3D打印行业分析(总16页)

1、1.11.23D打印研究报告3D 打印又被称为增材制造，是一种新型的制造方式，始于上世纪80 年代，经过30 多年的发展，技术已经比较成熟，被广泛应用于航天、军工、医疗等领域，同时也被应用于与我们生活息息相关的文化创意领域。3D打印技术将深刻改变传统行业的产业模式，实现从传统制造向智能制造迈进。3D 打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一，也越来越受到投资界的关注。 2015年2月，工信部、发改委和财政部联合发布国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016 年）；8 月份，李克强总理主持国务院先进制造与3D 打印专题讲座，听取了相关专家对于3D 打印的介绍。我们相信未来将会有更多的扶持

2、政策出台以支持国内3D 打印的发展，该行业有望涌现出一批优秀的企业。从市场表现看，未来几年，全球3D 打印市场规模年均增速有望继续保持在30%以上，国内则超过40%，相关优质企业业绩增速则远高于行业平均水平。对于银行来说，降低投资风险最为重要，本文针对3D打印相较于传统制造方式的优势及存在的问题，以及国内外的相关行业发展情况做了分析。第一章 3D打印行业及其发展现状1.1 3D打印概念3D 打印技术，学术上又称“添加制造”( additive manufacturing) 技术，也称增材制造或增量制造。根据美国材料与试验协会(ASTM) 2009 年成立的 3D 打印技术委员会(F42 委员会

3、) 公布的定义，3D 打印是一种与传统的材料加工方法截然相反，基于三维 CAD 模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其采用直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。3D 打印技术内容涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”(rapid prototyping) 和全生产周期的“快速制造”( rapid manufacturing) 相关的所有打印工艺、技术、设备类别和应用。3D打印涉及的技术包括CAD建模、测量、接口软件、数控、精密机械、激光、材料等多种学科的集成。3D打印其实和传统打印机类似，都是由数据驱动硬件完成打印，且都集合了软件、机械、电子多个学科。但两者在打印材料和原

4、理上存在极大的差异。3D 打印材料可以分为金属和非金属两大类，形态包括固态、液态、粉末等。每一类材料都对应一种或多种打印原理。因此，3D 打印在复杂程度上远超传统打印。图表1 传统打印与3D打印对比 3D 打印流程一般包括数据获取、数据处理，打印和后处理四个步骤。前两个步骤主要涉及软件和光学成像技术，第三个步骤涉及材料、机械和电子。前三个步骤相辅相成，任何一个环节存在问题都会影响打印的最终结果。后处理步骤更多是采用传统加工方式改善打印物品的外观和特性。由于打印步骤所涉及的技术和领域最广泛，行业内的关注点普遍集中在打印步骤。3D 打印的核心技术大多也围绕着这一步骤发展。图表2 3D打印流程图3D

5、 打印技术发展至今，在最初的基础上已经衍生出几十种打印技术。ASTM F42 增材制造技术委员会在其发布的增材制造技术标准术语（ASTM F2792-12a）把打印原理分为七大类，主流的技术都可以归入这七类原理。图表3 3D打印技术的类型和属性3D 打印技术的发展起源可追溯至20世纪70年代末到80年代初期，美国 3M 公司的 Alan Hebert（1978年）、日本的小玉秀男（1980年）、美 国 UVP公 司 的Charles Hull（1982年）和日本的丸谷洋二（1983年）四人各自独立提出了这种概念。1986 年，Charles Hull 率先推出光固化方法（stereo lith

6、ography apparatus，SLA)，这是 3D 打印技术发展的一个里程碑。同年，他创立了世界上第一家3D打印设备的 3D Systems 公司。该公司于 1988 年生产出了世界上第一台 3D 打印机 SLA-250。1988年，美国人Scott Crump发明了另外一种 3D 打印技术熔融沉积制造（fused deposition modeling，FDM），并成立了 Stratasys 公司。目前，这两家公司是仅有的两家在纳斯达克上市的 3D 打印设备制造企业。1989 年，CRDechard发明了选择性激光烧结法( selective laser sintering，SLS)

