增材制造又称“3D打印”,是基于三维模型数据,采用与传统减材制造技术(对原材料去除、切削、组装的加工模式)完全相反的逐层叠加材料的方式,直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法,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,集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术,是先进制造业的重要组成部分。
增材制造与传统精密加工对比
金属3D打印技术 | 传统精密加工技术 | |
技术原理 | “增”材制造(分层制造、逐层叠加) | “减”材制造(材料去除、切削、组装) |
技术手段 | SLM、SLS等 | 磨削、超精细切削、精细磨削与抛光等 |
适用场合 | 小批量、复杂化、轻量化、定制化、功能一体化零部件制造 | 批量化、大规模制造,但在复杂化零部件制造方面存在局限 |
使用材料 | 金属粉末、金属丝材等(受限) | 几乎所有材料(不受限) |
材料利用率 | 高,可超过95% | 低,材料浪费 |
产品实现周期 | 短 | 相对较长 |
制造设备 | 需要按照不同需求进行定制化生产 | 设备普适性强,同一领域可通用 |
零件尺寸精度 | ±0.1mm(相对于传统精密加工而言偏差较大) | 0.1-10pm(超精密加工精度甚至可达纳米级) |
零件表面粗糙度 | Ra2μm-Ra10μm之间 | Ra0.1pm以下 |
资料来源:观研天下数据中心整理
根据原材料不同,一般将3D打印分为两大类型,分别是金属增材制造领域和高分子材料增材制造领域。国际标准按照成形原理,将增材制造工艺分为七类:粉末床熔融、定向能量沉积、立体光固化、粘结剂喷射、材料挤出、材料喷射和薄材叠层。
增材制造的基本类别
大类 |
工艺类型 |
工艺说明 |
主要工艺技术 |
典型材料 |
金属类 |
粉末床熔融(Power Bed Fusion,PBF) |
通过热能选择性的熔化/烧结粉末床区域的增材制造工艺 |
选区激光熔融(SLM)、选区激光烧结(SLS)、电子束熔化(EBM)、多射流熔融成形(MJF) |
金属粉末、尼龙、聚苯乙烯等聚合物、陶瓷、覆膜砂等 |
定向能量沉积(Directed Energy Deposition,DED) |
利用聚焦热能将材料同步熔化沉积的增材制造工艺 |
激光近净成形(LENS)电弧熔丝增材制造(WAAM)电子束熔丝沉积(EBDM) |
金属粉末、丝材 |
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非金属类 |
立体光固化(VAT Photo polymer zation) |
通过光致聚合作用选择性的固化液态光敏聚合物的增材制造工艺 |
光固化成形(SLA) |
光敏树脂 |
粘结剂喷射(Binder Jetting) |
选择性喷射沉积液态粘结剂粘结粉末材料的增材制造工艺 |
三维立体打印(3DP) |
陶瓷粉末、石膏粉末、金属粉末等粉末材料 |
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材料挤出(Material Extrusion) |
将材料通过喷嘴或孔口挤出的增材制造工艺 |
熔融沉积成形(FDM) |
热塑性材料 |
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材料喷射(Material Jetting) |
将材料以微滴的形式按需喷射沉积的增材制造工艺 |
材料喷射成形(PJ) |
高分子材料(光敏材料等)、生物分子、活性细胞等 |
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薄材叠层(Sheet Lamination) |
将薄层材料逐层粘结以形成实物的增材制造工艺 |
薄材叠层(LOM) |
纸材、金属箔、塑料薄膜 |
资料来源:观研天下数据中心整理
3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,材料的性能、种类等因素决定着3D打印产品的质量和功能。目前,尽管各国均在大力开展有关3D打印材料的研发工作,但与已有的数万种不同性能和用途的材料相比,能够真正实现应用的3D打印材料尚存在种类和品种少、性能无法满足各种应用要求等问题。因此,破解材料对3D打印技术制约的瓶颈,对于推动3D打印技术的发展至关重要。当前,围绕宏微观结构制造的结构性能、力学性能、生物学性能和物理学性能需求,3D打印涉及的主要材料有聚合物材料、金属材料、陶瓷材料、复合材料和智能材料等。除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。
增材制造的各种材料
分类 |
细分 |
主要材料 |
聚合物材料 |
热塑性塑料 |
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)等 |
热固性塑料 |
环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、芳杂环树脂等 |
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生物塑料 |
聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)、聚己内酯(PCL)以及生物基热塑性聚氨酯产品(生物基TPU)等 |
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光敏树脂 |
-- |
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高分子凝胶 |
