2021年中國(guó)3D打印行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游市場(chǎng)分析

中商情報(bào)網(wǎng)訊：3D打印即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造 ，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中上游為原材料及零部件，核心硬件為主板、DLP系統(tǒng)、振鏡系統(tǒng)和激光器；中游為各技術(shù)類型的3D打印設(shè)備，主流的三大技術(shù)為FLM、SLA、SLM；下游為各應(yīng)用領(lǐng)域，3D打印技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

二、上游分析

1.原材料

通常用于3D打印的金屬原材料為金屬粉末，金屬材料的純凈度、顆粒度、均勻度、球化度、含氧量等指標(biāo)都對(duì)最終的打印產(chǎn)品性能影響極大。而獲得高品質(zhì)金屬粉末材料的技術(shù)要求和成本都很高，最終導(dǎo)致產(chǎn)量不足。目前得到應(yīng)用的金屬粉末主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金等，此外還有用于打印首飾用的金、銀等貴金屬粉末材料。

數(shù)據(jù)顯示，在我國(guó)整個(gè)3D打印市場(chǎng)中，鈦合金、鋁合金、不銹鋼分別占20.2%、10.0%、9.1%，合計(jì)占比39.3%，其余60.6%均為非金屬材料，包括尼龍、PLA、ABS塑料、樹脂等。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.DLP系統(tǒng)

DLP是“Digital Light Processing”的縮寫，即為數(shù)字光處理，也就是說(shuō)這種技術(shù)要先把影像信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，然后再把光投影出來(lái)。DLP 3D打印有一套完整的智能一體化體系，可以自動(dòng)化地進(jìn)行打印，并且每一個(gè)打印環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都能被完整地保存下來(lái)，若出現(xiàn)問(wèn)題，可進(jìn)行追溯查找到原因。

DLP 3D打印機(jī)的工作過(guò)程是投射并聚合一整層，借助光線照射到樹脂上，整個(gè)層一次形成，這能夠顯著地提升打印速度。DLP 3D打印的打印速度更高，打印精度。DLP系統(tǒng)是基于其核心技術(shù)DMD芯片，從最初的投影儀發(fā)展到對(duì)光敏樹脂快速成型的3D打印這一領(lǐng)域，大大的縮短了打印時(shí)間，真正開啟了DLP 3D打印技術(shù)發(fā)展的大門。

3.重點(diǎn)企業(yè)分析

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、中游分析

1.技術(shù)種類

目前工業(yè)界主流使用的3D打印技術(shù)大致可以分為三大類，即擠出成型技術(shù)、粒狀物成型技術(shù)和光聚合成型技術(shù)。擠出成型技術(shù)的代表為熔融沉積成型技術(shù)，其原理為將絲狀材料通過(guò)送絲部件送入熱熔噴頭，被加熱融化后，通過(guò)電腦控制將半流動(dòng)的材料送到指定位置凝固，同時(shí)與周圍材料粘結(jié)，選擇性地逐層融化與覆蓋，最終形成成品。粒狀物成型技術(shù)則是通過(guò)激光、電子束、熱量、粘劑等，將粉末連接以逐層打印，最終形成成品。光聚合成型技術(shù)基于光敏材料會(huì)在特定光源下固化的特性，逐層加工物件的截面，最終得到成型產(chǎn)品。具體如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.市場(chǎng)規(guī)模

中國(guó)制造業(yè)目前處于由“中國(guó)制造“向”中國(guó)智造“過(guò)渡的轉(zhuǎn)型期，基于 3D 打印技術(shù)在制造業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)中具有降低成本、提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化質(zhì)量等方面的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)制造企業(yè)積極引進(jìn) 3D 打印技術(shù)，代替或改進(jìn)企業(yè)原有的生產(chǎn)方式，提高企業(yè)生產(chǎn)的智能化水平，滿足政府對(duì)于中國(guó)制造產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級(jí)需求。數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模由53.8億元快速增長(zhǎng)至203億元。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2021年我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)251.3億元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.競(jìng)爭(zhēng)格局