7、，其原理是利用高强度激光将材料粉末烧结直至成型。1993 年，麻省理工大学教授Emanua Sachs发明了一种全新的3D打印技术。这种技术类似于喷墨打印机，通过向金属、陶瓷等粉末喷射粘接剂的方式将材料逐片成型，然后进行烧结制成最终产品。这种技术的优点在于制作速度快、价格低廉。随后，Z Corporation 公司获得麻省理工大学的许可，利用该技术来生产 3D 打印机，“3D 打印机”的称谓由此而来。此后，以色列人Hanan Gothait于1998年创办了Objet Geometries 公司，并于2000 年在北美推出了可用于办公室环境的商品化 3D 打印机。图表4 3D打印行业发展历程表

8、1.2 3D打印发展现状1.2.1 全球3D打印行业发展现状根据Wohlers Associate统计，2014年全球3D打印收入规模约为41亿美元，其中打印服务收入规模约为13亿美元。相对一些成熟行业，3D打印行业整体规模较小。市场主要集中在北美、欧洲和亚太三个地区。这三个地区的3D设备累计装机量占到了全球的95%，其中四成在北美（美国为主），欧洲和亚太地区各占近三成。美国、德国、日本和中国四个国家累计装机量排名前列。2014年设备销售规模排名前四的国家依次为美国、中国、日本、德国。3D打印需求端主要分为工业打印机和桌面打印机。桌面级外形样式大小接近于个人电脑，主要用于工业设计、大众消费品制

9、造领域，而专业级又细分为两个部分：原型制造、大型金属结构件直接制造，已在汽车、航空航天等工业领域应用中初露锋芒。美国和欧洲企业在全球3D打印行业处于领导地位。技术方面美国和欧洲起步最早，其他地区普遍起步于20世纪90年代中后期。3D打印最初的4项技术均源自美国。美国和欧洲在产业化方面优势明显，3D打印产业链上下游公司多为欧美企业。欧洲设备厂商在金属3D打印领域技术领先。日本早在1988年就研制出光固化设备，后来设备价格下降，很多厂商退出了市场，近年来也在朝金属3D打印领域发展。中国在技术方面起步并不算晚，但在产业化方面相对落后。图表5 截至2014年全球工业3D打印机累计装机量分布图表6 19

10、88-2014年全球工业级3D打印机出货量图表7 2007-2014年全球消费级/桌面级3D打印机出货量1.2.2 中国3D打印行业发展现状我国3D打印相对欧美国家起步较晚，不论在技术还是市场推广方面均存在差距。其中，技术方面，我国工业机与国外先进技术水平相比落后10年左右，消费级相差不大；市场推广方面，工业级与国外（欧美）相比落后10年以上，桌面级落后国外23年。但正如汽车、高铁等高端制造领域一样，我国3D打印拥有全球最大的潜在消费市场。受全球3D打印热潮的席卷以及在工业4.0、智能制造背景下，我国3D打印近几年实现快速发展，市场规模几乎是每年翻倍式增长。2015年，中国3D打印市场有望超过

11、日本，成为仅次于美国的全球第二大3D打印市场。中长期来看，中国未来必将超过美国，成为全球最大的3D打印市场。有人预言，中国在移动互联网领域的发展将会帮助中国3D打印技术达到世界级水平，而中国特有的制造业背景，将会帮助中国成为3D打印技术的领军者。图表6通过进入壁垒、替代品威胁、买方议价能力、卖方议价能力以及现存竞争者之间的竞争来分析中国3D打印机行业的竞争格局。图表8 我国3D打印机行业竞争格局分析地理上，我国3D打印分布不平衡，主要分布在长三角、珠三角（广东），北京，湖北武汉，湖南长沙，陕西西安，山东等地区和省市。其中长三角、珠三角、山东地区临海，相对来说轻工业制造发达，这些企业主要偏重于3

12、D打印应用和材料。北京地区偏设备，由于教育、理念等相对发达，主要是桌面机；湖南、湖北、西安地区也偏设备，这些地区相对重工业集中，主要是工业机。图表9 我国主要3D打印企业地理分布1.2.3 天津3D打印行业发展现状滨海新区作为国内最早发展3D打印产业的地区之一，在这一领域已经发力10余年，新区3D打印企业早期主要从事3D打印的技术服务、产品代理销售或者是3D扫描等相关业务。最近两三年，新区3D打印企业完成换挡，一批具有自主知识产权的产品纷纷亮相。例如，微深科技便拥有最新研发的GRAM G1 桌面式3D打印机；天大银泰公司自主研发的普及型3D打印机也已上市销售；空港经济区内的中国航天科工三院83

