【深度报告】2017年3D打印全球市场分析（一）

2017年对于3D打印而言是意义非凡的一年，3D打印在这一年有着急速的发展。3D打印产业链上下游各个环节的相关企业都获得了空前的发展机会。未来，随着关键技术的不断革新、工艺水平的不断提高，未来3D打印产业将迎来更为广阔的发展空间。接下来我们对2017年3D打印的全球市场环境做了些表面的分析，将会主要从国家层面对世界各地3D打印行业发展情况及前景进行说明。同时也希望大家在阅读的同时，能够多多提出宝贵意见！（文章分为几部分，此篇为文章第一部分）

本报告将从一下几个方面对现阶段全球3D打印市场情况进行分析
一、主要市场分布（主要以国家为单位）
二、市场上主要存在的3D打印技术种类（以各企业主营技术项目进行区分）
三、市场主要需求
四、消费市场的后续发展潜力及主要发展方向

一：3D打印产业链浅析
现阶段，3D打印技术已经广泛应用与医疗、航天航空、汽车、建筑、军工等多个领域。市场认可度也在日益提升。
而3D打印又称增材制造，因其本身的技术特点，也将会对传统制造业产生巨大的冲击。

1、3D打印技术主要特点：
1.1、降低了对生产过程中技术工艺的要求及内部复杂结构工件制作的难度。3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。

1.2、3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体， 从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。

1.3、3D打印使得人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机，工厂也在进行直接销售。科学家们表示，三维打印机的使用范围还很有限，不过在未来的某一天人们一定可以通过3D打印机打印出更实用的物品。

1.4、对尖端科研技术的研究开发起到极大帮助。3D打印技术对美国太空总署的太空探索任务来说至关重要，国际空间站现有的三成以上的备用部件都可由这台3D打印机制造。这台设备将使用聚合物和其他材料，利用挤压增量制造技术逐层制造物品。3D打印实验是美国太空总署未来重点研究项目之一，3D打印零部件和工具将增强太空任务的可靠性和安全性，同时由于不必从地球运输，可降低太空任务成本。

2、3D打印的优势 ：
相对传统制造业，3D打印技术有着在处理复杂工件时存在这明显的技术优势。
优势1：制造复杂物品不增加成本。就传统制造而言，物体形状越复杂，制造成本越高。对3D打印机而言，制造形状复杂的物品成本不增加，制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。制造复杂物品而不增加成本将打破传统的定价模式，并改变我们计算制造成本的方式。

优势2：产品多样化不增加成本。一台3D打印机可以打印许多形状，它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。传统的制造设备功能较少，做出的形状种类有限。3D打印省去了培训机械师或购置新设备的成本，一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料。

优势3：无须组装。3D打印能使部件一体化成型。传统的大规模生产建立在组装线基础上，在现代工厂，机器生产出相同的零部件，然后由机器人或工人（甚至跨洲）组装。产品组成部件越多，组装耗费的时间和成本就越多。3D打印机通过分层制造可以同时打印一扇门及上面的配套铰链，不需要组装。省略组装就缩短了供应链，节省在劳动力和运输方面的花费。供应链越短，污染也越少。

优势4：零时间交付。3D打印机可以按需打印。即时生产减少了企业的实物库存，企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求，所以新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品按需就近生产，零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。

优势5：设计空间无限。传统制造技术和工匠制造的产品形状有限，制造形状的能力受制于所使用的工具。例如，传统的木制车床只能制造圆形物品，轧机只能加工用铣刀组装的部件，制模机仅能制造模铸形状。3D打印机可以突破这些局限，开辟巨大的设计空间，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。

优势6：零技能制造。传统工匠需要当几年学徒才能掌握所需要的技能。批量生产和计算机控制的制造机器降低了对技能的要求，然而传统的制造机器仍然需要熟练的专业人员进行机器调整和校准。3D打印机从设计文件里获得各种指示，做同样复杂的物品，3D打印机所需要的操作技能比注塑机少。非技能制造开辟了新的商业模式，并能在远程环境或极端情况下为人们提供新的生产方式。

优势7：不占空间、便携制造。就单位生产空间而言，与传统制造机器相比，3D打印机的制造能力更强。例如，注塑机只能制造比自身小很多的物品，与此相反，3D打印机可以制造和其打印台一样大的物品。3D打印机调试好后，打印设备可以自由移动，打印机可以制造比自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力使得3D打印机适合家用或办公使用，因为它们所需的物理空间小。

