè)白皮書》重點(diǎn)發(fā)展機(jī)器人、下一代清潔能源汽車、再生醫(yī)療以及3D打印技術(shù)2025年《制造業(yè)白皮書》2040年,推動(dòng)基礎(chǔ)材料與新技術(shù)融合,將日本在金屬增材制造(3D打?。╊I(lǐng)域的全球市場(chǎng)份額從個(gè)位數(shù)提升至世界領(lǐng)先的20%韓國(guó)2015年《制造業(yè)創(chuàng)新3.0戰(zhàn)略》提出了包括增材制造在內(nèi)的八大智能制造技術(shù)研發(fā)路線圖2020年《第二次3D印刷產(chǎn)業(yè)振興基本計(jì)劃(2020-2022)》三個(gè)目標(biāo):1)通過(guò)該計(jì)劃使得韓國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模從2018年0.4萬(wàn)億韓元增長(zhǎng)至2022年的1萬(wàn)億韓元規(guī)模;2)使79.9%增長(zhǎng)至2022年85.0%3培養(yǎng)銷售額100億以上本土企業(yè),從2018新加坡2013年《國(guó)家制造發(fā)展計(jì)劃》增材制造作為未來(lái)技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵領(lǐng)域之一被列入計(jì)劃中澳大利亞2012年《面向更智能的澳大利亞:更智能的制造》將增材制造列為國(guó)家未來(lái)制造發(fā)展的重要方向之一國(guó)家性政策指引推進(jìn)我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展?!秶?guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2021版)》明確提出建立增材制造裝備標(biāo)準(zhǔn)?!丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》提出加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。2025年9月,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委與工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《工業(yè)母機(jī)高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方案》,為我國(guó)工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展錨定方向,明確將“部分增材制造標(biāo)準(zhǔn)水平達(dá)到世界領(lǐng)先”列為2030年目標(biāo),標(biāo)志著增材制造作為先進(jìn)制造的核心賽道,將迎來(lái)標(biāo)準(zhǔn)體系的全方位賦能。發(fā)布時(shí)間發(fā)布單位政策名稱政策內(nèi)容發(fā)改委《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》將增材制造列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)工信部《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2017年)》3D顯示、3D打印金屬粉末制備及應(yīng)用技術(shù)、金屬熔融激光加工增材制造液壓閥等位列其中工信部等《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》明確目標(biāo),到2020年,增材制造產(chǎn)業(yè)年銷售收入超過(guò)200億元,年均增速在30%以上。關(guān)鍵核心技術(shù)達(dá)到國(guó)際同步發(fā)展水平,工藝裝備基本滿足行業(yè)應(yīng)用需求,生態(tài)體系建設(shè)顯著完善,在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,全球布局初步實(shí)財(cái)政部、發(fā)改委等《國(guó)家支持發(fā)展的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品目錄(2019年工業(yè)級(jí)增材制造裝備《粉末床激光增材制造裝備送粉式激光增材制造裝備、送絲式電子束增材制造裝備、高功率光纖激光器》屬于國(guó)家支持發(fā)展的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品2020年3月科技部、發(fā)改委等工作方案》提出重點(diǎn)支持3D打印和激光制造等重大領(lǐng)域,推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)突破工信部等《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2021版)》明確提出建立增材制造裝備標(biāo)準(zhǔn)。主要包括模型數(shù)據(jù)質(zhì)量及處理要求,工藝知識(shí)庫(kù)的建立和分類,數(shù)據(jù)字典、編碼要求,以及多材料、陣列式增材制造,復(fù)合、微納結(jié)構(gòu)增材制造技術(shù)要求等通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);系統(tǒng)和裝備信息模型、通信協(xié)議等接口與通信標(biāo)準(zhǔn);測(cè)試方法、性能評(píng)估等測(cè)試與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)改委等《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。