13、58所自主研发的3D打印机也在加速产业化。在业内人士看来，新区3D打印产业化成果的涌现，一方面得益于行业企业的技术积累和突破，另一方面则缘于产业发展环境的向暖。去年发布的国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)是国内3D打印产业重要的“东风”。这份计划中明确提出，3D打印销售收入的年均增长速度将达到30%以上。目前新区的3D打印技术已经应用到国家航天工程中。此外，3D打印企业和滨海新区先进制造业企业的合作也日趋紧密。在个人应用领域，天津3D打印的发展还相对滞后，2013年天津首家3D打印体验店在天津市泰安道五大院开门迎客，市民可以在此观看3D打印过程，接触经3D打印快速成型技术打印

14、出的物品。可见以后3D打印在天津的个人消费领域还有很大的发展空间。另外，天津也有更多的企业应用3D打印技术生产相关产品。天津市杰冠医疗科技有限公司（乙方）与银邦股份（甲方）签订了关于联合开发 3D打印义齿的战略合作协议。议约定合作业务及目标：针对乙方的经营义齿业务中可使用 3D 打印技术的部分，双方充分发挥各自优势，合作完成产品的设计、生产及交付，合作开展3D打印等先进技术在齿科领域的应用推广。双方希望通过双方的努力合作，争取在 1 年内完成打印牙冠的相关认证并实现日销售 3D 打印义齿不少于 300 颗，3 年内实现日销售量不少于 2000 颗；在 3D打印金属牙冠的基础上进行 3D 打印种

15、植体的研发和推广，争取 3 年内完成 3D打印种植体的医疗认证。中孚航空科技（天津）有限公司生产的一款型号为Z5的无人机，已经实现了用3D打印技术直接打印飞机外壳。今后，机内的很多零部件也有望用3D打印出来。从打印时间上看，达到实验级别的飞机，打印机头和机身各需要10多个小时，这比在工厂里动辄一周的生产时间相比大大缩短，而且还减少了在实验阶段更换飞机部件，每次开模具的时间和费用。第二章 3D打印相关产业链目前，国内从事3D打印产业的企事业单位根据其主要从事的3D打印产业内容大致可分为3类: 主要从事打印材料研发的上游公司、从事相关打印设备研发与销售的中游公司，以及从事3D打印服务的下游公司。图

16、表10 增材制造产业链示意图 2.1 3D打印产业链上游3D打印材料从产业链横向角度进一步细分，上游材料可分为塑料、金属两大类，以及蜡、石膏、砂等其他各种材料。对于不同打印技术，对原材料性质要求不同，如SLA技术原材料种类较为单一，主要以液体光敏树脂为主要原材料，而LOM、SLS和FDM对应材料种类较为丰富，涵盖金属、塑料、陶瓷粉末等。图表11 3D打印技术用打印材料比对 具体至细分材料：3D打印材料可分为工程类与光敏树脂两类，且以化学聚合物材料为主，而对于高熔点金属材料种类相对较为稀缺，从而限制了3D打印技术在高端领域应用。新材料已成为我国七大战略新兴产业之一，政策扶持以及巨大的市场空间将促

17、进3D打印材料的发展，从而进一步提升3D打印的产业化步伐。图表10为我国主要生产3D打印材料公司的相关情况。图表12 国内3D打印行业上游公司及其主要业务2.2 3D打印产业链中游3D打印设备及软件3D打印行业设备企业数量众多，规模较大的专业设备厂商有近30家。按照收入水平划分，处在第一梯队的企业有美国3D Systems和Stratasys。2014年两家公司的收入分别为6.5和7.5亿美元。通过大量的并购，两家公司从技术单一的设备商发展为集合多项技术的综合服务商。3D Systems在光固化、SLS、MJP（多喷头打印）、FTI（膜转印成像）、CJP（彩喷打印）、DMP（金属打印）、PJP

18、（塑喷打印）六个主要技术领域拥有专利。Stratasys的专利技术主要包括FDM、Polyjet和WDM（蜡沉积成型）。其余公司大多属于第二梯队。处在第二梯队的厂商多在细分领域技术领先，但是技术单一，收入规模相对较小，对产业链上下游的控制力也较弱。EOS作为金属3D打印领域的龙头企业，2014年收入2.16亿美元，设备平均售价68万欧元。Arcam、ExOne、SLM Solution、Voxeljet收入规模规模均在1亿美金以下。金属和非金属是3D打印材料的两个主要分类，分别对应不同的打印原理和技术。金属3D设备平均售价范围为10-80万美元（具体价格取决于打印尺寸和材料），非金属3D设备一

