一、發(fā)展背景：政策驅(qū)動(dòng)3d打印行業(yè)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

從全球3D打印行業(yè)規(guī)模來看，中國由于3d打印行業(yè)處于成長早期，相關(guān)核心技術(shù)與尖端人才不足，在全球3d打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結(jié)構(gòu)占比中排名第二，所占比重為17%。為了更好的促進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國發(fā)布了一系列措施，在2021年《關(guān)于促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)意見》中，提出運(yùn)用智能制造、生物合成、3D打印等新技術(shù)，集成組裝一批科技含量高、應(yīng)用范圍廣、節(jié)糧節(jié)水節(jié)能的農(nóng)產(chǎn)品加工工藝及配套裝備，降低農(nóng)產(chǎn)品加工物耗能耗。在2019年發(fā)布的《2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點(diǎn)》中，提出加快大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、3D打印等農(nóng)業(yè)智能技術(shù)研發(fā)，形成新興領(lǐng)域自主創(chuàng)新優(yōu)勢。

二、發(fā)展現(xiàn)狀：下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長

隨著上游原材料的品種的不斷豐富，極大的推動(dòng)了3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，也促進(jìn)該行業(yè)有消費(fèi)級(jí)市場向高端制造市場拓展。就目前而言，我國3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工程機(jī)械、航空航天、汽車、消費(fèi)&電子、醫(yī)療&牙科、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府&軍隊(duì)、建筑、其他。

在工程機(jī)械方面。其市場規(guī)模得到進(jìn)一步拓展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國3D打印行業(yè)市場規(guī)模上升趨勢明顯，在2017年市場規(guī)模只有98億元，到了2021年3D打印市場規(guī)模達(dá)到了265億元，增加了167億元，預(yù)計(jì)在2022年保持增長趨勢，市場規(guī)模達(dá)到344.5億元。

三、企業(yè)格局：企業(yè)營收上漲，研發(fā)投入增強(qiáng)

從企業(yè)競爭層次分布來看，鉑力特、先臨三維位于第二梯隊(duì)，營業(yè)收入超過5億，在2022年前三季度，鉑力特的總營業(yè)收入為5.2億元；先臨三維主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到5.48億元。其中，鉑力特是一家專注于工業(yè)級(jí)金屬增材制造的高新技術(shù)企業(yè)，其主營業(yè)收入主要是3D行業(yè)方面產(chǎn)品，對(duì)其的研發(fā)投入也呈現(xiàn)增長趨勢，到2021年，公司的研發(fā)投入達(dá)到1.14億元，占總營業(yè)收入的比重為20.69%。

而先臨三維是專注基于計(jì)算機(jī)視覺的高精度 3D 數(shù)字化軟硬件技術(shù)的科技創(chuàng)新企業(yè)，3D打印是該企業(yè)的產(chǎn)品之一，在2021年3D打印產(chǎn)品營業(yè)收入占總營業(yè)收入的比重在8%左右，公司的研發(fā)投入維1.44億元，占總營業(yè)收入的比重維25.37%。

四、發(fā)展趨勢：3D行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大，可持續(xù)發(fā)展是行業(yè)的重中之重

未來，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將仍處于高速增長期，而中國在不斷突破技術(shù)壁壘的過程中，產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí)期。在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求旺盛，應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展趨勢。隨著國家逐漸重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，行業(yè)發(fā)展順應(yīng)政策趨勢逐步做出改變。工程師和設(shè)計(jì)師將在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中重新思考設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)一體化，通過生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的輕量化零件來減少材料消耗和浪費(fèi)，從而進(jìn)一步減輕車輛和飛機(jī)的重量，提高燃油效率，從而減少溫室氣體排放和能源消耗，而且，隨著越來越多的制造商將數(shù)字文件傳輸?shù)奖镜厣a(chǎn)，而不是通過在遙遠(yuǎn)的地方運(yùn)輸貨物來交付，運(yùn)輸將大大減少，從而進(jìn)一步降低成本、能耗、廢物和排放。

關(guān)鍵詞：3D打印、應(yīng)用領(lǐng)域、企業(yè)格局、發(fā)展趨勢

一、發(fā)展背景：政策驅(qū)動(dòng)3D打印行業(yè)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

