一、行業(yè)概況

3D打印設(shè)備，又稱增材制造設(shè)備，與傳統(tǒng)的減材制造(如切削加工)不同，它基于離散-堆積原理，依據(jù)三維模型數(shù)據(jù)，通過將材料逐層堆積的方式制造物體。其工作過程通常是先利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件創(chuàng)建三維模型，然后將模型切片處理，轉(zhuǎn)化為打印機(jī)可識(shí)別的指令，最后由3D打印設(shè)備按照指令，將材料一層一層地堆積起來，最終形成三維實(shí)體。

3D打印技術(shù)的起源可追溯到20世紀(jì)80年代。1986年，查爾斯.W.赫爾(CharlesW.Hull)發(fā)明了立體光固化成型法(SLA)，并獲得專利，這被視為現(xiàn)代3D打印技術(shù)的開端。此后，3D打印技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了多種成型工藝，如熔融沉積成型(FDM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、選擇性激光熔化(SLM)、電子束熔化(EBM)等。每種工藝都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和適用材料，F(xiàn)DM工藝常用的材料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)等塑料，成本較低，適合桌面級(jí)3D打印機(jī)，常用于創(chuàng)意設(shè)計(jì)、教育等領(lǐng)域;SLS和SLM工藝則主要用于金屬材料的打印，能夠制造出復(fù)雜的金屬零部件，在航空航天、汽車制造等高端制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。

3D打印設(shè)備按應(yīng)用領(lǐng)域可分為工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備和消費(fèi)級(jí)3D打印設(shè)備。工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備通常具備高精度、高穩(wěn)定性和大尺寸打印能力，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)零部件制造的嚴(yán)格要求，價(jià)格較高，一般在數(shù)萬到數(shù)百萬不等;消費(fèi)級(jí)3D打印設(shè)備則側(cè)重于個(gè)人創(chuàng)意、教育和小型產(chǎn)品制造，價(jià)格相對(duì)親民，通常在幾百到數(shù)千元之間，操作簡(jiǎn)單，適合普通消費(fèi)者和教育機(jī)構(gòu)使用。

二、市場(chǎng)現(xiàn)狀

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫的《“十四五”3D打印設(shè)備行業(yè)發(fā)展形勢(shì)研究及“十五五”規(guī)劃期內(nèi)企業(yè)投資趨勢(shì)預(yù)測(cè)》顯示：

目前，全球3D打印設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。全球3D打印設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模在2023年達(dá)到76.3億美元，同比增長(zhǎng)4.66%;2023年全球3D打印服務(wù)的市場(chǎng)規(guī)模為124億美元，同比增長(zhǎng)為15.56%。得益于制造業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)的認(rèn)可度不斷提高，以及3D打印技術(shù)在醫(yī)療、建筑、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展，預(yù)計(jì)未來3D打印設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。

圖表：全球3D打印服務(wù)與設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：Wohlers，中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來看，全球3D打印設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，呈現(xiàn)出多元化的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。國(guó)際上，3DSystems、Stratasys等企業(yè)憑借其先進(jìn)的技術(shù)、豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的品牌影響力，在高端市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位。3DSystems公司擁有多種3D打印技術(shù)和廣泛的材料選擇，能夠?yàn)榭蛻籼峁┤娴?D打印解決方案，在航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域擁有眾多客戶;Stratasys則在FDM工藝和聚合物材料打印方面具有優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、電子、消費(fèi)品等行業(yè)。國(guó)內(nèi)企業(yè)如聯(lián)泰科技、先臨三維、鉑力特等近年來發(fā)展迅速，在中低端市場(chǎng)具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。聯(lián)泰科技在光固化3D打印設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，產(chǎn)品性能優(yōu)良;先臨三維專注于3D數(shù)字化及3D打印設(shè)備，在齒科、教育等領(lǐng)域市場(chǎng)份額較高;鉑力特則在金屬3D打印設(shè)備方面表現(xiàn)突出，為航空航天等領(lǐng)域提供定制化的打印服務(wù)。

