iResearch工欲善其事必先利其器艾中国3D打印行业报告2022.10 iResearch Inc. 摘要iResearch艾3D打印区别于传统减材制造，它通过对模型数字化立体扫描、分层处理，借助于类似打印机的数字化制造设备，利用材料不断叠加形成所需的实体模型，3D打印在特定应用领域大大节省了生产成本，提高了效率，与2D打印的B2C相比，3D打印目前集中于B2B模式，同时也在进一步扩展B2C的定制化多样性消费市场，3D打印金属和复合材料凭借其比传统材料更优异的机械特性（刚性、抗冲击性、轻便性等）和力学性能成为未来发展趋势。材料的制作成本和使用性能仍是目前3D打印上游的痛点。目前中国3D打印设备主要以烧结/粘结成型（SLS、SLM）和非金属的熔融挤出成型（FDM）为主。设备使用性能和应用时效性是主要痛点。技术和材料的创新突破以及复合型人才的培养将成为3D打印行业螺旋式上升发展的关键因素。来源：艾瑞咨询研究能自主研究及绘制。C2022.1.0 iResearch Incwww.iresearch.com.cn2 核心观点iResearch艾瑞0102030483D打印从研发阶段进入3D打印材料是行业发B端是3D打印主要应材料、技术，人才是3D产业化阶段展的核心痛点用价值领域打印发展的三大因素目前3D打印行业产学研目前我国材料科市场仍以非3D打印目前集中在B端结合，已经进入快速产业金属类型为主；材料研发主要应用于航空航天、汽立行业发展壁垒，并升级未来应进行材料革新，建化的阶段，向金属材料和复合材料迈车交通等领城，消费端需研发高新技术和设备。未来会进入离散型生产模进,求还需要进一步挖握。式，在工业级满足高精尖国内3D打印工业级企业3D打印产业升级需要更制作工艺和生产效率是导设备/材料主要销往国内多机械设计、材料、软件需求，在消费级则满足每致材料成本高的主要原因控制、金阳等多学科交融个消费者的需求，而3D打印消费级企业设的综合性人才，备则主要用于出口。来源：艾瑞咨询研究究自主研究及绘制。C2022.10 iResearch Incwww.iresearch.com.cn3 iResearch艾瑞i纵观：3D打印行业发展现状深部：从发展历程看3D打印行业特点2洞察：从产业链全景分析发展核心壁垒3畅想：3D打印行业未来发展趋势4 iResearch中国人第一次认识3D打印艾瑞通过影视展现3D打印魅力2001年史带芬·斯皮尔伯格执导的科幻大片续作《侏罗纪公园-3》是最早出现3D打印技术的影片，影片再现了3D打印的完整过程，成龙的电影《十二生肖》是中国第一部出现3D打印的影片，在影片中，成龙扮演的小愉通过3D打印技术复刻了文物，展示了3D打印的全流程。3D打印文物复制品并不是电影虚构的桥段，3D打印技术在文物修复、复制、文创等领域都有很多实际用途，为文物保护做出了许多责献。3D打印不仅存在于影片中，目前随着国家政策的支持、材料与技术研发的进步，3D打印已经走进人们的生活。电影《十二生肖》展示了3D打印技术的魅力。成电影《侏罗纪公园3》将整个技术放到影片中并以龙扮演的文物小愉使用3D手套扫描仪全面扫描狗科技的形式展现出来。展示三维扫描恐龙头骨的过头兽首，扫描之后数据直接存储在电脑内，然后经程，并且用最早的3D打印设备将迅猛龙的发声喉在观众眼前。过3D建模、3D打印，最终一个完美的复制品展现管打印出来，在3D扫描仪和软件的帮助下，重建已经灭绝的远古生物成为一件可以实现的事情来源：民用飞机设计研究款、艾确造激研究就自主研究及绘制，C2022.10 iResearch Incwwww.iresearch.com.cn iResearch3D打印传统技术的革新艾从“减材”到“增材”，3D打印是对传统技术的升级革新3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金虚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。