從全球3d打印行業(yè)規(guī)模來看，2021年全球3D打印市場規(guī)模達(dá)到152.44億美元，美國占全球的比重達(dá)到了40%，是當(dāng)前3d打印企業(yè)主要集中地；我國由于3d打印行業(yè)處于成長早期，相關(guān)核心技術(shù)與尖端人才不足，嚴(yán)重制約了我國當(dāng)前3d打印行業(yè)的發(fā)展，在全球3d打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結(jié)構(gòu)占比中排名第二，所占比重為17%。

在全球數(shù)字化制造的浪潮下，智能機(jī)器人、人工智能、3D打印技術(shù)得到不斷發(fā)展，雖然我國3D打印技術(shù)有所不足，產(chǎn)業(yè)還不成熟，但是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、復(fù)雜和特殊產(chǎn)品生產(chǎn)、個(gè)性化服務(wù)方面已顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢，因此，我國充分認(rèn)識(shí)到智能制造、數(shù)字化制造對(duì)我國的深刻影響，加快3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)我國由“工業(yè)大國”向“工業(yè)強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變。

在2021年《關(guān)于促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)意見》中，提出運(yùn)用智能制造、生物合成、3D打印等新技術(shù)，集成組裝一批科技含量高、應(yīng)用范圍廣、節(jié)糧節(jié)水節(jié)能的農(nóng)產(chǎn)品加工工藝及配套裝備，降低農(nóng)產(chǎn)品加工物耗能耗。在《上海市服務(wù)業(yè)擴(kuò)大開放綜合試點(diǎn)總體方案》，我國政府為強(qiáng)化國家數(shù)字服務(wù)出口基地功能，鼓勵(lì)其發(fā)展集成電路、數(shù)字文化、人工智能、信息安全等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，積極布局3D打印、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域，加快集聚一批有全球影響力的數(shù)字服務(wù)企業(yè)。在2019年發(fā)布的《2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點(diǎn)》中，提出加快大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、3D打印等農(nóng)業(yè)智能技術(shù)研發(fā)，形成新興領(lǐng)域自主創(chuàng)新優(yōu)勢。

二、發(fā)展現(xiàn)狀：下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長

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，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。從3D打印行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游行業(yè)主要包括原材料、核心硬件以及輔助工具等等；中游主要包括設(shè)備制造廠商和3D打印服務(wù)解決商；下游行業(yè)主要應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車、醫(yī)療、教育、軍事、文化等等，特殊應(yīng)用主要包括生物、食品、建筑、人像打印等等。

3D打印材料是支撐3D打印的中游環(huán)節(jié)之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，3D打印材料主要分為金屬材料和非金屬材料兩大類別，其中金屬材料主要是以粉末的形式存在，而非金屬的應(yīng)用相對(duì)廣泛，主要包括工程塑料、光敏樹脂、合成橡膠、陶瓷以及其他非金屬材料。工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的3D打印材料，具有耐沖擊性、耐熱性、抗老化性等特點(diǎn)；液態(tài)的光敏樹脂因具有固化速率快、耐高溫、光敏感性等特點(diǎn)，在制作精度較高的零件方面應(yīng)用較廣；合成橡膠具有良好的拉伸強(qiáng)度，主要適用于醫(yī)療設(shè)備、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域；陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性較好且耐腐蝕性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于航空航天、生物行業(yè)等領(lǐng)域。

隨著上游原材料的品種的不斷豐富，極大的推動(dòng)了3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，也促進(jìn)該行業(yè)有消費(fèi)級(jí)市場向高端制造市場拓展。就目前而言，我國3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工程機(jī)械、航空航天、汽車、消費(fèi)&電子、醫(yī)療&牙科、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府&軍隊(duì)、建筑、其他。在工程機(jī)械方面，3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3D打印增材技術(shù)、與CNC技術(shù)結(jié)合、改變應(yīng)機(jī)械制造格局等方面，對(duì)于提高整體的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有著重要作用；在航空航天方面，3D打印技術(shù)能快速制造一些復(fù)雜的零部件，并且還能快速修理現(xiàn)有的零部件；在汽車方面，可以應(yīng)用于汽車外形設(shè)計(jì)的研發(fā)，可以短時(shí)間內(nèi)打印出模型，同時(shí)可以快速制作造型復(fù)雜的零部件和實(shí)現(xiàn)小批量定制部件。