19、般在1-5万美元之间。美国企业多集中在非金属材料领域，欧洲企业多集中在金属材料领域。2014年全球专业级3D打印设备出货量排名前三的公司都以非金属3D打印为主。其中美国Stratasys和3DSystems两家公司的出货量占行业的近七成。EOS、ConceptLaser、SLMSolutions、Arcam、PhenixSystems五家金属3D设备厂商累计装机量占全球的80%。由于金属3D设备单价远高于非金属，因此出货量方面不及非金属3D设备。受专利到期等因素影响，非金属3D打印行业竞争逐渐加剧，设备价格出现下降趋势。相比之下，金属3D设备的价格仍维持在较高的水平。我国3D打印的企业大体可分

20、为三派：学院派、市场派、新生派。学院派，以“五大高校团队”（清华、北航、华中科大、西安交大、西北工大）为核心衍生出多家3D打印企业，这些企业在技术上有长时间的积累和投入，技术方面具有竞争优势，但由于此类企业往往都是老师和学生作为主力，到了企业，往往会延续之前状态，更多精力聚焦在技术研发上，缺少在市场方面的开拓。代表企业有北京太尔、西安伯力特、陕西恒通、中航天地激光等。市场派，则相反，由于涉足3D打印较晚较晚、技术积累不足，更多精力聚焦在市场。大致有三种情况，一种是有3D打印工作经验的海归创立的企业，如华曙高科；一种是之前代理国外设备然后熟悉并自主开发的企业，如浙江闪铸；一种则是此前做的是3D打

21、印配套业务，而后逐渐往3D打印业务转型，如先临三维。市场派的企业，偏应用，整合能力较强。新生派，多数是在3D打印浪潮兴起后的2013、2014年成立的3D打印企业，偏桌面机领域和下游的应用领域，创客居多。这类企业不仅缺少技术的积累，对市场的把握也是缺少经验。五大高校团队对3D打印均有十多二十年的研究积累，技术实力强劲。过程中，他们都已将自己的研究产业化，成立了相应的公司。这些公司在各自领域均是竞争力比较强的企业。图表13 我国3D打印“五大高校团队”衍生出的相关企业图表14 国内 3D 打印行业中游公司及其主要业务2.3 3D打印产业链下游应用领域“中国制造2025”的出台力推中国制造业转型，

22、工业打印机即将迎来蓬勃发展期，需求主要表现在航空航天、汽车工业领域2.3.1 3D打印在航空航天和国防领域的应用按照销售规模排名，2014年3D打印在航空航天业和国防工业的应用规模占比分别为14.8%和6.6%，市场规模分别为6亿美元和2.7亿美元。航空航天业3D打印应用规模近年来增长迅速，从2013年到2014年，航空航天所占市场份额由10.2%提升到了14.8%。根据咨询机构ICF International在2014的估计，航空航天零部件产业产值约为1500亿美元。3D打印在其中仅占0.002%，未来市场空间巨大。Wohlers Association预计2020年全球3D打印市场规模将

23、达到212亿美元，未来6年行业平均增速31.5%。假设航空航天业应用规模平均占比保持在16%的水平，则2020年3D打印在航空航天业应用规模将达到34亿美元，未来6年平均增速为33.9%。预计3D打印在国防工业领域的应用规模预计也将保持30%左右的增速。目前3D打印在下游行业的应用主要分为原型制造、概念验证和直接制造。直接制造是指直接用3D打印技术生产最终产品，是未来3D打印的主要发展趋势。受制于成本和效率问题，直接制造目前只适用于小批量、个性化需求居多的行业，其中最典型的就是航空航天和国防。图表15 3D打印在航空航天业的应用3D打印的应用优势主要有以下几点：（1）复杂结构的设计得以实现；（

24、2）满足轻量化需求；（3）提升强度和耐用性；（4）大幅节省成本。目前3D打印大规模应用的最大障碍是打印件的质量问题。航空航天业3D打印使用的材料以金属粉末材料为主，成型件和传统方式加工的产品在特性上存在差异，需要经过长时间的验证后才能应用于关键零部件。3D打印技术的应用局限性主要体现在材料、成本和结构完整性三个方面。图表16 3D打印应用局限性2.3.2 3D 打印在汽车行业中的应用与航空航天行业一样，3D打印在汽车行业的应用可以降低生产成本，方便快捷的制作汽车中高精度造型复杂的零件，提升工作效率，降低新车型新零件的开发时间。2014年3D打印在汽车行业的占比达到16.1%，占比有望持续增加。