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)調(diào)研，當(dāng)前中國(guó)市場(chǎng)的主流設(shè)備品牌包括聯(lián)泰、EOS、華曙、鉑力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等。數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)泰在3D打印行業(yè)中市場(chǎng)占比最大達(dá)16.4%，其次為Stratasys和EOS，分別占比14.8%和13.1%。

數(shù)據(jù)來(lái)源：3D科學(xué)谷、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.重點(diǎn)企業(yè)分析

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

四、下游分析

1.應(yīng)用領(lǐng)域

現(xiàn)階段，3D打印主要應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域，以制造業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。其中機(jī)械行業(yè)產(chǎn)值占比為17.5%，為3D打印行業(yè)下游的主要應(yīng)用領(lǐng)域；消費(fèi)電子產(chǎn)值占比為16.6%，排名第二；汽車下游應(yīng)用產(chǎn)值占比為16.1,%排名第三，僅次于消費(fèi)電子的應(yīng)用需求。未來(lái)，隨著電子和汽車工業(yè)的發(fā)展，兩個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)值規(guī)模有望進(jìn)一步提升。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.工業(yè)鑄造

3D打印機(jī)以打印材料的成本計(jì)算價(jià)格的，造型復(fù)雜的產(chǎn)品成本不會(huì)增加，制造一個(gè)華麗的形狀復(fù)雜的模具并不比打印一個(gè)簡(jiǎn)單的方塊消耗更多的時(shí)間、技能和成本。3D打印打破了原有的人工計(jì)價(jià)成本，讓模具的價(jià)格由自身產(chǎn)品質(zhì)量決定。3D打印層厚都是以0.05mm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作的，成型之后的精準(zhǔn)度可達(dá)0.03mm。通過(guò)多射流熔融技術(shù)打印的產(chǎn)品，精準(zhǔn)可以達(dá)到約40微米，可以直接滿足航空航天，精密儀器鑄造的標(biāo)準(zhǔn)，從而加以運(yùn)用。具體相關(guān)企業(yè)如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.航空航天

在航空航天領(lǐng)域，3D 打印技術(shù)主要應(yīng)用在無(wú)人飛行器的結(jié)構(gòu)加工、特殊部件的加工及組裝、渦輪葉片、擋風(fēng)窗體框架、旋流器等零部件的加工方面。3D 打印技術(shù)憑借其高柔性、高性能、靈活制造等特點(diǎn)，已成為提高航天設(shè)計(jì)和制造能力的關(guān)鍵技術(shù)，其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍將伴隨技術(shù)的創(chuàng)新而不斷拓展。具體相關(guān)企業(yè)如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.汽車制造

在汽車制造領(lǐng)域，3D 打印技術(shù)主要應(yīng)用在汽車設(shè)計(jì)制造的原型制造和模具開發(fā)等方面。汽車行業(yè)在安全性測(cè)試環(huán)節(jié)可以將部分非關(guān)鍵部件用 3D 打印的產(chǎn)品替代，加速產(chǎn)品概念驗(yàn)證流程，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速小批量工具的定制，降低成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。伴隨 3D 技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)，其在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用將逐漸深入。具體相關(guān)企業(yè)如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

5.生物醫(yī)療

在生物醫(yī)療領(lǐng)域，3D 打印技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在手術(shù)規(guī)劃模型的建立、康復(fù)醫(yī)療器械的定制等方面。3D 打印技術(shù)的應(yīng)用可以提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的自由度，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜造型及集成的功能，從而在同一個(gè)矯形器中可以變換不同的材料厚度，達(dá)到增強(qiáng)特定部位的靈活性或硬度的目的。3D 打印技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療器械定制領(lǐng)域的應(yīng)用可以滿足部分消費(fèi)者對(duì)于康復(fù)醫(yī)療器械小批量、定制化需求，如助聽器、假肢等康復(fù)醫(yī)療器械產(chǎn)品。具體相關(guān)企業(yè)如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理