3D打印技術(shù)受政策影響不斷提高，加之下游行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)3D打印設(shè)備的需求量激增，進(jìn)而導(dǎo)致該行業(yè)市場規(guī)模進(jìn)一步拓展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國3D打印行業(yè)市場規(guī)模上升趨勢明顯，在2017年市場規(guī)模只有98億元，到了2021年3D打印市場規(guī)模達(dá)到了265億元，增加了167億元，預(yù)計(jì)在2022年保持增長趨勢，市場規(guī)模達(dá)到344.5億元。從2021年細(xì)分領(lǐng)域營收情況來看，3D打印設(shè)備的營收占比超過50%，位居首位，可見，其設(shè)備是3D打印行業(yè)的主要部分，其次，3D打印服務(wù)營收占比為21%，材料占比為16%。

隨著3D打印技術(shù)的不斷推廣和普及，用于個(gè)人消費(fèi)的3D打印設(shè)備銷量快速增長，根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，在2021年我國3D打印出口數(shù)量為287.3萬臺(tái)，較2020年增長了13%；2022年前三季度的出口數(shù)量為145.2萬臺(tái)，較2021年同期增長25個(gè)百分點(diǎn)。從近幾年的數(shù)據(jù)來看，中國3D打印出口數(shù)量呈現(xiàn)不斷上升的狀態(tài)，在2017-2020年間，出口數(shù)量從65.6萬臺(tái)上升到253.9萬臺(tái)，隨著基數(shù)的不斷增大，其增長率從2017年的85 %下降至2019年的42%，再上升至2020年的77%。

隨著國家政策的不斷扶持，3D打印行業(yè)技術(shù)得到持續(xù)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)量的提高。從3D打印專利申請(qǐng)量來看，在2017-2020年間，中國3D打印專利申請(qǐng)量處于不斷上漲的趨勢，從2017年的5718項(xiàng)增加到2020年的7501項(xiàng)，到2021年專利申請(qǐng)量逐漸下降，降至6618項(xiàng)，較2020年下降了12%，2022年其專利申請(qǐng)量也處于下降趨勢，為3597項(xiàng)，較2021年整年減少3021項(xiàng)。

（注：2022年數(shù)據(jù)截止到2022年12月7日）

三、企業(yè)格局：企業(yè)營收上漲，研發(fā)投入增強(qiáng)

在2021年中國3D打印行業(yè)營業(yè)收入過億的企業(yè)有50家，這50家企業(yè)全年總營業(yè)收入約為110億元，而2020年?duì)I收過億的相關(guān)企業(yè)只有32家，同比上升了56%。從企業(yè)競爭層次分布來看，創(chuàng)想三維、縱維立方位于第一梯隊(duì)，其營業(yè)收入超過10億人民幣；位于第二梯隊(duì)的是鉑力特、先臨三維、聯(lián)泰科技，營業(yè)收入超過5億；第三梯隊(duì)的是光華偉業(yè)、金石三維，營業(yè)收入超過2億，可見，頭部企業(yè)與第二第三梯隊(duì)的營業(yè)收入差距不大；威拉里、極光科技位于第四梯隊(duì)，營業(yè)收入超5千萬人民幣。

鉑力特是一家專注于工業(yè)級(jí)金屬增材制造的高新技術(shù)企業(yè)，整體實(shí)力在國內(nèi)外金屬增材制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。公司圍繞金屬增材制造產(chǎn)業(yè)鏈，開展金屬 3D 打印設(shè)備、金屬 3D 打印定制化產(chǎn)品及金屬 3D 打印原材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，同時(shí)亦向客戶提供金屬 3D 打印工藝設(shè)計(jì)開發(fā)及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。從企業(yè)總營業(yè)收入來看，在2017-2021年間，鉑力特營業(yè)收入從2017年的2.2億元增長到2021年的5.52億元，到2022年前三季度，該公司的總營業(yè)收入為5.2億元。

先臨三維是專注基于計(jì)算機(jī)視覺的高精度 3D 數(shù)字化軟硬件技術(shù)的科技創(chuàng)新企業(yè)，主要從事齒科數(shù)字化和專業(yè) 3D 掃描設(shè)備及軟件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，總營業(yè)收入在2017-2021年間處于上升趨勢，但是在2020年受新冠疫情影響，主營業(yè)務(wù)收入下降，在2021年又逐漸增長至5.67億元，到2022年前三季度，該公司的主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到5.48億元。在3D打印方面，齒科 3D 打印機(jī)是公司自主研發(fā)的齒科數(shù)字化產(chǎn)品，其營業(yè)收入從2019年的1.9億元降至2021年的0.46億元。

