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2016年中国3D打印行业步入快速发展期、增长潜力巨大(图)

2016年05月31日 14:25:20字号:T|T

    3D 打印,学名为增材制造(Additive Manufacturing,AM),是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合,是先进制造业的重要组成部分。3D 打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、军事以及其他领域都有所应用。

    “增材制造”的理念区别于传统的“减材制造”制造。后者一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,得到零部件,再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同,无需模具就能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法、自下而上地生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,从而很大地提高生产效率并降低成本。

    人类历史上,前两次工业革命本质上均是消耗煤炭、石油等不可再生能源而维持的社会化大生产,如18 世纪 30 年代产生以蒸汽为能源代表的第一次工业革命,19 世纪 70 年代酝酿发生了电力驱动下的第二次工业革命,改变了主要的能源动力,生产效率再一次大大提高。而这次以 3D 打印技术为驱动的第三次工业革命的兴起,使用的能源是清洁的、可循环利用,可再生的,不受限于空间分布。能源传递的方式从原来集中式输送转变为分布式共享。第三次工业革命中,我们使用到的能源网,将如同互联网络一样,每家每户都装配有“发动机”,收集自然界的一切能量物质,生产出自己需要的产品,并将多余的产品拿出去交换分享。所以,以 3D 打印技术为驱动的第三次工业革命的本质是能源的革命,新的能源分布的方式决定了我们的生产模式,将商品生产推向多元化、个性化,最终影响到社会化的生产、生活方式,带来整个社会活动的变迁。

    经过三十年的发展,3D 打印行业已经步入快速发展期,甚至已经上升到各国战略层面,成为政策的宠儿。Wohlers Associates 发布的报告中指出,2009 - 2014 年全球 3D 打印市场快速增长,平均增速约 30%。

    从全球市场规模上看,3D 打印产业将维持高增长率,预测到 2018 年全球 3D 打印机市场将增长至 211 亿美元(约合人民币 1400 亿元),在 2012 - 2018 年期间,全球 3D 打印机出货量年均复合增长率为 106.6%,同期内营收增幅为 87.7%。

    3D 打印技术向制造商提供了通过创新提高竞争力的能力,以及把产品开发转化成核心优势的机遇。虽然 3D 打印行业近几年保持较高增速,但是我们也应该看到现阶段的 3D 打印技术,特别是应用于消费级 3D打印机上的技术,仍处于初级阶段,工业级打印距离颠覆传统制造业也有很远的距离要走,目前也仅是局限在航空航天、汽车、电子配件等有限的领域内小批量使用,未来的发展空间将非常广阔。

2009-2014年全球3D 打印产业市场规模统计

数据来源:Wohlers Associates

2016-2018年全球3D 打印产业市场前景预测

数据来源:Wohlers Associates

    中国 3D 打印行业增长潜力巨大

    在世界范围内,美国 3D 打印机的数量占据全球的 40%,德国和日本分别占据 10%,中国占据 8.5%。3D打印行业已经初步形成了以美国为龙头,德国和日本跟随,中国是后起之秀的格局。

    目前 3D 打印技术最强的国家是美国、德国和以色列。Stratasys 公司是全球 3D 打印的领导者,最大的3D 打印设备、技术、应用的研发、生产、制造、服务供应的公司,使 3D 打印在各个领域得到了普遍的应用和发展。国内 3D 打印技术研究起步于上个世纪 90 年代,技术研发任务主要由清华大学、西安交通大学、华中科技大学等多所知名高校和部分专业研发机构承担。经过多年的努力,我国 3D 打印技术研究已经取得了长足的进步,3D 打印技术专利申请数量逐年增长,以 10%的份额占据世界第 3 的位置。

    虽然中国 3D 市场目前尚处于起步阶段,但未来巨大的市场潜力等待挖掘。根据 Wohlers 的报告,按中国在世界 3D 打印市场份额中约占 10%计算,2014 年中国 3D 打印市场容量为约 28 亿人民币,到 2018 年预计可以增长到约 150 亿人民币,年均复合增长率 CAGR 为 66.3%,增长潜力非常巨大。目前 3D 打印作为工业制造的补充,已经在模具制造、产品技术、航天航空、医学等领域得到应用。而随着中国人口红利的减退,经济下滑压力尚存,国家大力推动制造业升级,去年国务院发布《中国制造 2025》将 3D 打印列为智能制造发展方向之一重点扶持,可以预见未来产业发展潜力巨大。

全球 3D 打印设备及产值各地区比重:

数据来源:Wohlers Associates

    3D 打印在国内受政策的广泛支持

    随着《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016 年)》、《中国制造 2025》等政策出台,以 3D 打印为代表的增材制造方式被提升到国家战略层面,国内地方政府也出台了支持 3D 打印产业发展的政策。科研机构和企业也对 3D 打印技术的发展表现出了极大的热情。不同的高校与企业之间通过合作已经取得了一些研究成果,有些成果已经成功地实现了产业化。从 2012 年开始,由部分涉足 3D 打印行业的科研机构和企业联合成立了中国 3D 打印技术产业联盟,进一步推动了我国 3D 打印行业的联合和发展。今后几年内势必会迎来 3D 打印产业发展快速增长期。

    未来随着个性化、多样化消费渐成主流,生产小型化、智能化、专业化将成为产业经济组织的新特征。3D 打印在服务“大众创业、万众创新”和“互联网+”以及智能制造等方面的作用将日益突出。随着 3D 打印材料的突破,3D 打印势必会对传统制造业带来变革性的影响,势必会带来制造新业态。

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