2021年中國3D打印行業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)鏈上中下游市場(chǎng)分析
魔猴君 行業(yè)(yè)資訊 1360天前
從長(cháng)遠(yuǎn)來(lái)看,專(zhuān)注于批量生產(chǎn)(chǎn)的金屬和塑料3D打印機(jī)將引領(lǐng)(lǐng)3D打印行業(yè)(yè)的發(fā)(fā)展。工業(yè)(yè)3D打印機(jī)系統(tǒng)出貨量的收入增長(cháng)(在2020年第三季度占全球硬件收入的63%)預(yù)計在2021年將同比穩(wěn)定增長(cháng)+ 15%,四年復(fù)合增長(cháng)率為+ 19%。
市場(chǎng)研究公司AMPower的市場(chǎng)分析,塑料3D打印市場(chǎng)規(guī)模約為50億歐元,是金屬市場(chǎng)的兩倍多,但預(yù)計增速會(huì )大大降低,在15%的水平??傮w而言,到2025年,塑料和金屬增材制造的市場(chǎng)規(guī)模將增長(cháng)到170億歐元以上。針對國內(nèi)3D打印市場(chǎng),中商情報網(wǎng)(wǎng)給出了調(diào)研與預(yù)測。
一、產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)鏈
3D打印產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)鏈中上游為原材料及零部件,核心硬件為主板、DLP系統(tǒng)、振鏡系統(tǒng)和激光器;中游為各技術(shù)(shù)類(lèi)型的3D打印設(shè)備,主流的三大技術(shù)(shù)為FLM、SLA、SLM;下游為各應(yīng)用領(lǐng)(lǐng)域,3D打印技術(shù)(shù)在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車(chē),航空航天、醫(yī)療產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)(lǐng)域都有所應(yīng)用。
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二、上游分析
1.原材料
通常用于3D打印的金屬原材料為金屬粉末,金屬材料的純凈度、顆粒度、均勻度、球化度、含氧量等指標(biāo)都對最終的打印產(chǎn)(chǎn)品性能影響極大。而獲得高品質(zhì)(zhì)金屬粉末材料的技術(shù)(shù)要求和成本都很高,最終導(dǎo)致產(chǎn)(chǎn)量不足。目前得到應(yīng)用的金屬粉末主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金等,此外還有用于打印首飾用的金、銀等貴金屬粉末材料。
數(shù)據(jù)顯示,在我國整個(gè)3D打印市場(chǎng)中,鈦合金、鋁合金、不銹鋼分別占20.2%、10.0%、9.1%,合計占比39.3%,其余60.6%均為非金屬材料,包括尼龍、PLA、ABS塑料、樹(shù)脂等。
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2.DLP系統(tǒng)
DLP是“Digital Light Processing”的縮寫(xiě),即為數(shù)字光處理,也就是說(shuō)這種技術(shù)(shù)要先把影像信號經(jīng)(jīng)過(guò)數(shù)字處理,然后再把光投影出來(lái)。DLP 3D打印有一套完整的智能一體化體系,可以自動(dòng)化地進(jìn)(jìn)行打印,并且每一個(gè)打印環(huán)(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都能被完整地保存下來(lái),若出現(xiàn)問(wèn)題,可進(jìn)(jìn)行追溯查找到原因。
DLP 3D打印機(jī)的工作過(guò)程是投射并聚合一整層,借助光線(xiàn)照射到樹(shù)脂上,整個(gè)層一次形成,這能夠顯著(zhù)地提升打印速度。DLP 3D打印的打印速度更高,打印精度。DLP系統(tǒng)是基于其核心技術(shù)(shù)DMD芯片,從最初的投影儀發(fā)(fā)展到對光敏樹(shù)脂快速成型的3D打印這一領(lǐng)(lǐng)域,大大的縮短了打印時(shí)間,真正開(kāi)啟了DLP 3D打印技術(shù)(shù)發(fā)(fā)展的大門(mén)。
3.重點(diǎn)企業(yè)(yè)分析
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三、中游分析
1.技術(shù)(shù)種類(lèi)
目前工業(yè)(yè)界主流使用的3D打印技術(shù)(shù)大致可以分為三大類(lèi),即擠出成型技術(shù)(shù)、粒狀物成型技術(shù)(shù)和光聚合成型技術(shù)(shù)。擠出成型技術(shù)(shù)的代表為熔融沉積成型技術(shù)(shù),其原理為將絲狀材料通過(guò)送絲部件送入熱熔噴頭,被加熱融化后,通過(guò)電腦控制將半流動(dòng)的材料送到指定位置凝固,同時(shí)與周?chē)牧险辰Y(jié),選擇性地逐層融化與覆蓋,最終形成成品。粒狀物成型技術(shù)(shù)則是通過(guò)激光、電子束、熱量、粘劑等,將粉末連接以逐層打印,最終形成成品。光聚合成型技術(shù)(shù)基于光敏材料會(huì )在特定光源下固化的特性,逐層加工物件的截面,最終得到成型產(chǎn)(chǎn)品。具體如下圖所示:
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2.市場(chǎng)規(guī)模
中國制造業(yè)(yè)目前處于由“中國制造“向”中國智造“過(guò)渡的轉(zhuǎn)型期,基于 3D 打印技術(shù)(shù)在制造業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)品的研發(fā)(fā)和生產(chǎn)(chǎn)中具有降低成本、提高生產(chǎn)(chǎn)效率、優(yōu)(yōu)化質(zhì)(zhì)量等方面的優(yōu)(yōu)勢,中國制造企業(yè)(yè)積極引進(jìn)(jìn) 3D 打印技術(shù)(shù),代替或改進(jìn)(jìn)企業(yè)(yè)原有的生產(chǎn)(chǎn)方式,提高企業(yè)(yè)生產(chǎn)(chǎn)的智能化水平,滿(mǎn)足政府對于中國制造產(chǎn)(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級需求。數(shù)據(jù)顯示,2016-2020年我國3D打印市場(chǎng)規(guī)模由53.8億元快速增長(cháng)至203億元。中商產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)研究院預(yù)測,2021年我國3D打印市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)251.3億元。