-- |
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金属材料 |
合金 |
不锈钢、钛及钛合金、钴铬合金、镍基合金等 |
其他 |
-- |
陶瓷材料、复合材料、机敏结构材料、生物材料等 |
资料来源:观研天下数据中心整理
我国3D打印市场中,钛合金、铝合金、不锈钢分别占20.2%、10.0%、9.1%,合计占比39.3%,PLA、PA、ABS占比分别为15.2%、14.1%、11.1%,树脂占比6.1%。目前金属3D打印玩家包括第一梯队的EOS、SLM Solutions、3DSystems;第二梯队的Desk top Metal、GE Additive、铂力特;第三梯队的Velo3D、DMGMori和TRUMPF。华曙高科、EPlus3D等国内玩家也在扩大市场份额。
资料来源:观研天下数据中心整理
经过近四十年的发展,3D打印下游应用逐渐拓展,已覆盖航空航天、汽车工业、船舶制造、能源动力、轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意、建筑等领域。2024年全球3D打印下游应用中,航空航天、医疗、汽车、消费/电子产品等领域占比较高。
资料来源:观研天下数据中心整理
国内3D打印应用以工业级为主,2024年工业级3D打印产值占国内整体应用的65-70%。细分领域来看,航空航天、汽车、消费电子、医疗等下游应用占比较高。
资料来源:观研天下数据中心整理
3D打印经过长时间发展,目前产业链相对较为完善。上游涵盖三维扫描设备、三维软件、增材制造原材料及3D打印设备零部件制造等企业,中游以3D打印设备生产厂商为主,大多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;下游行业应用已覆盖航天航空、汽车工业、医疗、消费/电子等多个行业。3D打印设备处于产业链的核心,欧美玩家市占率较高,包括德国的EOS、SLMSolution,美国的3DSystem、惠普,国内的铂力特和华曙高科,近年来也正迎头赶上。
从设备技术路线来看,金属领域主要是SLM,高分子领域SLS是主流选择,惠普主要采用尼龙粉末,射流熔融MJF技术。
全球主要3D打印设备企业技术路线
公司 | 国家 | 主要增材设备技术路线 |
华曙高科 | 中国 | 金属SLM、高分子SLS |
铂力特 | 中国 | 金属SLM、LSF、WAAM |
EOS | 德国 | 金属SLM、高分子SLS |
3DSystems | 美国 | 金属SLM、高分子SLA、SLS |
SLMSolutions | 德国 | 金属SLM |
惠普 | 美国 | 高分子MJF |
资料来源:观研天下数据中心整理
2023年7月,荣耀发布折叠屏手机MagicV2,其中3D打印钛合金轴盖引起广泛关注,这是3D打印第一次用在了消费电子的制造当中,基于3D打印和钛合金的使用,荣耀新款折叠屏手机轴盖的强度提升了150%,全机重量231g,折叠态时厚度仅为9.9mm,受到用户广泛好评。此后,多款折叠屏手机采用3D打印技术制造铰链结构件,包括荣耀MagicVs3和OPPOFindN5,其中,OPPOFindN5凭借全球首款量产的0.15毫米3D打印钛合金铰链,实现8.93mm厚度,创造折叠屏手机轻薄记录。3D打印和消费电子的碰撞受到了广泛关注,3D打印在消费电子领域的拓展有望为消费电子市场注入新的活力。
2023年同期主流折叠屏手机工艺外观参数对比
|
荣耀MagicV2 |
华为MateX3 |
小米MIXFold3 |
vivoXFold2 |
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发布时间 |
2023年7月 |
2023年3月 |
2023年8月 |
2023年4月 |
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亮点材质&工艺 |
钛合金+3D打印+盾构钢 |
超轻金刚铝+碳纤维+羽砂玻璃工艺 |
超级钢+碳陶钢+芳纶纤维 |
素皮+碳纤维 |
|
展开态厚度 |
4.7mm |
5.3mm |
5.26mm |
5.95mm |
|
铰链三围尺寸 |
宽度 |
19.6mm |
20.83mm |
23.97mm |
24.42mm |
展开厚度 |
2.86mm |
2.97mm |
2.85mm |
3.69,mm |
|
折叠厚度 |
7.79mm |
8.68mm |
7.75mm |
9.85mm |
|
重量 |
总重量 |
231g |
239g |
255g |
278.5g |
转轴重量 |
22.7g |
28.3g |
28.1g |
- |
|
价格 |
8,999元起 |
12,999元起 |
8,999元起 |
8,999元起 |
资料来源:观研天下数据中心整理
过去各大手机厂商通过不断堆料来实现功能硬件的优化,争夺市场份额,造成了机身重而厚的问题,因此轻薄化需求逐渐显现;此外,智能手机同质化趋势下,高端市场逐渐成为手机厂商竞争的主战场。在智能手机轻薄化需求以及高端化趋势下,通过创新智能手机的材料&工艺来迎合智能手机用户需求尤为重要,3D打印成为这方面重要的突破口。(zpp)
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本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据,结合了行业所处的环境,从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行市场调研分析。
行业报告是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势,洞悉行业竞争格局,规避经营和投资风险,制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。
