2020年中國3D打印行業(yè)應用領域、產業(yè)分布、市場規(guī)模及產業(yè)發(fā)展前景分析預測[圖]

    增材制造(又稱3D打印)是以數字模型為基礎，將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術，將對傳統(tǒng)的工藝流程、生產線、工廠模式、產業(yè)鏈組合產生深刻影響，是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術。

    3D打印的工作原理是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件將其離散分解成若干層平面切片，由數控成型系統(tǒng)利用激光束、熱熔噴嘴等方式將材料進行逐層堆積黏結，疊加成型，制造出實體產品。

    近年來，隨著3D打印研發(fā)技術的不斷突破，3D打印已經成功應用于航空航天、生物醫(yī)療、建筑、汽車等領域，并不斷取得突破性進展。第一代高通量集成化生物3D打印機的成功研制，不僅推進了3D打印醫(yī)療器械、人工組織器官的臨床轉化進程，也為3D打印技術的深化應用提供了技術支撐。

    一、3D打印產業(yè)鏈分析

    3D打印行業(yè)產業(yè)鏈從上中下游來看，上游為塑料、金屬、蠟、石膏、砂等其他各種材料。中游為3D打印設備及技術，下游則為制造、醫(yī)療、建筑、軍事等應用領域。

數據來源：公開資料整理

    目前，中國的3D打印應用主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫(yī)療及牙科正畸、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。

    從國內外3D打印的應用領域來看，近兩年國外各領域逐漸增強3D打印技術的應用，逐漸實現了在航空、醫(yī)療和建筑領域的應用；相比于國外3D打印技術的應用，我國3D打印更多的實現了在航空和生物醫(yī)療等領域的應用，但是其應用多以行業(yè)應用的模型為主。未來，隨著3D打印技術的不斷發(fā)展和應用，各領域將逐漸深化對該技術的應用，并且不斷拓展應用領域。

    國外3D打印主要領域應用

數據來源：公開資料整理

    國內3D打印主要領域應用

數據來源：公開資料整理

    3D打印應用領域廣泛，其在下游應用行業(yè)和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優(yōu)勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發(fā)展過程中尚需完善的地方。

    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中新冠肺炎疫情下金屬增材（3D打?。┬袠I(yè)影響分析及發(fā)展策略分析報告》顯示：3D打印機需求量較大的行業(yè)包括政府、航天和國防、醫(yī)療設備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。目前，應用領域排名前三的是工業(yè)機械、航空航天和汽車，分別占市場份額的20.0%、16.6%和13.8%。

    3D打印產業(yè)應用行業(yè)占比

數據來源：公開資料整理

數據來源：公開資料整理

    3D打印機主要分為消費級和工業(yè)級。工業(yè)級3D打印機速度更快、精度更高，在航空航天、汽車制造、醫(yī)療等領域廣泛應用。目前，工業(yè)級3D打印機在國內3D打印市場結構中，從銷售收入來看占比遠超消費級3D打印機。

    從銷售收入來看，工業(yè)級3D打印機占總收入的80%。所以，雖然消費級設備支撐了出貨量，但工業(yè)級設備支撐了整個行業(yè)的銷售收入，未來工業(yè)級3D打印設備是行業(yè)收入增長的主力軍。

    3D打印市場結構（按銷售收入）

數據來源：公開資料整理

    消費級3D打印機雖然在銷售收入上的份額不及工業(yè)級3D打印機，但卻占了相當一部分市場出貨量。隨著人工智能技術的不斷成熟，消費級3D打印機逐漸被人們熟知，吸引了大量企業(yè)和消費的關注。據數據顯示，2012-2018年消個人費級3D打印機市場規(guī)模迅速發(fā)展。預計2019年，個人消費級3D打印機市場規(guī)模將進一步增長，超2億元。

    二、3D打印產業(yè)分布情況

    目前，國內3D打印產業(yè)在北京市、浙江省、湖北省、廣東省、陜西省得到較快發(fā)展。

數據來源：公開資料整理

    此外，3D打印行業(yè)的快速發(fā)展離不開政府的支持，在此背景下，3D打印產業(yè)園不斷涌出。目前，國內3D打印產業(yè)園主要分布在沿海地區(qū)，而中部地區(qū)也有形成產業(yè)集聚區(qū)。此外，青島等地有3D打印產業(yè)園在建項目。

