2020年增材制造行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及競(jìng)爭(zhēng)力分析
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增材制造,俗稱3D打印,由于其能快速制造出各種形態(tài)的結(jié)構(gòu)組織,對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響,成為了制造業(yè)最具代表性和最受關(guān)注的顛覆性技術(shù)之一。上游涵蓋三維掃描設(shè)備、三維軟件、增材制造原材料類及3D打印設(shè)備零部件制造等企業(yè),中游以3D打印設(shè)備生產(chǎn)廠商為主,大多亦提供打印服務(wù)業(yè)務(wù)及原材料供應(yīng),在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位,下游行業(yè)應(yīng)用已覆蓋航天航空、汽車工業(yè)、船舶制造、能源動(dòng)力、軌道交通、電子工業(yè)、模具制造、醫(yī)療健康、文化創(chuàng)意、建筑等各領(lǐng)域。增材制造經(jīng)過三十多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
?增材制造技術(shù)起源于美國。1940?年,Perera?提出了切割硬紙板并逐層粘結(jié)成三維地形圖的方法,直到?20?世紀(jì)?80?年代末,3D?打印制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了根本性發(fā)展。1988年美國科學(xué)家?Hull?獲得光固化技術(shù)的發(fā)明專利,并成立了全球首家增材制造公司3D?Systems。21?世紀(jì)開始,隨著工藝、材料和裝備的日益成熟,增材制造技術(shù)的應(yīng)用范圍由模型和原型制造進(jìn)入產(chǎn)品快速制造階段,在航空航天等高端制造領(lǐng)域得到規(guī)模應(yīng)用。?增材制造技術(shù)的下游應(yīng)用以航空航天、軍工、船舶工業(yè)、核工業(yè)、汽車工業(yè)、軌道交通及醫(yī)療為主。目前該技術(shù)在下游行業(yè)的應(yīng)用方式主要分為直接制造、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和原型制造。直接制造是根據(jù)三維模型,直接用增材制造技術(shù)生產(chǎn)最終產(chǎn)品,具有產(chǎn)品定制性強(qiáng)與產(chǎn)品精度/硬度高的特點(diǎn),是未來增材制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。與傳統(tǒng)制造相比,采用增材制造技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證及原型制造可節(jié)約時(shí)間與經(jīng)濟(jì)成本。此外,增材制造在維修領(lǐng)域也具有市場(chǎng),使用增材制造技術(shù)不僅能簡(jiǎn)化維修程序,還可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝無法實(shí)現(xiàn)的高還原度與制造材料原型匹配的功能。目前,國內(nèi)從事增材制造材料生產(chǎn)的代表企業(yè)有銀禧科技(塑料)、瑞熙鈦業(yè)(鈦及鈦合金)、鉑力特(金屬)、飛而康(金屬)、華曙高科(尼龍和金屬)、聯(lián)泰科技(樹脂)、極光爾沃(PLA)、閃鑄科技(ABS和PLA)、金石三維(光敏樹脂和ABS)、盈普(高分子粉體)、中瑞科技(樹脂、金屬、尼龍、陶瓷、覆膜砂等)、迅實(shí)科技(光敏樹脂和光固化蠟)、長(zhǎng)朗科技(熱塑性塑料)、敬業(yè)增材(金屬粉末)、賽隆金屬(金屬粉末及粉末冶金制品)、光華偉業(yè)(PLA)、萬華化學(xué)(光敏樹脂和TPU)、捷諾飛(生物材料)等。?全球增材制造產(chǎn)業(yè)已基本形成了美、歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)主導(dǎo),亞洲國家和地區(qū)后起追趕的發(fā)展態(tài)勢(shì)。美國率先將增材制造產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略發(fā)展高度,引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。歐盟及成員國注重發(fā)展金屬增材制造技術(shù),產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用走在世界前列。俄羅斯憑借在激光領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),積極發(fā)展激光增材制造技術(shù)研究和應(yīng)用。日本全力振興增材制造產(chǎn)業(yè),借助增材制造技術(shù)重塑制造業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國增材制造市場(chǎng)運(yùn)營格局及投資潛力研究預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:2018年中國增材制造產(chǎn)業(yè)增速維持在25%以上,同時(shí)提供增材制造服務(wù)的企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過500家。與發(fā)達(dá)國家相比,我國的增材制造生態(tài)鏈建設(shè)在材料、軟件、成型技術(shù)、服務(wù)等指標(biāo)上還有很大差距。全球增材制造產(chǎn)值從?2012?年的?22.8?億美元增長(zhǎng)到?2017?年的?73.36?億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)?26.20%。2019?年全球增材制造產(chǎn)值將達(dá)到?158?億美元,2017-2019?年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為?46.72%;2022?年產(chǎn)值將達(dá)到?239?億美元,2019-2022?年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為?14.79%;2024?年產(chǎn)值將達(dá)到?356?億美元,2022-2024?年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為?22.05%。?中國增材制造行業(yè)相對(duì)歐美國家起步較晚,在經(jīng)歷了初期產(chǎn)業(yè)鏈分離、原材料不成熟、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一與不完善及成本昂貴等問題后,當(dāng)前中國增材制造已日趨成熟,市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。目前國內(nèi)尚未建立起涵蓋設(shè)計(jì)、材料、工藝設(shè)備、產(chǎn)品性能、認(rèn)證檢測(cè)等在內(nèi)的完整的增材制造標(biāo)準(zhǔn)體系,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,一定程度上制約了增材制造技術(shù)成果的累積、固化和推廣應(yīng)用,未能架起技術(shù)和產(chǎn)業(yè)銜接的橋梁,減緩了產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。好在政府已經(jīng)意識(shí)到,2019年3月1日,由國家增材制造產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(江蘇)牽頭制定的《增材制造主要特性和測(cè)試方法零件和粉末原材料》已正式發(fā)布并實(shí)施,這標(biāo)志著中國增材制造行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化,正在與國際接軌,將有助于增材制造市場(chǎng)的進(jìn)一步做大。
我國增材制造技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用,還有很長(zhǎng)的路要走。圍繞增材制造技術(shù)的生態(tài)鏈,接下來幾年會(huì)有更多的企業(yè)通過不斷攻克新技術(shù)、建立新的合作伙伴關(guān)系,引導(dǎo)增材制造技術(shù)進(jìn)一步向生產(chǎn)制造方向演化。同時(shí),隨著物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)的發(fā)展,未來增材制造有望真正以附加值創(chuàng)造的方式與傳統(tǒng)制造業(yè)深度結(jié)合,重塑企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。