深企投產業研究院2024行業研究系列報告增材制造行業研究報告!"深企投產業研究院深企投產業研究院戰略新興系列深企投產業研究院戰略新興系列PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII!#一、增材制造優勢和應用領域 1二、增材制造工藝路線 5三、增材制造產業鏈概況 7四、全球及中國市場情況 11五、各領域競爭格局 19六、我國增材制造產業園分布 22!"#$%圖1 2021年全球增材制造應用領域 3圖2 增材制造產業鏈示意 8圖3 增材制造產業鏈全景圖 8圖4 3D打印原材料類別及應用領域 9圖5 2021年全球增材制造各業務占比 11圖6 全球增材制造產品和服務產值 12圖7 全球工業級增材制造設備銷售量（臺） 13圖8 全球金屬增材制造設備銷售量（臺） 14圖9 全球工業級高分子增材制造設備銷售量（臺） 14圖10 全球增材原材料銷售額（百萬美元） 15圖11 截至2021年增材制造設備安裝量占比 15圖12 2019-2022年中國增材制造產業營業收入情況 16圖13 工信部調研企業產業鏈各環節營收比重 17圖14 2021年中國3D打印設備市場競爭格局 21圖15 我國增材制造產業園分布 23表1 金屬3D打印技術與傳統精密加工技術對比 2表2 增材制造工藝類別及應用領域 5表3 3D打印金屬粉體材料國內外重點企業 19深企投產業研究院戰略新興系列深企投產業研究院戰略新興系列PAGEPAGE1品牌開始將其應用到手機零部件制造中。2022180億美元，預計到2030年將達到近千億美元。&"'()*+,-./01（AdditiveManufacturing,AM）3D（逐層打印3D體化、輕量化設計，也可以實現優良的力學性能。表1 金屬3D打印技術與傳統精密加工技術對比項目金屬3D打印技術傳統精密加工技術技術原理“增”材制造（分層制造、逐層疊加）“減”材制造（材料去除、切削、組裝）技術手段SLM、LSF等磨削、超精細切削、精細磨削與拋光等適用場合小批量、復雜化、輕量化、定制化、功能一體化零部件制造批量化、大規模制造，但在復雜化零部件制造方面存在局限使用材料（受限）幾乎所有材料（不受限）材料利用率高，可超過95%低，材料浪費產品實現周期短相對較長零件尺寸精度±0.1mm（差較大）0.1-10μm（超精密加工精度甚至可達納米級）零件表面粗糙度Ra2μm-Ra10μm之間（表面光潔程度較低）Ra0.1μm以下（表面光潔度較高，甚至可達鏡面效果）資料來源：鉑力特招股說明書。WohlersAssociatesWohlersReport2022建筑領域,4.5%建筑領域,4.5%其他,12.6%航空航天,16.8%政府/軍方,6.0%能源,7.0%醫療/牙科,15.6%學術科研,11.1%汽車領域,子 14.6%產品,11.8%圖1 2021年全球增材制造應用領域資料來源：WohlersAssociate《WohlersReport2022明書。材（ESANASA、SpaceX和RelativitySpace均使用增材制造技術生產火箭點火裝置、推進器噴頭、燃燒室和油箱，美國GE、波音（Boeing（Aribus（Safran使用增材制造技術生產商用航空發動機零部件、軍機機身部件、飛機風管、3D——汽車領域應用。3D設計、零部件開發、內外飾等方面。在設計方面，3D體化、個性化、功能化方面的創新。在制造方面，3D移途徑，進行復雜結構模具的加工，加強對制造精度的控制，同時，雜關鍵部件的重量。在維修方面，3D——醫療領域應用。3D打印憑借可個性化定制的特點在醫療領科/口腔科植入物、康復器械等（主要材料包括塑料、樹脂、金屬、高分子復合材料等3D腔醫學中的應用逐漸成熟，主要運用于制造牙冠和牙橋等修復材料，3D——國防軍工領域應用。3D打印技術在武器裝備設計、制造以3D事制造業生產模式上，除了按需便捷生產，3D——消費電子等消費品領域應用。3D打印技術在產品的研發和AppleWatchUltraiPhone15MagicV23D——模具領域應用。3D打印已廣泛應用于鞋模及隨形冷卻模具3"'()*4567增材制造技術自誕生至今將近40年，目前多種技術路線并存。按照成型原理，增材制造主要有7種工藝，如下表所示。