25、通常来说，3D 打印技术适合于生产小批量的商品。但是宝马生产线的工人却用这种技术设计和打印了使零部件安装时更容易进行支撑和定位的工具，使用这些工具可以很大程度上增大量产能力；企业组建试验性的生产线也可以部分地采用 3D 打印技术；使用 3D 打印的产品临时替代生产设备上有时需要几周才能更换的零件或者一些难以找到的备用件。使用原有传统生产工艺开发一款新车型，利用 3D 打印技术根本不需要制作模具，即使需要，时间也可以缩短到一两个小时，制作零部件几个小时就可以完成。比如研发一个新车门内饰板，只需要把原有实体门板进行三维扫描，在电脑上生成 3D 数字模型文件，技术人员对文件数据进行调整后，3D打印机

26、直接打印一两个小时后就能完成整个新门板研发。3D打印在汽车行业中应用的主要优势有：（1）加快研发速度；（2）生产的汽车有更低的油耗，并且更加环保（图表15，以Urbee2 3D 打印混合动力汽车为例）；（3）可以据顾客需求来订制打印汽车；（4）缩减运输及生产成本。图表17 3D 打印汽车与混合动力代表车型性能对比表3D打印汽车的限制因素：（1）直接打印产品的精度不高与速度不快；（2）3D 打印的设备和耗材价格仍然居高不下；（3）我国的 3D 打印技术核心环节如软件系统对外依赖较强。如果能在汽车生产中有效地把 3D 打印技术与传统生产工艺相结合，将更适合未来工业生产需求。2.3.3 3D打印在其

27、他行业中的应用医疗领域。3D打印技术在医学领域的新应用层出不穷，不仅能够打印医疗模型、医疗器械，还可以根据患者需要，打印出相应的器官，精准指导手术。未来期待可以定制出与人体原来器官一样具有生物活性的人造器官，实现为个别患者提供个性化定制方案，为器官功能衰竭的患者带来福音。目前国内3D打印牙齿、骨骼修复技术已经成熟，并在各大骨科医院、口腔医院快速普及，而3D打印细胞、软组织、器官等方面的技术还需要进一步发展。国内3D打印在医疗领域的已有案例包括假肢、气管支架、肝脏、牙齿等。个人消费。全球设计趋势发布会暨第三届中国国际设计产业联盟大会上，国际工业设计协会联合会第27届主席李淳寅表示，“未来3D打印

28、技术会从为服务而设计转向为自己享受而设计。”随着3D打印产业的快速发展，未来的3D打印会更加注重庞大的消费者市场，更多追求用户体验和用户追求，其发展趋势是每个家庭都能拥有3D打印机。美国利用3D打印技术制成世界上首件4D打印连衣裙，所谓4D打印就是在3D打印的基础上增加时间纬度，该连衣裙成本约1.8万元人民币，用时48小时制成。图表18 国内3D打印行业下游公司及其主要业务第三章 3D打印产业相关企业经营情况分析3.1 国际领先企业国外3D打印行业形成3D Systems与Stratasys公司双寡头，其余公司从专业化领域布局的现状。（1）3DSystems公司3DSystems公司是一家控股

29、公司，注册在美国特拉华州，分支机构遍布美国，欧洲和亚太地区，在世界的其他地区设立销售代理。作为世界上3D 打印的领军者，公司由SLA 的发明者Chuck Hull 在1986 年建立。在2011 年，3DSystems 收购了3D打印技术的发明者和专利拥有者Z Corporation，奠定了其在3D 打印领域的龙头地位。准确的说，3DSystems 公司不仅仅是一家3D 打印设备的提供商，它专注于内容打印解决方案，具体包括3D 打印机、3D 打印耗材、按需定制组件服务和3D数字模型制作软件。2012 年年中，这家公司的研发开支增加了一倍，同时完善了市场营销，以拓宽产品，促进销量。图表19 20

