全球3D打印产业发展分析.docx

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1、全球3D打印产业发展分析1全球3D打印产业总体状况1.1产业发展历程1984年3D打印机诞生CharlesHull,3DSystem联合创始人,发明了“快速成型”技术一个立体物品可以被3D数字建模。1992年快速成型零部件世界上第一个快速成型机器由3DSystem公司制造。这个部件看起来像一个由固体蜂蜜一层层叠加起来的东西，虽然不完美,但却证明了：高度复杂的零件，可以在一夜之内被3D打印出来。1999年再生器官世界上第一个实验室培养的器官植入人体，一个年轻人接受了用3D合成的膀胱。这项技术开启了再生器官一一的探索之路。这些器官用患者自己的细胞制成，基本没有排斥反应的风险。2002年第一个正常运

2、转的3D肾WakeForest研究所的科学家在一个动物体内模拟制造了一个3D打印的肾脏：能够过滤血液、稀释尿液。2005年3D打印开源实验室Bath大学的AdrainBowyer博士创办了RepRap实验室，一个制造3D打印机的开源实验室。RepRap的愿景是，让制造变得民主化，让制造欲的人们可以用低廉的价格自己造东西。2006年实现多种材料3D打印3D打印机制造商和材料供应商Objet,创造了一台能打印多种材料的3D打印机，允许单一物体内同时使用不同密度的材料共同打印。2008年第一台可“打印自己”的3D打印机RepRap实验室推出了；达尔文；，第一台可以打印自己几乎每一个部件的3D打印机，

3、允许使用者打印出更多物品分享给朋友。2009年从细胞到血管生物打印创新者Organovo,用GaborForgacs博士的器官打印技术和一台3D生物打印机，打印出第一条血管。2010年,太尔时代推出了UP!Plus,成为当时世界上首款桌面型3D打印机。2011年第一架3D打印的飞机Southampton大学的工程师设计和制造了世界上第一架3D打印飞机。这台无人驾驶机花费了5000英镑、7天时间制造。3D打印让机翼呈现流畅的椭圆形，有助于提高空气动力效率，最大程度地减少了阻力。2012年首家3D打印店MakerBot在纽约曼哈顿开出了第一家3D打印店。在店里，你可以了解3D打印的工作原理，带走打

4、印好的产品。2012年11月，OnlOte3D作为世界上第一家3D打印照相馆在日本东京原宿区试营业。2012年12月31日，中国首家3D打印照相馆也在西安面向公众开放。1.2 行业发展态势2013年2月，美国总统奥巴马在国情咨文演讲中重点强调了3D打印技术的重要性，从而掀起了全世界的3D打印行业发展热潮。“3D打印”俗称“增材制造”，是一种三维立体成型技术，即一种累积制造技术，以一种3D数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。据统计，2013年全球3D打印市场规模约40亿美元，我国约3亿美元；预计三年内我国3D打印市场规模将达到

5、100亿元人民币以上。目前由工信部主持的国家增材制造发展推进计划已初步制订完成，计划将在年内出台。国家对3D打印的发展目标包括：到2017年初步建立3D打印（增材制造）技术创新体系，培育5-10家年产值超过5亿元人民币、具有较强研发和应用能力的3D打印（增材制造）企业，并在全国形成一批研发及产业化示范基地等。此外，国家将支持3D打印企业境内外上市、发行非金融企业债等融资工具，征求意见稿拟定了金属材料增材制造、非金属材料增材制造、医用材料增材制造、设计及工艺软件、3D打印（增材制造）装备关键零部件五大3D产业重点发展方向。预计今年中国3D打印的产值可以再翻一番，有望达到40亿-50亿元人民币。我

6、国也设定了加快3D产业化进程，工信部将推3D打印技术路线图。工业和信息化部副部长苏波在2012年增材制造技术国际论坛暨第六届全国增材制造技术（即“3D打印”）学术会议上表示，工信部将推动“3D打印”产业化，“3D打印”发展路线图和中长期发展战略即将制定，加强顶层设计和统筹规划，组织研究制定增材制造技术路线图、增材制造业中长期发展战略，推动完善增材制造技术规范与标准制定。1.3 行业发展周期根据生命周期理论的销售增长率划分法：销售增长率大于10%为成长期，0.1%T0%为投入期或成熟期，小于0则为衰退期。生命周期理论认为，行业的生命周期一般有一百年到几百年的时间，最短的也有60年左右，由于3D打

