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中国3D打印行业报告2022.10 iResearch Inc.工欲善其事必先利其器 22022.10 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。摘要目前中国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。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。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。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。SMS qRwOnNtRpQnOzRxOpNtPnR7NaO8OsQqQnPmOfQnMoOlOmNsQaQpPwOuOpMzQxNtPoP32022.10 iResearch I来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。013D打印从研发阶段进入产业化阶段目前3D打印行业产学研结合，已经进入快速产业化的阶段。未来会进入离散型生产模式，在工业级满足高精尖需求，在消费级则满足每个消费者的需求。0203043D打印材料是行业发展的核心痛点B端是3D打印主要应用价值领域材料、技术、人才是3D打印发展的三大因素未来应进行材料革新，建立行业发展壁垒，并升级研发高新技术和设备。3D打印产业升级需要更多机械设计、材料、软件控制、金融等多学科交融的综合性人才。核心观点目前我国材料市场仍以非金属类型为主；材料研发向金属材料和复合材料迈进。制作工艺和生产效率是导致材料成本高的主要原因。3D打印目前集中在B端，主要应用于航空航天、汽车交通等领域。消费端需求还需要进一步挖掘。国内3D打印工业级企业设备/材料主要销往国内，而3D打印消费级企业设备则主要用于出口。4纵观：3D打印行业发展现状1深剖：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 52022.10 iResearch I中国人第一次认识3D打印通过影视展现3D打印魅力2001年史蒂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，成龙扮演的小偷通过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贡献。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。来源：民用飞机设计研究院、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。电影十二生肖展示了3D打印技术的魅力。成龙扮演的文物小偷使用3D手套扫描仪全面扫描狗头兽首，扫描之后数据直接存储在电脑内，然后经过3D建模、3D打印，最终一个完美的复制品展现在观众眼前。电影侏罗纪公园3将整个技术放到影片中并以科技的形式展现出来。展示三维扫描恐龙头骨的过程，并且用最早的3D打印设备将迅猛龙的发声喉管打印出来，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。62022.10 iResearch I3D打印传统技术的革新从“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。区别于传统减材制造,3D打印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，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。来源：民用飞机设计研究院、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。8.0003D打印成本：成本递减模型单位制造成本制造单位3D打印成本缓慢下降传统制造成本随数量迅速下降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%义齿金属内冠：3D打印降低人工成本70%压缩磨具：3D打印降低时间成本50%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，耗材成本和人工成本几方面。