3D打印行业全景调查与发展动向研究

3D打印行业全景调查与发展动向研究SUBTITLEHERE202X-XX-XXCONTENTS行业分析报告3D打印行业定义1980s(起源)产业链产业链政治环境1政治环境2政治环境2经济环境社会环境1社会环境2行业驱动因素行业驱动因素行业现状行业现状行业现状行业现状行业热点行业制约因素行业问题行业发展建议竞争格局行业发展趋势行业发展趋势代表企业1代表企业2013D打印行业定义3D打印行业定义3D打印是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术。目前，3D打印技术在教育教学、消费电子、汽车制造、航空航天等诸多领域应用广泛。3D打印技术根据其技术难度可分为工业级3D打印技术和非工业级3D打印技术两种。工业级3D打印技术包括金属3D打印和非金属3D打印。工业级3D打印技术制作精度高、材料多样、适合新品的研发及生产。工业级3D打印材料包括塑料、尼龙、沙土、金属等，较领先的工业级3D打印技术可以实现10-20微米层厚的打印需求。工业级3D打印设备成本高且技术难度较大。工业级3D打印对于资金、人才、经验等方面的要求高，其使用者通常为资金实力雄厚的企业。目前，中国国内3D打印自主研发技术尚未成熟，多数资金实力强的企业选用进口设备，中国工业级3D打印设备的生产厂商较少。021980s(起源)1980s(起源)美国研究出照相雕塑和地貌成型技术1984-1989(发展初期）1990-2010(成长期)2010年以后(快速成长期)1984-1989(发展初期）4个专利技术SLA、SLs、FDM、3DP相继问世美国涌现包括3DSystems.Stratasys、EOS等企业在内的多家3D打印公司1990-2010(成长期)LENS、DLP等新技术出现专注特定领域的新公司相继成立较为成熟的SLA和SLS技术开始应用于汽车、齿科、航空、珠宝设计等行业2010年以后(快速成长期)3D打印市场快速壮大，3D打印价格下降,消费级3b打印机和工业级3D打印机的销售持续上升。2013年以后，中国国内关于3D打印的政策相继推出，2015年，三部委发布《计划国家增材制造产业发展推进计划》,3D打印已发展上升到国家战略层面03产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游3D打印原料厂商、核心硬件厂商、辅助运行服务提高商产业链中游3D打印设备厂商、3D打印服务厂商产业链下游航空航天领域、医疗生物领域、教育教学领域、汽车制造领域04产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游3D打印行业上游龙头企业已开始对产业链进行延伸，逐渐进军原材料生产领域，以规避高额进口原料的成本支出，攫取上游毛利。此外，伴随着上游原料生产企业的重组进程加快以及中国市场参与者技术水平的提高，3D打印行业上游原材料供应有望朝着专业化和规模化的方向继续发展，逐渐抢夺外资企业在行业内的话语权。产业链中游3D打印行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于3D打印企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链下游3D打印行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。05政治环境1政治环境1《“十三五”材料领域科技创新专项规划》《中国制造2025》《国家增材制造产业发展推进计划》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》在《专项规划》中，政府将3D打印材料作为规划重点，从四个层面部署了3D打印材料领域的发展目标，推动复合材料对增材制造自动化的基础性支持《中国制造2025》加大科技创新力度，推动移动互联网、云计算、大数据等技术在智能制造领域的突破《国家增材制造产业发展推进计划》将增材制造(3D打印)产业上升到国家战略层面，并对产业的整体发展提出建设性规划，为建立完整的增材制造产业体系、实现大规模产业化、工程化应用提供政策支持。06政治环境2政治环境2《增材制造产业发展行动计划》《国家支持发展的重大技术装备和产品自录》《增材制造产业发展行动计划》围绕提高产业创新能力、强化关键性技术研发、推进技术的示范应用、培育龙头企业等方面做出详细规划《国家支持发展的重大技术装备和产品自录》财政部对确有必要进口的零部件、原材料予以免税政策:其中包含—部分增材制造材料。07政治环境2政治环境2《重点新材料首批次应用示范指导》《增材制造标准领航行动计划》《重点新材料首批次应用示范指导》先进化工材料又细分为特种橡胶及高分子材料、工程塑料等五个小类，从2017年发布以来数量不断增加，从2017年的30个增加到2019年的69个。《增材制造标准领航行动计划》提出到2022年，立足国情、对接国际的增材制造新型标准体系基本建立。