技术升级+应用持续拓展，3D打印行业或将引领消费电子制造新变革

2025-09-05 09:00

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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
金属类	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
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
	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
	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
	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

根据观研报告网发布的《中国3D打印行业现状深度研究与发展前景分析报告（2025-2032年）》显示，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
	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
	光敏树脂	--
	高分子凝胶	--
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
发布时间		2023年7月	2023年3月	2023年8月	2023年4月
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
重量	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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