開發(fā)應(yīng)用增材制造等先進(jìn)工藝技術(shù);智能制造技術(shù)攻關(guān)行動(dòng):關(guān)鍵核心技術(shù)中包括增材制造;智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng):通用智能制造裝備中包括激光/電子束高效選區(qū)熔材制造裝備。2022年4月科技部重點(diǎn)專項(xiàng)2022年度項(xiàng)目申報(bào)指南》“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專項(xiàng)2022年度項(xiàng)目申報(bào)指南,涉及21項(xiàng)增材制造指南任務(wù)2024年2月工信部等《關(guān)于加快推動(dòng)制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導(dǎo)意見》在高端裝備領(lǐng)域,加快增材制造、柔性成型、無(wú)損檢測(cè)和拆解等關(guān)鍵再制造技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,推動(dòng)高技術(shù)含量、高附加值裝備開展再制造。2024年3月國(guó)務(wù)院《推動(dòng)大規(guī)模設(shè)備更新和消新行動(dòng)方案》推廣應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)、增材制造、柔性加工等技術(shù)工藝,提升再制造加工水平。2024年9月工信部《工業(yè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新和技術(shù)改造指南》工程機(jī)械行業(yè)、基礎(chǔ)零部件與基礎(chǔ)制造工藝行業(yè)、工業(yè)母機(jī)行業(yè)、醫(yī)療裝備行業(yè)、儀器儀表五大行業(yè)明確包含增材制造技術(shù)2025年9月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)母機(jī)高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方案》2.23D打印行業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期3D打印產(chǎn)業(yè)主要由3D打印設(shè)備、3D打印材料和3D打印服務(wù)三大細(xì)分行業(yè)構(gòu)成。3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋三維掃描設(shè)備、三維軟件、增材制造原材料類及3D打印設(shè)備零部件制造等企業(yè)。中游以3D打印設(shè)備生產(chǎn)廠商為主,大多同時(shí)提供打印服務(wù)業(yè)務(wù)及原材料供應(yīng),在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位。下游主要為3D打印服務(wù)對(duì)象,已覆蓋航天航空、汽車工業(yè)、船舶制造、能源動(dòng)力、軌道交通、電子工業(yè)、模具制造、醫(yī)療健康、文化創(chuàng)意、建筑等各領(lǐng)軟件:建模、切片、控制軟件、CAD等主板、振鏡系統(tǒng)等材料:材料:金屬材料、非金屬材料、生物材料、復(fù)合材料等熔融沉積成型(FDM)光固化成型(SLA)生物打印生物打印電子束熔化(EBM)數(shù)字光處理(DLP)選擇性熱燒結(jié)(SHS)三維立體打?。?DP)激光熔覆成型(LMD)激光選區(qū)熔化/燒結(jié)(激光選區(qū)熔化/燒結(jié)(SLM/SLS)航空航天建筑打印文創(chuàng)工藝……政府/軍事3D打印設(shè)備可分為工業(yè)級(jí)和桌面級(jí)(WohlersAssociates將工業(yè)級(jí)打印機(jī)認(rèn)定為售價(jià)5,000美元以上的打印設(shè)備)。工業(yè)級(jí)設(shè)備傾向于大規(guī)模和高性能的增材制造,具備高精度、大尺寸、高強(qiáng)度和高效率等特點(diǎn),可廣泛運(yùn)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,隨著增材制造產(chǎn)業(yè)化的不斷推進(jìn),工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備發(fā)展勢(shì)頭良好,行業(yè)內(nèi)設(shè)備制造商紛紛加速增材制造產(chǎn)業(yè)布局,未來(lái)工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)張。表9:工業(yè)級(jí)、桌面級(jí)3D打印技術(shù)對(duì)比工業(yè)級(jí)桌面級(jí)主要以SLS、SLM為主打印尺寸大小皆可,打印成功率可達(dá)90-100%打印尺寸較小,打印成功率70%左右參考成型尺寸:400mm×400mm×450mm(AnycubicKobraMa航空航天、汽車制造、消費(fèi)電子等高精尖零件文創(chuàng)、工業(yè)原型、醫(yī)療輔助、教育等簡(jiǎn)單模型制作主要服務(wù)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要出口海外代表企業(yè):鉑力特、華曙高科、聯(lián)泰科技、易加增材代表企業(yè):創(chuàng)想三維、縱維立方全球3D打印行業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展期。根據(jù)WohlersAssociates,2006年,全球增材制造行業(yè)產(chǎn)值不足10億美元,2024年全球增材制造市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到219億美元,同比增長(zhǎng)9.3%,2014-2024年CAGR為18.2%。WohlersAssociates預(yù)測(cè),2034年全球增材制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1145億美元,2024-2034年CAGR為18.0%。