資深3D打印大咖解析中國3D打印產業
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，我們認為中國3D打印產業仍處于產業發展的初始階段。雖然潛力巨大，但市場規模仍然較小，3D打印企業需要在商業模式、產品耗材、與傳統工業結合等多個方面，都有待進一步探索。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.中國3D打印產業發展狀況分析
1. 中國3D打印產業發展現狀
1、研發技術
我國已有部分技術處于世界先進水平。其中，激光直接加工金屬技術發展較快，已基本滿足特種零部件的機械性能要求，有望率先應用于航天、航空裝備制造；生物細胞3D打印技術取得顯著進展，已可以制造立體的模擬生物組織，為我國生物、醫學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打印設備進行產業化運作的公司實體主要有：陜西恒通智能機器（依托西安交通大學）、湖北濱湖機電（依托華中科技大學）。這些公司都已實現了一定程度的產業化，部分公司生產的便攜式桌面3d打印機的價格已具備國際競爭力，成功進入歐美市場。
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、建筑、教育、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。前瞻估計，3D打印機在國內企業裝機量在400臺左右。
打印產業市場規模分析
目前，國內的3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。2012年，中國3D打印機市場規模達到1.61億美元，至2015年，中國3D打印市場規模達到7.78億美元，復合增長率為69%。
3D打印產業產業化程度分析
目前中國3D打印技術發展面臨諸多挑戰，總體處于新興技術的產業化初級階段，未來3D打印技術最有可能在美國和中國率先大規模產業化。3D打印技術產業發展已經上升為美國的國家戰略。中國雖然至今還沒有出臺國家戰略，但主管部門在積極制定相關產業扶持政策，科技部已經將3D打印技術納入國家863計劃。
中國3D打印處于初級階段的主要表現：
3D打印產業創新能力分析
1、建立3D打印技術創新中心
截止到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2000萬元，地方政府按照1：1配套扶持。3D產業聯盟已經與南京等城市簽署中國3D打印技術產業總部基地和中國3D打印技術產業創新中心合作協議。
創新中心的成立將推動我國3D打印技術的迅速發展。創新中心包含3D打印技術的產品展示中心、科普和教育中心、加工和服務中心、研發中心。創新中心起步階段并不主張直接賣產品，而是先做加工服務。待時機成熟后，用戶企業已經全面掌握了3D打印技術，再將產品配套給用戶。
2、3D打印應用領域不斷創新
目前3D打印技術在工藝裝備、材料研究、工程應用方面還有很大的創新空間。未來國內3D打印材料創新研究方面將涉足高介電陶瓷等超穎材料，應用領域將主攻航空航天制造、活性器官再造等。
2. 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打印產業主要成形技術主要包括立體光刻、立體光固成型、PVC塑料燙印復膜、熔融擠出成型、三維噴繪打印、數字光處理。自從上世紀80年代中期SLA成型技術發展以來到90年代后期，出現了十幾種不同的快速成型技術，除前述幾種外，典型的還有3DP、SDM、SGC等。其中，SLA、LOM、SLS和FDM四種技術，目前仍然是3D打印技術的主流。
中國3D打印熱門技術分析
從我國3D打印熱門技術的專利技術申請分布來看，B29C67/00分布量最多，擁有1163個專利技術；其次是B22F3/115、B22F3/105，分別有241個和134個。
中國3D打印產業專利申請分析
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%。專利公開數量同樣主要集中在2014-2015年，占全部公開數量的93%。
3. 中國3D打印產業市場競爭格局
3D打印產業價格分布情況
3D打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，并配有快速入門指南、相應軟件下載、機器矯正等介紹。隨著3D打印技術的應用越來越廣泛，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機一樣，成為每家每戶都買得起、用得上的設備。
3D打印產業企業競爭情況
國內已有的公司和產業平臺，大多依托高校和科研機構，走“產學研”共建的發展模式。如武漢濱湖機電技術產業有限公司，自1991年期開始3D打印技術的研究，已獲得多項技術專利。北京太爾時代科技有限公司，前身是北京殷華激光快速成形與模具技術有限公司，成立于1993年。從事多種技術工藝的3D打印設備生產。2011年，公司銷售256臺打印設備，是國內技術商業化較為成功的企業。
3D打印產業應用領域分布
3D打印應用的領域廣泛，3D打印在下游應用行業和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發展過程中尚需完善的地方。前瞻分析認為，3D打印機需求量較大的行業包括政府、航天和國防、醫療設備、高科技、教育業以及制造業。目前，應用領域排名前三的是汽車、消費產品和商用機器設備，分別占市場份額的31.7%、18.4%和11.2%。
4. 中國3D打印產業企業競爭格局
3D打印機設備制造商格局
現階段，主流類別的3D打印技術在國內基本都能找到對應的生產企業。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。