7、印产品与人类的物质文化生活息息相关，所以至少能够肯定造3D打印业的生命周期将会是很长的。由于我们无法得知未来该行业的发展情况，况且生命周期理论是一种事后分析，我们也不好肯定该行业的成熟期到何时结束，即延续多长时间。需要说明的是：由于行业生命周期曲线忽略了具体产品的差异，因此尽管整个行业已开始由成长期向成熟期转变，但若细分行业中某个产品，则其所处的生命周期阶段可能不一致。也即是说尽管3D打印行业已经进入了成熟期，但是某些产品或品种可能还是处在成长期阶段。其次，行业的生、灭、兴、衰是客观存在，而生命周期阶段的划分纯粹为理想化抽象的过程。在现实中有的行业的生命周期曲线可能相当复杂，没什么规律性，可能

8、并非完全似理论上所认为的那样。譬如有些行业在进入成熟期后可能又会回到成长期。再有，一个国家的需求结构、资源禀赋、要素供给、政府政策等因素也会对行业的发展产生重大影响，而这些因素很难定量地反映到行业生命周期之中。1. 4产业规模状况近年来，3D打印市场高速发展，个人3D打印市场也已开启。从1994年到2011年，全球3D打印机市场规模一直保持高速增长态势，复合增长率达到了17.6%02011年全球个人3D打印设备销售量呈现爆发式增长，销售量从5987台猛增至23265台，增幅接近300%,大幅超过商用3D打印设备增速。1.5 产业排名状况3D打印技术的出现激起了人们无比的热情并勾起了人们无限的遐

9、想。它带来的不仅仅差异化生产成本的下降，也不仅仅只是引发制造业的革命，而是从根本上改变了人们日常看待世界的方式一一我们眼中的物体不再是由一个个组件和部分构成，而是由一个个粒子构成。因而3D打印也被认为是未来30年最具发展潜力的新型技术之一。1.6 市场消费调查全球领先的信息技术研究和顾问公司Gartner日前发布最新预测，2015年全球3D打印机出货量将达21.7万台，高于2014年的10.8万台。2015至2018年期间，3D打印机出货量每年均将成倍增长，预计到2018年将超过230万台。Gartner研究副总裁PeteBaSiIiere表示：“3D打印机市场正处于转折点，自30年前3D打印

10、机被发明以来，单位出货量每年的增长率都停留在个位数到十位数的低水平，但2015年起将可望大幅增长。这些预测数据看起来激进，但须知即使2018年销售量如我们预期般达到了230万台，亦只是全球消费、商用以及政府采购相关市场潜力的一小部分而已J3D打印机市场由7大技术构建而成。2018年之前材料挤制成型技术将带领市场增长，主要因为100O美元以下的3D打印机开始广为全球消费者所采用消费级”3D打印机市场的主要增长驱动力来自于低廉的价格、提升的性能以及在全球各地都能买得到。而“企业级”3D打印机市场的主要增长驱动力则是可通过3D打印技术进行原型设计并生产成品,再加上3D打印机成本下降、品质提升，且可用

11、材料日益多元。Basiliere进一步指出：“挤制成型材料的出货量大幅增长是推动3D打印机相关预测上调的主要因素。新的供应商纷纷进军该市场，有的是直接投资，有的则是通过众筹项目，这些几乎每天都在发生。这些供应商利用早期挤制成型技术专利到期的契机，生产出低成本、低价格的设备，目标瞄准一般消费大众。”最终用户在3D打印机上的支出随技术与出货量而有所不同，但其他的市场因素也会产生一定的影响。全球各地大量初创型与小型公司利用现有低技术门槛打入500美元以下消费3D打印机市场，对挤制成型材料的支出产生影响。这些初创型与小型公司的营收是否足以支付生产与日常管理成本，以及服务、销售、渠道拓展、研发、业主利润