3D打印產(chǎn)業(yè)可細(xì)分為設(shè)備銷售及維護(hù)、打印服務(wù)、材料銷售、軟件銷售四大類別。1)設(shè)備銷售及維護(hù):涵蓋桌面級(jí)與工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的銷售,以及相關(guān)設(shè)備的維護(hù)合同、升級(jí)服務(wù)和培訓(xùn)支持。2024年全球3D打印設(shè)備銷售及維護(hù)市場(chǎng)規(guī)模為60億美元,占比為27%。2)打印服務(wù):占據(jù)市場(chǎng)份額最大,主要包括合同制造商和專業(yè)打印服務(wù)商提供的服務(wù)。2024年全球3D打印服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模為101億美元,占比達(dá)到47%。3)材料銷售:包括聚合物、金屬、陶瓷、混凝土等多種形態(tài)的材料(如線材、粉末、絲材、樹脂等)。2024年全球3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模為44億美元,占比為20%。4)軟件銷售:涵蓋未與打印機(jī)捆綁銷售的獨(dú)立軟件,包括3D打印專用設(shè)計(jì)、仿真模擬、打印準(zhǔn)備、過(guò)程監(jiān)控等軟件。2024年全球3D打印軟件市場(chǎng)規(guī)模為14億美元,占比為6%。國(guó)內(nèi)專利數(shù)量趕超美國(guó),科學(xué)研發(fā)助推行業(yè)快速發(fā)展。2009年之前,我國(guó)3D打印專利申請(qǐng)數(shù)量維持在個(gè)位數(shù),2009-2015年,隨著全球領(lǐng)先的工業(yè)3D打印專利到期,核心技術(shù)得以釋放,降低了行業(yè)準(zhǔn)入門檻,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2009年熔融層積成型(FDM)專利到期后,促進(jìn)了我國(guó)3D打印行業(yè)發(fā)展。2012年后,各大高校、科研院所、3D打印公司開始積極參與研究、深入布局核心專利,3D打印專利授權(quán)量迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。2014年SLS和SLM核心技術(shù)專利陸續(xù)到期,推動(dòng)金屬3D打印商業(yè)化發(fā)展,中國(guó)3D打印授權(quán)專利數(shù)量趕超美國(guó)?!笆奈濉逼陂g,我國(guó)增材制造消費(fèi)級(jí)裝備產(chǎn)量躍居全球第一,整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模連續(xù)五年穩(wěn)居全球第二,已成為全球最具活力和增長(zhǎng)潛力的市場(chǎng)。中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)相對(duì)歐美國(guó)家起步較晚,在經(jīng)歷了初期產(chǎn)業(yè)鏈分離、原材料不成熟、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一與不完善及成本昂貴等問(wèn)題后,當(dāng)前中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)已日趨成熟,市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在2024年已達(dá)到530億元,預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到700億,同比增長(zhǎng)約30%,并將推動(dòng)產(chǎn)值在2030年再翻一番,突破1500億元。全球市場(chǎng)以3D打印服務(wù)為主,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以3D打印設(shè)備為主。從結(jié)構(gòu)占比來(lái)看,3D打印市場(chǎng)可細(xì)分為3D打印設(shè)備、原材料及服務(wù)等,全球3D打印市場(chǎng)占比分別為21%、18%、60%,國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng)占比分別為45%、28%、27%。國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng)主要以設(shè)備銷售為主,而全球3D打印市場(chǎng)以服務(wù)為主,主要系國(guó)內(nèi)3D打印行業(yè)起步較晚,而全球市場(chǎng)已形成以服務(wù)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)鏈。我們認(rèn)為,隨著國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展,占比結(jié)構(gòu)會(huì)向全球市場(chǎng)靠齊,3D打印服務(wù)市場(chǎng)占比會(huì)逐漸提升。2.2.1工業(yè)級(jí)3D打?。簢?guó)內(nèi)主機(jī)廠、核心零機(jī)型升級(jí)背景下,工業(yè)級(jí)設(shè)備出貨量增速放緩。2022-2024年,全球工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)出貨量下降但整體設(shè)備銷售市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng),主要?dú)w因于機(jī)型或成型體積顯著增加、激光器配置增加,產(chǎn)出已相當(dāng)于過(guò)去多臺(tái)單激光設(shè)備的合計(jì)產(chǎn)能。