区别于传统减材制造，3D打印通过对型数字化立体扫描、分层处理借助于类似打印机的数字化制造设备，将材料不断叠加形成所需的实体模型。3D打印在中小批量生产成本控制、个性化生产、生产可预测性，和材料利用率等方面与传统技术相比都具有明显优势。3D打印成本：成本递减模型3D打印与传统技术相比的优势传统制造成本随数量迅速下降生产成本不同于传统制造企业通过批量生产单一产品形成规模经济，3D打印依靠同一台设备生产多样产品。企业通过增加产品种类降低生产的单位成本，从而达到范围经济。具体而言，生产的主要成本可分为物料成本，机器折旧日耗材成本和人工成本几方面。3D打印无需模具和机械3D打印成本缓慢下降加工，减少开模次数，简化了生产过程，降低了生产装配成本和耗材成本，同时，增材制造被视为无人值守的制造过程，需要的人力成本较少，并且一次成型，减少废料，提高材料利用率，也有助于减少用料成本，生产可预测性好3D打印时间、成形变形量、成形精度等可通过3D打印制造单位技术及辅助技术进行顶测，并可以通过调整模横型使得零件构型可测、可控3D打印在不同行业减少多类型成本航空航天燃烧室：3D打印降低费用成本50%材料无限融合义齿金属内冠：3D打印降低人工成本70%传统的制造机器在切卸或模具成型过程中不能轻易地将压缩磨具：3D打印降低时间成本50%经有能力实现不同原材料的融合。多种原材料融合在一起，随着3D打印技术的发展，已票源：民用飞机设计研究院、艾瑞咨海研究院自主研究及给制C2022.10 iResearch Incwww.iresearch.com.cn6 3D打印推动企业创新iResearch艾瑞3D打印是中国制造业升级发展的核心助推力3D打印是对传统制造业的补充和增强，借助3D打印技术，企业在产品设计研发，生产复杂产品和开展定制化等方面都有所提升。3D打印有利于企业创新，进而推动我国制造产业逐步升级，产品设计研发定制化产品修复磨损或损坏的产品传统制造企业生产整件时，设备只能生产固定形状的零部件，并且只能通过加工再进行组装产品的复杂程度和差异化程度越高借助3D打印技术和设备，将受损的局限了二些创意设计，而3D打印通过采取逐层3D打印越能体现优势。3D打印可组件修复回原来的状态，在提高利用打印，整体制造，可以制造出传统生产技术无以提升产品复杂程度，生产符合消率的同时比重新制造相同的组件更节法达到的产品形状。费者个性化需求的定制化产品，省成本和材料。应用案例应用案例应用案例瑞典刀具系统制造商山特维克推出了美国医疗用品公司以3D打印技术开发材制造技术（3D打印）修复飞机受损部件，美舰艇备战中心技术人员采用先进的激光增种带有金属3D打印刀头的新型铣刀外形如像骨架的保护套该产品是企业重新设计并优化过的最新使飞机尽快快速返回到舰队中产品，新构造可以减少长尽伸铣削中的振动，专为克服长悬伸金属铁削过程中的摄动问题，将加工效率提高50%，日本辅牌借用3D打印技术实验文描仪扫描手工切削的发泡模型，然具产品的不同外形方案，先用3D扫由于其可定制性高，在无需模具的情后使用3D建模软件对其进行表面光况下，可以用来打印诸如义服，牙齿滑处理，最后使用3D打印机重新输等器言通过3D扫描对损坏的齿轮进行数竭采集，利出并进行实验。3D打印可以表现和用采集到的数据使用三维逆向款件对其进行模手工制作同样细腻的圆弧及曲面，型重建，以修复损坏及磨损的位置在实验的基础上修正造型，开发出了更符合人体工学的修正带。票源：艾端咨调研究踪自主研究及给制C2022.10 iResearch Incwww.jiresearch.com.cn7 iResearchB3D打印产业政策梳理政策出台速度快、支持力度大，助力转型“中国智造瑞目前政策重点主要集中在3D打印材料、技术提升与标准建设方面。2015年，我国3D打印产业在“中国智造”引导下迎来高速发展契机，《中国制造2025》等一系列政策描绘了增材制造行业的发展路径。2016年国务院印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》标志着产业化的落地。