“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)
一、“十四五”期間3D打印設(shè)備行業(yè)發(fā)展形勢(shì)研究
(一)技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
“十四五”期間,3D打印技術(shù)取得了顯著進(jìn)步,推動(dòng)了設(shè)備行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。多技術(shù)路線并行演進(jìn)成為主流,金屬3D打印、光固化打印、粘結(jié)劑噴射等多種技術(shù)路線不斷突破,打印精度、速度和材料多樣性顯著提升。
金屬3D打印技術(shù)方面,選擇性激光熔化(SLM)與電子束熔化(EBM)等主流工藝在材料適應(yīng)性、成型效率上持續(xù)優(yōu)化。多激光掃描系統(tǒng)的普及使打印效率大幅提升,而電子束技術(shù)在鎢、鉬等難熔金屬加工中實(shí)現(xiàn)突破。此外,定向能量沉積(DED)、粘結(jié)劑噴射(BJT)等新工藝的商業(yè)化應(yīng)用,進(jìn)一步拓展了設(shè)備在大型構(gòu)件、多材料復(fù)合制造領(lǐng)域的邊界。
智能化與自動(dòng)化成為技術(shù)升級(jí)的關(guān)鍵方向。AI算法通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控熔池溫度、鋪層厚度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)打印路徑的動(dòng)態(tài)優(yōu)化,顯著降低廢品率。工業(yè)軟件與硬件的深度集成,支持從設(shè)計(jì)優(yōu)化到質(zhì)量檢測(cè)的全流程數(shù)字化,推動(dòng)生產(chǎn)模式向“黑燈工廠”轉(zhuǎn)型。例如,部分企業(yè)開發(fā)的智能工藝庫(kù)已集成超十萬(wàn)組材料參數(shù),可一鍵生成最優(yōu)打印方案。
(二)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《“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)報(bào)告》分析,“十四五”期間,3D打印設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,從最初的原型設(shè)計(jì)逐步向直接制造轉(zhuǎn)型,覆蓋了航空航天、醫(yī)療健康、汽車制造、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域。
航空航天領(lǐng)域是3D打印技術(shù)最為成熟的應(yīng)用場(chǎng)景之一。通過(guò)一體化成型技術(shù),3D打印能夠制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,顯著提升產(chǎn)品性能并降低制造成本。例如,中國(guó)商飛C919客機(jī)的燃油噴嘴采用3D打印鈦合金構(gòu)件,將多個(gè)傳統(tǒng)部件整合為一個(gè),在強(qiáng)度提升的同時(shí)成本大幅降低。
醫(yī)療健康領(lǐng)域是增長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)之一。定制化植入物、組織工程支架等產(chǎn)品的需求持續(xù)增加,推動(dòng)了3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。生物打印的前沿探索更為驚人,清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功打印出具有血管網(wǎng)絡(luò)的人工肝臟組織,為器官移植提供了全新路徑。
汽車制造領(lǐng)域,3D打印技術(shù)被用于模具開發(fā)、定制化零部件制造等方面,加速了新車型的研發(fā)周期。蔚來(lái)、比亞迪等車企通過(guò)3D打印技術(shù)縮短新車型研發(fā)周期,而保時(shí)捷已實(shí)現(xiàn)經(jīng)典車型停產(chǎn)零件的按需復(fù)原。
消費(fèi)電子領(lǐng)域,隨著消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)的普及和成本的降低,個(gè)性化定制產(chǎn)品成為品牌差異化競(jìng)爭(zhēng)的利器。潮玩產(chǎn)業(yè)與3D打印的結(jié)合尤為亮眼,東莞市順林模型禮品股份有限公司推出的潮玩IP產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)數(shù)十次3D打印技術(shù)驗(yàn)證后,才最終確定最適合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品形態(tài)。
(三)政策支持力度加大
“十四五”期間,國(guó)家對(duì)3D打印設(shè)備行業(yè)的政策支持力度顯著加大,為行業(yè)發(fā)展提供了有力保障。國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部等多部門陸續(xù)印發(fā)了支持、規(guī)范3D打印行業(yè)發(fā)展的政策文件,內(nèi)容涉及產(chǎn)業(yè)化、發(fā)展目標(biāo)、應(yīng)用范圍、技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等多個(gè)方面。
《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》將3D打印列為重點(diǎn)任務(wù),強(qiáng)調(diào)要推動(dòng)增材制造與新一代信息技術(shù)深度融合。通過(guò)政策引導(dǎo),3D打印設(shè)備的智能化水平大幅提升,具備智能化功能的3D打印設(shè)備占比顯著提高,有效提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
地方政府也積極出臺(tái)相關(guān)政策,推動(dòng)3D打印設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。例如,長(zhǎng)三角與粵港澳大灣區(qū)已形成從金屬粉末、激光器到設(shè)備制造的完整生態(tài),兩地合計(jì)產(chǎn)能占全國(guó)七成以上。上海對(duì)設(shè)備采購(gòu)給予補(bǔ)貼,而其他地區(qū)則通過(guò)產(chǎn)業(yè)基金扶持技術(shù)降本,推動(dòng)金屬粉末等關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化。
(四)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局變化
“十四五”期間,全球3D打印設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生了顯著變化。國(guó)際巨頭如3D Systems、Stratasys等憑借先進(jìn)的技術(shù)和品牌影響力占據(jù)一定市場(chǎng)份額,特別是在航空航天、醫(yī)療等高端領(lǐng)域。然而,隨著中國(guó)等新興市場(chǎng)國(guó)家的崛起,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局正在發(fā)生變化。