此外，推动2-3项我国优势增材制造技术和标准制定为国际标准,增材制造国际标准转化率达到90%，增材制造标准国际竞争力不断提升。08经济环境经济环境自2015年起，中国工业级3D打印机（25K美金及以上设备）出货量及销售额均持续增长，2019年上半年出货量同比增长5.1%，销售额同比增长9.3%。IDC，2019年全年销售额规模将超过27亿元人民币。IDC研究显示，工业级3D设备占整体市场销售额的近70%，尽管桌面级3D设备（25K美元及以下）贡献了超过90%的出货量，但工业级设备支撑了整个行业的销售收入。由于工业级产品的利润空间大，很多厂商从桌面级设备扩展到研发销售工业级设备。09社会环境1社会环境1010201从积极方面看，国家层面出台了《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》、《重大技术装备和产品进口关键零部件、原材料商品目录》、《国家支持发展的重大技术装备和产品目录》、《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》等对3D打印材料行业起推动作用的政策，这些政策从制定行业发展目标、给予财政补贴、列入重点领域等方面对3D打印材料行业的发展给予支持。02从消极方面看，一些标准类政策，例如《定制式增材制造医疗器械注射技术审查指导原则》对3D打印材料提出了一些标准化的要求，在一定程度上设立了准入门槛，会抑制行业的发展。总体上看，国家政策对3D打印材料行业持支持态度，一些行业标准的建立在短期上会产生抑制作用，但在长期对提升3D打印材料质量，推动3D打印材料行业技术发展也会起到促进作用。010社会环境2社会环境2随着材料技术与装备技术的发展，将该技术应用于终端零件制造的愿望越来越迫切，因此不仅对3D打印装备提出了更高的要求，对3D打印材料各项性能的要求也日益提高。随着全球3D打印行业的日益发展，3D打印行业越来越受到国家的关注，而3D打印材料作为3D打印的先行行业，在推动我国3D打印整体发展上扮演着重要的角色。近年来，我国3D打印市场应用程度不断深化，在航空航天汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越广泛的应用。3D打印技术已经成为航空航天等领域直接制造机修复再制造的重要技术手段。在汽车、船舶、核工业、模具等领域成为产品设计、快速原型制造的重要实现方式。011行业驱动因素行业驱动因素1中国3D打印材料领域利好政策1中国制造业的转型需求驱动行业发展1中国3D打印材料领域利好政策13D打印材料是影响3D打印行业发展的重要因素，为推动中国材料领域科技创新和产业化发展，2017年，科技部印发了《“十三五”材料领域科技创新专项规划》。在《专项规划》中，政府将3D打印材料作为规划重点，从四个层面部署了3D打印材料领域的发展目标，推动复合材料对增材制造自动化的基础性支持:（1）发挥3D打印材料的基础性和支撑性特征，大力推进3D打印材料的技术提升，满足国家各领域的建设需求，实现节能减排；（2）发挥材料的先导性特征，重点发展战略性电子材料、先进结构材料、新型功能与智能材料，满足战略性新兴产业的发展需求；（3）发展前瞻性材料技术，突破纳米材料技术、材料基因工程技术，形成新的技术和经济增长点；（4）加强材料基地与人才队伍建设，增强材料领域的持续创新能力。1中国制造业的转型需求驱动行业发展12015年，国务院在其印发的《中国制造2025》通知中明确强调，制造业是中国国民经济的主体，为寻求新的经济增长，政府将积极致力于提高中国制造业的综合实力，实现中国制造业的转型升级。中国制造业的转型升级为中国制造企业的发展提出了几个方面的要求，其中包括中国制造企业需提高生产的智能化程度，提高制造业生产效率等。在智能制造的发展背景下，中国制造企业积极引进新型制造技术，代替或改进企业原有的生产方式，提高企业生产的智能化水平。012行业驱动因素行业驱动因素3D打印技术在不同应用领域的优势高附加值定制化需求3D打印技术在不同应用领域的优势在航空航天领域，3D打印的优势在于可以缩短航空航天装备的研发周期、通过提高原材料利用率降低制造成本、优化零件结构、增加零件使用寿命等。3D打印技术可应用于零部件的快速生产，在传统汽车制造领域，汽车零部件的研发制作周期较长，零件的设计到模具的制作等环节周期长且成本高。高附加值定制化需求相较于传统制造工艺，3D打印由于其柔性生产的优势，适合小批量、定制化、复杂结构生产的需求，这恰恰迎合了终端客户定制化需求不断扩大的趋势。但IDC认为，由于工业3D打印材料成本较高，相较于低端走量的产品，更适合用于生产利润空间大、附加值高的产品，例如康复器械领域的助听器打印、正畸牙套打印，高端运动鞋的鞋中底打印等。相较于传统工艺，工业3D打印的效率更高，容错性更好。013行业现状行业现状目前，3D打印的设备制造成本居高不下，3D打印材料研发难度大且使用率低是导致3D打印成本高的主要原因。3D打印制造成本高，大规模生产时，其生产效率与性价比远低于传统生产，大多数民用领域较难承担高昂的设备制造成本，商用价值有待提高。