3D打印无需模具和机械加工，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。3D打印与传统技术相比的优势生产可预测性好3D打印时间、成形变形量、成形精度等可通过3D打印技术及辅助技术进行预测，并可以通过调整模型使得零件构型可测、可控。材料无限融合传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起，随着3D打印技术的发展，已经有能力实现不同原材料的融合。72022.10 iResearch I3D打印推动企业创新3D打印是中国制造业升级发展的核心助推力来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。产品设计研发瑞典刀具系统制造商山特维克推出了一种带有金属3D打印刀头的新型铣刀，该产品是企业重新设计并优化过的最新产品，新构造可以减少长悬伸铣削中的振动，专为克服长悬伸金属铣削过程中的振动问题，将加工效率提高50%。应用案例日本蜻蜓牌借用3D打印技术实验文具产品的不同外形方案。先用3D扫描仪扫描手工切削的发泡模型，然后使用3D建模软件对其进行表面光滑处理，最后使用3D打印机重新输出并进行实验。3D打印可以表现和手工制作同样细腻的圆弧及曲面。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。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，局限了一些创意设计。而3D打印通过采取逐层打印，整体制造，可以制造出传统生产技术无法达到的产品形状。定制化产品修复磨损或损坏的产品应用案例美国医疗用品公司以3D打印技术开发外形如像骨架的保护套由于其可定制性高，在无需模具的情况下，可以用来打印诸如义眼，牙齿等器官应用案例通过3D扫描对损坏的齿轮进行数据采集，利用采集到的数据使用三维逆向软件对其进行模型重建，以修复损坏及磨损的位置美舰艇备战中心技术人员采用先进的激光增材制造技术（3D打印）修复飞机受损部件，使飞机尽快快速返回到舰队中产品的复杂程度和差异化程度越高，3D打印越能体现优势。3D打印可以提升产品复杂程度，生产符合消费者个性化需求的定制化产品。借助3D打印技术和设备，将受损的组件修复回原来的状态，在提高利用率的同时比重新制造相同的组件更节省成本和材料。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。82022.10 iResearch I3D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”来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。政策名称中国制造2025工业强基工程实施指南（2016-2020年）“十三五”国家战略性新兴产业发展规划增材制造产业发展行动计划（20172020年）颁布主体与时间2015，中共中央、国务院2016，工信部2016，国务院2017，工信部、发改委等十二部门相关内容重点攻克3D打印材料制备、智能软件等瓶颈，突破适用于3D打印材料的产业化制备技术，建立相关材料产品标准体系公示高性能、难熔、难加工合金大型复杂构件增材制造一条龙应用计划；瞄准航空航天、交通运输和核电等重大装备开发和生产用户，形成上下游产业对接的应用示范链条打造增材制造产业链，开发智能材料；利用增材制造等新技术，加快组织器官修复，建设增材制造等领域大数据平台与知识库设立2020年增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上的 目标。提出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，在部分领域实现规模化应用指导意义对增材制造的重点发展方向做出具体规划，促进行业高速发展针对重要应用领域的基础材料、工艺和装备，推动重点项目建设和技术突破打造3D打印产业链；突破3D打印专业材料技术难点对3D打印关键技术、工艺装备等具体方面的未来发展要求进行详细阐述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、关键技术再到企业标准，政策指导不断细化，促进行业发展。政策名称战略性新兴产业分类(2018)增材制造标准领航行动计划（2020-2022年）中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要2021年度实施企业标准“领跑者”重点领域颁布主体与时间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相关内容战略性新兴产业共分为九大领域。