表2 增材制造工藝類別及應用領域工藝類型工藝說明主要工藝技術名稱及應用領域粉末床熔融通過熱能選擇性地熔激光選區熔化（SLM：航空航天等復雜金屬化/燒結粉末床區域的增材制造工藝精密零件、金屬牙冠、醫用植入物（金屬材料）等激光選區燒結（SLS：航空航天領域用工程手術導板與骨科植入物（非金屬材料）等（EBSM構件、醫用植入物（金屬材料）等定向能量沉積利用聚焦熱能熔化材料即熔即沉積的增材制造工藝激光近凈成形（LENS，也稱激光立體成形（LSF（EBDM構件等電弧增材制造（WAAAM：航空航天大型金屬構件等立體光固化通過光致聚合作用選擇性地固化液態光敏聚合物的增材制造工藝光固化成形（SLA：工業產品設計開發、創屬材料粘結劑噴射選擇性噴射沉積液態粘結劑粘結粉末等材料的增材制造工藝三維立體打印（3DP：工業產品設計開發、鑄造用砂芯、醫療植入物、醫療模型、創新創意產品、建筑等，使用非金屬材料材料擠出將材料熔化后通過噴嘴或孔口擠出成形的增材制造工藝熔融沉積成形（FDM：工業產品設計開發、創新創意產品生產等，使用非金屬材料材料噴射將材料以微滴的形式選擇性噴射沉積的增材制造工藝（PJ使用非金屬材料薄材疊層將薄層材料逐層粘結以形成實物的增材制造工藝層壓物體制造（LOM：工業產品設計開發、覆膜材料，目前逐漸被淘汰超聲波增材制造（UAM：使用多種金屬、金屬基復合材料的航空航天復雜金屬零部件（入傳感器、電子元器件的金屬部件）等資料來源：鉑力特招股說明書等。金屬增材制造工藝原理主要為粉末床熔融和定向能量沉積兩大3D有不可替代性。具體工藝來看，目前激光選區熔化技術（SLM）是最密度極高的金屬零件；電子束選區熔化（EBSM）依托真空加工環境，在大尺寸結構件制造中具有優勢，但零件表面質量較差，需經過表面加工過后才能使用。8"'()*9:;<=3D圖2 增材制造產業鏈示意資料來源：華曙高科招股說明書。圖3 增材制造產業鏈全景圖-3D1100-230712——3D打印原材料。目前主要可分為金屬材料、無機非金屬材3DPA圖4 3D打印原材料類別及應用領域3D革新，高成長與高壁壘-2307283D3D3D3DStratasys3DSystems深企投產業研究院戰略新興系列深企投產業研究院戰略新興系列增材制造所使用的核心硬件包括振鏡和激光器等。3D3D3D3D3D——3D3D3D游材料、3DWohlersReport2022202140.09%22.42%，增材制裝備,22.42%裝備,22.42%原材料,17.04%打印服務,40.09%其他,20.45%圖5 2021年全球增材制造各業務占比資料來源：WohlersAssociate《WohlersReport2022>"?@ABCDEF=2023WohlersReport2023》報告，全球增材制造產品和服務的收入從20035.29億美元增長至2022年的1802015-2022年CAGR為19.5%。2020年受疫情影響年同比增速短暫下滑至7.51%，2021年反彈至19.49%，202218.3%2025298億美元，2022-2025年CAGR為18.3%，2030年達到853億美元，2025-2030 年 CAGR 預計達 23.4%。根據《Global AdditiveManufacturingMarket,Forecastto2025》報告顯示，從2015年到2025年全球汽車行業垂直醫療設備的3D打印收入將分別以34%和23%的復合增速增長。圖6 全球增材制造產品和服務產值《WohlersReport20233金屬增材制造市場增速領跑增材制造行業。根據AMPOWER數據，202125202675.8CAGR25%202678.1CAGR26%。增材制造設備銷量持續增長。WohlersAssociates據顯示，全球工業級增材制造設備銷量（指面向工業且銷售售價在50002012620212.6萬余臺，年復合增長率14.45%。全球金屬增材制造設備的銷售量從2012200202123001087%，31.63%。全球工業級高分子增材制造設備的銷售量從2012750020212380013.57%。圖7 全球工業級增材制造設備銷售量（臺）圖8 全球金屬增材制造設備銷售量（臺）圖9 全球工業級高分子增材制造設備銷售量（臺）資料來源：WohlersAssociate，華曙高科招股說明書。