2023增材制造行業(yè)發(fā)展前景及市場規(guī)模預(yù)測

• 黃文玉 2023年4月26日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1080 69
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增材制造(Additive Manufacturing，AM)俗稱3D打印，融合了計算機輔助設(shè)計、材料加工與成型技術(shù)、以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫(yī)用生物材料，按照擠壓、燒結(jié)、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造

一、增材制造的概念

增材制造(Additive Manufacturing，AM)俗稱3D打印，融合了計算機輔助設(shè)計、材料加工與成型技術(shù)、以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫(yī)用生物材料，按照擠壓、燒結(jié)、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實體物品的制造技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的、對原材料去除-切削、組裝的加工模式不同，是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法，從無到有。這使得過去受到傳統(tǒng)制造方式的約束，而無法實現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造變?yōu)榭赡堋?/p>

3D打印上游主要包括3D打印所需的原材料、3D打印設(shè)備所需的軟硬件;中游為3D打印設(shè)備及服務(wù);下游為打印產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，包括航空航天、機械制造、消費電子、汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等。

增材制造技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的材料去除-切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。近二十年來，AM技術(shù)取得了快速的發(fā)展，“快速原型制造”、“三維打印”、“實體自由制造”之類各異的叫法分別從不同側(cè)面表達(dá)了這一技術(shù)的特點。

從工作原理來看，3D打印是以計算機三維設(shè)計模型為藍(lán)本，通過軟件將其離散分解成若干層平面切片，由數(shù)控成型系統(tǒng)利用激光束、熱熔噴嘴等方式將材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，疊加成型，制造出實體產(chǎn)品。獨特的制造工藝，使得制造一個形狀復(fù)雜物品并不比一個簡單物品消耗更多的時間、成本或技能。原材料主要包括金屬增材制造材料、無機非金屬增材制造材料、有機高分子增材制造材料以及生物增材制造材料等幾類。

二、增材制造市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，在政策引導(dǎo)和項目帶動下，我國增材制造技術(shù)發(fā)展迅猛，光固化、選取激光燒結(jié)、選取激光熔融、熔融沉積成形等工藝和裝備等方面已經(jīng)具有良好基礎(chǔ)，部分增材制造技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)在航空航天、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用，高性能金屬構(gòu)件增材制造技術(shù)等已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

全國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在北京成立。該委員會的成立，將對推動我國3D打印技術(shù)發(fā)展，普及增材技術(shù)，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)傳播應(yīng)用等具有重要意義。目前，歐美發(fā)達(dá)國家紛紛制定了發(fā)展和推動增材制造技術(shù)的國家戰(zhàn)略和規(guī)劃，增材制造技術(shù)已經(jīng)受到政府、研究機構(gòu)、企業(yè)和媒體的廣泛關(guān)注。因此我國成立“全國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會”加快增材制造標(biāo)準(zhǔn)化推動我國增材制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也具有重要的意義。

國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃(2015-2016年)當(dāng)中提到，我國應(yīng)著力突破增材制造專用材料，依托高校、科研機構(gòu)開展增材制造專用材料特性研究與設(shè)計，鼓勵優(yōu)勢材料生產(chǎn)企業(yè)從事增材制造專用材料研發(fā)和生產(chǎn)，針對航空航天、汽車、文化創(chuàng)意、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的重大需求，突破一批增材制造專用材料。針對金屬增材制造專用材料，優(yōu)化粉末大小、形狀和化學(xué)性質(zhì)等材料特性，開發(fā)滿足增材制造發(fā)展需要的金屬材料。針對非金屬增材制造專用材料，提高現(xiàn)有材料在耐高溫、高強度等方面的性能，降低材料成本。基本實現(xiàn)鈦合金、高強鋼、部分耐高溫高強度工程塑料等專用材料的自主生產(chǎn)，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的需求。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2019-2025年中國增材制造行業(yè)發(fā)展前景及投資建議研究報告》顯示：

歐美發(fā)達(dá)國家紛紛制定了發(fā)展和推動增材制造技術(shù)的國家戰(zhàn)略和規(guī)劃，增材制造技術(shù)已受到政府、研究機構(gòu)、企業(yè)和媒體的廣泛關(guān)注。美國白宮宣布了振興美國制造的新舉措，將投資10億美元幫助美國制造體系的改革。其中，白宮提出實現(xiàn)該項計劃的三大背景技術(shù)包括了增材制造，強調(diào)了通過改善增材制造材料、裝備及標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計的小批量、低成本數(shù)字化制造。2012年8月，美國增材制造創(chuàng)新研究所成立，聯(lián)合了賓夕法尼亞州西部、俄亥俄州東部和弗吉尼亞州西部的14所大學(xué)、40余家企業(yè)、11家非營利機構(gòu)和專業(yè)協(xié)會。

從細(xì)分產(chǎn)品來看，3D打印原材料占比17.04%，打印裝備占比22.42%，3D打印服務(wù)占比40.09%，其他占比19.64%。3D打印服務(wù)占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他細(xì)分產(chǎn)品。2021年增材制造材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到25.98億美元，較2020年增長23.4%。其中，金屬原材料占比18.2%，光敏樹脂占比25.2%，聚合物絲材占比19.9%，聚合物粉材占比34.7%。2021年增材制造裝備銷售總額達(dá)到34.17美元，較2020年增長13.4%。其中，金屬打印機市場份額為36.1%，非金屬打印機市場份額為63.9%。

三、增材制造行業(yè)未來市場規(guī)模預(yù)測

從國內(nèi)市場規(guī)模來看，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)增材市場規(guī)模在2021年達(dá)到了262億元，較2020年增長了34.1%。預(yù)計2024年市場規(guī)模將達(dá)到500億元，2021-2024年年均復(fù)合增速為24.12%。

從全球市場規(guī)模來看，2021年全球增材市場規(guī)模達(dá)到了152.44億美元，較2020年增長了19.49%。2015-2021年增材市場規(guī)模年復(fù)合增長率達(dá)到了19.77%。根據(jù)最新增材制造行業(yè)數(shù)據(jù)，3D打印市場在2022Q1第一季度增長到了30億美元，比去年同期增長了27%。預(yù)計2025年增材制造收入規(guī)模將達(dá)到298億美元，2021-2025年CAGR為18.24%;2030年增材制造收入規(guī)模將達(dá)到853億美元，2025-2030年CAGR為23.41%。

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