其中高端装备制造产业，新材料产业，数字创意技术设备制造，相关服务业四大领域包含增材制造提出到2022年，对接国际的增材制造新型标准体系基本建立：增材制造专用材料、工艺、设备、软件、服务等领域“领航”标准数量达到80-100项，增材制造国际标准转化率达到90%明确增材制造在制造业核心竞争力提升与智能制造技术发展的重要性增材制造装备企业标准被列入重点领域中，涉及增材制造领域的主要产品为增材制造装备，属于通用设备制造业指导意义阐明增材制造四大领域充分发挥标准对增材制造技术创新和产业发展的引领作用，提升我国增材制造标准国际竞争力将增材制造作为未来规划发展的重点领域将3D打印企业标准列入“领跑者”重点领域3D打印政策梳理 92022.10 iResearch I3D打印商业模式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。来源：中国3D打印网、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。2D打印商业模式3D打印商业模式上游【打印机厂商】主要依靠耗材盈利而不是打印机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利。打印机与复印设备的耗材，包括碳粉、芯片、硒鼓等集中了激光打印设备70%以上的核心技术。各厂商通过在上述领域积累的专利技术，长期高价销售耗材获利。原装耗材：由打印机生产厂家提供，质量更有保障，但价格较高。通用耗材：由第三方厂家提供，价格更便宜，但在质量上与原装设备略有差异。中游【B2C打印店】打印业务：主要是通过购买一定数量的打印机，帮助商家或个人打印宣传材料或资料等；商业模式单一，可替代性强，拓展性弱。广告业务：名片设计制作、灯箱广告、海报出图、证件制作、牌匾制作等。后端项目盈利：与医院、汽车驾校、教育培训行业等通过介绍客户资源互助，合作共赢下游【3D打印机制造商】产品：打印机、扫描仪、软件以及相关的硬件设备；材料：金属材料、复合材料等。3D打印服务：交付客户定制的成品。u 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印机以巩固其品牌形象和市场地位，同时也提供附加服务或高利润的产品，例如3D打印材料。【3D打印软件供应商】软件服务：软件许可证、技术支持等。行业解决方案：咨询、设计及打印服务。u 由于专业咨询和设计过于定制化，而目前市场还没有成熟的行业标杆研发成本较高导致利润率较低。【平台提供商】主要活动：在线3D模型商店、模型打印服务。主要收入来源：开店服务费、产品打印费。u 模式容易被复制，竞争也比较激烈，因而品牌影响力和用户活跃度更加重要，需要有更优质的客户体验、更有竞争力的价格以及更有创意的市场战略。C 端用户B 端为主 10纵观：3D打印行业发展现状1深剖：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 112022.10 iResearch I目前处于快速产业化的阶段，3D打印技术不断改变工厂端的生产模式，从原先的制造流向数字流进阶。数字化技术的加持可在生产过程中进行打印质量监测和预测、设备预测性维护、工艺过程优化和产线调度等。产学研结合发挥重要作用，学校主要专注于3D打印技术的基础研究，而公司侧重竞争性、直接应用型的技术开发，并论证市场前景后进行工业应用。不断提出各类型新概念，刷新人们的想象空间，导致概念大于定价估值。很多想法处在实验室阶段，无法转化成果。3D打印进入门槛较高，需要在技术、资金、战略上都有充分的准备。准备不充分导致盲目进场的投资者、创业者出局。3D打印行业发展进程与拐点3D打印作为高端制造技术的指引者备受业界重视，国家出台相关政策，客观科学地规划布局，引领技术合理发展，已铺设多个科研院所和高校进行技术研发。目前3D打印行业正快速由制造流转变为数字流，数字经济已经成为各国经济发展的新增长点，以产业数字化为代表的数字技术与制造业的深度融合，是推进产业基础高级化、产业链现代化，构建新发展格局的关键动能与战略抉择。来源：西北工业大学官网、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。Step1研发阶段Step2产业化阶段Step3离散型生产快速由制造流转化为数字流约5年前，3D打印行业处于技术研发阶段，各科研院所和高校不断尝试创新新技术及其应用。