3D打印产业发展 谋定研究·中国智库：企业格局态势及园区布局

文：东滩智库 新闻中国采编网 中国新闻采编网 中国企业家手机报 谋定研究中国智库网 国研智库 国情讲坛 商协社团 谋定论道 经信研究 哲商对话 万赢信采编：

“3D打印作为一种先进制造技术，已在制造和消费领域得到广泛的探索应用，国内3D打印概念的上市公司就有50多家。”全国工商联执委、中国经济和信息化研究中心主任、国家政策研究室中国国情研究中心主任万祥军研读表明：因其成本高昂、打印速度慢、操作难度大等问题，3D打印技术仍未实现大规模应用。当前我国3D打印行业渗透率不到0.1%，仍处于产业化早期，未来潜在发展空间巨大，有望快速成长为千亿级

一、3D打印产业的构成和分类

3D打印也称增材制造，是相对于减材制造与等材制造而言的，它是一种以数字模型文件为基础，“自下而上”通过材料累加制造出实体物品的制造方法。它是一种数字化制造技术，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术，十分符合未来个性化定制和绿色经济的发展模式。

1、3D打印产业分类

从累积技术看，主要分为挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式，这些技术根据材料的不同又可以细分为不同的技术，比如烧结技术，有针对合金的直接金属激光烧结，针对热塑性粉末的选择性热烧结，针对热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末的选择性激光烧结。目前非金属打印应用领域更为广泛，在全球市场占据主导地位。

从产品用途看，可以分为桌面级产品和专业级产品，或是分为消费级产品和工业级产品，消费级产品主要应用于教育、创客、简单模型制作等场景，工业级产品主要应用于航空航天、汽车制造、医疗等生产领域。两者在打印精度、速度、尺寸、可靠性等方面相差巨大，产品的零部件构成也有很大差别，工业级产品在数字控制方面和数控机床差不多。

2、3D打印产业链构成

3D打印不同于一般的制造业产业链，其产业链主要由数据层、制造层和应用层构成。数据层包括扫描仪器和软件开发，软件开发又分为逆向分析、三维建模、切片、控制等软件，它们负责生成数字模型文件，并控制整个3D打印制造过程。

制造层包括3D打印材料和设备，材料分为金属、有机高分子、无机非金属和生物材料；设备根据不同的累积技术形成不同的3D打印设备，构成3D打印设备的基础配件包括控制电路板、电机、芯片、打印喷头、金属架、外壳等。应用层涉及航空航天、军工、汽车、生物医药、消费电子、食品加工、建筑设计、文化教育等多个行业。

二、3D打印产业的发展特征

3D打印产业保持高速增长，美国占有绝对优势，中国市场保有量增长明显。3D打印服务引领产业发展，塑料和金属材料快速增长，工业应用不断拓展。

1、产业前景

3D打印作为新兴的制造技术，当前还处于早期成长阶段。根据专业机构沃勒斯的统计数据，近年来，全球3D打印产业保持20%以上的快速增长势头，2020年受疫情影响增速有所下降，同比2019年增长7.5%，3D打印产业产值达到127.58亿美元。

从国内市场看，中国3D打印市场规模从2017年的96亿元增长至2020年208亿元，平均增速达到28.2%。在2019年全球3D打印设备市场保有量格局中，美国占有率高达40.40%，德国占有率为22.50%，中国位列第三位，市场保有量占有率由2014年的9.2%升至2019年的18.60%，在全球3D打印市场开始崭露头角

2、市场结构

全球和中国在3D打印设备、材料和服务的比例分布差不多，3D打印设备占据最大市场份额，3D打印服务排在第二位，大约占30%左右的市场份额。随着3D打印设备保有量的不断增加，3D打印服务市场的增长最快，在产业构成中的占比不断增加，有望成为引领3D打印产业发展的主要动力。预计到2022年中国3D打印设备、材料和服务市场分别为153.67亿元、73.53亿元和121.26亿元。

从打印材料细分看，光敏聚合物、塑料粉末、丝材和金属四种材料市场占比较大，前两者的市场占比都是30%。从市场增长看，2020年塑料材料和金属材料的收入，相比2019年分别增长16.7%、15.2%，是增长最快的两种材料。以PLA、ABS以及尼龙材料为主的塑料材料，已开启3D打印热潮；以铝合金、钛合金为主的金属材料，已实现技术创新突破。

3、应用领域

从产品大类看，工业级产品市场远大于消费级产品。工业级3D打印机主要被应用于快速原型制造和直接产品制造两大方面，随着工业级3D打印机的应用场景不断扩宽，其在产业领域所发挥的作用日益凸显，占3D打印销售收入的比例远大于消费级产品。

从工业级产品应用看，汽车、航空航天等行业领域市场占比较大。随着产业的快速发展，3D打印已经成为汽车、消费电子、航空航天、医疗等高端制造领域的重要技术手段，并逐步向科教、能源、建筑等领域扩展，成为产品研发设计、创新创意及个性化产品的实现手段。