3D打印材料是支撑3D打印技术发展的基础，材料种类的局限性将制约中国3D打印行业的发展速度。014行业现状行业现状进口3D打印设备以高端商用产品为主产业规模逐年加速增长进口3D打印设备以高端商用产品为主3D打印机随用途的不用价位也不同，一般商用打印机价位较高，价位为几万到几十万不等;国内购物网站上已经可以购买到廉价的3D打印机价格在3000至5000元不等，并配有快速入门指南、相应软件下载、机器矫正等介绍。在3D打印设备进出口方面，据中国石油和化学工业联合会，2019年5月-2020年5月中国3D打印机进口均价呈波动下降趋势。2020年5月中国3D打印机进口均价为43158美元/台，环比下降20%。出口均价为186.12美元/台，环比上升13%。可知中国3D打印机进出口均价差距较大，进口均价约为出口均价的23倍，进口产品以高端商用产品为主。产业规模逐年加速增长近年来，我国3D打印市场应用程度不断深化，在航空航天汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越广泛的应用。2017-2019年，我国3D打印产业规模逐年增加，增加速度要略快于全球整体增速，以致于我国3D产业占全球的比重在不断增加。根据2020年3月赛迪顾问(CCID)发布的《2019年全球及中国3D打印行业数据》，2019年，中国3D打印产业规模为打印产业打印产业157.5亿元，较2018年增加3015行业现状行业现状2014年中国3D打印行业的市场规模仅有35亿元，得益于政策环境和社会经济环境的支持，中国3D打印行业快速发展。2018年中国3D打印行业的市场规模增长至99.8亿元。2014年至2018年，中国3D打印行业的年复合增长率为34%。中国制造业目前处于由“中国制造“向”中国智造“过渡的转型期，基于3D打印技术在制造业产品的研发和生产中具有降低成本、提高生产效率、优化质量等方面的优势，中国制造企业积极引进3D打印技术，代替或改进企业原有的生产方式，提高企业生产的智能化水平，满足政府对于中国制造产品的转型升级需求。016行业现状行业现状得益于政府在3D打印材料领域、3D打印技术等方面的政策支持，如《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等利好政策，中国3D打印行业基础端得以快速发展。同时，政府为促进中国3D打印技术的持续突破，推进装备性能显著提升以及应用领域日益拓展及深入，针对行业整体发展制定多项战略规划，如《国家增材制造产业发展推进计划（2015~2016年）》，《增材制造产业发展行动计划（2017-2020年）》等，为中国3D打印行业的发展提供战略性规划及基础性支持。2023年，中国3D打印行业整体规模有望达到358亿元。017行业热点行业热点热点一3D打印应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高热点一3D打印应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长3D打印行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。热点三行业产品质量整体提高3D打印行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。018行业制约因素行业制约因素3D打印可用材料受限导致生产成本居高不下中国3D打印行业人才稀缺3D打印成品的精度还不尽人意3D打印可用材料受限导致生产成本居高不下3D打印材料的种类和质量是影响3D技术发展的重要因素。中国3D打印行业存在材料可用种类较少，价格偏高等问题，导致3D打印材料的成熟度与3D行业整体发展不同步，影响3D打印行业的发展。目前，可用于3D打印的材料主要以石膏、光敏树脂、塑料等耗材为主，较难满足行业的发展需求。工业级制造领域，可应用的3D打印金属材料仅有铝硅合金、钛合金、镍合金和不锈钢等10余种材料，无法满足工业应用整体需求。中国3D打印行业人才稀缺3D打印行业发展较快且发展前景较好，企业对于3D打印的专业性人才需求旺盛，但行业专业性人才短缺现象日益严重，人才供给方面存在较大缺口。3D打印的技术特点决定了行业对综合性人才的特殊要求。在3D打印的技术研究和材料开发方面，行业需要专业的技术型人才3D打印成品的精度还不尽人意精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。019行业问题行业问题质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐3D打印行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力。