增材制造原材料市場規模快速增長。根據WohlersAssociates20124.17202125.98CAGR22.54%，202118.2%。20214.7423.50%CAGR26.80%。圖10 全球增材原材料銷售額（百萬美元）資料來源：WohlersAssociate，華曙高科招股說明書。202110.60%，僅次于美國，如下圖所示。圖11 截至2021年增材制造設備安裝量占比資料來源：WohlersAssociate，華曙高科招股說明書。中國增材制造產業規模高速增長，超過全球增速。根據工信部數據，2012-20221032041.42%2023400材制造產業規模有望于2027年超過千億元。35035032035%30029%30%25025%20021%15820%15015%10010%505%00%2019 2020 2021 2022營收（億元）增速20827%26531%圖12 2019-2022年中國增材制造產業營業收入情況5012.4%、5.9%、53.2%26.0%，50%，仍處于市場主導地位，如下圖所示。其他,2.6%其他,2.6%零部件,5.9%裝備,53.2%服務,26.0%12.4%圖13 工信部調研企業產業鏈各環節營收比重502022112.5十年來，振鏡等零部件已應用到相關增材制造裝備中。從出口情況看，2022年中國增材制造裝備出口228.7萬臺（含消費級，較2019年增長59.7%36.62019190%FDM3D40增材制造技術應用實現從原型制造向直接制造的質變。十年來，增材制造技術的應用實現由快速制造原型樣件逐步向直接制造最終產品質變。火星探測器等重點裝備的關鍵核心零部件大量應用增材制造14NMPA案；時代天使運用增材制造技術實現口腔正畸牙模批量定制生產，解決傳統機加工制造復雜的問題，滿足患者個性化需求，全面提高中國口腔醫療水平。鑄造領域。3D將增材制造技術應用于砂型鑄造、熔模鑄造等鑄造工藝中，其他領域。大規模混合橋體、房屋等增材制造建筑在各地落成，高級手辦、輕量化鞋品等深受消費者歡迎。G"H01IJK3D根據WohlersAssociates,2663D（5000393D100266593837家排名第三。100020131202222（含新三板201620202210020123202242家。——3D打印材料3D33D類別代表企業金屬粉體材料國際EOSTLSTechNIk、Arcam（GEsolvayHoganasConceptLase（GEExOneft（鎳基超合金工模具鋼、不銹鋼材料Carpenter深企投產業研究院戰略新興系列深企投產業研究院戰略新興系列（、LPWTechnology（AP&C（鈦GEPSIGALDTEKNA等，總產能超過10000噸/年（、西安鉑力特（A、飛而康（無錫，鈦合金、有研粉材（A合金、江蘇威拉里（徐州，鈦合金、鎳基高溫合金、西安賽隆增材、成都優材科技、浙江亞通新材（IPO，杭州、宇光飛國內（西安（（銹鋼、模具鋼、湖南頂力科技（A（西安（鈦合金（（新三板）等資料來源：深企投產業研究院整理。非金屬材料供應商眾多，除了材料、設備、服務一體化廠商外，3D（ft科技（3D、嘉興饒稷科技（陶瓷材料、ft東創瑞激光科技（煙臺）等。——3D打印設備3DStratasys（納斯達克上市EOSGE3DSystems（紐交所上市（A（A3D3D16.4%，其Stratasys14.8%13.1%3D惠普,3.3%惠普,3.3%鉑力特,4.9%華曙高科,6.6%3DSystems,8.2%GE,9.8%EOS,13.1%Stratasys,14.8%其他,23.0%聯泰,16.4%圖14 2021年中國3D打印設備市場競爭格局資料來源：3D科學谷。3DSLMSolutions（Nikon收購、美國DesktopMetal（紐交所上市、美國NanoDimension（納斯達克上市VELO3D（紐交所上市Markforged（紐交所上市voxeljet（紐交所上市，蘇州維捷、法國Prodways、美國Shapeways等，國產重點廠商還有先臨三維（杭州，新三板、鑫精合激光（北京、北京易加三維、南京中科煜宸、無錫飛而康、廣東漢邦激光科（中ft（佛ft材（