從企業(yè)毛利率來看，鉑力特和先臨三維兩家企業(yè)毛利率整體呈上升趨勢，其中鉑力特毛利率從2017增長至2020年，在2020年達(dá)到近幾年的最高，為52.72%，到2021年毛利率逐漸下滑，降至48.23%。先臨三維毛利率在2019年下降，從2018年的51.98%下降到2019年49.17%，在此之后，毛利率逐漸增長，到2021年先臨三維毛利率增長至59.87%，較2020年毛利率上升了10.20%。

從企業(yè)研發(fā)投入來看，鉑力特堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研融合的戰(zhàn)略方向，當(dāng)前在多方面競爭優(yōu)勢顯著，在2017-2021年間，鉑力特的研發(fā)投入一直處于增長狀態(tài)，到2021年，公司的研發(fā)投入達(dá)到1.14億元，占總營業(yè)收入的比重為20.69%。先臨三維通過自主研發(fā)，可以提高3D打印設(shè)備的延展性和穩(wěn)定性，利于后續(xù)研發(fā)能力的提升，并且便于上下游原材料、軟件的對(duì)接，以及軟件、產(chǎn)品升級(jí)換代，其研發(fā)投入在2020年受疫情影響下降，到2021年有上升至1.44億元，占總營業(yè)收入的比重為25.37%。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2023-2029年中國3D打印行業(yè)發(fā)展模式分析及未來前景規(guī)劃報(bào)告》

四、發(fā)展趨勢：3D行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大，可持續(xù)發(fā)展是行業(yè)的重中之重

1、需求持續(xù)擴(kuò)容，未來3D打印行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?/strong>

眾所周知，科技創(chuàng)新在各行各業(yè)的發(fā)展中都起到至關(guān)重要的作用，3D打印行業(yè)也是如此。隨著全球3D技術(shù)的發(fā)展和推廣，對(duì)3D打印材料行業(yè)的需求不斷增加，3D打印行業(yè)技術(shù)的特殊性對(duì)材料行業(yè)的依賴性較大，使得3D打印材料行業(yè)的市場參與者逐漸增多，行業(yè)利潤有所增加，3D打印材料的技術(shù)壁壘也將進(jìn)一步增加，可見，行業(yè)仍需加大研發(fā)投入力度，以擴(kuò)大3D打印行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域。

預(yù)計(jì)未來十年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將仍處于高速增長期，而中國在不斷突破技術(shù)壁壘的過程中，產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí)期。在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求旺盛，應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展趨勢。未來，3D打印技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從簡單的概念模型向功能部件直接制造方向發(fā)展，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/div>

2、可持續(xù)生產(chǎn)是3D行業(yè)重要的發(fā)展方向

近年來，國家逐漸重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，行業(yè)發(fā)展順應(yīng)政策趨勢逐步做出改變。此前，傳統(tǒng)的制造工藝在設(shè)計(jì)時(shí)很少考慮到環(huán)境問題，大約有三分之一的碳排放都與產(chǎn)品的生產(chǎn)和物流有關(guān)。而3D打印能很好的減少制造行業(yè)所生產(chǎn)的廢棄物、二氧化碳等排放，加之當(dāng)前輕量化的推出，有利于3D行業(yè)在汽車、飛機(jī)等方面的應(yīng)用。

工程師和設(shè)計(jì)師將在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中重新思考設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)一體化，通過生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的輕量化零件來減少材料消耗和浪費(fèi)，從而進(jìn)一步減輕車輛和飛機(jī)的重量，提高燃油效率，從而減少溫室氣體排放和能源消耗，而且，隨著越來越多的制造商將數(shù)字文件傳輸?shù)奖镜厣a(chǎn)，而不是通過在遙遠(yuǎn)的地方運(yùn)輸貨物來交付，運(yùn)輸將大大減少，從而進(jìn)一步降低成本、能耗、廢物和排放。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢發(fā)布的《2023-2029年中國3D打印行業(yè)發(fā)展模式分析及未來前景規(guī)劃報(bào)告》。

來源：智研咨詢

一、發(fā)展背景：政策驅(qū)動(dòng)3d打印行業(yè)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