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3.競爭格局
根據(jù)3D科學(xué)(xué)谷的市場(chǎng)調(diào)研,當(dāng)前中國市場(chǎng)的主流設(shè)備品牌包括聯(lián)(lián)泰、EOS、華曙、鉑力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等。數(shù)據(jù)顯示,聯(lián)(lián)泰在3D打印行業(yè)(yè)中市場(chǎng)占比最大達(dá)16.4%,其次為Stratasys和EOS,分別占比14.8%和13.1%。
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4.重點(diǎn)企業(yè)(yè)分析
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四、下游分析
1.應(yīng)用領(lǐng)(lǐng)域
現(xiàn)階段,3D打印主要應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)(lǐng)域,以制造業(yè)(yè)和醫(yī)療領(lǐng)(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。其中機(jī)械行業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)值占比為17.5%,為3D打印行業(yè)(yè)下游的主要應(yīng)用領(lǐng)(lǐng)域;消費電子產(chǎn)(chǎn)值占比為16.6%,排名第二;汽車(chē)下游應(yīng)用產(chǎn)(chǎn)值占比為16.1,%排名第三,僅次于消費電子的應(yīng)用需求。未來(lái),隨著(zhù)電子和汽車(chē)工業(yè)(yè)的發(fā)(fā)展,兩個(gè)領(lǐng)(lǐng)域的產(chǎn)(chǎn)值規(guī)模有望進(jìn)(jìn)一步提升。
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2.工業(yè)(yè)鑄造
3D打印機(jī)以打印材料的成本計算價(jià)格的,造型復(fù)雜的產(chǎn)(chǎn)品成本不會(huì )增加,制造一個(gè)華麗的形狀復(fù)雜的模具并不比打印一個(gè)簡(jiǎn)單的方塊消耗更多的時(shí)間、技能和成本。3D打印打破了原有的人工計價(jià)成本,讓模具的價(jià)格由自身產(chǎn)(chǎn)品質(zhì)(zhì)量決定。3D打印層厚都是以0.05mm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)(jìn)行制作的,成型之后的精準(zhǔn)度可達(dá)0.03mm。通過(guò)多射流熔融技術(shù)(shù)打印的產(chǎn)(chǎn)品,精準(zhǔn)可以達(dá)到約40微米,可以直接滿(mǎn)足航空航天,精密儀器鑄造的標(biāo)準(zhǔn),從而加以運用。具體相關(guān)(guān)企業(yè)(yè)如下圖所示:
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3.航空航天
在航空航天領(lǐng)(lǐng)域,3D 打印技術(shù)(shù)主要應(yīng)用在無(wú)人飛行器的結(jié)構(gòu)加工、特殊部件的加工及組裝、渦輪葉片、擋風(fēng)(fēng)窗體框架、旋流器等零部件的加工方面。3D 打印技術(shù)(shù)憑借其高柔性、高性能、靈活制造等特點(diǎn),已成為提高航天設(shè)計和制造能力的關(guān)(guān)鍵技術(shù)(shù),其在航空航天領(lǐng)(lǐng)域的應(yīng)用范圍將伴隨技術(shù)(shù)的創(chuàng )(chuàng)新而不斷拓展。具體相關(guān)(guān)企業(yè)(yè)如下圖所示:
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4.汽車(chē)制造
在汽車(chē)制造領(lǐng)(lǐng)域,3D 打印技術(shù)(shù)主要應(yīng)用在汽車(chē)設(shè)計制造的原型制造和模具開(kāi)發(fā)(fā)等方面。汽車(chē)行業(yè)(yè)在安全性測試環(huán)(huán)節(jié)可以將部分非關(guān)(guān)鍵部件用 3D 打印的產(chǎn)(chǎn)品替代,加速產(chǎn)(chǎn)品概念驗證流程,有助于企業(yè)(yè)實(shí)現(xiàn)快速小批量工具的定制,降低成本并縮短產(chǎn)(chǎn)品上市時(shí)間。伴隨 3D 技術(shù)(shù)的創(chuàng )(chuàng)新升級,其在汽車(chē)制造領(lǐng)(lǐng)域的應(yīng)用將逐漸深入。具體相關(guān)(guān)企業(yè)(yè)如下圖所示:
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5.生物醫(yī)療
在生物醫(yī)療領(lǐng)(lǐng)域,3D 打印技術(shù)(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在手術(shù)(shù)規(guī)劃模型的建立、康復(fù)醫(yī)療器械的定制等方面。3D 打印技術(shù)(shù)的應(yīng)用可以提升產(chǎn)(chǎn)品設(shè)計的自由度,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜造型及集成的功能,從而在同一個(gè)矯形器中可以變換不同的材料厚度,達(dá)到增強(qiáng)特定部位的靈活性或硬度的目的。3D 打印技術(shù)(shù)在康復(fù)醫(yī)療器械定制領(lǐng)(lǐng)域的應(yīng)用可以滿(mǎn)足部分消費者對于康復(fù)醫(yī)療器械小批量、定制化需求,如助聽(tīng)器、假肢等康復(fù)醫(yī)療器械產(chǎn)(chǎn)品。具體相關(guān)(guān)企業(yè)(yè)如下圖所示:
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