中國(guó)企業(yè)在金屬3D打印、消費(fèi)級(jí)3D打印等領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展,逐步縮小與國(guó)際巨頭的差距。鉑力特、華曙高科等本土企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)和技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合的方式,不斷提升產(chǎn)品性能和服務(wù)質(zhì)量,逐步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。同時(shí),隨著政策的支持和市場(chǎng)的擴(kuò)大,越來(lái)越多的中小企業(yè)加入到3D打印設(shè)備行業(yè)中來(lái),加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度。
當(dāng)前,3D打印設(shè)備行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)主要集中在技術(shù)迭代、成本控制和服務(wù)生態(tài)構(gòu)建等方面。本土企業(yè)通過(guò)智能化工藝庫(kù)、遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)等差異化服務(wù)提升競(jìng)爭(zhēng)力,而國(guó)際巨頭則通過(guò)技術(shù)輸出與本地化合作鞏固市場(chǎng)地位。
二、“十五五”規(guī)劃期內(nèi)企業(yè)投資趨勢(shì)預(yù)測(cè)
(一)技術(shù)創(chuàng)新成為投資重點(diǎn)
“十五五”期間,技術(shù)創(chuàng)新將繼續(xù)成為3D打印設(shè)備行業(yè)投資的重點(diǎn)方向。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,企業(yè)對(duì)高端技術(shù)、核心部件和關(guān)鍵材料的研發(fā)投入將持續(xù)增加。
據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《“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)報(bào)告》分析預(yù)測(cè),多材料復(fù)合打印技術(shù)是未來(lái)的前沿方向之一。通過(guò)在一次打印過(guò)程中集成多種材料,可以實(shí)現(xiàn)不同性能的組合,滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的需求。例如,金屬與非金屬材料的無(wú)縫連接,為消費(fèi)電子、軟體機(jī)器人等領(lǐng)域的發(fā)展提供了可能。企業(yè)將加大在這一領(lǐng)域的研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
生物打印技術(shù)是3D打印領(lǐng)域最具潛力的方向之一。隨著生物材料、細(xì)胞等生物活性物質(zhì)逐層堆積技術(shù)的成熟,生物打印有望在組織工程、器官芯片等領(lǐng)域取得突破。企業(yè)將積極布局生物打印領(lǐng)域,投資研發(fā)相關(guān)設(shè)備和材料,搶占未來(lái)市場(chǎng)先機(jī)。
(二)產(chǎn)業(yè)鏈整合加速
“十五五”期間,產(chǎn)業(yè)鏈整合將成為3D打印設(shè)備行業(yè)的重要趨勢(shì)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和客戶需求的多樣化,企業(yè)將通過(guò)整合上下游資源,提升產(chǎn)業(yè)鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)力。
上游材料供應(yīng)商將加強(qiáng)與設(shè)備制造商的合作,共同研發(fā)定制化材料,滿足細(xì)分場(chǎng)景的需求。例如,金屬粉末供應(yīng)商將與設(shè)備制造商協(xié)同優(yōu)化粉末性能,提高打印質(zhì)量和效率。同時(shí),設(shè)備制造商也將通過(guò)并購(gòu)或合作的方式,向上游延伸,確保核心材料的穩(wěn)定供應(yīng)。
中游設(shè)備制造商將加強(qiáng)與下游應(yīng)用服務(wù)商的合作,提供一站式解決方案。通過(guò)整合設(shè)計(jì)軟件、打印服務(wù)和后處理等環(huán)節(jié),企業(yè)能夠?yàn)榭蛻籼峁└颖憬?、高效的服?wù),提升客戶滿意度和忠誠(chéng)度。
(三)國(guó)際化布局成為趨勢(shì)
“十五五”期間,國(guó)際化布局將成為3D打印設(shè)備企業(yè)的重要戰(zhàn)略方向。隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和3D打印技術(shù)的普及,國(guó)際市場(chǎng)對(duì)3D打印設(shè)備的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。企業(yè)將通過(guò)海外建廠、并購(gòu)或合作的方式,拓展國(guó)際市場(chǎng),提升全球競(jìng)爭(zhēng)力。
一方面,企業(yè)將在東南亞、中東歐等地區(qū)設(shè)立生產(chǎn)基地,規(guī)避關(guān)稅壁壘,降低生產(chǎn)成本。通過(guò)本地化生產(chǎn)和服務(wù),企業(yè)能夠更好地滿足當(dāng)?shù)乜蛻舻男枨?,提升市?chǎng)份額。另一方面,企業(yè)將與國(guó)際巨頭開展技術(shù)合作,提升品牌影響力。通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),企業(yè)能夠加快技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級(jí),提升在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
(四)綠色可持續(xù)發(fā)展成為新方向
“十五五”期間,綠色可持續(xù)發(fā)展將成為3D打印設(shè)備行業(yè)的新方向。隨著全球碳中和目標(biāo)的提出和可持續(xù)發(fā)展理念的普及,企業(yè)將更加注重環(huán)保和節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。
一方面,企業(yè)將加大在環(huán)保材料研發(fā)方面的投入,推動(dòng)生物基樹脂、再生金屬粉末等環(huán)保材料的應(yīng)用。這些材料不僅具有優(yōu)異的性能,還能夠減少對(duì)環(huán)境的污染,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。另一方面,企業(yè)將優(yōu)化設(shè)備能耗和廢棄物處理流程,降低生產(chǎn)過(guò)程中的資源消耗和環(huán)境污染。通過(guò)采用節(jié)能技術(shù)和循環(huán)利用體系,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)綠色生產(chǎn),提升社會(huì)責(zé)任感和品牌形象。
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