30、062014 公司营收和归母净利润变化情况（单位：万美元）（2）Stratasys 公司公司成立于1989年，在2002年研发成功首款基于熔融沉积成型(FDM)技术的3D 打印机，目前是FDM办公室型直接数字制造系统与工程材料快速原型系统以及桌上型ABS立体打印系统的最大生产制造商，且技术以塑料成型见长。到目前为止，Stratasys在全球销售的3D 打印机累计已超过2 万台，全球客户8000家，可打印材料130 余种，专利数量500 多项。近两年，Stratasys 进行了两笔重量级收购，分别为1、2012 年12 月，Stratasys 公司与以色列Objet 公司合并。管理层期望合并能够

31、实现两家公司之间的协同效应：包括（1）收入增长超过20，（2）有效税率降低15-20%；（3）销售收入利润率净增加16-20%；（4）营业利润率提高到20-25%。2、2013 年6 月，Stratasys 和桌面型3D 打印领导者MakerBot合并。成立于2009 年的MakerBot 开发了桌面型3D 打印市场，通过增强3D 打印机的普及性，构建了强大的3D 打印机客户群。自2009 年起，MakerBot 已售出超过2.2 万台3D 打印机。图表20 20092014 公司营收和归母净利润变化情况3.2 中国领先企业目前在A股市场上以3D 打印为主业的上市公司还相对较少，以非上市公司为

32、主。由于3D 打印的技术以及相关产业链还不成熟，目前3D 打印仍然是一个高度分散的市场，还未出现龙头企业。但随着3D 打印技术的成熟和生产成本的下降，预计大量企业将进入成本较低的个人3D 打印机市场，其中实力雄厚、布局较早的企业如先临三维、金运激光、光韵达等有望占据较高市场份额。此外，在飞机零部件制造等高端3D 打印领域，背靠军工等高端装备制造的相关企业有望取得先机，如中航重机、南风股份等。图表21 3D打印相关上市公司标的一览3.3 天津相关企业(1) 天津微深科技公司天津微深科技有限公司坐落于天津滨海新区华苑高新区。公司成立以来致力于三维数字技术创新应用领域，持有多项三维扫描领域的专利权和

33、着作权。公司主打产品非接触式结构光三维扫描仪精度高、速度快，已达到国际同类产品先进水平。为实现三维数字化技术应用于模具领域提供解决方案，在自身主导产品基础上，公司与国际知名3D打印机厂家有良好合作关系，可以为我国各行业客户提供完整的3D解决方案。微深科技提供优质的3D打印服务，能够帮助企业和设计公司大幅减低费用，去掉开模的工艺环节，规避各种损失。适用于玩具、艺术品、个性化设计、创意作品等行业。微深科技可提供以下打印耗材的成型服务:PLA、ABS材料，SLA光敏材料，SLS尼龙材料，金属材料。同时公司也生产3D打印机，有GRAM G2和GRAM G1两款产品。（2）天津市天大银泰科技有限公司天津

34、市天大银泰科技有限公司成立于2001年，由天津大学内燃机研究所投资创办，入选国家首批技术转移示范机构，并下设企业博士后科研工作站，是“天津市快速成形技术工程中心”的挂靠单位、全国增材制造（3D打印）产业技术创新战略联盟常务理事单位、国家载人航天工程配套科研单位。下设子公司于2010年入选国家级示范生产力促进中心。主要业务：激光3D打印快速制模与快速制造服务；个性化小批量产品快速定制生产；3D快速测量与工业设计服务；强度和流场计算、CAD/CFD/CAE/CAM技术集成及产品优化设计；汽车内燃机节能减排技术开发与产品设计；液压及光机产品开发；企业技术中心及研发体系建设咨询；园区建设与企业发展战略

35、咨询；工业节能等新技术开发、技术服务与技术转移等。自主开发的具有多项专利的高新技术产品有油井密封装置、超高压液压泵阀系列产品等。公司成立以来，技术服务范围辐射国内25个省市的近千家企业，获天津市科技进步一等奖1项，三等奖3项，专利18项。2011年荣获中国工业设计协会和天津滨海新区政府颁发的“最具设计创新能力奖”。第四章 3D打印发展前景及趋势分析4.1 3D打印创新助推工业革命和制造业回归2008年国际金融危机爆发后，传统制造业的国际分工格局正逐步被新技术打破，特别是美国等深刻认识到制造业回归对于国民经济的重要性。12年3月，美国总统奥巴马提议投资10亿美元建立由15家制造业创新研究所组成的