截至2024年,全球工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備累計(jì)出貨量達(dá)到28.5萬(wàn)臺(tái)。工業(yè)級(jí)高分子3D打印占主要出貨地位。2022-2024年,工業(yè)級(jí)高分子3D打印制造設(shè)備出貨量分別為26397、21849、15792臺(tái),同比分別增長(zhǎng)11%、下滑17%、下滑28%。單臺(tái)價(jià)值量均價(jià)在5萬(wàn)美元左右。金屬3D打印設(shè)備價(jià)值量更高。2022-2024年,工業(yè)級(jí)金屬增材制造設(shè)備出貨量分別為3049、3793、2981臺(tái),同比分別增長(zhǎng)27.2%、增長(zhǎng)24.4%、下滑21.4%。單臺(tái)價(jià)格差異極大,根據(jù)激光頭數(shù)量、成型尺寸等參數(shù)不同,通常單臺(tái)價(jià)格在10~300萬(wàn)美元不等。中國(guó)3D打印設(shè)備裝機(jī)量位列全球第二。按地區(qū)來(lái)看,2022年北美、歐洲、亞太地區(qū)增材制造設(shè)備裝機(jī)量占比分別為34.9%、30.7%、28.4%,累計(jì)占比達(dá)94.0%。按國(guó)家來(lái)看,2024年美國(guó)增材制造設(shè)備裝機(jī)量占比為31.0%,裝機(jī)量斷層式領(lǐng)先,其次是中國(guó)、德國(guó)、日本,占比分別為11.5%、8.0%、7.9%。工業(yè)級(jí)3D打印企業(yè)主要集中在美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)。EOS、SLMSolutions、3DSystems等發(fā)展較早的海外公司,具有較深的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和品牌影響力。EOS是全球最大的金屬打印設(shè)備供應(yīng)商之一,銷售服務(wù)范圍廣泛;SLMSolutions是專注于SLM技術(shù),已被尼康收購(gòu)。3DSystems是全球最大的增材制造企業(yè)之一,技術(shù)路線廣。GE等下游應(yīng)用公司紛紛布局增材制造產(chǎn)業(yè)。鉑力特、華曙高科作為國(guó)內(nèi)新興企業(yè),已積累起一定行業(yè)優(yōu)勢(shì)。工業(yè)級(jí)金屬3D打印設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”。截至2024年,按已安裝系統(tǒng)數(shù)量統(tǒng)計(jì),EOS市占率超過(guò)40%,其次為鉑力特、NikonSLM、Renishaw,占比分別為20%、12%、6%。工業(yè)級(jí)高分子3D打印設(shè)備市場(chǎng),格局呈現(xiàn)多元化特征。截至2024年,按已安裝系統(tǒng)數(shù)量統(tǒng)計(jì),3DSystems憑借其多種技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)位居領(lǐng)先地位,其后依次為Stratasys、EOS與惠普。與金屬增材制造市場(chǎng)高度集中的態(tài)勢(shì)不同,聚合物設(shè)備市場(chǎng)的進(jìn)入門檻相對(duì)較低:中小型廠商占比顯著高于金屬3D打印設(shè)備。國(guó)家公司成立時(shí)間主要技術(shù)路線2024年總收入(億元)2024年設(shè)備收入(億元)德國(guó)2006年-SLM、SLS----美國(guó)3DSystemsSLA、SLS、SLMStratasys-28.22015年--Markforged2013年惠普--2016年--華曙高科2009年SLM、SLS4.94.0鉑力特SLM、LSF、WAAM易加增材2015年SLM、SLS4.74.4聯(lián)泰科技2000年--圖39:截至2024年,工業(yè)級(jí)金屬3D打印設(shè)備市占率我國(guó)工業(yè)級(jí)增材制造裝備核心器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問(wèn)題依然較為突出。增材制造裝備核心器件,如高光束質(zhì)量激光器及光束整形系統(tǒng)、高品質(zhì)電子槍及高速掃描系統(tǒng)、大功率激光掃描振鏡、動(dòng)態(tài)聚焦鏡等精密光學(xué)器件、陣列式高精度噴嘴/噴頭等嚴(yán)重依賴進(jìn)口。激光器、振鏡等3D打印行業(yè)中的核心零部件,在整機(jī)設(shè)備(金屬)中占據(jù)40%左右的成本。激光器:主要作用為熔化金屬粉末使其能夠形成最終零部件,其性能直接決定了打印零件的效率、精度、質(zhì)量和可靠性。高端激光器市場(chǎng)基本被IPG、Trumpf等國(guó)外企業(yè)占有。國(guó)內(nèi)廠商有銳科激光、長(zhǎng)飛光坊激光、杰普特激光、寶辰鑫(創(chuàng)鑫)激光、大族激光、公大激光、凱普林等,已基本實(shí)現(xiàn)中低端市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)替代。振鏡方面:掃描振鏡是控制激光光斑位置的裝置,通過(guò)掃描振鏡的不斷移動(dòng),完成整個(gè)零部件的截面打印。振鏡的跳轉(zhuǎn)速度和精度至關(guān)重要,特別是在創(chuàng)建輕量化結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)時(shí),需要頻繁的跳轉(zhuǎn)和高精度,以確保打印表面的光潔度和精度。由于3D打印采用逐層掃描,工件的累計(jì)加工時(shí)間相比于新能源電池焊接更長(zhǎng),因此對(duì)振鏡的穩(wěn)定性和發(fā)熱控制要求相對(duì)較高。國(guó)際上ScanLab、SCAPS、Novanta等企業(yè)處于領(lǐng)先地位,在高端市場(chǎng)占據(jù)較振鏡目前仍是高端、旗艦機(jī)型必選配備,其精度和長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性目前還是屬于領(lǐng)先地位,但價(jià)格是國(guó)產(chǎn)2-3倍以上。