12、等仍有待观察。由于市场对相关设备的需求增加，诸如定向能量沉积及粉床融合等技术的供应商，未来反而能够随着对其设备需求提升而稳住价格，并以各种方式提升价值，不必付出高昂代价大打价格战以吸引并留住企业客户。根据Gartner预测，终端使用者在挤制成型材料方面的支持将从2015年的7.89亿美元增加到2018年的约69亿美元。整体来说，最终用户在3D打印机方面的支出可望从2015年的16亿美元增加至2018年的134亿美元。光聚合固化技术、材料喷涂成型等技术将是带动增长的主要来源，在消费与企业级市场的接受度将会越来越高。产品平均售价也随着技术与市场因素而有所不同。每个市场状况不尽相同,包括设备组合、价

13、格与买房需求，都会影响任何一个技术领域中所有3D打印机的平均价格。Basiliere认为：“头几年里3D打印机制造商将尽全力推出新功能并提升性能，而不会采取降价的策略。因此，多种技术的平均售价可望提升，或是在2014及2015年价格上升后逐渐下降。采用定向能量沉积技术的3D打印机价格最高,其次为粉床融合技术。材料挤制成型打印机与光聚合固化打印机的平均售价可望下降，这是因为越来越多厂商进入市场，利用这两项技术推出价格区间较低的产品J以价格区间来区分出货量则要看采用的是哪种3D打印机技术。特别值得留意的包括价格最低的1到1000美元区间，还有多半采用材料挤制成型技术的1001至2500美元价格区间

14、。2014年，价格低于1000美元的3D打印机占整体价格区间的11.6%,但到了2018年，它在1至2500美元价格区间的占比将增加至28.l%o由于消费与企业用市场逐渐采用3D打印机，GartnCr预测，随着越来越多企业组织采用低端和中端打印机来进行测试与实验，像这样价格区间增长速度大不相同的情况将逐渐弱化。展望未来，“即插即印”功能将自2015年起推动3D打印机市场增长。生态系统仍将维持复杂态势，但制造入门级材料挤制成型打印机的厂商，开始在产品中纳入相对简单的“即插即印功能。像同步材料OCked-inmaterials）这类往往只见于特定品牌2D打印墨盒的功能，让材料顺利运作的可能性达到最

15、高。还有自动平台校正与加热建构槽技术，都能让安装与运行更为简便，消费者可轻松启动打印功能，成功制造出3D物品。因此，到2016年，1000美元以下3D打印机市场将有10%的产品具备即插即印功能。BaSiIiere认为，这股趋势将加速发展，原本市场是以习惯使用开源方式且不受单一厂商束缚的早期采用者为主，将逐渐演化成以一般消费者为主流。这些早期采用者将对3D打印机利用开源的初衷发生变化而大感不满，绝大部分的主流消费者只需要“即插即印”功能所提供的简单一致的操作功能就能满足。1.7 产业发展变化世界各国正在不断加强3D打印技术的研发及应用。欧盟和美国引领着世界3D打印技术的发展，并在该技术的应用和推

16、广领域获得先机。美国将“3D打印”研发中心作为新建的15个国家制造创新中心之首，政府直接投资3000万美元进行支持；近日，美国国家航空航天局和洛克达因公司共同完成了3D打印火箭发动机喷射器的测试，工时和成本骤降，全尺寸3D打印零件将是未来美国开发的重点方向；欧洲也十分重视对3D打印技术的研发应用，英国经济学人杂志是最早将3D打印称为“第三次工业革命的引擎”的媒体；2013年10月份，欧洲航天局公布了“将3D打印带入金属时代”的计划，旨在为宇宙飞船、飞机和聚变项目制造零部件，最终的目标是采用3D打印技术实现由一整块金属构成、不需要焊接或熔合的整颗卫星的整体制造；澳大利亚在2013年制定了金属3D打印技术路线,并于2013年6月揭牌成立“中澳轻金属联合研究中心（3D打印）；德国将“选择性激光熔结技术”列入“德国光子学研究”；日本着力推动3D打印产业链后端，不断尝试将