從全球3D打印行業(yè)規(guī)模來看，中國由于3d打印行業(yè)處于成長早期，相關(guān)核心技術(shù)與尖端人才不足，在全球3d打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結(jié)構(gòu)占比中排名第二，所占比重為17%。為了更好的促進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國發(fā)布了一系列措施，在2021年《關(guān)于促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)意見》中，提出運(yùn)用智能制造、生物合成、3D打印等新技術(shù)，集成組裝一批科技含量高、應(yīng)用范圍廣、節(jié)糧節(jié)水節(jié)能的農(nóng)產(chǎn)品加工工藝及配套裝備，降低農(nóng)產(chǎn)品加工物耗能耗。在2019年發(fā)布的《2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點(diǎn)》中，提出加快大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、3D打印等農(nóng)業(yè)智能技術(shù)研發(fā)，形成新興領(lǐng)域自主創(chuàng)新優(yōu)勢。

二、發(fā)展現(xiàn)狀：下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長

隨著上游原材料的品種的不斷豐富，極大的推動(dòng)了3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，也促進(jìn)該行業(yè)有消費(fèi)級(jí)市場向高端制造市場拓展。就目前而言，我國3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工程機(jī)械、航空航天、汽車、消費(fèi)&電子、醫(yī)療&牙科、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府&軍隊(duì)、建筑、其他。

在工程機(jī)械方面。其市場規(guī)模得到進(jìn)一步拓展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國3D打印行業(yè)市場規(guī)模上升趨勢明顯，在2017年市場規(guī)模只有98億元，到了2021年3D打印市場規(guī)模達(dá)到了265億元，增加了167億元，預(yù)計(jì)在2022年保持增長趨勢，市場規(guī)模達(dá)到344.5億元。

三、企業(yè)格局：企業(yè)營收上漲，研發(fā)投入增強(qiáng)

從企業(yè)競爭層次分布來看，鉑力特、先臨三維位于第二梯隊(duì)，營業(yè)收入超過5億，在2022年前三季度，鉑力特的總營業(yè)收入為5.2億元；先臨三維主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到5.48億元。其中，鉑力特是一家專注于工業(yè)級(jí)金屬增材制造的高新技術(shù)企業(yè)，其主營業(yè)收入主要是3D行業(yè)方面產(chǎn)品，對(duì)其的研發(fā)投入也呈現(xiàn)增長趨勢，到2021年，公司的研發(fā)投入達(dá)到1.14億元，占總營業(yè)收入的比重為20.69%。

而先臨三維是專注基于計(jì)算機(jī)視覺的高精度 3D 數(shù)字化軟硬件技術(shù)的科技創(chuàng)新企業(yè)，3D打印是該企業(yè)的產(chǎn)品之一，在2021年3D打印產(chǎn)品營業(yè)收入占總營業(yè)收入的比重在8%左右，公司的研發(fā)投入維1.44億元，占總營業(yè)收入的比重維25.37%。

四、發(fā)展趨勢：3D行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大，可持續(xù)發(fā)展是行業(yè)的重中之重

未來，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將仍處于高速增長期，而中國在不斷突破技術(shù)壁壘的過程中，產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí)期。在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求旺盛，應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展趨勢。隨著國家逐漸重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，行業(yè)發(fā)展順應(yīng)政策趨勢逐步做出改變。工程師和設(shè)計(jì)師將在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中重新思考設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)一體化，通過生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的輕量化零件來減少材料消耗和浪費(fèi)，從而進(jìn)一步減輕車輛和飛機(jī)的重量，提高燃油效率，從而減少溫室氣體排放和能源消耗，而且，隨著越來越多的制造商將數(shù)字文件傳輸?shù)奖镜厣a(chǎn)，而不是通過在遙遠(yuǎn)的地方運(yùn)輸貨物來交付，運(yùn)輸將大大減少，從而進(jìn)一步降低成本、能耗、廢物和排放。

關(guān)鍵詞：3D打印、應(yīng)用領(lǐng)域、企業(yè)格局、發(fā)展趨勢

一、發(fā)展背景：政策驅(qū)動(dòng)3D打印行業(yè)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