國(guó)產(chǎn)振鏡在中低端3D打印機(jī)型上已經(jīng)大幅替代進(jìn)口。在人工智能和打印機(jī)性能提升的雙引擎推動(dòng)下,桌面級(jí)3D打印行業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。隨著生成式AI技術(shù)在3D設(shè)計(jì)領(lǐng)域的深入應(yīng)用,3D建模與打印操作的專業(yè)門檻被大幅降低。用戶只需通過(guò)文字描述或圖片等簡(jiǎn)單輸入方式,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)3D模型的自動(dòng)生成與優(yōu)化。與此同時(shí),打印精度、速度與穩(wěn)定性的持續(xù)提升,以及適配材料的不斷豐富,產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展,進(jìn)一步釋放了普通用戶的使用潛力。2024年,全球桌面級(jí)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為41億美元,預(yù)計(jì)到2029年將增長(zhǎng)至169億美元,期間CAGR為33%。聚焦桌面級(jí)3D打印設(shè)備:2024年,全球設(shè)備出貨量為410萬(wàn)臺(tái),收入規(guī)模為21億美元,預(yù)計(jì)到2029年將增長(zhǎng)至88億美元,期間CAGR為33.6%。圖45:2024年全球桌面級(jí)3D打印設(shè)備出貨410萬(wàn)臺(tái)國(guó)產(chǎn)廠商引領(lǐng)桌面級(jí)3D打印機(jī)行業(yè),市占率高達(dá)90%。2024年全球消費(fèi)類3D打印機(jī)出貨量約410萬(wàn)臺(tái),其中拓竹科技、創(chuàng)想三維、縱維立方、智能派出貨量分別為120萬(wàn)臺(tái)、72萬(wàn)臺(tái)、55萬(wàn)臺(tái)、55萬(wàn)臺(tái),合計(jì)市占率74%。二線廠商包括閃鑄科技、Snapmaker、起迪QIDI、Flsun等品牌。國(guó)內(nèi)廠商合計(jì)市占率超90%。2017年來(lái),中國(guó)3D打印設(shè)備出口規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng)。2024年中國(guó)3D打印設(shè)備出口量為377.8萬(wàn)臺(tái),出口金額為81.6億元。2025年出口量超500同比增長(zhǎng)33%,出口金額達(dá)到114億元,同比增長(zhǎng)39%。2.3下游應(yīng)用場(chǎng)景廣闊,工業(yè)、消費(fèi)級(jí)應(yīng)用雙輪驅(qū)動(dòng)3D打印下游應(yīng)用廣闊,主要以航空航天、醫(yī)療、汽車為主。增材制造技術(shù)被用于為眾多行業(yè)制造零部件,從火箭到跑鞋中底,并逐漸被嘗試應(yīng)用于更多的領(lǐng)域中。2024年,增材制造應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療及牙科、汽車等領(lǐng)域占比分別為17.7%、17.6%、10.3%。醫(yī)療和航天領(lǐng)域的零部件和材料均具較高附加值,3D打印應(yīng)用尚處于早期階段。汽車零部件和材料單件價(jià)值相對(duì)較低,但生產(chǎn)數(shù)量更大。3D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)2.3.1航空航天領(lǐng)域率先走向批量化應(yīng)用,滲透率逐步提升3D打印在航空航天裝備領(lǐng)域主要應(yīng)用于飛機(jī)、飛船、火箭等精密零部件的設(shè)計(jì)與制造,已經(jīng)成為鍛造、鑄造等傳統(tǒng)制造方式的補(bǔ)充。航空航天的零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料利用率低、輕量化要求高,具有小批量、多樣化以及快速響應(yīng)和保密性強(qiáng)的諸多特點(diǎn),3D打印在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型、實(shí)現(xiàn)輕量化、節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間以及保密性等方面能夠充分契合這些需求。目前鍛造、鑄造等傳統(tǒng)市場(chǎng)已有超過(guò)千億元市場(chǎng)規(guī)模,金屬增材制造作為其有效補(bǔ)充,預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)其中20-30%的技術(shù)替代。目前增材制造在航空航天及國(guó)防科技領(lǐng)域滲透率較低,尚有待進(jìn)一步提升空間,據(jù)MarketResearchFuture,2024年全球航空航天3D打印市場(chǎng)規(guī)模約為24億美元。預(yù)計(jì)該市場(chǎng)將從2025年的28.8億美元穩(wěn)步攀升,到2035年達(dá)到178.3億美元,2025至2035年間復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)20.0%。圖51:2022年全球航空航天增材制造市場(chǎng)規(guī)模約28億美元國(guó)內(nèi)商業(yè)航天市場(chǎng)規(guī)模保持高速增長(zhǎng),3D打印應(yīng)用發(fā)展?jié)摿薮蟆?024年,我國(guó)航天發(fā)射次數(shù)再攀新高,全年共計(jì)完成92次發(fā)射。較2023年的67次、2024年的68次實(shí)現(xiàn)大幅躍升。