本报告是全面了解行业以及对本行业进行投资不可或缺的重要工具。观研天下是国内知名的行业信息咨询机构,拥有资深的专家团队,多年来已经为上万家企业单位、咨询机构、金融机构、行业协会、个人投资者等提供了专业的行业分析报告,客户涵盖了华为、中国石油、中国电信、中国建筑、惠普、迪士尼等国内外行业领先企业,并得到了客户的广泛认可。
目录大纲:
【第一部分 行业定义与监管 】
第一章 2020-2024年中国3D打印行业发展概述
第一节 3D打印行业发展情况概述
一、3D打印行业相关定义
二、3D打印特点分析
三、3D打印行业基本情况介绍
四、3D打印行业经营模式
(1)生产模式
(2)采购模式
(3)销售/服务模式
五、3D打印行业需求主体分析
第二节 中国3D打印行业生命周期分析
一、3D打印行业生命周期理论概述
二、3D打印行业所属的生命周期分析
第三节 3D打印行业经济指标分析
一、3D打印行业的赢利性分析
二、3D打印行业的经济周期分析
三、3D打印行业附加值的提升空间分析
第二章 中国3D打印行业监管分析
第一节 中国3D打印行业监管制度分析
一、行业主要监管体制
二、行业准入制度
第二节 中国3D打印行业政策法规
一、行业主要政策法规
二、主要行业标准分析
第三节 国内监管与政策对3D打印行业的影响分析
【第二部分 行业环境与全球市场】
第三章 2020-2024年中国3D打印行业发展环境分析
第一节 中国宏观环境与对3D打印行业的影响分析
一、中国宏观经济环境
二、中国宏观经济环境对3D打印行业的影响分析
第二节 中国社会环境与对3D打印行业的影响分析
第三节 中国对外贸易环境与对3D打印行业的影响分析
第四节 中国3D打印行业投资环境分析
第五节 中国3D打印行业技术环境分析
第六节 中国3D打印行业进入壁垒分析
一、3D打印行业资金壁垒分析
二、3D打印行业技术壁垒分析
三、3D打印行业人才壁垒分析
四、3D打印行业品牌壁垒分析
五、3D打印行业其他壁垒分析
第七节 中国3D打印行业风险分析
一、3D打印行业宏观环境风险
二、3D打印行业技术风险
三、3D打印行业竞争风险
四、3D打印行业其他风险
第四章 2020-2024年全球3D打印行业发展现状分析
第一节 全球3D打印行业发展历程回顾
第二节 全球3D打印行业市场规模与区域分布情况
第三节 亚洲3D打印行业地区市场分析
一、亚洲3D打印行业市场现状分析
二、亚洲3D打印行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲3D打印行业市场前景分析
第四节 北美3D打印行业地区市场分析
一、北美3D打印行业市场现状分析
二、北美3D打印行业市场规模与市场需求分析
三、北美3D打印行业市场前景分析
第五节 欧洲3D打印行业地区市场分析
一、欧洲3D打印行业市场现状分析
二、欧洲3D打印行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲3D打印行业市场前景分析
第六节 2025-2032年全球3D打印行业分布走势预测
第七节 2025-2032年全球3D打印行业市场规模预测
【第三部分 国内现状与企业案例】
第五章 中国3D打印行业运行情况
第一节 中国3D打印行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国3D打印行业市场规模分析
一、影响中国3D打印行业市场规模的因素
二、中国3D打印行业市场规模
三、中国3D打印行业市场规模解析
第三节 中国3D打印行业供应情况分析
一、中国3D打印行业供应规模
二、中国3D打印行业供应特点
第四节 中国3D打印行业需求情况分析
一、中国3D打印行业需求规模
二、中国3D打印行业需求特点
第五节 中国3D打印行业供需平衡分析
第六节 中国3D打印行业存在的问题与解决策略分析
第六章 中国3D打印行业产业链及细分市场分析
第一节 中国3D打印行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、3D打印行业产业链图解
第二节 中国3D打印行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对3D打印行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对3D打印行业的影响分析
第三节 中国3D打印行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第七章 2020-2024年中国3D打印行业市场竞争分析
第一节 中国3D打印行业竞争现状分析
一、中国3D打印行业竞争格局分析
二、中国3D打印行业主要品牌分析
第二节 中国3D打印行业集中度分析
一、中国3D打印行业市场集中度影响因素分析
二、中国3D打印行业市场集中度分析
第三节 中国3D打印行业竞争特征分析
一、企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第八章 2020-2024年中国3D打印行业模型分析
第一节 中国3D打印行业竞争结构分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国3D打印行业SWOT分析
一、SWOT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国3D打印行业SWOT分析结论
第三节 中国3D打印行业竞争环境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第九章 2020-2024年中国3D打印行业需求特点与动态分析
第一节 中国3D打印行业市场动态情况
