3D列印產業簡介
3D列印概念及定義1、3D列印
3D列印：也稱為增材製造技術。它是一種以數字模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的技術。3D列印通常是採用數字技術材料印表機來實現的。過去其常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，現正逐漸用於一些產品的直接製造，已經有使用這種技術列印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理資訊系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。
3D列印主要分為桌面級和工業級兩種。桌面級是3D列印技術的初級階段和入門階段，能夠很直觀地闡述3D列印技術的工藝原理。工業級的3D印表機主要分為快速原型製造和直接產品製造兩種。
2、3D列印技術
3D列印技術：是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟體分層離散和數控成型系統，利用鐳射束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，製造出實體產品。
3D列印優勢分析
3D列印思想起源於19世紀末的美國，並在20世紀80年代得以發展和推廣。中國物聯網校企聯盟把它稱作“上上個世紀的思想，上個世紀的技術，這個世紀的市場”，與傳統制造相比，3D列印技術的優勢主要體現在：
3D列印產業發展環境分析
3D列印產業政策環境分析
1、《國家高技術研究發展計劃（863計劃）》
2013年4月，科技部近期公佈的最新《國家高技術研究發展計劃（863計劃）、國家科技支撐計劃製造領域2014年度備選專案徵集指南》，首次將3D列印產業納入其中。《指南》中提到，破3D打印製造技術中的核心關鍵技術，研製重點裝備產品，並在相關領域開展驗證，初步具備開展全面推廣應用的技術、裝備和產業化條件。設4個研究方向：
（1）面向航空航天大型零件鐳射熔化成型裝備研製及應用（國撥經費控制額不超過1000萬元，前沿技術研究類）
針對航空航天產品研製（試製）過程中單件、小批量需求，研製適合鈦合金等難加工零件直接成型的大型零件鐳射熔化成型裝備，檯面2米×2米，製件精度控制在±1%以內，堆積效率達300cm3/h以上。制定相關工業技術標準，並在航空航天產品研製零部件製造中進行應用。
（2）面向複雜零部件模具製造的大型鐳射燒結成型裝備研製及應用（國撥經費控制額不超過1000萬元，前沿技術研究類）
針對複雜零部件模具快速製造的需求，研製適合製造蠟模、蠟型、砂型製造，以及尼龍等塑料零件製造的大型鐳射燒結成型裝備，檯面2米×2米，製件精度控制在±0.1%以內，堆積效率達1000cm3/h以上。制定相關技術標準，並在汽車、模具等行業產品研製中得到應用。
（3）面向材料結構一體化複雜零部件高溫高壓擴散連線裝置研製與應用（國撥經費控制額不超過1000萬元，前沿技術類）
針對結構複雜、效能要求高、連線難度大等複雜零部件加工的需求，研製材料結構一體化複雜零件高溫高壓擴散連線裝置和工藝，工作加熱區域尺寸Φ1000mm×1000mm以上，並在航空航天產品的研製中開展應用。
（4）基於3D打印製造技術的家電行業個性化定製關鍵技術研究及應用示範（國撥經費控制額不超過1000萬元、企業牽頭申報，應用開發與整合示範類）
針對家電行業個性化定製迫切需求，結合以3D打印製造技術為核心的數字製造技術帶來的製造變革，研究3D列印個性化零件設計技術、個性化定製模式、定製業務協同引擎、互動門戶、執行平臺等技術，開發個性化定製管理平臺，並基於3D打印製造裝備為終端使用者提供個性化定製服務，在應用示範期內銷售經濟收入不少於3000萬元。
2、支援創立3D列印產業聯盟
3D列印技術的產業聯盟的建立，3D列印技術的科研機構和企業將改變單打獨鬥的不利局面。有利於推動我國3D列印技術產業化、市場化程序，加快與國際間的對話交流，促進3D列印技術與傳統制造技術的有機結合；有利於儘快建立行業標準，集中展示我國3D列印技術的良好形象，也便於加強與政府間或國際間的廣泛交流。
（1）深圳市3D列印產業聯盟
2013年6月，為了抓住3D列印產業發展的先機，深圳市市長許勤表示，深圳將積極組建包括大學、科研機構、企業、行業協會等在內的產業聯盟，打造涵蓋原始創新、技術開發、產品製造、內容產業到推廣應用等全鏈條的3D顯示技術產業鏈。
（2）西部3D列印產業技術創新聯盟
2013年6月，西部地區首個3D列印產業技術創新聯盟在成都成立。該聯盟將以成都市的製造企業為主體，由高等院校、材料研發企業和機構、工業設計企業、科研院所、3D列印服務應用提供商等“抱團”聯動，先期從材料製造、航空應用、軍工製造等產業鏈高階環節率先突破。
（3）江蘇省三維列印產業技術創新戰略聯盟
2013年6月，江蘇省三維列印產業技術創新戰略聯盟在南京正式掛牌，改聯盟由江蘇陽光（600220）集團子公司江蘇紫金電子集團有限公司，以及機械科學研究總院江蘇分院與南京航空航天大學等聯合發起。
（4）中國3D列印技術產業聯盟
2012年10月，在工信部的支援下，亞洲製造業協會、北京航空航天大學、華中科技大學、清華大學、湖南華曙高科有限公司、武漢濱湖機電科技有限公司、無錫飛而康快速製造有限公司等10多家主要的科研單位的專家學者和企業共同發起成立了中國3D列印技術產業聯盟，這是世界上首個3D列印技術的產業聯盟。
