中国3D打印行业前景研究报告客服热线：400-666-1917中商产业研究院网站网址：http://www.chnci.com/1增材制造（又称3D打印）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，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术。我国高度重视增材制造产业，计划到2020年，增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上。关键核心技术达到国际同步发展水平，工艺装备基本满足行业应用需求，生态体系建设显著完善，在部分领域实现规模化应用，国际发展能力明显提升。前言Introduction010203043D打印概念3D打印原理3D打印技术3D打印产业链为全球商业领袖提供决策咨询3D打印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，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术。51.1 3D打印概念为全球商业领袖提供决策咨询61.2 3D打印原理3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件将其离散分解成若干层平面切片，由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结，叠加成型，制造出实体产品。为全球商业领袖提供决策咨询71.3.1 3D打印技术3D打印技术按照可用材料以及层构建创建部件的不同，可分为熔融层积型、光聚合成型、颗粒物成型三种技术类型。3D打印技术颗粒物成型熔融层积型光聚合成型聚合物材料喷（Poly Jet）光固化成型（SLA）数字光处理技术（DLP）3DP工艺选择性激光烧结/熔融（SLA/SLM）电子束熔化成型（EBH）为全球商业领袖提供决策咨询81.3.2 3D打印技术优缺点对比熔融沉积型利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物3D打印技术技术原理优点缺点设备、材料价格便宜，易推广成型慢、精度低、产品体积受限光聚合成形利用液态光敏树脂等材料在激光/紫外激光照射下，快速固化成型成型精度、成型速度快、表面光滑材料强度一般、设备相对较贵、生产环境要求较高颗粒物成型利用激光、电子束、粘着剂、热能等，将粉末颗粒材料连接成型适用多种材料型时间长、精度较低、部分材料需要支撑材料、打印、环境要求高、设备相对昂贵上游为全球商业领袖提供决策咨询91.4.1 3D打印产业链3D打印行业产业链从上中下游来看，上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。中游为3D打印设备及技术，下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。3D打印行业产业链上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。不同的3D打印技术，对材料的要求也有所不同，例如光聚合成型主要以液态光敏树脂为主要材料；颗粒物成型的主要材料为金属、塑料、陶瓷等；而熔融层积型的适用材料为塑料等混合物。技术分类细分技术适用材料光聚合成型光固化成型（SLA）、聚合物材料喷射（Poly Jet）、数字光处理技术（DLP）等光敏树脂等颗粒物成型选择性激光烧结/熔融（SLA/SLM）、3DP工艺、电子束熔化成型（EBH）等金属、塑料、陶瓷等熔融层积型--塑料等聚合物中游为全球商业领袖提供决策咨询101.4.1 3D打印产业链3D打印的中游为设备研发及制造。目前，3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。桌面级是3D打印技术的初级阶段，可以直观地阐述3D打印技术的工艺原理；工业级的3D打印设备主要分为快速原型制造和直接产品制造，两者在打印速度、精确度、尺寸等方面各有不同。设备速度精确度尺寸自检功能成功率应用领域桌面级多采用16位、32位芯片，在SLA技术上扫描速度最多为1m/s包括FDM、SLA两种技术，最小分辨率基本在0.3-0.6mm之间体积较小几乎无自动校正和检测功能最高只到70%创客、教育、简单模型制作等工业级采用64位芯片，在SLA技术上扫描速度达7m-15m/s采用伺服电机，有效避免精度失真体积较大，适合规模化生产具备自动校正和检测功能几乎能达到100% 航空航天、汽车制造、医疗等下游为全球商业领袖提供决策咨询111.4.1 3D打印产业链下游领域主要是3D打印服务，延伸到各个细分的实际应用方向，其中包括制造、医疗、军事、建筑等领域均有所应用。随着3D打印行业的快速发展，3D打印技术应用场景将不断拓展。3D打印主要应用领域情况制造领域医疗领域建筑领域军事领域生活用品家居电器交通工具等器官骨络关节口腔等建筑模型建筑组块等航天航空枪支其他零部件为全球商业领袖提供决策咨询121.4.2 3D打印产业链全景图3D打印技术划分应用划分材料应用领域金属塑料蜡、石膏等医疗领域制造领域建筑领域工业级应用个人桌面级汽车领域熔融层积型光聚合成型颗粒物成型3D打印发展历程3D打印发展环境3D打印市场分析3D打印技术应用为全球商业领袖提供决策咨询142.1 3D打印产业发展历程中国启动开展增材制造技术的研究，研制出系列增材制造装备，并开展产业化应用。2 0 世 纪 8 0 年 代1 9 9 3 - 1 9 9 9 年2 0 0 1 - 2 0 1 2 年2 0 1 7 年2 0 1 5 年到2020年，增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上。2 0 2 0 年2015年《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》发布。清华大学成立颜永年团队生物材料快速成型机；三种激光快速成型钛合金构建件在两种飞机上装机应用；中国首台高端选择性激光尼龙烧结设备‘Faroon401’成功研制。华中科技大学成立快速制造中心，研发基于纸材料的快速成型设备；国内第一家增材制造企业，北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司成立；史玉升团队制造出第一个增材制造产品-----计算机鼠标外壳。