第二节 中国3D打印行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 3D打印行业成本结构分析
第四节 3D打印行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国3D打印行业价格现状分析
第六节 2025-2032年中国3D打印行业价格影响因素与走势预测
第十章 中国3D打印行业所属行业运行数据监测
第一节 中国3D打印行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国3D打印行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国3D打印行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十一章 2020-2024年中国3D打印行业区域市场现状分析
第一节 中国3D打印行业区域市场规模分析
一、影响3D打印行业区域市场分布的因素
二、中国3D打印行业区域市场分布
第二节 中国华东地区3D打印行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区3D打印行业市场分析
(1)华东地区3D打印行业市场规模
(2)华东地区3D打印行业市场现状
(3)华东地区3D打印行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区3D打印行业市场分析
(1)华中地区3D打印行业市场规模
(2)华中地区3D打印行业市场现状
(3)华中地区3D打印行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区3D打印行业市场分析
(1)华南地区3D打印行业市场规模
(2)华南地区3D打印行业市场现状
(3)华南地区3D打印行业市场规模预测
第五节 华北地区3D打印行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区3D打印行业市场分析
(1)华北地区3D打印行业市场规模
(2)华北地区3D打印行业市场现状
(3)华北地区3D打印行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区3D打印行业市场分析
(1)东北地区3D打印行业市场规模
(2)东北地区3D打印行业市场现状
(3)东北地区3D打印行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区3D打印行业市场分析
(1)西南地区3D打印行业市场规模
(2)西南地区3D打印行业市场现状
(3)西南地区3D打印行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区3D打印行业市场分析
(1)西北地区3D打印行业市场规模
(2)西北地区3D打印行业市场现状
(3)西北地区3D打印行业市场规模预测
第九节 2025-2032年中国3D打印行业市场规模区域分布预测
第十二章 3D打印行业企业分析(随数据更新可能有调整)
第一节 企业一
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第二节 企业二
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第三节 企业三
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第四节 企业四
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第五节 企业五
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第六节 企业六
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第七节 企业七
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第八节 企业八
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第九节 企业九
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第十节 企业十
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
【第四部分 展望、结论与建议】
第十三章 2025-2032年中国3D打印行业发展前景分析与预测
第一节 中国3D打印行业未来发展前景分析
一、中国3D打印行业市场机会分析
二、中国3D打印行业投资增速预测
第二节 中国3D打印行业未来发展趋势预测
第三节 中国3D打印行业规模发展预测
一、中国3D打印行业市场规模预测
二、中国3D打印行业市场规模增速预测
三、中国3D打印行业产值规模预测
四、中国3D打印行业产值增速预测
五、中国3D打印行业供需情况预测
第四节 中国3D打印行业盈利走势预测
第十四章 中国3D打印行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国3D打印行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国3D打印行业进入策略分析
一、目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 3D打印行业品牌营销策略分析
一、3D打印行业产品策略
二、3D打印行业定价策略
三、3D打印行业渠道策略
四、3D打印行业推广策略
第四节 观研天下分析师投资建议