中国3D打印发展以来，行业扶持政策发力迅速。从整体战略，应用领域、关键健技术再到企业标准，政策指导不断细化，促进行业发展，3D打印政策梳理政策名称【中国物造2025】《销材制造产业发层行动计划（2017020年）领布主体与时间2015，中共中央、国务院2016，工信部2016，国务院2017，工信部、发改要等十二部门金点政克3D打即材料制备公示毫性能、难焰，难加工合金大型打造增材制造产业链，开发设立2020年增材制造产业年销售收入超相关内容用于3D打印材料的产业化智能软件等瓶颈，突破适借准航空航天、交通运翰和模电等重复杂构件增材制造一多龙应用计划；智能材料；利用增材制造等新技术，加快相织器官修复标，提出关键核心技术达到国际同步发过200亿元，年均增速在30%以上的目制备技术，建立相关材料大装备开发和生产用户，形成上下游建设增材制造等领域大数据展水单，工艺装管基本满足行业应用需产品标准体系产业对滨的皮用示范链条平台与知识库求，在部分领域实现规模化应用对增材制造的重点发展方针对重要应用领减的基础材料、工艺打造3D打印产业链：指导意义向做出具体规划，促进行和装备，推动重点项目建设和技术突实破3D打印专业材料技术难对3D打印美缝技术、工艺装备等具体方业高速发展面的来来发原票求进行详细阐述政集名战略性新兴上分类（2018）2022年）计划2020（2021年席实）“领药者领布主体与时间2018，国家统计局2020，科技部2021，国务院2021，国家市场监督管理总局盛路性新兴产业共分为九大提出到2022年，对按国际的增材制造领域，其中高端装备制造产新型标准体系基本建立：增材制造专用明确增材制造在制造业核心竞增材制造装备企业标准被列入重点相关内容业，新材料产业，数字创意材料、工艺、设备、件、服务等领域争力提升与智能制造技术发展领中，涉及增材制造领域的主要技术设备制造，相关服务业“领航”标准数量达到80-100项，增的重要性产品为增材制造装备，属于通用设四大额减包含增材制造材制造国际标准转化率达到90%备制造业撑导意义业发展的引领作用，提升我国增材制造充分发挥标准对增材制造技术创新和产開明增材制期造四大领域将增材制造作为来来规划发展将3D打印企业标准列入、“领跑者”标准国际宽争力的重点领域重点模域来源：女瑞咨研究质自主研究及哈制C2022.10 iResearch Incwww.iresearch.com.cn8 iResearch3D打印商业模式艾瑞2D打印VS.3D打印2D打印机商业模式较为单一，打印机厂商主要依靠耗材盈利，3D打印可能的商业模式存在于五个层面制造端（3D打印机制造）、材料端、模具端、零售端、样品端（研发）。与2D打印的B2C相比，3D打印目前集中于B2B模式，同时也在进一步扩展B2C的定制化多样性消费市场。2D打印商业模式3D打印商业模式【打印机厂商】【3D打印机制造商】打印机价格不高且稳定，各厂家依靠长期高频使用的耗材盈产品：打印机、扫描仪、软件以及相关的硬件设备：利，打印机与复印设备的耗材，包括碳粉、芯片、硒鼓等集材料：金属材料、复合材料等中了激光打印设备70%以上的核心技术，各广商通过在上述→市场费用及研发费用较高，所以厂商一方面不断推出更好的打3D打印服务：交付营户定制的成品领域积累的专利技术，长期高价销售耗材获利，装耗材：由打印机生产厂家提供，质量更有保障，但印机以巩固其品牌形象和市场地位，同时也提供加服务或高价格较高。利润的产品，例如3D打印材料，通用耗材：由第三方厂家提供，价格更便宜，但在质量【3D打印软件供应商】上与原装设备略有差异，软件服务：软件许可证，技术支持等，→由于专业咨询和设计过于定制化，而目前市场还没有或熟的行行业解决方案：咨询、设计及打印服务【B2C打印店】打印业务：主要是通过购买一定数量的打印机，帮助商【平台提供商】业标杆研发成本较高导致利润率较氏中游家或个人打印宣传材料或资等：商业模式单一，可替代性强，拓展性露主要活动：在线3D模型商店