在應(yīng)用領(lǐng)域方面，工業(yè)制造是3D打印設(shè)備最大的應(yīng)用市場(chǎng)之一。在航空航天領(lǐng)域，3D打印技術(shù)能夠制造出復(fù)雜的輕量化零部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、支架等，減輕飛機(jī)重量，提高燃油效率;在汽車制造領(lǐng)域，3D打印可用于制造汽車原型、模具以及個(gè)性化零部件，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本。醫(yī)療領(lǐng)域也是3D打印設(shè)備的重要應(yīng)用場(chǎng)景，通過3D打印可以制造出個(gè)性化的醫(yī)療器械，如義齒、假肢、植入物等，滿足患者的特殊需求;在建筑領(lǐng)域，3D打印技術(shù)可用于打印建筑模型、建筑構(gòu)件，甚至整座房屋，提高建筑施工效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，3D打印設(shè)備在教育、文化創(chuàng)意、珠寶設(shè)計(jì)等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，為這些行業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。

圖表：全球3D打印市場(chǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域分布(2023)

數(shù)據(jù)來源：Wohlers Report 2024，中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

技術(shù)創(chuàng)新與突破：未來，3D打印設(shè)備將在技術(shù)方面不斷創(chuàng)新和突破。在打印精度上，隨著光學(xué)、機(jī)械和控制技術(shù)的發(fā)展，3D打印設(shè)備將能夠?qū)崿F(xiàn)更高的精度，滿足對(duì)微小零部件制造的需求;在打印速度上，通過優(yōu)化打印算法和設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高材料堆積速度，縮短打印時(shí)間。同時(shí)，新的打印工藝和材料也將不斷涌現(xiàn)。例如，多材料3D打印技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展，使打印設(shè)備能夠同時(shí)使用多種不同材料進(jìn)行打印，制造出具有多種功能的復(fù)雜物體;生物3D打印技術(shù)將在醫(yī)療領(lǐng)域取得更大突破，能夠打印出具有生物活性的組織和器官，為醫(yī)學(xué)研究和臨床治療帶來革命性變化。

智能化與自動(dòng)化：隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，3D打印設(shè)備將朝著智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展。智能化的3D打印設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)、故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，3D打印設(shè)備可以與其他設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，構(gòu)建智能化的生產(chǎn)制造體系。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，3D打印設(shè)備可以與自動(dòng)化生產(chǎn)線無縫對(duì)接，根據(jù)生產(chǎn)需求自動(dòng)打印零部件，提高生產(chǎn)效率和靈活性。

應(yīng)用領(lǐng)域拓展：3D打印設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展。除了現(xiàn)有的工業(yè)制造、醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)還將在新能源、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在新能源領(lǐng)域，3D打印可用于制造電池電極、燃料電池部件等，提高能源轉(zhuǎn)換效率;在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可打印農(nóng)業(yè)機(jī)械零部件、灌溉系統(tǒng)等，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展;在國(guó)防領(lǐng)域，3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的快速制造和維修，提高軍事裝備的保障能力。此外，隨著3D打印技術(shù)的普及和成本降低，個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)也將成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)，如個(gè)性化的家居用品、玩具、藝術(shù)品等都可以通過3D打印實(shí)現(xiàn)。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善：未來，3D打印設(shè)備行業(yè)將構(gòu)建更加完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。一方面，設(shè)備制造商將加強(qiáng)與材料供應(yīng)商、軟件開發(fā)商、應(yīng)用服務(wù)商等的合作，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)3D打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。例如，材料供應(yīng)商將根據(jù)3D打印設(shè)備的需求，開發(fā)更多高性能、多樣化的打印材料;軟件開發(fā)商將不斷優(yōu)化3D建模和切片軟件，提高操作的便捷性和打印效果。另一方面，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范將逐步完善，促進(jìn)市場(chǎng)的健康發(fā)展。隨著3D打印技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障用戶安全、促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)具有重要意義。

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