行业动态

中国3D打印的世界地位

2020年03月26日

    包括中国在内的亚太地区正在成为世界范围内3D打印市场增长最快的地区。据市场研究和业务咨询公司ReportSanddata预计,到2026年,增材制造市场将以14.4%的速度增长,从2018年的79.7亿美元增长到2026年的233.3亿美元,亚太地区则会以18%的最高增长率增长,并在未来5年内在3D打印方面花费36亿美元,中国为该地区的高速增长提供了持久动力。本期,我们来看国际调查公司如何看待中国3D打印市场的世界地位(注:上述分析数据与《wohlers2019》有所不同)。

全球“制造强国”中的3D打印

    增材制造咨询与解决方案提供商英国AMFG调查显示,与欧美国家相比,以中国为代表的亚太地区增长速度虽快,但长时间以来3D打印应用却一直落后,然而这种情况正在发生改变,该地区越来越多的的制造公司正在开始对3D打印发生浓厚兴趣,而且许多政府主导的战略和政策的出台,已帮助本国成功创建了可持续发展的增材制造生态体系。中国在这一地区乃至全球的影响力正在增强。

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按地区划分的2019年全球3D打印支出预测

    鉴于政府大力推动该行业的发展,中国成为亚洲3D打印增长背后的最大力量。2018年中国3D打印市场规模达到23.6亿美元,成为仅次于美国和欧洲的第三大市场。

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亚洲3D打印市场规模2019

    2015年中国政府发布“中国制造2025”倡议,旨在培育先进技术,3D打印成为“中国制造2025”的重要推动者。同年,科技部发布《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》,该推进计划确立了3D打印创新和商业化的目标。

    2017年,中国政府发布 “增材制造行业发展行动计划”,以进一步支持增材制造产业发展。该行动计划旨在培训人才,并培养两到三个具有国际竞争力的本地品牌,力争到2020年使全国增材制造产业产值达到30亿美元。该行动计划是“中国制造2025”战略路线图的一部分,概述了使中国成为领先的3D打印国家之一的长期雄心和发展目标,其重点之一是要在10个关键行业(包括医疗,文化,教育和互联网行业)引入100多个增材制造试点项目。

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3D打印部分应用行业

    为了实现这些目标,中国正在培养有前途的增材制造公司,支持中国增材制造行业的标准化,并投资于3D打印人才发展。中国正在建立覆盖从高等教育到职业教育的3D打印专业体系,并开展广泛的中小学3D打印科普教育。从长远来看,像这样的举措将使中国社会长期受益。

3D打印硬件需求强劲

    调查显示,目前中国3D打印收入的48%来自3D打印设备(相比之下,欧洲为37%,美国为33%)。这一数字表明中国对3D打印硬件的强劲需求。

    金属3D打印是中国市场快速增长的关键领域之一,铂力特、易加三维、华曙高科、汉邦科技等公司已经在该领域深入耕耘,并在航空航天、汽车和医疗领域获得应用。例如,中国已经实现金属打印的在轨应用,采用1公斤金属粉末可以生产500枚牙冠等等。

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3D打印批量生产牙冠

    中国工业增材制造设备的崛起在TCT Asia 3D打印展会期间表现尤为明显,这是中国最大的3D打印相关贸易展会之一。TCT亚洲发言人兼行业专家Graham Tromans表示:“在中国,与塑料工艺相比,金属增材制造受到更多的重视,汽车和航空航天部门对中国的制造业经济至关重要,这是为什么许多公司都在开发金属打印机的原因。” 

    在聚合物3D打印领域,联泰(中国最大的SLA 3D打印机制造商之一)、INTAMSYS和华曙高科等公司用于不同材料的3D打印机已在全球销售,并受到普遍认可。

3D打印融合多行业发展需求

    根据安永公司的最新报告,78%的受访中国企业在2019年采用过3D打印。如此高的比率可以用中国对不断增长的更智能、更高效的生产方式的需求来解释。3D打印是制造业为满足此需求而实施的技术之一。

        中国汽车行业在3D打印应用方面充满潜力。贵州汽车初创企业翰凯斯是本土无人驾驶科技领域顶尖团队,该公司pixmoving项目正在通过结合3D打印和生成设计致力于提供基于无人驾驶的移动应用车辆平台,其产品已入选Autodesk硅谷技术中心,成为重新定义汽车设计及制造范式的开拓者。具体来说,该公司将电弧焊增材制造(WAAM)技术用于3D打印汽车底盘,达到减少零件数量和减重的目的。

    另一个正在被3D打印技术快速融合的中国行业是建筑业。盈创建筑科技(上海)有限公司,是全球首创真正实现3D打印建筑的新兴企业。2014年,该公司使用一台高6.6米、宽10米的建筑打印机在24个小时内打印出10幢一至两层的毛坯新房,引起巨大轰动。其使用的材料由水泥、沙子和纤维等制成,能够起到环保目的。目前,该公司正致力于在上海建成全球最大的3D打印建筑群。除此之外,2019年11月,中国中建股份技术中心和中建二局华南公司联合完成的一栋7.2米高的双层办公楼主体结构打印,标志着原位3D打印技术在建筑领域取得突破性进展。

    在中国医疗行业,大型医院已经从3D打印的器官模型中受益,外科医生可使用该模型来准备复杂的手术。此外,中国有许多医院已经在临床实践中使用3D打印植入物。2018 年,山东大学第二医院为一名10岁儿童进行了3D打印钛合金“下颌骨”植入手术,经复查确认没有并发症,手术宣告成功,这是国际上首例为快速发育期的低龄儿童进行下颌骨缺损3D修复重建手术。此外,北京大学第三医院、空军军医大学唐都医院、广东省骨科医院以及其他下层级别的医院,也已将3D打印的骨科植入物用于治疗复杂的骨科疾病。 

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4D打印乳房重建植入物

    3D打印技术在中国航空领域的应用也已经非常广泛,技术相对比较成熟,在国际上也处于领先地位,不仅可以实现细微零部件的精细打印,还可以对大型承力关键构件进行整体一次性打印,而且在结构强度和轻量化方面颇具优势。3D打印技术已经在中国国产J-15战机、FC-31 战机、长征火箭等航空军事领域广泛采用。中国自主研发的国产大型客机C919的主风挡窗框和中央翼根肋等大型复杂结构件都采用了3D打印技术制造。

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中国新一代军机普遍使用3D打印技术

END

    鉴于3D打印的高采用率和政府参与度的提高,中国正进入一个黄金时期,逐渐会成为欧美强有力的竞争对手。根据中国工业信息研究院的预测,到2020年,中国3D打印产值有望达到76.8亿美元,占全球市场的三分之一。如果其增长率继续保持这种速度,中国将在不久的将来成为最大的3D打印市场。

    当前中国3D打印行业发展的短板仍在于有限的应用,市场的推动仍然离不开政府的推动,将政策、研究、教育和商业化的关键要素放在一起,将使各行业加快使用3D打印的步伐。


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