行业监管难度大高端产品发展落后020行业发展建议行业发展建议2提升产品质量2全面增值服务2多元化融资渠道2提升产品质量2（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范3D打印行业生产流程，并成立相关部门，对科研用3D打印行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证3D打印行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：3D打印行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土3D打印行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，3D打印行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势。2全面增值服务2单一的资金提供方角色仅能为3D打印行业企业提供“净利差”的盈利模式，3D打印行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的3D打印行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土3D打印行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位2多元化融资渠道2可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。3D打印行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。021竞争格局竞争格局竞争格局1竞争格局2竞争格局1工业级3D打印设备的技术门槛及固定成本较高，现有的设备生产商对于知识产权、供应商渠道和分销渠道的掌控力度较强，因此中国本土工业级3D打印设备生产企业较少。在工业级3D打印设备领域，中国本土3D打印设备较海外设备的制作工艺存在较大差距，且中国工业级3D打印耗材可应用种类较少，中国本土3D打印设备商对于耗材较依赖进口。伴随工业级3D打印应用场景的持续拓宽，3D打印技术及设备在工业领域所发挥的作用日益增强，工业3D打印领域的市场竞争持续升级。中国本土3D打印设备制造商通过加快设备技术的研制、转换产品营销思路以及推动3D技术在各领域的应用，以提高企业自身综合竞争力。竞争格局2中国非工业级3D打印市场的技术门槛及资本要求较工业级3D打印市场低，行业的快速增长吸引较多企业涌入，导致产品及技术同质化程度较高。在非工业级3D打印设备领域，海外3D打印设备较中国国产设备在产品性能及质量等方面的优势较强，进口3D打印产品在中国市场所占比重较大。但中国国产3D打印设备具备价格优势，伴随中国国产3D打印设备制造商研发实力的增强以及政府对于3D打印行业的鼓励和扶持，中国3D打印设备制造商的竞争实力有望持续提高，挤压海外3D打印设备的发展空间。在3D打印服务领域，部分对于产品精度要求不高的消费者无需购买专业的非工业3D打印设备，3D打印服务商可以为其提供3D打印服务。非工业级3D打印服务商通常采购中国本土非工业级3D打印设备，3D打印服务商群体对于3D打印设备的购买需求推动3D打印设备销量的增长。未来，非工业3D打印服务商可通过拓展其业务模式增加企业盈利，如为消费者提供3D打印综合解决方案。022行业发展趋势行业发展趋势中国3D打印行业将加紧专业人才的培养3D技术将更加精密化、通用化、智能化和便捷化中国3D打印行业将加紧专业人才的培养政府在《中国制造2025》中提出，中国制造2025需要创新人才和创新技术。3D人才的培养将不仅停留在职业技能培养方面，政府将走进校园，实现校企合作、项目对接、产学结合，为未来中国3D打印行业的发展培养基础性人才。对于企业而言，校企合作的人才共育模式可以为企业输送优秀的人才，培养企业服务所需要的中坚力量。对于产业而言，校企合作模式可以保证3D业务的培训课程不会落后于社会企业的实际需求，同时提高学生快速掌握3D打印知识和技能的速度，为行业发展输送所需人才。3D技术将更加精密化、通用化、智能化和便捷化在大数据和信息化的背景下，单一、机械的3D打印机较难满足时代发展的需要。在实际生产中，3D打印技术较难应用于大规模生产的产品，在产品精度及产品质量等方面的问题层出不穷。具有3D打印行业多年从业背景的行业专家表示，伴随3D打印机设备的推广与使用，市场对其技术发展提出了更高的要求，主要表现在对3D打印机的操作便利性和打印完成的实体质量有更加严格的要求。3D打印技术与大数据、信息化、智能化的结合将成为3D打印技术发展的新趋势。023行业发展趋势行业发展趋势3D打印在各领域的应用逐渐深入3D金属材料欲乘风起3D打印在各领域的应用逐渐深入伴随3D打印技术、设备的发展和普及，其在下游各领域的应用将逐渐广泛及深入，如教育领域、核电航空领域等。3D金属材料欲乘风起金属增材制造技术发展中有三个重要的因素，设备、材料和工艺，国内目前在这三方面还有提高的空间。为了扩大