多个研究机构与高校取得重要成果，成为3D打印界的中坚科研力量。从目前发展到离散型生产阶段还需要很长一段时间去建立一个高度灵活的个性化、数字化的产品与服务生产流程。离散制造型企业的产能不像连续型企业主要由硬件（设备产能）决定，而主要以软件（加工要素的配置合理性）决定。届时每个用户的需求都可以被挖掘。3D打印作为数字技术是实现金融科技的重要手段，需要全产业链与金融资本携手合作。未来需要引导并鼓励高校、科研院所、企业和社会力量多渠道持续增加投入；健全多层次创投服务体系，用好科技创新投资引导基金和科技金融债权产品，推动设立基金等，着眼满足科技创新从研发、成果转化到市场化、产业化等各个阶段的资金需求。未来需要金融力量支持3D打印行业发展进程概念大于定价估值导致泡沫破裂企业专注于研发和新市场开拓，不断挖掘细分市场，并带动整个3D行业向前行进。投资者趋于理性，关注企业实在的“成绩单”，重点扶持行业的几个爆点。3D打印得到市场认可，行业稳定增长。行业稳定增长 122022.10 iResearch I研发阶段-科学研发推动3D打印发展2009 年之前3D打印专利申请数量维持在个位数，20092015年许多领先的工业3D打印专利到期，随着3D打印核心技术的释放，降低了行业准入门槛与成本，激发了市场活力，推动了产业化进程。2009年熔融层积成型（FDM）专利到期后，促进了中国3D打印机的发展，专利布局集中在提升可靠性和降低成本；2012年后，随着各大高校和科研院所积极参与研究、3D打印公司深入布局核心专利，3D打印专利授权量迎来了爆发；2014年是专利到期的高峰年，SLS和SLM核心技术专利陆续到期，推动了金属3D打印商业化。2021年中国3D打印专利授权主要集中在制造工具和医药科学领域，而服饰、食品科学等消费级领域数量较少。来源：根据智慧芽、专家访谈、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。核心专利到期激发市场活力2021年中国3D打印行业专利授权量2021年中国3D打印行业专利授权应用领域分布情况446377913911963504653499181124311820122801219993702007200820092010201120122013201420152016201720182019202020213D打印专利授权量（件）715121891960116231223474制造工具 医药科学仪器电气元件建筑服饰食品科学3D打印专利应用领域数量分布（件）132022.10 iResearch I产业化阶段-3D打印不断向产业化迈进 近年来，3D打印热度不断提升。2021年，国内共有3D打印融资案例34例，国外共有融资案例108例，相比于2019年均有较大增长。中国3D打印头部企业快速布局3D打印产业化，多家企业拥有较高的3D打印设备与材料年产能/年销量。目前国内工业级3D打印设备与材料主要供给国内，而消费级3D打印设备主要销往国外。根据3D行业专家的观点，这是由于国内原材料较为便宜，加工3D打印设备成本较低，且国内消费级供应链较为完善，已经可以满足鞋子、衣服等日用品的需求，3D打印的用途没有完全凸显，国外则更需要3D打印简化供应链。来源：各公司年报、招股说明书、官网、南极熊3D打印网、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。多企业布局3D打印设备/材料产业化类别公司产品年产量工业级金属铂力特金属3D打印设备293台华曙高科金属3D打印设备164台高分子粉末150吨汉邦科技金属3D打印设备（累计出货超500台）飞而康快速制造3D打印钛合金粉末90吨工业级非金属联泰科技3D打印设备（年销量1500台）树脂材料（年销量100吨）消费级创想三维消费级3D打印机100万台纵维立方消费级3D打印机2020年出货量50万台2021年中国3D打印头部企业设备与材料年产能情况2019-2021年全球3D打印投融资项目数量18313443691082019年2020年2021年国内（例）国外（例）142022.10 iResearch I3D打印未来发展形态随着消费升级推动技术进步，未来3D打印市场竞争较为分散。在工业级满足高精尖需求，在消费级则更为离散，满足每个消费者的需求，甚至可能更多应用于客户更愿意溢价支付的产品。目前公司和个人更偏向于通过3D打印平台生产订单，同时也有企业建立自己的3D打印中心。未来3D打印平台会进一步向3D打印农场发展，通过云端联网多机集群高效率管理，实行简单操作指令就可以控制上百台3D打印机，大大提高了时间效率，节约了人力成本，实现个性化批量生产。