從全球3d打印行業(yè)規(guī)模來看，2021年全球3D打印市場規(guī)模達(dá)到152.44億美元，美國占全球的比重達(dá)到了40%，是當(dāng)前3d打印企業(yè)主要集中地；我國由于3d打印行業(yè)處于成長早期，相關(guān)核心技術(shù)與尖端人才不足，嚴(yán)重制約了我國當(dāng)前3d打印行業(yè)的發(fā)展，在全球3d打印行業(yè)規(guī)模區(qū)域結(jié)構(gòu)占比中排名第二，所占比重為17%。

在全球數(shù)字化制造的浪潮下，智能機(jī)器人、人工智能、3D打印技術(shù)得到不斷發(fā)展，雖然我國3D打印技術(shù)有所不足，產(chǎn)業(yè)還不成熟，但是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、復(fù)雜和特殊產(chǎn)品生產(chǎn)、個(gè)性化服務(wù)方面已顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢，因此，我國充分認(rèn)識(shí)到智能制造、數(shù)字化制造對(duì)我國的深刻影響，加快3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)我國由“工業(yè)大國”向“工業(yè)強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變。

在2021年《關(guān)于促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)減損增效的指導(dǎo)意見》中，提出運(yùn)用智能制造、生物合成、3D打印等新技術(shù)，集成組裝一批科技含量高、應(yīng)用范圍廣、節(jié)糧節(jié)水節(jié)能的農(nóng)產(chǎn)品加工工藝及配套裝備，降低農(nóng)產(chǎn)品加工物耗能耗。在《上海市服務(wù)業(yè)擴(kuò)大開放綜合試點(diǎn)總體方案》，我國政府為強(qiáng)化國家數(shù)字服務(wù)出口基地功能，鼓勵(lì)其發(fā)展集成電路、數(shù)字文化、人工智能、信息安全等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，積極布局3D打印、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域，加快集聚一批有全球影響力的數(shù)字服務(wù)企業(yè)。在2019年發(fā)布的《2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點(diǎn)》中，提出加快大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、3D打印等農(nóng)業(yè)智能技術(shù)研發(fā)，形成新興領(lǐng)域自主創(chuàng)新優(yōu)勢。

二、發(fā)展現(xiàn)狀：下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增長

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，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。從3D打印行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游行業(yè)主要包括原材料、核心硬件以及輔助工具等等；中游主要包括設(shè)備制造廠商和3D打印服務(wù)解決商；下游行業(yè)主要應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車、醫(yī)療、教育、軍事、文化等等，特殊應(yīng)用主要包括生物、食品、建筑、人像打印等等。

3D打印材料是支撐3D打印的中游環(huán)節(jié)之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，3D打印材料主要分為金屬材料和非金屬材料兩大類別，其中金屬材料主要是以粉末的形式存在，而非金屬的應(yīng)用相對(duì)廣泛，主要包括工程塑料、光敏樹脂、合成橡膠、陶瓷以及其他非金屬材料。工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的3D打印材料，具有耐沖擊性、耐熱性、抗老化性等特點(diǎn)；液態(tài)的光敏樹脂因具有固化速率快、耐高溫、光敏感性等特點(diǎn)，在制作精度較高的零件方面應(yīng)用較廣；合成橡膠具有良好的拉伸強(qiáng)度，主要適用于醫(yī)療設(shè)備、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域；陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性較好且耐腐蝕性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于航空航天、生物行業(yè)等領(lǐng)域。

隨著上游原材料的品種的不斷豐富，極大的推動(dòng)了3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，也促進(jìn)該行業(yè)有消費(fèi)級(jí)市場向高端制造市場拓展。就目前而言，我國3D打印行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工程機(jī)械、航空航天、汽車、消費(fèi)&電子、醫(yī)療&牙科、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府&軍隊(duì)、建筑、其他。在工程機(jī)械方面，3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3D打印增材技術(shù)、與CNC技術(shù)結(jié)合、改變應(yīng)機(jī)械制造格局等方面，對(duì)于提高整體的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有著重要作用；在航空航天方面，3D打印技術(shù)能快速制造一些復(fù)雜的零部件，并且還能快速修理現(xiàn)有的零部件；在汽車方面，可以應(yīng)用于汽車外形設(shè)計(jì)的研發(fā)，可以短時(shí)間內(nèi)打印出模型，同時(shí)可以快速制作造型復(fù)雜的零部件和實(shí)現(xiàn)小批量定制部件。