优势8：减少废弃副产品。与传统的金属制造技术相比，3D打印机制造金属时产生较少的副产品。传统金属加工的浪费量惊人，90％的金属原材料被丢弃在工厂车间里。3D打印制造金属时浪费量减少。随着打印材料的进步，“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。
优势9：材料无限组合。对当今的制造机器而言，将不同原材料结合成单一产品是件难事，因为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。随着多材料3D打印技术的发展，我们有能力将不同原材料融合在一起。以前无法混合的原料混合后将形成新的材料，这些材料色调种类繁多，具有独特的属性或功能。

优势10：精确的实体复制。数字音乐文件可以被无休止地复制，音频质量并不会下降。未来，3D打印将数字精度扩展到实体世界。扫描技术和3D打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率，我们可以扫描、编辑和复制实体对象，创建精确的副本或优化原件。

3、产业链构成

3D打印产业环节较传统制造业要少了很多，其中原材料和打印设备是两个重要的环节，为3D打印提供基础设备和产品成型原料。但现阶段，3D打印技术能够成熟使用的材料有限，ABS、PC、PLA、金属类等耗材是可以使用主要的材料。
随着3D打印技术在普通人群中的快速普及以及各大3D打印设备生产商对桌面机产品开发力度的加大，3D打印设备的价格跨度包含了几千美元到几百万美元的多个层面。

现在，3D打印的模型以CAD软件为主，结合其他3D打印软件，实现设计层面的服务化。

4、产业链发展难点
现在的3D打印技术，还处于刚起步的阶段，设备、原材料、技术还有很大的空间进行增长。市场需求度在很长一段时间内不会出现饱和的状态。但是，现阶段的3D打印技术，同样存在这很多的问题，制约着整个产业链的发展:

1)价格因素
本人通过某宝和某东等多个电子商务品台对3D打印的相关产品进行搜索，对于打印设备一项而言，桌面机价格主要在2-3W元左右，国内原装（高仿）机器的价格相对较低，在6K上下浮动，但其质量的可靠性，不从查询。

2)原材料
现阶段，可以用于3D打印的原材料种类对比与传统制造业来说，数量少的可怜。而且现在可以被用来进行3D打印的材料，其物体形状也收到了很大程度的限制。现在的3D打印机仅能支持液体、丝线状及粉末颗粒三种形态的原料进行打印，对其他形态的材料或混合复杂材料，现在还不能够进行打印。

3)社会风险成本
如同核反应既能发电，又能破坏一样。3D打印技术在初期就让人们看到了一系列隐忧，而未来的发展也会令不少人担心。如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧。

4)全行业标准的欠缺和不完善
21世纪3D打印机的生产商可以宛如战国时代，群雄割据。但是，对整个产业而言，设备及材料标准的欠缺（小范围区域或团体内达成了一定程度的标准，但对整体行业，却并没有得到统一），极大程度的限制了行业内使用相同种类原材料打印机的统一。制约了资源的整合并变相的提高了市场的门槛。
5、产业链发展的增益效果

5.1 对经济模式的影响
1）3D打印模式有利于提供有效供给
随着全球经济的缓慢回暖，各地人群的收益处于整体提升的状态，从而导致了需求个性化定制的人群在以较高的速度逐年增加。而3D打印技术对于普通消费领域来说，恰好可以对传统制造业无法满足的供求关系进行适当弥补，按照消费者的需求来进行设计和制造产品，有利于实现稀缺资源的优化配置和充分利用。

2）有利于新的经济增长点的生成
近几年，很多国家已逐步加入到了3D打印技术的研发和应用之中，涉及领域相当之广泛，并取得了良好的成效。但整体来说，较之传统制造业，3D打印技术在各领域的研发及应用占比还是十分高端的。其中研发应用占比最高的汽车及零部件行业也仅有37%。可见其还有非常巨大的上升开发空间

3）使用3D打印技术可有效的降低生产成本，提高生产效率。
    其主要以现在以下几个方面：
（1）提高生产效率。表现为三个方面：
第一，提高产品设计效率。在现有生产技术条件下，产品设计环节还难以实现标准化生产，3D打印技术的应用使制造业中快速原型环节制作效率大大提高，使产品设计环节更高效、更经济，从而大大提高生产效率。
第二，缩短产品研制周期。3D打印无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品研制周期，提高生产效率。
第三，简化工艺流程。3D打印利用由三维CAD模型制造形状复杂的原型，省去了许多传统的工序。美国3DSystem公司已经把这项技术的覆盖面扩大到直接制造上，不再需要复杂的机加工和供应。
第四，减少生产时间。3D打印可一步将零件加工到最终形状，制造时间降低为以前的1/10到1/5，从概念到制出成品的事件将缩短50－80%，从而加快上市时间。
第五，提高劳动效率。3D打印极大地解放劳动力，一个技术工人可以看管数台打印机，从而节省大量劳动力，劳动效率数倍甚至数十倍的提高。