伴隨著發(fā)射次數(shù)的增長(zhǎng),超過(guò)300顆衛(wèi)星及航天器被成功送入太空。從2018至2023年,市場(chǎng)規(guī)模由0.6萬(wàn)億元突破至1.9萬(wàn)億元,年均增長(zhǎng)率達(dá)23%。隨著近年來(lái)政策不斷開放,中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展已駛?cè)肟燔嚨馈?024-2029年,中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入發(fā)展黃3D打印行業(yè)系列報(bào)告(一)金期,預(yù)計(jì)2029年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到6.6萬(wàn)億元人民幣,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)20%。增材制造技術(shù)作為提高航空航天設(shè)計(jì)和制造能力的關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用規(guī)模增長(zhǎng)迅速,未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆?guó)內(nèi)應(yīng)用方面,長(zhǎng)征、朱雀火箭的3D打印件使用量以萬(wàn)件計(jì),C919大飛機(jī)包含28類33個(gè)零件批量應(yīng)用。3D打印技術(shù)已成為提高航天設(shè)計(jì)和制造能力的關(guān)鍵技術(shù),各大航空航天公司均已入場(chǎng)。航空航天領(lǐng)域用于3D打印的材料主要包括高性能金屬材料和高分子材料。高性能金屬材料中鈦合金、鋁合金和鎳基高溫合金的應(yīng)用最為廣泛,鈦合金主要應(yīng)用于高強(qiáng)度、輕量化結(jié)構(gòu)部件,鋁合金主要應(yīng)用于輕量化結(jié)構(gòu)部件,鎳基高溫合金主要應(yīng)用于高強(qiáng)度熱端部件,成形工藝主要以PBF和DED為主。通過(guò)3D打印技術(shù),歐洲航天局(ESA)、美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)、SpaceX、RelativitySpace、天兵科技、藍(lán)箭航空、星河動(dòng)力等生產(chǎn)火箭點(diǎn)火裝置、推進(jìn)器噴頭、燃燒室、油箱、渦輪泵、閥門等,美國(guó)GE、波音(Boeing)、法國(guó)空客(Aribus)、賽峰(Safran)生產(chǎn)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、軍機(jī)機(jī)身部件、飛機(jī)風(fēng)管、艙內(nèi)件應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)構(gòu)部件技術(shù)路線圖例圖例具體優(yōu)勢(shì)Atos衛(wèi)星3D打印的鈦金屬插入件重量減少70%,機(jī)械性能提高輕量化火箭銅質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室提升部件制造速度,制造成本降低至少Optisys衛(wèi)星一體化天線重量降低95%以上,交貨期由11個(gè)月減至2個(gè)月,生產(chǎn)成本減少20%-25%SpaceXRaptorV3發(fā)動(dòng)機(jī)-7%,推力相較于Raptor2高出了21%,比初代Raptor提高51%一體化火箭渦輪泵原材料消耗減少45%BE-4火箭發(fā)動(dòng)機(jī)允許內(nèi)部流道的復(fù)雜集成,傳統(tǒng)制造難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)構(gòu)部件技術(shù)路線圖例具體優(yōu)勢(shì)拓?fù)鋬?yōu)化AleniaKoreasat5A和Koreasat7通訊衛(wèi)星鋁制遙測(cè)天線度提高,成本下降30%。結(jié)構(gòu)Space衛(wèi)星Sentinel-1天線支架確定理想材料布局避免大余量材料切除Lockheed罐頂鍛件鍛造交貨期縮短;材料去除率大大降低空間制造SpaceArchinaut設(shè)備“蜘蛛制造”在太空軌道上直接進(jìn)行航天器零部件的制造和裝配,無(wú)需折疊,航空器“空間2.3.2醫(yī)療領(lǐng)域技術(shù)逐漸成熟,應(yīng)用場(chǎng)景多元化增材制造實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)產(chǎn)品制造的定制化和精準(zhǔn)化。定制化方面,利用患者個(gè)體化數(shù)據(jù),如CT掃描、MRI等醫(yī)學(xué)圖像,根據(jù)患者獨(dú)特的解剖結(jié)構(gòu)和臨床需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)和制造。通過(guò)3D打印技術(shù),實(shí)現(xiàn)定制假體、義肢、牙齒矯正器等結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)化方面,增材制MarketsandMarkets,2022年全球醫(yī)療增材制造市場(chǎng)規(guī)模為27億美元,預(yù)計(jì)到2028年將0實(shí)現(xiàn)輕量化結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),兼顧產(chǎn)品性能和零件減重突破復(fù)雜結(jié)構(gòu)成形優(yōu)化零件結(jié)構(gòu),減輕重量,減少應(yīng)力集中,增加使用壽命精度高、性能好植入物表面細(xì)致,力學(xué)性能優(yōu)異,加工效率高個(gè)性化定制實(shí)現(xiàn)醫(yī)療模型、醫(yī)療輔具、手術(shù)導(dǎo)板、植入物等個(gè)性化定制、一次循環(huán)多次迭代3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域滿足個(gè)性化、小批量和高精度需求。