3D打印技術(shù)受政策影響不斷提高，加之下游行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)3D打印設(shè)備的需求量激增，進(jìn)而導(dǎo)致該行業(yè)市場規(guī)模進(jìn)一步拓展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國3D打印行業(yè)市場規(guī)模上升趨勢明顯，在2017年市場規(guī)模只有98億元，到了2021年3D打印市場規(guī)模達(dá)到了265億元，增加了167億元，預(yù)計(jì)在2022年保持增長趨勢，市場規(guī)模達(dá)到344.5億元。從2021年細(xì)分領(lǐng)域營收情況來看，3D打印設(shè)備的營收占比超過50%，位居首位，可見，其設(shè)備是3D打印行業(yè)的主要部分，其次，3D打印服務(wù)營收占比為21%，材料占比為16%。

隨著3D打印技術(shù)的不斷推廣和普及，用于個(gè)人消費(fèi)的3D打印設(shè)備銷量快速增長，根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，在2021年我國3D打印出口數(shù)量為287.3萬臺(tái)，較2020年增長了13%；2022年前三季度的出口數(shù)量為145.2萬臺(tái)，較2021年同期增長25個(gè)百分點(diǎn)。從近幾年的數(shù)據(jù)來看，中國3D打印出口數(shù)量呈現(xiàn)不斷上升的狀態(tài)，在2017-2020年間，出口數(shù)量從65.6萬臺(tái)上升到253.9萬臺(tái)，隨著基數(shù)的不斷增大，其增長率從2017年的85 %下降至2019年的42%，再上升至2020年的77%。

隨著國家政策的不斷扶持，3D打印行業(yè)技術(shù)得到持續(xù)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)量的提高。從3D打印專利申請(qǐng)量來看，在2017-2020年間，中國3D打印專利申請(qǐng)量處于不斷上漲的趨勢，從2017年的5718項(xiàng)增加到2020年的7501項(xiàng)，到2021年專利申請(qǐng)量逐漸下降，降至6618項(xiàng)，較2020年下降了12%，2022年其專利申請(qǐng)量也處于下降趨勢，為3597項(xiàng)，較2021年整年減少3021項(xiàng)。

（注：2022年數(shù)據(jù)截止到2022年12月7日）

三、企業(yè)格局：企業(yè)營收上漲，研發(fā)投入增強(qiáng)

在2021年中國3D打印行業(yè)營業(yè)收入過億的企業(yè)有50家，這50家企業(yè)全年總營業(yè)收入約為110億元，而2020年?duì)I收過億的相關(guān)企業(yè)只有32家，同比上升了56%。從企業(yè)競爭層次分布來看，創(chuàng)想三維、縱維立方位于第一梯隊(duì)，其營業(yè)收入超過10億人民幣；位于第二梯隊(duì)的是鉑力特、先臨三維、聯(lián)泰科技，營業(yè)收入超過5億；第三梯隊(duì)的是光華偉業(yè)、金石三維，營業(yè)收入超過2億，可見，頭部企業(yè)與第二第三梯隊(duì)的營業(yè)收入差距不大；威拉里、極光科技位于第四梯隊(duì)，營業(yè)收入超5千萬人民幣。

鉑力特是一家專注于工業(yè)級(jí)金屬增材制造的高新技術(shù)企業(yè)，整體實(shí)力在國內(nèi)外金屬增材制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。公司圍繞金屬增材制造產(chǎn)業(yè)鏈，開展金屬 3D 打印設(shè)備、金屬 3D 打印定制化產(chǎn)品及金屬 3D 打印原材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，同時(shí)亦向客戶提供金屬 3D 打印工藝設(shè)計(jì)開發(fā)及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。從企業(yè)總營業(yè)收入來看，在2017-2021年間，鉑力特營業(yè)收入從2017年的2.2億元增長到2021年的5.52億元，到2022年前三季度，該公司的總營業(yè)收入為5.2億元。

先臨三維是專注基于計(jì)算機(jī)視覺的高精度 3D 數(shù)字化軟硬件技術(shù)的科技創(chuàng)新企業(yè)，主要從事齒科數(shù)字化和專業(yè) 3D 掃描設(shè)備及軟件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，總營業(yè)收入在2017-2021年間處于上升趨勢，但是在2020年受新冠疫情影響，主營業(yè)務(wù)收入下降，在2021年又逐漸增長至5.67億元，到2022年前三季度，該公司的主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到5.48億元。在3D打印方面，齒科 3D 打印機(jī)是公司自主研發(fā)的齒科數(shù)字化產(chǎn)品，其營業(yè)收入從2019年的1.9億元降至2021年的0.46億元。