来源：南极熊3D打印网、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。3D打印向离散型生产模式发展类别案例工业级武汉协和医院整形外科的孙家明教授、汪振星教授团队开发了一种具有良好打印性和生物相容性的微组织生物墨水用于投影式光固化生物3D打印。打印耳中的残耳软骨细胞在体外细胞增殖和体内耳软骨再生方面均有明显优势。可通过3D打印直接打印全固态锂电池，减少制造程序、制造时间和制造成本。未来可结合3D打印的薄型固态电解质开发厚电极。马德里的IMDEA材料研究所通过3D打印技术开发嵌入式飞机传感器，IMDEA团队3D打印了具有嵌入碳纳米管纤维的零件，可以降低组装成本，同时减少将传感器连接在一起所需的大量电线。消费级美国食品科技初创企业Mooji Meats融资300万美元，用于加速研发3D打印人造肉技术。同时使用数百个喷嘴进行“打印”，实现更快速、更低成本、更大规模地生产。意大利钟表制造商Officine Panerai采用可完全回收的钛3D打印高端手表，建立一个低碳的循环供应链。户外3D打印大型深度廉政文化主题浮雕墙落户安徽繁昌。通过3D打印技术完成了传统减材制造工艺无法企及的雕刻深度与精度。上传STL文件选择材料解析模型和报价下单付款服务商打印快递确认收货3D打印平台3D打印科研前沿3D打印农场用户设备控制中心3D打印设备 15纵观：3D打印行业发展现状1深剖：从发展历程看3D打印行业发展特点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 162022.10 iResearch I3D打印产业链来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。设备生产/制造服务商客户及应用材料：金属材料、非金属材料、生物材料、复合材料等硬件：激光器、DLP光引擎、主板、振镜系统等软件：建模、切片、控制软件、CAD等上游环节熔融沉积成型(FDM)选择性激光烧结/熔化(SLS/SLM)光固化成型(SLA)数字光处理(DLP)三维打印快速成型(3DP)生物打印激光熔覆成型(LMD)电子束熔化(EBM)选择性热烧结(SHS)材料与软硬件供应中游环节专业培训消费娱乐航空航天生物医疗时尚生活文创工艺建筑打印政府/军事汽车工业下游环节3D打印产业链的上游为原材料、核心硬件和辅助运行系统的供应商。中游主要为3D打印设备和相关服务制造商。下游主要为3D打印服务对象，3D打印主要应用于航空航天、汽车工业等领域，以工业级应用为主。3D打印产业链图谱 172022.10 iResearch I中国3D打印行业竞争格局来源：魔猴网、南极熊、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。3D打印企业处在发展上升期，行业竞争相对不激烈凭借我国相关政策驱动，（例如发展行动计划明确增材制造行业要在2020年增速达30%，核心技术与国外水平看齐），以及政策指引下企业端、研发端、资本端等齐力发展，推动3D打印行业迎热潮大发展。据中国增材制造产业联盟统计，2021年中国增材制造企业营收265亿元，近四年平均增长率约30%，高出全球平均水平约10%。2021年国内现有以增材制造为主营业务的上市公司已有22家。实力较为雄厚的有铂力特、先临三维、华曙高科等。我国3D打印区域特点为：京津冀全国领先，长三角地区凭借良好的经济发展优势、区位条件基础，已初步形成全3D打印产业链发展形式；而华中部地区以研发为主，以陕西、湖北为核心建立产业培育重地。珠三角地区则为3D打印应用服务的高地，主要分布在广州、深圳等地。10亿元及以上2-10亿元0.5-2亿元0.1-0.5亿元第一梯队2家两大全球消费级3D打印机龙头厂商：深圳创想三维、深圳众维立方第二梯队约16家铂力特：营收5.51亿元先临三维：营收5.68亿元华曙高科：营收3.34亿元第三梯队约60家峰华卓立：2021年营收1.41亿元第四梯队100家3D打印行业梯队图陕西：3D打印产业培育基地金属材料领域具有领先地位拥有近半数3D打印技术专利权京津冀：河北春蕾3D打印产业园、三河鼎盛3D打印产业基地聚集了主要扫描仪和控制软件厂商及打印机核心零部件的相关厂商广东：广州市3D打印技术产业园、深圳市3D打印产业园广东在辅助设计、个性化定制、艺术创意等应用服务层具有明显优势上海：上海3D打印信息产业园湖北：华中必印3D打印产业培育基地、创想三维产业园金属材料领域具有领先地位江苏：增材制造产业园、泰州D打印产业园区江苏省D打印产业位于全国领先位置，产值约占全国3D打印各省市分布情况 182022.10 iResearch I企业案例-铂力特来源：铂力特官网、艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。