（2）降低生产线投资。3D打印免除了对生产线投资，由于“数字化生产工厂”的出现，公司不再需要将大量资金花在投资设备上。
（3）减少原材料投入。3D打印运用“增材制造”技术，使企业在原材料上的投入减少，所需的原材料仅为传统制造技术的1/10左右。
（4）减少废料与浪费。3D打印可以减少废料，从而大幅减少材料浪费。

4）同时，对3D打印技术的应用也可极大程度的减少半成品原料的库存量；降低供应量对企业的限制；并且加快产品向市场的投放速度。

5）在3D打印快速发展的同时，也将有可能在一定程度上对现今世界制造业的格局产生影响。
因用工成本及厂房占地面积的缩减，会导致一部分制造业回流发达国家。而本编将要主要讲述的就是现阶段3D打印技术在全球范围各国家的主要产业动态。

二、各国动态

自2013年，奥巴马在国情咨文演讲中对3D打印技术的重要性进行强调以来，3D打印行业迎来了在全球范围的发展热潮，而近几年，3D打印的全球市场也呈现出极为迅猛的增长趋势。

1、美国
在2014年时，美国的3D打印相关公司占到了全球3D打印企业前30名内的大多数，QYResearch发布的《2017全球3D打印技术市场发展现状及未来趋势》数据显示，在2012-2014年期间，美国对3D打印的市场内份额占有率刀刀37.5%。而经过05、06两年的快速发展和洗牌，美国对与3D打印技术的全球市场的掌控，更是得到了进一步的加强

1）美国政府也对3D打印的相关产业，投入了极大的政策及资金支持。
2012年2月，美国国家科学与技术委员会发布了《先进制造国家战略计划》，2012年3月，奥巴马又宣布实施投资10亿美元的“国家制造业创新网络计划”（NNMI），在这些战略计划中，均将添加制造技术列为未来美国最关键的制造技术之一。2012年8月，作为NNMI计划的一部分，奥巴马宣布联邦政府投资3000万美元成立添加国家制造创新研究所（NAMII），加上地方州政府配套的4000万美元，共计投入7000万美元，该研究机构实质上是一个由产、学、研三方成员共同组成的公-私合作伙伴关系。

2）在全球3D打印公司的排名中，美国的3D打印相关公司占到了大多数。
其中不仅包括诸如3D Systems、stratasys这样对SLA、FDM技术掌握核心专利龙头企业，也有专门从事打印机制造的ExOne等公司。而主营业务为其他领域的大型跨国集团，也在一步步的参与到3D打印产业的发展中来，如GE的增材制造产业链、卡特彼勒的3D打印与创新加速器、IT行业巨头惠普公司的3D打印研发中心、美国铝业公司的航空航天3D打印金属粉末工厂等。对全球3D打印的发展趋势及技术革新起到了牵引、带头的中所用。并且，其配套产业也十分完善，不仅能提供3D打印机，而且都能为客户提供完善的3D打印解决方案。美国的CAD软件产业美国的CAD软件产业以及热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末等打印材料都比较发达，从而为美国的3D 打印企业提供了有力的支撑。

3）其次，美国3D打印行业有着较为完善健全的技术标准。
基于美国测试和材料协会（American Society for Testing and Material，ASTM）的基础，ASTM International逐步发展起来，成为全球自愿达成的工业标准的主要制定者。2009年，ASTM International设立一个委员会，被称为F42委员会，TC261是其在国际标准组织150的对应机构，目的是专门针对增材制造技术。2011年，合作协议由ASTM和150签署，表示D打印技术的国际标准工作由双方共同来推动。

4）并且，3D打印技术在美国也有着强大的市场需求在支撑着该行业的快速稳健发展。
而一些传统制造业，也通过3D打印技术获得了较为可观的市场前景，并从中取得了不错的收益，从而也加入到了3D打印技术的研发、生产、销售市场中来。如在2016年美国通用电器耗子14亿美元对瑞典的Arcam AB及德国的SLM Solutions Group两家从事3D打印技术研发的公司进行的收购。正恰恰说明了美国本土企业对航空航天、健康医疗等重要领域3D打印技术应用和推广的重视。