成立于2009年的杭州銘展網絡科技公司是3D打印機的生產者和代理商。公司是3D Systems部分產品的中國區代理服務商，同時也基于開源3D打印技術制造出了個人3D打印機系列，目標是批量生產經濟型家用打印機，以方便設計師、工程師、科技人員甚至普通愛好者的使用。
南京寶巖自動化有限公司則自主研發了3D打印機，既有家用型版本，可打印手機座、茶杯、梳子等生活用品；也有冰柜大小的大型彩色3D打印機，用于打印齒輪、螺帽、零部件等模型，市場售價在1萬-25萬元之間。2012年，該企業計投資600萬元實現3D打印機量產。
3D模型軟件供應商格局
3D 模型設計是3D打印的基礎，而模型設計工具的需求將隨著3D打印技術的推廣而大大增加。目前的3D建模軟件使用復雜、價格昂貴，普通用戶無法承受。因此，價廉物美、使用便捷的建模軟件將會在未來的3D打印市場中占據重要的地位。
總部位于中國臺北的軟硬件及顧問服務解決方案提供商實威國際則經營3D打印機相關軟件，其產品涉及3D設計軟件、3D產品文件編寫，可以加強客戶建立2D、3D圖檔和動畫的能力。在2012年8月的中國臺北國際模具暨模具制造設備展上，實威國際就展出了3D產品設計Solidworks系列軟件，協助縮短制造業研發時間。
3D打印材料供應商格局
3D打印材料技術的發展直接決定了3D打印機能制造出多少種東西，以及打印出的產品能不能完全取代傳統制造業的產品。更好的材料質量、與之匹配的打印技術、更便捷的使用方式將是材料制造商的追求目標。
目前3D打印可選用的材料有石膏材料、ABS材料、橡膠、PC材料、金屬等。不同材料價格差異很大。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，意味著目前對于材料的需求已經達到千噸的級別。未來3D打印市場對于打印材料（如ABS）的需求可能會達到每年十萬噸的級別。與目前中國市場月需求量相當。
3D打印機服務商格局
中國3D打印下游服務商有中航重機股份有限公司，南方風機股份有限公司等上市公司。
二.中國3D打印產業下游行業需求分析
1. 生物醫藥領域對3D打印的需求分析
生物醫藥領域發展狀況分析
在醫療行業，特別是修復性醫學領域，個性化需求十分明顯。用于治療個體的產品，基本上都是定制化的，不存在標準的量化生產。而3D打印技術的引入，降低了定制化生產的成本。因此，近些年來，這一技術在醫療領域的使用比例持續上升。3D打印技術在醫療領域的主要應用如下：
生物醫藥領域3D打印應用現狀
3D打印相比傳統制造業，一個區別在于其“個性化”特征。3D打印最適合臨床醫學，因為每個病人要用的“零部件”，都必須個性化定制。以牙套設計為例，采用3D打印進行制造的隱適美牙套，由于可按照牙齒情況進行定做，因此更加舒適，且采用透明高分子材料，達到隱形的效果。目前Align Technology公司的營業額接近5億美元。
生物醫藥領域3D打印應用案例
最近，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產品做人體骨骼的案例。
生物醫藥領域3D打印需求前景
1、3D打印在醫學領域發展仍然保持高速增長
就相關醫學領域未來發展趨勢來看，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，修復性醫學中的結構性移植器官的使用將會持續增長，特別是牙科領域，這一方面的發展已相對成熟；2）微創手術，和針對不同身體條件個體的手術設計在近些年來逐漸發展，對手術工具性能和復雜程度提出更高的要求。前瞻認為，未來這一方面的發展仍然具備較大空間。
2、未來向功能性的人體器官研究發展
此外，在醫療領域未來發展中，最具有想象空間是3D生物打印技術，可以“打印”出功能性的人體器官。它利用干細胞為材料，按3D成型技術進行制造。一旦細胞正確著位，便可以生長成器官，“打印”的新生組織會形成自給的血管和內部結構。在這一領域領軍的Organovo公司，已經成功研發打印出心肌組織，肺臟，動靜脈血管等，如圖為使用生物打印技術制造培育的腎臟內部血管組織。目前這一技術的應用尚處于試驗階段，但近十年內有望逐步應用于器官移植手術中。
2. 航空航天業對3D打印的需求分析
航空航天業發展狀況分析
1、中國軍用飛機發展狀況
2015年，中國現有軍用飛機的數量為2860架，位列全球第三位，占全球軍用飛機總量的6%。第四代戰機、大型運輸機、航母艦載機等新機型已成功試飛，軍用飛機未來幾年將面臨更新換代的需求高峰期。
2、中國通用飛機發展狀況
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打印應用現狀
現階段，3D打印技術對航空業的貢獻，相對于每年約5000億美元的行業產值而言顯得微乎其微。主要應用包括：1）無人飛行器的結構件加工；2）生產一些的特殊的加工、組裝工具；3）渦輪葉片、擋風窗體框架、旋流器等零部件的加工。
航空航天業3D打印需求前景
3D打印技術在未來航空領域的應用得益于該行業發展的兩個趨勢特點：
1、3D打印零部件設計需求不斷增大
主要包括機體結構的輕質化和基于部件設計對飛行性能的提高。
2、私人飛行器的設計發展和定制化需求的增長
通用航空和無人機制造領域的定制化需求相對商用領域會更多。小批量，復雜一體化的設計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，波音和一些通用航空制造商，已經開始應用這一技術進行噴氣機和直升機的設計和制造。
3. 機器設備行業對3D打印的需求分析
機器設備行業發展狀況分析
2010-2015年，中國通用設備制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%。
(責任編輯：admin)
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