国内金属3D打印龙头铂力特是中国领先的金属增材制造技术全套解决方案提供商。铂力特公司围绕金属增材制造产业链，开展金属3D原材料、金属3D打印定制化产品及金属3D打印设备的研发、生产、销售，同时向客户提供金属3D打印工艺设计开发及相关技术服务，构建了较为完整的金属3D打印产业生态链。公司与著名军工高校西北工业大学产学研结合，现已发展成为国内最具产业规模的金属增材制造企业，产品和服务广泛应用于各领域，尤其在航空航天领域拥有较高的市占率。粉末&设备公司拥有各种激光增材制造与再制造设备110余套，可成形材料涵盖钛及钛合金、高温合金、铜及铜合金、不锈钢、模具钢、高强钢、钨合金等多个种类，可成形材料60余种。打印服务铂力特目前主要使用三种金属3D打印技术，即激光选区熔化技术（SLM）、激光熔覆沉积技术（LSF）、电弧增材制造技术（WAAM）。目前可实现年交付零件50000余件。后处理线切割、打磨、抛光、精加工、热处理等。检测服务金属材料的化学成分分析、力学性能、物理性能、微观组织，零件的几何量测试和无损检测。质量标准认定ISO 9001:2015等质量管理体系认证；Nadcad材料测试，无损检测、热处理、测量检验四项认证，国家CNAS实验室认可，可开具检测证书。一站式金属3D打印服务BLT-A300/A320应用于模具、工业模具行业专业级金属3D打印机BLT-C400应用于航空、航天、发动机大块头有大智慧钛及钛合金粉末铂力特生产的气雾化钛及钛合金粉末，具有优良的流动性、高松装密度、低空心粉率、氧/氮/氢含量可控的特点，是航空、航天、医疗、化工等领域增材制造的理想选择。制粉技术电极感应熔炼气雾化技术（EIGA）承担多个项目、优质客户资源：铂力特整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。公司先后承担工信部“国家重大科技成果转化”、科技部“国家重大研发计划”等重大专项，并服务于多个实力雄厚的大型军工央企集团下属企业或事业单位。航空航天领域重大成就：铂力特收到空中客车公司零部件认证团队对铂力特制造的A330NEO某增材制造零件的认证通过结果，该零件由BLT-S310打印，零件性能达到空中客车民用航空零件的装机要求。192022.10 iResearch I企业案例-乐博科技来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。国内专注汽车领域的3D打印先锋企业Lobotics（合肥乐博科技有限公司）位于政策扶持力度大的合肥市高新区，专注于将广泛的增材制造工艺高度整合到一站式超高效自动化生产流程，打造一种可满足制造业高度定制化需求的新生产方式。目前第一代3D设备AMPS 1200问世，正在布局市场宣传和销售活动。公司从应用端进入，对应用端有充分的了解，目前技术已经可以进行批量化生产。产品满足车规级热塑性塑料成型优势：（1）范围广：有效成型最大尺寸可达1200*600*600mm；（2）速度快：比其他工业级3D打印机快2.5倍以上；（3）更精确：采用最先进的直线电机设计,运动控制精度可达到0.01mm；（4）更安全：打印温度最高可达450，温控系统可将温度稳定在60；（5）材料多：兼容多种热塑性塑料选择；（6）更方便：支持OTA的远程访问。材料应用乐博科技自主研发多种高性能的生产级材料XPET在挤压工序时，控制增强纤维在材料基体中的分散和分布，使纤维在材料内形成网状骨架结构，并承受材料基体传递的大部分载荷。智能纤维增强技术大幅度提高了材料的机械性能和耐热性，并通过增强纤维网状结构释放了打印过程中的内应力；打印件尺寸稳定性好，无翘曲问题。XPETXPAAMPS 1200工业3D打印机XPA是一种玻璃纤维增强尼龙（PA6），具有优异的机械性能（冲击强度和刚度）。该材料在保持住打印层之间附着力的前提下，具有优异的热性能和机械性能；可在较大温差范围内生产零件，目前已被客户用于在-190C低温下生产实验室设备。lobotics生产的材料适用于航空航天、医疗、模具制造，汽车生产等领域。采用PET-CF复材打印生产的医疗康复辅具(脊椎矫正器)强度高，尺寸稳定性好。是XEV唯一指定的3D打印的制造供应商，XEV-YOYO车体的大部分组件由APMS1200制作完成。助力中电科钻石飞机从模具设计到复材3D打印走向生产。