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2023年全球及中国3D打印(增材制造)行业发展现状及加竞争局势分析民用领域的工业级应用前景广阔「图」
来源:江南体育官网    发布时间:2024-02-16 02:20:34

  3D打印又称“增材制造”,是一种将建立的三维数字化模型通过切片软件进行路径规划,再使用粉末、线材、液体等材料逐层堆积完成三维实体模型制造的技术。相较于传统加工方式,3D打印技术的优点是无需开模、材料利用率高、产品实现周期短,还可以实现高性能复杂结构零件的无模具、快速、全致密成形,逐步成为应对众多领域技术挑战的最佳技术途径。

  3D打印启蒙于1940年,美国人Perera提出切割硬纸板并逐层粘结成三维地形图的方法。1986年美国人Hull发明光固化技术(SLA)并成立了全球首家3D打印公司3D Systems,标志着3D打印技术逐步从理想走进现实,该阶段3D打印主要以模型、原型制造为主。2000年以后,金属3D打印如激光选区融化(SLM)、激光近净成形(LENS)等技术的出现,近乎完美地解决了传统制造没办法实现超复杂加工的痛点,3D打印进入到大规模产业化试制和应用阶段。

  凭借我国有关政策驱动,以及政策指引下企业端、研发端、资本端等齐力发展,推动3D打印行业迎热潮大发展。2015年,我国3D打印产业在“中国智造”引导下迎来快速地发展契机,《中国制造2025》等一系列政策描绘了增材制造业的发展路径。当前国内3D打印行业政策分为支持类和规范类,鼓励企业进入行业的同时也抬高了行业标准。

  相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2028年中国3D打印行业市场全景评估及投资战略规划研究报告》

  从3D打印行业的产业链来看,上游最重要的包含3D打印原材料和设备等,主要有金属材料、非金属材料、主板、DLP光引擎、振镜系统、激光器、扫描仪、软件等。中游以3D打印设备及打印服务厂商为主,大多设备提供商亦提供打印服务业务及原材料供应,在整个产业链中占据主导地位。下游应用领域已覆盖航天航空、汽车工业、医疗等领域。

  全球3D打印主要大范围的应用于航空航天、医疗器械、汽车工业领域,且占比较为均衡,在10~20%之间。根据统计,2021年全球3D打印产值规模达到152.44亿美元,其中,航空航天占比16.8%,医疗器械占比15.6%,汽车工业占比14.6%,是全球3D打印的前三大应用领域。

  3D打印全球市场空间广阔,市场规模正处于快速地发展期。据数据,2022年全球3D打印市场规模180亿美元,同比增长18.1%,2016~2022年复合增长率14.7%。预计2025年全球市场规模将达到298亿美元,2022~2025年CAGR为18.3%,2030年达到853亿美元,2025~2030年CAGR预计达23.4%。

  数据显示,2021年全球3D打印服务的收入约90.15亿美元,占比达59.1%;全球3D打印设备实现销售额31.74亿美元,占比达20.8%;全球3D打印材料销售额为30.55亿美元,占比为20.0%,相比2020年提升了3.5个百分点。

  我国3D打印行业正处于快速成长阶段,在某些特定的程度上受到核心技术与高品质人才的制约。2017~2022年市场规模稳步爬坡上扬,期间CAGR为21.8%;预计2023年国内3D打印行业市场规模将达447.9亿元,仍将保持快速地增长趋势。

  总体上看,3D打印行业具有较大潜力空间,近年来投融资总金额逐步增加,据统计,2022年我国3D打印相关领域共有33起融资,融资总额达63.36亿元(其中2起融资金额暂未披露),与2021年的48亿元相比增加32%。

  资料显示,在2022年国内3D打印行业的融资项目中天使轮、Pre-A轮、A轮的前期融资占比较高,共15起,占融资数量的48%,但融资金额并不高。成长期企业的融资金额较大,B轮-D轮融资有10起,融资金额共22.48亿元,占总金额的35.4%,意味着现阶段大部分企业仍处于成长早期,具有较大成长空间。

  据统计,我国3D打印行业中,打印设备和打印服务的营收占主要部分,2021年设备营收占比55%,打印服务占比21%,原材料占比16%,这三部分构成我国3D打印行业的主要营收来源。

  从国内竞争格局来看,华曙高科和铂力特是工业级赛道的领军企业。按照2022年营收规模,创想三维、纵维立方位于第一梯队,营收超过10亿人民币,但主要聚焦于桌面级3D打印设备,为个人、家庭、学校提供3D打印解决方案;位于第二梯队的是铂力特、先临三维、华曙高科,营收在2-10亿,其中先临三维同样聚焦于桌面级打印设备,主攻口腔数字化和高精度3D扫描。除此以外还有营收在2亿以下的区域型厂商和100多家新兴厂商。因此,华曙高科和铂力特在工业级3D打印领域处于国内领先地位。

  全球范围来看,Stratasys、3D System等老牌3D打印巨头,在早期引领了产业的发展,凭借专利优势拥有10-20年的技术积累,拥有较高的市场占有率和客户认知度。2022年营收最高前三位是Stratasys、3D Systems和Materialise。从国内企业来看,华曙高科和铂力特也在全球占据一定地位,未来发展空间广阔。

  从应用领域的分布结构判断,航空航天因其起步早、需求量大、资源集中度高等特性一直占据高位,但绝对数值上会降低。考虑到国内3D打印技术起步较晚,技术成熟度较低,能判断出目前仍处于中期产业化阶段的快速成长期,在航空航天领域需求持续放量的基础上,已完成了从0到1的突破,未来更多考虑从1到N的拓展,例如汽车工业、医疗器械、消费电子等民用工业级领域将会有更多应用空间,应用领域的结构分布也有较大的转变空间。

  近年来,以特斯拉为代表的跨国车企,无论主打传统燃油车还是新能源汽车赛道,都在陆续将3D打印技术融入其生产线财报中展示了一个经过专门设计的金属零件用于ModelY车型的后部底盘,该应用可以从70个不同的零件变成只有两个零件,最后融合成一块金属。长久来看,如果3D打印技术制造的零件被证明具有成本效益,则很快将用于许多其他当前和未来的车型,从而使头部车企在行动缓慢的竞争对手中拥有更大的领先优势。

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