在醫(yī)療領(lǐng)域中,3D打印技術(shù)是對(duì)患者獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)的定制假肢、植入物和治療方法使用的重要工具;尤其在修復(fù)性醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,個(gè)性化需求顯著,鮮有標(biāo)準(zhǔn)的量化生產(chǎn),而個(gè)性化、小批量和高精度是3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用廣度方面,從醫(yī)療模型快速制造,逐漸發(fā)展到3D打印直接制造助聽器外殼、植入物、復(fù)雜手術(shù)器械和3D打印藥品。在深度方面,由打印醫(yī)療器械向打印具有生物活性的人工組織、器官方向發(fā)展。表12:3D打印在醫(yī)療細(xì)分領(lǐng)域用途及優(yōu)勢(shì)醫(yī)療領(lǐng)域詳細(xì)用途圖例優(yōu)勢(shì)醫(yī)療器械診療器械等建立逼真1:1模型,實(shí)現(xiàn)手術(shù)模擬,提高手術(shù)效率和安全性,提提供醫(yī)生更可靠、安全的手術(shù)規(guī)劃工具,減少對(duì)純經(jīng)驗(yàn)的依賴牙科包括石蠟?zāi)P?、人造石模型、臨時(shí)材料、客制化牙科植入物實(shí)現(xiàn)高精度、低成本,縮短治療時(shí)間內(nèi)部植入物包括骨科、軟骨、關(guān)節(jié)等植入物可定制高精度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)植入,提高醫(yī)療定制性外部假體義肢、眼球假體高精度量身定制藥品個(gè)體化3D打印藥物劑型、藥片等個(gè)性化定制藥物活性成分和劑量,形狀個(gè)性化,微觀結(jié)構(gòu)調(diào)整從而提高療效降低副作用2.3.3鈦金屬陸續(xù)導(dǎo)入,消費(fèi)電子帶來(lái)行業(yè)新增量鈦合金切入3C賽道,產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)明晰?;谑謾C(jī)大屏化趨勢(shì)、大容量電池的裝配、和其他配件的堆積,智能手機(jī)伴隨著代際更新和產(chǎn)品升級(jí)導(dǎo)致重量上升,鈦合金成為重要選項(xiàng),主要用于鉸鏈、中框、外殼等領(lǐng)域。高端電子手表對(duì)鈦金屬的應(yīng)用更為成熟,主要包括表殼、表帶等。頭部廠商如蘋果、三星、華為、小米、OPPO等積極推出鈦合金材質(zhì)旗艦產(chǎn)品。近年來(lái)手機(jī)折疊屏增速可觀,疊加鈦合金導(dǎo)入帶來(lái)的輕薄優(yōu)勢(shì),有望3C行業(yè)結(jié)構(gòu)性成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。品牌產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品類型應(yīng)用情況發(fā)布時(shí)間蘋果手表AppleWatchS5(選配)表殼2019.09手表AppleWatchUltra表殼2022.09手表AppleWatchUltra2表殼2023.09手表AppleWatchSeries11(表殼2025.09手表AppleWatchUltra3表殼2025.09手機(jī)2023.09手機(jī)2025.09三星手表GalaxyWatch3鈦金屬版表殼2020.10手表表殼2022.08手機(jī)2024.01手機(jī)2025.01手機(jī)背板2024.10華為手表表殼2022.04手表表殼2023.05手機(jī)2024.11小米手機(jī)小米14Pro鈦金屬特別版2023.10手表表帶2025.12榮耀折疊屏手機(jī)鉸鏈2023.07折疊屏手機(jī)鉸鏈、軸蓋2023.10折疊屏手機(jī)鉸鏈、軸蓋2024.07折疊屏手機(jī)螺絲2022.12折疊屏手機(jī)攝像頭圓環(huán)2023.10折疊屏手機(jī)鉸鏈2025.02Vivo折疊屏手機(jī)鉸鏈的零部件2022.09鈦合金難切削,3D打印成為新的選擇。鈦合金具有出色的強(qiáng)度、耐腐蝕性和輕量化特性,其物理性能與3C產(chǎn)品高度適配。但與傳統(tǒng)3C外殼零部件材料,如鋁合金和不銹鋼相比,鈦合金加工更為復(fù)雜,良品率低,材料浪費(fèi)嚴(yán)重。3D打印技術(shù)“自下而上”一體化成型,以更靈活的方式制造復(fù)雜形狀的鈦合金部件,良品率實(shí)現(xiàn)顯著提升。根據(jù)WholersAssociates,全球消費(fèi)電子領(lǐng)域3D打印市場(chǎng)規(guī)模約為15-25億美元,滲透率不足0.5%。隨著鈦合金的廣泛使用以及龍頭廠商的示范效應(yīng),3D打印應(yīng)用仍有巨大上升空間。項(xiàng)目鋁合金(7075)不銹鋼(316L)鈦合金(TC4)重量最輕,手感舒適(相同體積下最輕)最重,手機(jī)整體沉重適中,比不銹鋼輕約45%密度2.7-2.8g/cm37.9-8.0g/cm34.4-4.5g/cm3力學(xué)性能不易變形比強(qiáng)度最佳加工性能中等:難度較高,良率較低(30-40%)原材料成本最低最高(數(shù)倍于鋁/鋼)加工費(fèi)用最低(工藝成熟,大規(guī)模生產(chǎn)友好)高(高精密鍛壓+CNC)最高(專用刀具、時(shí)間長(zhǎng))材料利用率(良率)高(80%以上)最低(3040%)耐腐蝕好(陽(yáng)極氧化后優(yōu)秀)優(yōu)秀(手術(shù)級(jí),抗銹強(qiáng))最佳(鈍化膜穩(wěn)定,優(yōu)于不銹鋼)表面美觀好(多彩陽(yáng)極氧化,現(xiàn)代感)優(yōu)秀(鏡面高端,易沾指紋)優(yōu)秀(獨(dú)特啞光/拉絲紋理,不易留指紋)表面處理優(yōu)秀(易陽(yáng)極氧化、多色、拋光)好(PVD鍍層、鏡面拋光)中等(易氧化需復(fù)雜涂層、拉絲常見)2.3.4新能源汽車引來(lái)制造轉(zhuǎn)型,市場(chǎng)空間巨大汽車行業(yè)增材制造持續(xù)深入,市場(chǎng)空間廣闊。