合作伙伴 202022.10 iResearch I3D打印工作流程3D打印操作流程通常分三步。首先打印前需要依靠计算机和特定软件将所需产品的模型搭建在系统中，再通过优化调整、分层切片、规划路径等操作完善前期准备工作。打印制作过程中，利用3D打印设备按照规划设计的模型和路径将材料逐层堆积，获得制成品。打印后按需将成品进行外表处理后投入使用进行实际检验。前期软件的建模至关重要，需要精通软件建模技术、材料等多学科人才参与把关。模型搭建对产品是否符合所需标准起到决定性作用。而打印设备则主要负责产品的产出成型，技术和材料两者互相搭配制成综合性能好的实物。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。打印前打印中打印后1.获取所需产品的3D结构信息；2.将数据录入建模软件中。脱离外支撑结构，对制成品表面精细化打磨处理1.根据数据编辑模型，构建支撑结构（如需）；2.分层切片，规划扫描路径。对成品进行实际性能和功能测试1.根据打印路径预设参数跟踪；2.挑选适配材料。如满足需求可成熟生产，如不满足则根据不足进一步完善优化1.设置3D打印机并调整打印参数；2.校平设备平台，倒入耗材（根据情况做预热准备）；3.使用联机或脱机模式进行逐层堆积打印，打印过程中软件系统会实时追踪调整适度参数，以确保打印品符合要求；4.获得初步制成品。3D打印工作流程示意图 212022.10 iResearch I上游：3D打印软件技术的重要性软件技术九层之台，起于累土无论是在3D数据模型获取、3D数据模型处理还是3D打印机的控制等过程中，都离不开3D软件技术。软件系统集合扫描切片、制造与故障诊断、温场控制、远程监测、数字化扫描控制、数据反馈与集成控制等功能于一体，为成品的精细化满足需求提供保障；提高数据准备效率、优化打印质量、增强产品精细化。来源：南极熊，3D科学谷，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。数据导入 产品设计优化方向 构建支撑嵌套布局 分层切片路径规划准备打印 过程监督主要技术：计算机辅助设计软件CAD计算机辅助工程仿真CAE计算机辅助制造处理CAM制造工作流程&安全软件MES/ERP/PLM软件工作流程核心软件技术CAD作为制造设计软件，是CAE和CAM使用的基础。使用CAD软件以数字方式定义零件的三维几何形状，完成初步建模任务。目前CAD软件技术主要厂商有达索系统，西门子，欧特克，PTC和中国中望等为主。CAD仍是目前主流关注软件技术CAD软件市场竞争情况CAE仿真求解优化产品的结构力学、热度、模态和流体等力学性能，从而保证产品打印的可使用性符合要求。CAE仿真技术会支撑从建模到前期和过程控制等3D打印工艺链的方方面面。CAD利用仿真技术可前期优化模型CAM软件将CAD和CAE数据作为输入，用于精确完成模型。CAM通常作为确定零件构建方向、支撑策略、零件布局和加工余量等，提升协作效率。CAM完成制造处理五大步骤现3D打印软件供应商呈现综合发展态势，在不断提升核心CAD软件技术性能的同时，开发更多集CAD、CAE、CAM等辅助软件于一体的综合软件。32%19%5%4%4%36%达索系统西门子PTC中望欧特克其他 222022.10 iResearch I上游：3D打印材料对比金属材料、复合材料成为未来发展趋势 3D打印是通过设备逐层增加材料来制造三维产品，可以看出材料是3D打印最重要的物质基础。材料的发展在很大程度上决定了3D打印能否得到更加广泛应用。现阶段我国3D打印仍旧以工程塑料、树脂和部分常见金属材料为主。且国内在3D打印原材料方面的生产企业较少，特别是金属材料方面，仍依赖进口。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）和其他力学性能，未来或将推动3D打印技术服务更多应用场景，实现真正的3D打印制造创新。来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。材料细分特性应用金属材料钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高飞机发动机压气机部件，以及火箭、导弹等各种结构件钴铬合金腐蚀性能和机械性能优异不锈钢耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀适合打印尺寸较大的物品工程塑料ABS材料强度高、韧性好、耐冲击汽车、家电、电子消费品等领域PC材料高强度、耐高温、抗冲击、抗弯曲电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械等领域光敏树脂材料Somos 19120低留灰率、高精度汽车、家电、电子消费品等领域Somos Next韧性好、精度和表面质量佳陶瓷材料陶瓷有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等航空航天、汽车、生物等领域复合材料碳纤维复合材料将单一材料与碳纤维混合，综合提升产品的强度、粘合度、耐热度，同时可以优化产品重量等物理性质。