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我国增材制造(AM)行业市场规模突破百亿 航空航天等领域大有可为

1、增材制造(AM)又称“3D打印”

增材制造(AM)又称“3D打印”,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。从产业链来看,增材制造(AM)上游行业主要包括原材料、核心硬件以及辅助工具等;中游主要包括设备制造厂商和3D打印服务解决商;下游行业主要应用于机械制造、航空航天、汽车、医疗、教育、军事、文化等等,特殊应用主要包括生物、食品、建筑、人像打印等等。

增材制造(AM)产业链图解

<strong>增材制造(AM)</strong><strong>产业链图解</strong>

数据来源:观研天下整理

2增材制造主流技术路线

根据观研报告网发布的《中国增材制造行业发展趋势分析与未来投资预测报告(2023-2030年)》显示,经过多年发展,我国增材制造行业处于多技术路线并存的状态。根据我国《增材制造术语》(GB/T35351-2017),增材制造可以根据成形原理分为7种基本工艺。而金属增材制造工艺原理主要为粉末床熔融(PBF)和定向能量沉积(DED)两大类别,采用这两类工艺原理的金属3D打印技术都可以制造达到锻件标准的金属零件。

增材制造(3D打印)工艺技术类别

工艺类型

工艺说明

主要工艺技术名称

粉末床熔融(PBF)

通过热能选择性的熔化/烧结粉末床区城的增材制造工艺

激光选区熔化(SLM)、激光选区烧结(SLS)、电子束选区熔化(EBSM)

定向能量沉积(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)亦称激光立体成形(LSF)、电子束熔丝沉积(EBDM)、电弧增材制造(WAAM)

立体光固化

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)

粘结剂喷射

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)

材料挤出

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)

材料喷射

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)

薄材叠层

将薄层材料逐层粘结以形成实物的增材制造工艺

层压物体制造(LOM)、超声波增材制造(UAM)

数据来源:观研天下整理

3、我国增材制造产业规模不断扩大,2027年有望突破千亿元

目前,我国增材制造行业逐渐从研发创新向产业规模化发展方向转变。具体从规模变化趋势来看,2012-2022年我国增材制造产业规模从10亿元增至320亿元,CAGR为41.42%,预计2023年产业规模有望超过400亿元,并且按照25%的复合增长率保守估算,2027年产业规模有望突破千亿元。

目前,我国增材制造行业逐渐从研发创新向产业规模化发展方向转变。具体从规模变化趋势来看,2012-2022年我国增材制造产业规模从10亿元增至320亿元,CAGR为41.42%,预计2023年产业规模有望超过400亿元,并且按照25%的复合增长率保守估算,2027年产业规模有望突破千亿元。

数据来源:观研天下整理

4、增材制造产业布局实现从零散分布到集聚发展演变

2013年,我国首个3D打印产业园在陕西渭南建成,随后广州3D打印技术产业园、安徽春谷3D打印智能装备产业园等20余个产业聚集地、产业园区涌现,初步形成珠三角地区、长三角地区为核心,京津冀地区和陕西、安徽等中、西部地区为纽带的产业空间发展布局。整体来看,我国增材制造产业布局实现从零散分布到集聚发展演变。

我国增材制造行业产业布局

数据来源:观研天下整理

5、增材制造应用场景广泛,在航空航天、汽车、医疗等领域大有可为

在应用领域,全球增材制造下游应用领域众多,航空航天应用最多,2021年市场份额占比为16.8%,医疗、汽车占比紧随其后,分别为15.6%和14.6%。

在应用领域,全球增材制造下游应用领域众多,航空航天应用最多,2021年市场份额占比为16.8%,医疗、汽车占比紧随其后,分别为15.6%和14.6%。

数据来源:观研天下整理

具体对航空航天领域进行分析,现代航空发动机由成千上万个零部件组成,通常具有复杂的结构,其中静态构件对服役性能的要求相对较低,符合现阶段增材制造的发展水平,已有相当数量的静态构件采用增材制造技术制造并应用。根据数据显示,2021年,全球航空航天增材制造行业市场规模为25.6亿美元。

具体对航空航天领域进行分析,现代航空发动机由成千上万个零部件组成,通常具有复杂的结构,其中静态构件对服役性能的要求相对较低,符合现阶段增材制造的发展水平,已有相当数量的静态构件采用增材制造技术制造并应用。根据数据显示,2021年,全球航空航天增材制造行业市场规模为25.6亿美元。

数据来源:观研天下整理(WYD)

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