3、建立3D列印技術產業創新中心
為促進3D列印技術產業化，將首批選擇10個工業城市集中建設3D列印技術產業創新中心。計劃投資2000萬元，地方政府按照1：1配套扶持。2013年3月，3D產業聯盟已經與南京等城市簽署中國3D列印技術產業總部基地和中國3D列印技術產業創新中心合作協議。創新中心包含3D列印技術的產品展示中心、科普和教育中心、加工和服務中心、研發中心。
3D列印產業技術環境分析
1、中國3D列印技術發展現狀
我國近年才引入3D列印技術，與國外相比差距非常大，主要體現在技術和市場應用方面，研發水平不高，與市場銜接度較低，目前還未產生較大的經濟效益。與美國已經出現3D Systems和Stratasys兩大3D印表機上市公司不同，我國的3D列印技術起源於西安交大、華中科大和清華大學等高校，相關的技術轉化集中在校辦企業。
2、中國3D列印產業專利申請數分析
從圖中可以看出，我國3D列印技術申請數量主要集中在2013年，佔2005-2013年申請數量的54.84%。專利公開數量同樣也主要集中在2013年，佔全部公開數量的77.42%。
圖表：2005-2013年6月3D列印相關專利申請數量變化圖（單位：個）
圖表：2001-2012年3D列印產業相關專利公開數量變化圖（單位：個）
3、中國3D列印技術存在的問題
（1）3D列印技術本身發展不夠成熟
該領域研究隊伍比較薄弱，資金投人有限，裝置尚未完全達到商品化，成型材料急需國產化，與3D列印技術配套的後續技術尚不完備。
（2）3D列印技術未能有效地在企業中得到應用
企業界對3D列印技術重要性認識不足，缺乏企業的有力支援，目前投人的研發資金幾乎都是由國家承擔，企業沒有發揮其主導作用。對於已引進3D列印技術裝置的企業，也未能充分發揮其作用。由於目前的3D列印技術裝置價格太昂貴，因此廣大中小型企業很少能得到3D列印技術服務。
（3）沒有建立發展3D列印技術的統一協調管理體系
目前存在相當多的“低水平重複”現象，使得有限的投人未能發揮更好的作用。尤其是在學、產、研結合方面力度不夠，影響科研成果的商品化，直至產業化。
4）國內3D列印企業仍缺乏強有力的推動
近年來，在國家科學技術部的支援下，我國已經在深圳、天津、上海、西安、南京、重慶等地建立一批向企業提供快速成型技術的服務機構，積極引進國外3D列印裝置。
3D列印產業鏈分析
發展初期的產業鏈分析
3D列印產業鏈簡單的描述就是：從最初的原材料處理、裝置製造到最後的列印應用與服務。在3D產業鏈的發展初期，主要是以材料供應、裝置製造和列印服務，然後再到消費領域的形式存在，這主要是由於產業發展初期技術推廣和市場規模的限制所致。目前，我國3D列印產業就處於這個階段。
在發展初期，技術應用推廣的起步階段，3D列印服務企業無疑會較快地帶來收益。因為應用推廣期間，本質上是一個市場創造的過程。下游企業出於風險的考慮，不會貿然採購裝置，改變已有的製造流程。因此，需要專業的3D列印服務商提供服務，除了產品的直接打印製造之外，還包括CAD模型輔助設計服務等。
圖表：3D列印產業鏈（發展期初期）示意圖
成熟期的產業鏈分析
從長期來看，3D產業鏈上的專業分工會進一步深化：專業材料供應商和專業列印企業會出現，產品設計服務會獨立或向下遊消費企業轉移。同時還會出現為3D列印產業提供支援服務的第三方檢測驗證、金融、電子商務、智慧財產權保護等服務平臺。
在產業成熟期，一個完整的3D列印產業鏈應該包括：（1）上游：專業材料供應商、3D列印裝置製造商、軟體開發商、數字化技術提供商、耗材提供商、專業設計機構、3D列印裝置經銷商、3D列印服務等；（2）下游：民用消費、工業設計和航天軍工、服裝公司、汽車公司、船舶公司、醫學等領域；（3）服務支援平臺：第三方檢測驗證支援、金融支援、電子商務、智慧財產權保護等支援平臺。
3D列印產業上下游市場分析
3D列印產業上游市場分析
3D列印產業鏈的上游主要包括列印材料提供商、3D列印裝置的製造商、工業設計機構、3D數字化技術提供商、3D印表機及耗材提供商、3D列印裝置經銷商、3D列印服務商等。在3D打印發展的初級階段，產業鏈上游的焦點主要集中在材料行業、列印裝置製造業以及軟體開發三個領域。
資料來源：前瞻產業研究院整理
行業財務指標、經濟指標、效益指標等具體內容詳見前瞻產業研究院釋出的《2013-2017年中國3D列印產業市場需求與投資潛力分析報告》
3D列印產業下游市場分析
3D列印產業鏈的下游主要分為兩大類：（1）民用消費領域，如攝影、飲食、教育等方面；（2）工業領域，如傳統的航空、汽車、船舶、電子、家電、醫學、建築等行業，同時還包括珠寶、時裝、食品、紡織業以及考古領域。
我國的3D列印主要集中在家電及電子消費品、建築、教育、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。其中，3D列印最大的三塊需求分別來自民用消費、工業設計和航天軍工。
3D列印產業發展狀況分析
目前，國內的3D列印主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其他交通工具、航空航天等領域。2010年，中國3D印表機的裝機總量為400臺，近兩年，增長2010年以來年增速均在70%左右，可以估計2012年，中國3D印表機的裝機總量將超過1000臺。