电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械等领域高分子复合材料耐高温、耐腐蚀、高阻燃性、优异的力学性能汽车制造、航空航天、医疗器械等领域3D打印材料对比 232022.10 iResearch I上游：3D打印材料使用现状我国材料市场仍以非金属类型为主；材料研发迈向复合化3D打印技术的兴起和发展离不开3D打印材料的发展。3D打印有多种技术种类，如SLS、SLA和FDM等。每种打印技术使用的材料各有不同，如SLM技术常用金属材料，而SLA通常用光敏树脂，FDM适应于工程塑料等。目前我国材料使用非金属仍占主要部分，与金属材料大致形成6：4的格局，不过也发现我国对于材料技术的更新创造不断加速，目前相关专利申请量2021年达3079件，超过美国位列第一。从专利内容可以看出各类复合材料、可降解材料以及更优性能的金属材料是目前研发的重点方向。来源：智慧芽，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。中国：56%美国：26%其他：18%全球3D打印材料技术专利申请量中国3D打印材料相关专利申请量排名第一，占全球总量超过50%；美国约占26%，排名第二。39%61%中国3D打印材料分类占比目前中国3D打印材料市场中，金属材料大约占39%，其中钛合金、铝合金和不锈钢占比较大。非金属材料以61%的占比占材料市场大部分份额。例如现市场主流的工程塑料、尼龙、树脂；以及不断开发的生物基可降解材料、复合材料等。20%15%15%14%11%9%6%10%钛合金PLA尼龙ABS铝合金不锈钢光敏树脂其他3D打印材料细分类型占比中国科学院化学研究所：复合材料、纳米材料、可降解材料、树脂基导电材料等中国石油化工：改性PC材料、尼龙复合材料、可降解材料、合金材料等同济大学：合金材料、高性能合金材料等四川大学：复合树脂材料、可降解材料、复合丝材等中国专利申请TOP机构材料研究方向随着3D打印制品的应用领域不断推宽，对制件性能的要求逐渐增高；以及原料不断增多。国内外各个机构与公司开始探索研发例如高分子、复合、陶瓷、高性能金属材料满足多样化需求。可以看出，我们国家对于材料的研发逐渐将视角投向更多可降解、复合合金、复合树脂、高分子材料等上。242022.10 iResearch I上游：材料的发展制约因素及解决路径来源：铂力特2021年年报，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。材料的制作成本和使用性能是上游核心痛点专用粉末材料体系不完备、标准缺乏、工艺性验证不足等问题是造成现阶段国内金属粉末性能略差于国外的主要原因。问题现状主要原因解决路径铂力特：建立自主研发专用产业线10余条；与德国EOS公司合作学习相关技术工艺；与航天工业等公司建立共同研制关系，不断突破技术难关。2021年公司研发占比22.35%，人员约占整体的30%。以钛合金为例国外水平国内水平粉末粒径6-60微米产品粒径数值波动小15-55微米产品粒径数值波动大异质杂夹低高流动性一致性35.1s/50g5.326.8s/50g0.7微量元素波动小波动大金属3D打印工艺中，金属粉末质量是影响最终打印部件结构及性能质量以及使用成熟度的关键因素之一。金属粉末质量越好，一致性越高，波动越小，粒径越小，其打印出的产品致密性、机械性能越好。金属3D打印中，常用的材料是钛粉、铝合金粉和不锈钢粉，一般是普通金属材料的10倍之多。例如，德国的EOS公司能生产出有限的几种金属粉末，如：不锈钢粉、铝硅粉、钛合金粉，但价格是传统粉体的10-20倍。目前，3D打印用钛粉约180万/吨，而航空用钛材价格约为20万/吨。3D打印产品中金属粉末占总成本20-30%制作工艺、制作方法和生产效率是影响材料成本的主要因素VS成本减少60%旧：丝材需要先使用高分子聚合物拉成丝，然后再供3D打印机使用新：直接使用颗粒料高分子聚合物作为材料，直接高温熔融从喷嘴喷出装备实现自动化将部分工序合并升级；初期提炼至终品适用的形态；利用回收装置提高余粉利用性等。例如金属:金属矿冶炼之后直接