36、全美制造业创新网络，并于12年8月宣布将3D打印研究所将建在俄亥俄州，且美国国防部、能源部、商务部等将共同出资4500万美元用于研发3D打印技术。随着3D打印、人工智能、新材料、新一代信息技术等关键技术逐步成熟和产业化，特别是3D打印技术将助推第三次工业革命到来，且12年4月经济学人首次提出3D打印技术将是第三次工业革命。4.2 3D打印市场潜力巨大从世界范围来看，作为一项新型数字化制造技术，经过多年的发展，3D 打印已经形成比较完善的技术体系，应用范围不断拓展，产业链初步形成，特别是市场规模实现快速增长。2014 年，全球3D打印市场规模约60亿美元，相比2013 年同比增长50%。去年全球

37、3D打印机的出货量达到133000台，同比增长了68%，这个数字暗示着3D打印这个新兴行业正在迅猛发展。根据Wohlers Report 2014 统计，从1993 年2013年，这20 年间3D 打印市场的复合增长率为18.7%，而最近三年的年复合增长率（CAGR）为73%，均表明3D 打印产业进入加速成长期。图表22 全球3D打印市场规模指数型增长（亿美元）3D打印作为颠覆性技术产业，必将推动全球工业的转型发展。Wohlers Associates认为在2015 年至2018 年期间，全球3D 打印机出货量每年均将翻倍增长。在对3D 打印产业良好预期的基础上，预计到2016 年全球打印市场

38、规模将达到100 亿美元，2018 年达到130 亿美元，2020 年则超过200 亿美元。未来，全球的3D 打印市场规模将呈现指数型增长，需求空间将巨大延伸。在全球发展的大环境下，3D 打印技术在国内日趋升温。虽然中国3D 打印产业与美国、德国等发达国家相比仍处于起步阶段（研发阶段），但有很大的发展潜力。2012 年中国3D 打印市场规模约10 亿元，2013 年翻了一番达到20 亿元，2014年到达40 亿元左右，近三年每年翻一倍，增长速度远远高于全球平均水平，预计我国2015 年有望达到80-100 亿元，到2016 年将达到百亿元人民币。我们坚信未来三到五年是中国3D 打印发展的重要“

39、窗口期”，到 2020 年，3D 打印产业有望实行全面产业化。这主要是得益于关键技术瓶颈的突破、政府大力支持、3D 打印概念的快速推广、资本市场的追逐热捧，以及伴随产业转移，中国作为全球重要的制造基地，潜在市场需求旺盛，将迎来3D 打印发展春天，从而引发国内市场未来的爆发式增长。图表23国内3D 打印市场规模（亿元）对于3D 打印的成长性而言，随着“个人智造”的兴起，在个人消费领域，3D 打印行业仍将会保持相对较高的增速，有助于拉动个人桌面级3D打印设备的需求，同时也会促进上游打印材料（主要是以光敏树脂和塑料为主）的消费；在工业消费领域，由于3D 打印金属材料不断发展，以及金属本身在工业制造业

40、的广泛应用，预计以激光金属烧结为主要成型技术的3D 打印设备，将会在未来工业领域的应用中获得较快发展，中短期内这一领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。4.3 DIY市场促3D打印产业发展目前，制约3D打印发展的主要因素为成本、材料、精度与效率。具体而言:打印精度和效率之间是对矛盾体，打印速度快则精度降低；而打印材料种类较为单一，主要以塑料类为主，且材料成本较高，同时3D打印机整体售价还位于较高水平，对于普通用户而言性价比还较低。我们认为，虽然3D打印机整体售价较高，但其发展历程将类似于个人台式电脑发展初期，随着技术进步、DIY市场发展壮大和规模效应逐步显现，3D打印产业发展所面临的挑战

41、和瓶颈将逐步解决，并有望引领第三次工业革命。综上所述，从行业发展的角度而言，整个3D 打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的中期需求增长而言，相对看好上游打印材料和个人3D 打印设备的制造企业。因为就前者而言，在通用化的技术标准不断推广的基础上，专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造，无论哪个领域引来的快速增长，对于耗材的需求都必不可少。而从长期来看，为3D 打印量身打造数字化建模软件的应用平台将成为行业巨头（正如目前微软、谷歌等应用平台公司相比戴尔、联想、惠普等设备提供商），利用互联网思维对传统快成型行业进行数字化、智能化的深度改造和升级，是3D 打印行业不可阻挡的