增材制造應(yīng)用于汽車領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)定制零件的快速生產(chǎn),最大限度地減少對(duì)昂貴模具的需求,并能按需生產(chǎn)零件,從而減少庫(kù)存需求,提高生產(chǎn)效率。2014年美國(guó)LocalMotors公司就推出了世界第一臺(tái)3D打印汽車,制造過(guò)程僅44小時(shí),包括零件40余個(gè)。伴隨3D技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí),增材制造在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用將逐漸深入,從概念模型打印到功能模型打印,目前逐步應(yīng)用于功能部件制造,并向打造整車方向拓展。根據(jù)SmarTechAnalysis,預(yù)計(jì)到2029年全球汽車增材制造市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至90.8億美元,7年CAGR達(dá)18.7%。02019202020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E全球汽車增材制造市場(chǎng)規(guī)模(億美元)——YOY(35%30%25%20%3D打印助力汽車降低成本提升效能,輕量化、一體化成為現(xiàn)實(shí)。3D打印技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,主要涵蓋車身、電子附件、內(nèi)飾和動(dòng)力部件四大板塊。其在設(shè)計(jì)與制造方面實(shí)現(xiàn)了無(wú)模化,并推動(dòng)零件輕量化、一體化、個(gè)性化和功能化創(chuàng)新,因此提高零件生產(chǎn)效率并大幅節(jié)約材料和物流成本。對(duì)于汽車企業(yè),整車研發(fā)流程為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作手板、小批量生產(chǎn)、工藝驗(yàn)證再到大批量生產(chǎn),其中,3D打印能夠大幅降低手板、小批量生產(chǎn)成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。著名車企如寶馬、戴姆勒、通用和大眾已在汽車零部件量產(chǎn)中成功應(yīng)用3D打印技術(shù)。根據(jù)3dpbmResearch預(yù)測(cè),2030年3D打印將主要應(yīng)用于汽車動(dòng)力部件、汽車內(nèi)飾及后市場(chǎng)領(lǐng)域。汽車領(lǐng)域圖例使用案例和優(yōu)點(diǎn)電子附件新和升級(jí),節(jié)省時(shí)間成本:3D打印技術(shù)開模時(shí)間僅為傳統(tǒng)方式時(shí)間的2.7%,成本僅為2%。車身特斯拉的一體化壓鑄技術(shù)2.0,主要應(yīng)用于ModelY的前后車架結(jié)構(gòu),將原來(lái)的370個(gè)零制成兩到三個(gè)整體。這項(xiàng)技術(shù)使電動(dòng)汽車的生產(chǎn)效率提高60%,生產(chǎn)成本降低40%,重量減輕汽車領(lǐng)域圖例使用案例和優(yōu)點(diǎn)法國(guó)汽車品牌標(biāo)致的新款308車型使用創(chuàng)新的3D打印技術(shù)打造太陽(yáng)鏡架、杯架和手機(jī)/卡架,以適應(yīng)308的中控臺(tái)。動(dòng)力部件2020年,保時(shí)捷利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)了其首個(gè)完整的電動(dòng)動(dòng)力總成殼體。外殼部件減重40%,20分鐘生產(chǎn)時(shí)間。優(yōu)化的熱傳遞集成改善冷卻效果,進(jìn)一步提高性能2.3.5AI重塑消費(fèi)級(jí)3D打印,農(nóng)場(chǎng)模式激發(fā)行業(yè)需求隨著生成式AI技術(shù)在3D設(shè)計(jì)領(lǐng)域的深入應(yīng)用,3D建模與打印操作的專業(yè)門檻被大幅降低。消費(fèi)級(jí)3D打印普及的核心瓶頸,長(zhǎng)期以來(lái)集中在“模型設(shè)計(jì)門檻高”、“設(shè)備操作復(fù)雜”等幾大痛點(diǎn)。而如MeshyAI、TripoAI、騰訊混元3D、Hitem3D等AI3D大模型不斷爆發(fā),從源頭打破這一桎梏。用戶只需通過(guò)文字描述或圖片等簡(jiǎn)單輸入方式,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)3D模型的自動(dòng)生成與優(yōu)化。與此同時(shí),打印精度、速度與穩(wěn)定性的持續(xù)提升,以及適配材料的不斷豐富,產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展,進(jìn)一步釋放了普通用戶的使用潛力。3D模型分享平臺(tái)提高內(nèi)容豐富度與可玩性。拓竹MakerWorld、創(chuàng)想flowprint、智能派Nexprint、縱維立方makeronline等國(guó)內(nèi)的3D模型平臺(tái)上有大量設(shè)計(jì)師分享的優(yōu)質(zhì)3D模型數(shù)據(jù),3D打印機(jī)的用戶可以直接在線一鍵打印。相較于以前海外的Thingiverse等3D模型庫(kù)平臺(tái)數(shù)據(jù)更豐富、質(zhì)量更高。3D打

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