從企業(yè)毛利率來看，鉑力特和先臨三維兩家企業(yè)毛利率整體呈上升趨勢，其中鉑力特毛利率從2017增長至2020年，在2020年達(dá)到近幾年的最高，為52.72%，到2021年毛利率逐漸下滑，降至48.23%。先臨三維毛利率在2019年下降，從2018年的51.98%下降到2019年49.17%，在此之后，毛利率逐漸增長，到2021年先臨三維毛利率增長至59.87%，較2020年毛利率上升了10.20%。

從企業(yè)研發(fā)投入來看，鉑力特堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研融合的戰(zhàn)略方向，當(dāng)前在多方面競爭優(yōu)勢顯著，在2017-2021年間，鉑力特的研發(fā)投入一直處于增長狀態(tài)，到2021年，公司的研發(fā)投入達(dá)到1.14億元，占總營業(yè)收入的比重為20.69%。先臨三維通過自主研發(fā)，可以提高3D打印設(shè)備的延展性和穩(wěn)定性，利于后續(xù)研發(fā)能力的提升，并且便于上下游原材料、軟件的對(duì)接，以及軟件、產(chǎn)品升級(jí)換代，其研發(fā)投入在2020年受疫情影響下降，到2021年有上升至1.44億元，占總營業(yè)收入的比重為25.37%。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2023-2029年中國3D打印行業(yè)發(fā)展模式分析及未來前景規(guī)劃報(bào)告》

四、發(fā)展趨勢：3D行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大，可持續(xù)發(fā)展是行業(yè)的重中之重

1、需求持續(xù)擴(kuò)容，未來3D打印行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?/strong>

眾所周知，科技創(chuàng)新在各行各業(yè)的發(fā)展中都起到至關(guān)重要的作用，3D打印行業(yè)也是如此。隨著全球3D技術(shù)的發(fā)展和推廣，對(duì)3D打印材料行業(yè)的需求不斷增加，3D打印行業(yè)技術(shù)的特殊性對(duì)材料行業(yè)的依賴性較大，使得3D打印材料行業(yè)的市場參與者逐漸增多，行業(yè)利潤有所增加，3D打印材料的技術(shù)壁壘也將進(jìn)一步增加，可見，行業(yè)仍需加大研發(fā)投入力度，以擴(kuò)大3D打印行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域。

預(yù)計(jì)未來十年，全球3D打印產(chǎn)業(yè)將仍處于高速增長期，而中國在不斷突破技術(shù)壁壘的過程中，產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí)期。在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)饘?D打印的需求旺盛，應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展趨勢。未來，3D打印技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從簡單的概念模型向功能部件直接制造方向發(fā)展，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/div>

2、可持續(xù)生產(chǎn)是3D行業(yè)重要的發(fā)展方向

近年來，國家逐漸重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，行業(yè)發(fā)展順應(yīng)政策趨勢逐步做出改變。此前，傳統(tǒng)的制造工藝在設(shè)計(jì)時(shí)很少考慮到環(huán)境問題，大約有三分之一的碳排放都與產(chǎn)品的生產(chǎn)和物流有關(guān)。而3D打印能很好的減少制造行業(yè)所生產(chǎn)的廢棄物、二氧化碳等排放，加之當(dāng)前輕量化的推出，有利于3D行業(yè)在汽車、飛機(jī)等方面的應(yīng)用。

工程師和設(shè)計(jì)師將在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中重新思考設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)一體化，通過生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的輕量化零件來減少材料消耗和浪費(fèi)，從而進(jìn)一步減輕車輛和飛機(jī)的重量，提高燃油效率，從而減少溫室氣體排放和能源消耗，而且，隨著越來越多的制造商將數(shù)字文件傳輸?shù)奖镜厣a(chǎn)，而不是通過在遙遠(yuǎn)的地方運(yùn)輸貨物來交付，運(yùn)輸將大大減少，從而進(jìn)一步降低成本、能耗、廢物和排放。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢發(fā)布的《2023-2029年中國3D打印行業(yè)發(fā)展模式分析及未來前景規(guī)劃報(bào)告》。

來源：智研咨詢