42、历史大势。图表24 全球3D 打印产业未来发展五大重点第五章 3D打印产业投资机遇及风险分析5.1 中国3D打印政策5.1.1 战略层面（1）国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划2013年5月，科技部公布国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南，3D打印产业首次入选，并指出聚焦航空航天、模具制造领域。该指南中提到，聚焦航空航天、模具领域的需求，突破3D打印制造技术中的核心关键技术，研制重点装备产品，并在相关领域开展验证，初步具备开展全面推广应用的技术、装备和产业化条件。设4个研究方向：a) 面向航空航天大型零件激光熔化成型装备

43、研制及应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术研究类）；b) 面向复杂零部件模具制造的大型激光烧结成型装备研制及应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术研究类）；c) 面向材料结构一体化复杂零部件高温高压扩散连接设备研制与应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术类）；d) 基于3D打印制造技术的家电行业个性化定制关键技术研究及应用示范（国拨经费控制额不超过1000万元、企业牵头申报，应用开发与集成示范类）。（2）国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）2015年2月，工信部正式发布国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）。该计划提出到2016年，

44、初步建立较为完善的增材制造产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。1.产业化取得重大进展。增材制造产业销售收入实现快速增长,年均增长速度30%以上。进一步夯实技术基础，形成2-3家具有较强国际竞争力的增材制造企业。2.技术水平明显提高。部分增材制造工艺装备达到国际先进水平，初步掌握增材制造专用材料、工艺软件及关键零部件等重要环节关键核心技术。研发一批自主装备、核心器件及成形材料。3.行业应用显着深化。增材制造成为航空航天等高端装备制造及修复领域的重要技术手段，初步成为产品研发设计、创新创意及个性化产品的实现手段以及新药研发

45、、临床诊断与治疗的工具。在全国形成一批应用示范中心或基地。4.研究建立支撑体系。成立增材制造行业协会，加强对增材制造技术未来发展中可能出现的一些如安全、伦理等方面问题的研究。建立5-6家增材制造技术创新中心，完善扶持政策，形成较为完善的产业标准体系。具体的推进计划涵盖五个方面:a）着力突破增材制造专用材料；b）加快提升增材制造工艺技术水平；c）加速发展增材制造装备及核心器件；d）建立和完善产业标准体系；e）大力推进应用示范。（3）中国制造2025中国制造2025是中国版的“工业4.0”规划，于2015年5月8日公布。规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略，是第一个十年的行动纲领。中

46、国制造2025将智能制造作为主攻方向3，提出：研究制定智能制造发展战略。编制智能制造发展规划，明确发展目标、重点任务和重大布局。加快制定智能制造技术标准，建立完善智能制造和两化融合管理标准体系。强化应用牵引，建立智能制造产业联盟，协同推动智能装备和产品研发、系统集成创新与产业化。促进工业互联网、云计算、大数据在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用。加强智能制造工业控制系统网络安全保障能力建设，健全综合保障体系。“中国制造2025”要实施五大工程：智能制造工程、制造业创新建设工程、工业强基工程、绿色制造工程、高端装备创新工程。其中，最核心的是实施智能制造工程

47、。未来3D打印将成为中国制造2025发展的一个支柱产业，3D打印技术只有跟传统制造业结合起来，才能推动制造业的转型和发展。3D打印不是要取代传统制造业，而是进一步推动制造业升级转型，为传统制造业增加更多个性化及智能化元素。5.1.2产业/技术发展路线图层面国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）提出，国家工业管理、发展改革、财政等部门应加强统筹协调，强化顶层设计，研究制定增材制造发展路线图。建立增材制造专家咨询委员会，对产业发展的重大问题和政策措施开展调查研究，进行论证评估，提出咨询建议。组建产学研用共同参与的行业组织，跟踪国内外产业发展情况及趋势，发布增材制造年度报告，制定年度研发及推广应用目录，加快科研成果产业化。5.1.3标准/认证工作层面国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）提出要建立和完善产业标准体系：一是研究制订增材制造工艺、装备、材料、数据接口、产品质量控制与性能评价等行业及国家标准。结合用户需求，制定基于增材制造的产品设计标准和规范，促进增材制造技术的推广应用。鼓励企业及科研院所主持或参与国际标准的制定工作，提升行业话语权。二是开展质量技术评价和第三方检测认证。针对目前用户对增材制造产品在性能、质量、尺寸精度、可靠性等方面的疑虑，就航空航天、汽车、家电、生物医疗等对国家和人民生活安全有重大影响的行业使用增材制造技术直接制造产品