    在國內，3D打印行業(yè)也得到了飛速發(fā)展，各類3D打印機廠家如雨后春筍。某寶上搜索3D打印機，售價幾百到幾千、幾萬、甚至上百萬，種類繁多，在各行各業(yè)都得到了廣泛應用。當然，應用最多的還是用于制作手板。什么是手板？有些地方又叫做首板，即產品的首個樣板，當你的產品設計出來之后，如果直接開模制作生產，一旦產品有設計問題將全部報廢，大大浪費人力和物力和時間；而手板只是少數的樣品，不需要開模，制作周期短，從而節(jié)省成本和時間。

    3D打印現今還沒真正進入普通大眾的生活，眼下3D打印服務和線下體驗店雖然也有不少，主要用于打印人像、定制品等。但打印一個仿真的人像要1500元左右，導致客戶稀少。但是3D打印作為新興制造技術，不應該只用來做那些華而不實的“奢飾品”，未來必將融入普通大眾的生活，成為人類手中得心應手的強大工具。

    未來的社會，隨著老齡化的到來，勞動力的短缺，人工成本將越來越高，或許不久之后人力資源將成為整個社會中最短缺、最昂貴的資源，這從一線城市以及西方國家的發(fā)展趨勢可見端倪。許多人將被迫成為DIY一族，而3D打印正好是DIY一族、各類發(fā)燒友的強大工具。

    三、美軍用3D打印自制N95口罩，3D打印市場規(guī)模有多大？

    面對日益嚴重的新冠肺炎疫情，美國軍隊也發(fā)揮各自的聰明才智，開始自制口罩。裝備有F-35戰(zhàn)斗機的美國空軍第388戰(zhàn)斗機聯(lián)隊就使用3D打印機自制了N95口罩。報道稱，該部隊使用了3D打印技術來制造N95口罩。他們在3D打印機上使用一種合成材料（尼龍、塑料和碳纖維）來制作口罩，每個面罩由3個獨立打印而成的部分組成，分別是口罩主體、內部網格和放置過濾材料的外罩。這種N95口罩可以反復多次使用，可以用酒精進行消毒，濾芯則是從家用的空氣凈化器濾材上切割下來的，將口罩固定在臉上的繩子具有彈性，加上口罩內部邊緣的密封條可以保證密封性能。

    自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，3D打印為疫情防控工作出了不少力。除了3D打印護目鏡以外，醫(yī)護人員的宿舍也有由3D技術搭建而成的。增材制造（又稱3D打?。┦且詳底帜Ｐ蜑榛A，將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術，將對傳統(tǒng)的工藝流程、生產線、工廠模式、產業(yè)鏈組合產生深刻影響，是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術。

    3D打印的工作原理是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件將其離散分解成若干層平面切片，由數控成型系統(tǒng)利用激光束、熱熔噴嘴等方式將材料進行逐層堆積黏結，疊加成型，制造出實體產品。

    全球3D打印正火熱，由于中國引進3D打印技術較晚，與國外有一定差距，但近年來也得到快速發(fā)展。目前，中國的3D打印應用主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫(yī)療及牙科正畸、航空航天等領域，未來將向醫(yī)療、建筑等更廣的應用場景發(fā)展。2019年中國3D打印市場規(guī)模約為33.6億元。伴隨著中國3D打印技術的相應成熟，在航天航空，汽車等行業(yè)需求將持續(xù)增加，預計2020年中國3D打印市場規(guī)模將近50億元。

    2015-2020年中國3D打印市場規(guī)模走勢預測

數據來源：公開資料整理

    在3D打印布局領域延伸和資本入局的推動下，3D打印國內外市場規(guī)模不斷增加。目前，全球3D打印市場規(guī)模由2012年的23億美元增加至2016年的60.6億美元，年均復合增長率為20.40%。預計，在市場需求和行業(yè)發(fā)展的需求下，2020年，全球3D打印市場規(guī)模有望超過220億美元。

    2012-2020年全球3D打印產業(yè)規(guī)模分析（單位：億美元）

數據來源：公開資料整理

    四、中國3D打印產業(yè)前景分析

    1.產業(yè)將持續(xù)高速增長

    預計未來十年，全球3D打印產業(yè)將仍處于高速增長期，預測2020年全球增材制造產值將達289億美元；而中國在不斷突破技術壁壘的過程中，產業(yè)持續(xù)增長，進入大規(guī)模產業(yè)化時期。

    2.工業(yè)3D打印將成為主流方向

    在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械領域對金屬3D打印的需求旺盛，應用端呈現快速擴展趨勢。

    3.應用深度和廣度持續(xù)擴展

    未來，3D打印技術的應用已經從簡單的概念模型向功能部件直接制造方向發(fā)展。例如在生物醫(yī)療領域，3D打印從"非活體"打印逐步進階到"活體"打印。