2017年《中国增材制造产业发展报告（2017）》发布为全球商业领袖提供决策咨询152.2 3D打印产业发展环境经济支撑数据显示，2018年我国生产总值90.03万亿元，比上年增长6.6%。尽管2013-2018年我国GDP增速有所放缓，但总量仍然表现为增长趋势。2018年，全国居民人均可支配收入28228元，比上年增长8.7%，扣除价格因素，实际增长6.5%。经济的稳定增长，为我国3D打印行业提供了良好的经济环境。59.5264.4068.9174.3682.4190.030%1%2%3%4%5%6%7%8%0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2013201420152016201720182013-2018年国内生产总值及增速变化趋势GDP（万亿元）同比增速18311.020167.021966.023821.025974.028228.00%1%2%3%4%5%6%7%8%9%0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 2013201420152016201720182013-2018年我国居民人均可支配收入及增长人均可支配收入（元）比上年实际增长为全球商业领袖提供决策咨询162.2 3D打印产业发展环境政策利好近年来，中国持续出台多项政策支持3D打印产业的发展：时间政策相关内容2018.11《战略性新兴产业分类（2018）》3D打印正式纳入中国《战略性新兴产业分类（2018）》，包括增材制造装备制造、3D打印用材料制造、金属增材制造专用材料制造、非金属增材制造专用材料制造、医用增材制造专用材料制造、三维（3D）打印技术推广服务等。2017.12《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》《新材料关键技术产业化实施方案》提到3D打印高分子材料，要对高分子材料进行改性，从而适宜工业化3D打印技术。2017.12《增材制造（3D打印》产业发展行动计划（2017-2020年）》产业保持高速发展，年均增速在30%以上，2020年增材制造产业销售收入超200亿元；技术明显提高；行业应用显著深化；生态体系基本完善；全球布局初步实现。2017.11《高端智能再制造行动计划（2018-2020年）》指出在高端再制造。智能再制造行业发展过程中，高端化、智能化生产实践不断涌现，激光熔覆、3D打印等增材技术在再制造领域应用广泛。为全球商业领袖提供决策咨询172.2 3D打印产业发展环境时间政策相关内容2017.04《‘十三五’先进制造技术领域科技创新专项规划》提出要重点解决增材制造领域微观成型、缺陷分析等问题，结合重大需求开展应用示范，具备开展大规模产业化应用的技术基础。2017.1《‘增材制造与激光制造’重点专项2018年度项目申报指南》科技部为增材制造和激光制造安排了7亿元的经费，其中3D打印项目21项，激光项目9项。2017.1《中小学综合实践活动课程指导纲要》支持3D设计与打印技术的初步应用，认识与掌握先进技术，提高创新能力。2016.11《‘十三五’国家战略性新兴产业发展规划》指出打造增材制造产业链。2015.05《中国制造》大力发展核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础。为全球商业领袖提供决策咨询182.3 3D打印产业市场分析随着3D打印技术的进步及产品持续创新，近年来全球3D打印市场快速扩张。目前，全球3D打印技术已发展至陶瓷3D打印、高分子3D打印、金属3D打印以及生物3D打印等，并在各种领域进行应用。全球3D打印市场迎来快速发展阶段，3D打印机出货量持续增长。据数据显示，2018年全球3D打印机出货量超50万台，较上年增长近三成。随着3D打印技术在各行业的进一步渗透，全球3D打印行业将保持快速增长的势头，预计2019年3D打印机出货量将超60万台。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0 10 20 30 40 50 60 70 201420152016201720182019E2014-2019年全球3D打印机出货量预测出货量（万台）同比增长为全球商业领袖提供决策咨询192.3 3D打印产业市场分析全球3D打印正火热，由于中国引进3D打印技术较晚，与国外有一定差距，但近年来也得到快速发展。目前，中国的3D打印应用主要集中在家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。据数据显示，2018年中国3D打印市场规模达到23.6亿元，同比增长近42%。伴随着中国3D打印技术的相应成熟，在航天航空，汽车等行业需求将持续增加，预计2019年中国3D打印市场规模将近30亿元。201420152016201720182019E2014-2019年中国3D打印市场规模及预测市场规模（亿元）为全球商业领袖提供决策咨询202.3 3D打印产业市场分析3D打印机主要分为消费级和工业级。工业级3D打印机速度更快、精度更高，在航空航天、汽车制造、医疗等领域广泛应用。目前，工业级3D打印机在国内3D打印市场结构中，从销售收入来看占比远超消费级3D打印机。工业级3D打印机消费级3D打印机3D打印市场结构占比情况（按销售收入）145236应用领域工业机械航天航空汽车制造消费电子医疗其他为全球商业领袖提供决策咨询212.3 3D打印产业市场分析消费级3D打印机虽然在销售收入上的份额不及工业级3D打印机，但却占了相当一部分市场出货量。随着人工智能技术的不断成熟，消费级3D打印机逐渐被人们熟知，吸引了大量企业和消费的关注。据数据显示，2012-2018年消个人费级3D打印机市场规模迅速发展。预计2019年，个人消费级3D打印机市场规模将进一步增长，超2亿元。201420152016201720182019E2014-2019年个人消费级3D打印机市场规模及预测市场规模（亿元）为全球商业领袖提供决策咨询222.4 3D打印产业技术应用四年间中国3D打印专利申请数量增长超1195倍20世纪80年代，中国开始研发快速成型技术的研发，至今已形成北航、华中科大、西安交大、清华大学四大研发中心。目前，中国的3D打印技术与国外相比仍存在较大的差距，主要体现在技术和市场应用方面，研发水平不高，与市场衔接度较低...
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