2、日本
对于日本来说，过去的2016年是十分重要的一年。
在今年6月份，日本经济产业省发布了《日本制造业白皮书2017年版》。通过报告可以看出，以“大胆的金融政策”、“灵活的财政政策”、“吸引民间投资的成长策略”为核心的安倍内阁经济政策（安倍经济学）效果开始逐步显现。虽然伴随日元贬值、全球经济增速放缓、美国大选导致经济波动、中国市场情况不明朗及欧洲金融机构经营不善导致的股市大幅下跌等多方面不利因素的影响，但是2016年的日本经常账户盈余依旧达到了20.6万亿日元（约合人民币1.2万亿人民币），连续两年增长，扭转了自2011年以来的亏损局面首次出现了盈余。
但是，日本制造业因在中国及东盟市场长期出现贸易逆差的原因，现在出现了制造业回流的情况。

日本在亚洲的经常账户明细（2015年）▼

日本在亚洲的经常账户明细（截至2016年第三季度）▼

自2006年至2016年的十年间，一部分日本企业已从中国转移到东盟，并逐步向日本国内转移。

日本、中国、东盟间生产基地转移图▼

虽然在近两年的《日本制造业白皮书》中，并未对增材制造产业的发展做出明确的说明，但在2014年之前，日本对于3D打印产业的发展重视程度可以说是全亚洲地区最高的。并且，日本政府也对3D打印产业给出了相当大力度的支持，以促进整个行业的发展，并希望通过新工艺新技术的发展来带动本土传统制造业近些年来说出现的发展缓慢，整体低迷的情况。

1）在2016年7月，日本国际数据公司（IDC）宣布，2015年该国国内3D打印市场的总销售额为344亿日元（3.10亿美元），同比增长104.4％。IDC报告还明确分析了日本3D打印行业的不同领域，并提出了到2020年各领域的预计增长额度。报告涵盖的领域有：
服务市场：预计到2020年将增长到202亿日元；
材料市场：预计到2020年将增长到299.7亿日元；
专业级3D打印机市场：预计到2020年将增长到232亿日元。

2）日本早在2013年8月22日之时便成立了探讨运用“3D打印机”的研究会。对日后3D打印技术如何得到普及，企业如何发挥3D打印技术的作用，加强国际竞争力等关键性问题给出了知道方向。

3）除了3D打印产业相关组织的成立，日本政府也对3D打印产业在财政上给予了非常大力度的支持。2014年度日本政府对3D打印技术研发新增财政预算45亿日元，较2013年增加了22%。

4）但经过2013、2014两年3D打印的快速发展。自2015年起，3D打印技术在日本市场显现出了疲软态势。桌面机出货量为6300台（较2014年下降19.3%），专业级3D打印机出货量增长率也为-23.5%。

而日本对于3D打印技术的研究，虽在技术层面并为有具体的显著成果展示，但在应用方面，却总是能给人带来新鲜的东西。譬如在2015年，日本ENOMOTO工业株式会社就推出了同时具有3D打印和切削加工功能的FDM技术3D打印复合机、扑翼机厂商3D打印制造的飞行爬虫等。

以及专门从事3D打印机生产的CMET领导的，由未来增材制造技术研究协会正在研制的高速3D打印机，该协会宣称，他们的3D打印机原型可以以每小时10万立方厘米的速度构建对象，这个速度比普通金属3D打印机快100倍。

而日本的一些老牌制造业公司，如松下、东芝等也开始借助3D打印技术，来研发其他数码家电产品。
更有CLIMB NCD公司这种专门从事金属模具智能制造的企业，及汽车制造业跨国集团，对3D打印技术进行着呢广泛的应用。

虽不经常能够看到对于日本3D打印的相关报道，但日本对于3D打印技术的掌握及相关技术的应用，已经走在了国际前列。

工业互联
为了应对第四次工业革命，日本首相安倍借访问德国、才加汉诺威消费电子信息及通信博览会（CeBIT）的机会，想世界传达的工业互联的概念，并把它作为日本在第四次工业革命中的目标。

工业互联的含义▼

在此之后，于2016年9月再次展开讨论，特别制定了实施第四次工业个梦的战略领域，通过合理的未来远景推导出政府和私营部门的线路图。利用日本机器人技术和高质量的真是数据等资源（优势），在①维持健康（健康、医疗、护理）、②移动（移动工具）、③智能购物（生产制造、安全、零售、农业）、④智能起居（住宅、能源、街道规划）等领域加大发展力度。

对于3D打印技术而言，更是能在很大程度上发挥优势，与传统制造业进行互补，满足日本的发展需求。

来源：增材制造协会