三、3D打印产业的企业格局

全球3D打印产业市场高度垄断，我国整体仍处于发展探索阶段，创业企业活跃，但大多企业处于微利或亏损状态。

1、全球企业格局

从工业级3D打印设备看，全球市场呈现高度垄断，2020年全球有228家制造商生产和销售工业3D打印系统，其中中国有25家企业，排名第三位。全球共有37家公司的工业3D打印系统销量超过了100套，美国Stratasys和3DSystems两家公司的出货量占比较大。中国消费级3D打印机占据全球70%以上的市场份额。

2、中国企业格局

我国3D打印产业大多数企业体量较小。根据南极熊3D打印网初步统计显示，2020年3D打印相关业务收入过亿的中国企业有29家，其中工业级的有16家，消费级的12家。根据收入规模的大小，我国3D打印企业可以分为三个梯队，第一梯队为营业收入超过2亿元的企业，主要有创想三维、铂力特、先临三维、共享集团等；第二梯队为营业收入在1-2亿元之间的企业，主要有峰华卓立、光华伟业、爱康医疗等；剩下还有大量收入少于1亿元的中小企业，属于第三梯队。

3、企业产业链分布

我国3D打印企业分布在产业链各个环节，在产业发展上有综合性企业也有环节聚焦的企业。综合性企业的代表企业有铂力特、联泰科技、创想三维等；3D打印材料领域的代表企业有中航迈特、有研粉材等；3D打印设备领域的代表企业有泰尔时代、中科煜宸等；3D打印服务领域的代表企业有飞尔康、迈普医学等。

链接：3D打印企业

先临三维成立于2004年，专注于高精度3D数字化产品的研发、制造和应用，主要产品为手持3D扫描仪、高精度3D视觉检测系统、光固化3D打印机和三维软件，涉足齿科医疗、汽车、航空航天、模具、能源等行业应用。在口腔医疗领域，公司提供从3D扫描、设计、打印到检测的数字化解决方案。公司总部设于杭州，在成都、天津、德国斯图加特、美国旧金山等地设有子公司。

联泰科技成立于2000年，主要发展光固化3D打印技术，主要产品有3D打印机、树脂材料和SLA技术，其技术广泛应用于航空航天、电子电器、口腔医疗、文化创意、教育、鞋业、建筑等行业。联泰科技总部位于上海，在东莞、德国设有分公司，在天津、泉州、俄罗斯、越南等地设有办事处。联泰科技2021年营业收入突破4.35亿，约80%的客户都是服务机构，其最大的一个客户科恒是一家3D打印服务提供商，已经运营有500台联泰科技的立体光固化打印机。

四、3D打印产业的园区案例

我国3D打印产业布局主要受当地制造业基础、应用市场、创新人才和原材料供应等因素影响，初步形成长三角、珠三角、环渤海、中西部四个各具特色的产业集聚区，相应地规划建设了一大批3D打印产业园区。

1、安徽春谷3D打印小镇

小镇位于安徽省繁昌经济开发区内，规划面积3.07平方公里，核心区面积0.8平方公里，小镇自然环境宜人，生态资源丰富，已建成研发中心、孵化中心、邻里中心以及配套的厂房和相关设施。

在产业发展方面，园区以3D打印智能制造产业为核心，重点发展整机设备、专用材料、数据软件、应用服务等领域，目前已签约落户3D打印企业60余家，形成了3D打印机设备、打印材料、软件数据和应用服务的全产业链。

在发展举措上，春谷3D打印小镇积极创新，构建了一系列助推园区发展的平台。一是组建企业化运作的3D打印智能装备产业技术研究院，作为公共技术研发平台，推进科技研发和成果产业化；二是与中科大、哈工大、中科院上海光机所、西安交大等科研院所合作建立联合实验室、联合研发中心和应用示范中心等一批创新型研发平台；三是设立规模1亿元的国元种子投资基金等战新产业扶持基金，为小微企业提供资金支持；四是成立省增材制造协会和省增材制造标准化技术委员会。

2、渭南3D打印产业培育基地

园区始建于2013年6月，规划占地面积460亩，设置综合服务区、研发孵化区、产业加速区、仓储物流区4个功能区，已建成3D打印科技企业孵化器2.3万平方米、标准厂房10万平方米、配套设施2.5万平方米。

在产业发展上，园区实施“3D打印+航空、3D打印+汽车、3D打印+医疗、3D打印+铸造、3D打印+教育”等“3D打印+”的产业化发展模式，借助3D打印技术优势，改造提升传统产业，引进孵化各种类型中小科技企业。园区累计孵化企业数量超过110家，产业化工作处在国内第一梯队，代表企业有领智三维、陕西智拓、中海华茂、华诚领航、益信伟创等。

在产业孵化培育方面，园区的做法也是可圈可点，主要的举措包括以下几方面：一是联合高校院所和知名企业，建立了陕西增材制造研究院等4个协同研究机构；二是建成快速制造国家工程研究中心、3D打印创新创意设计体验中心、3D打印服务中心、高速机械加工中心、快速模具中心、快速铸造中心、成果转化和孵化中心、教育培训中心等公共服务平台；三是发起设立国内第一支3D打印创投基金，积极导入产业投资、风险投资和担保机构，支持产业化发展。

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