增材制造优势、技术方向、市场规模及发展空间如何？

增材制造降本增效优势显著，供需双驱催生百亿市场。

1、增材制造技术优势明显，应用领域加速拓展

1.1、增材制造优势突出，助力传统制造迭代升级

增材制造融合多项先进技术，是先进制造业的重要组成部分。增材制造又称“3D 打印”， 是基于三维模型数据，采用与传统减材制造技术（对原材料去除、切削、组装的加工模式） 完全相反的逐层叠加材料的方式，直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型 的制造方法，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制 造业有代表性的颠覆性技术，集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术，是先 进制造业的重要组成部分。制造业是现代工业发展的基础，发展增材制造技术也是我国制 造业核心竞争力提升与智能制造技术发展的重要举措之一。

增材制造降本增效优势显著，是对传统加工制造的重要补充。增材制造（3D 打印技术） 的主要优势是缩短新产品研发及实现周期，可高效成形更为复杂的结构，实现一体化、轻 量化设计，材料利用率高以及力学性能优良。相较传统加工技术，3D 打印材料利用率可超 过 95%，远超传统加工制造。增材制造主要用于小批量、复杂化、轻量化、定制化、功能 一体化零部件制造，能够将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工，解决同类型零 部件难以加工难题，传统加工主要面对大规模制造，因此增材制造并不是对传统加工制造 技术的取代，而是传统加工制造技术的重要补充。

增材制造经过多年发展产业链日趋完善，已广泛应用于航空航天等多个领域。增材制 造产业链上游涵盖三维扫描设备、三维软件、增材制造原材料类及 3D 打印设备零部件制造 等企业，中游以 3D 打印设备生产厂商为主，大多亦提供打印服务业务及原材料供应，在整 个产业链中占据主导地位，下游行业应用已覆盖航天航空、汽车工业、船舶制造、能源动力、轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意、建筑等各领域，产业链发展 日趋完善，广泛用于多个领域。

1.2、金属增材制造为重要发展方向，SLM技术为行业主流

金属增材制造技术是先进制造技术的重要发展方向。将主流的 3D 打印技术分为金属 和非金属增材制造工艺两类，分别对应不同的打印原理和技术，其中金属增材制造是最前 沿和最有潜力的增材制造技术，是先进制造技术的重要发展方向。金属增材制造技术是以 高能束流（激光束/电子束/电弧等）作为热源，通过熔化粉材或丝材实现金属构件逐层堆积 成形。粉末床熔融和定向能力沉积是两类主流金属 3D 打印技术，采用这两类工艺原理的金 属 3D 打印技术都可以制造出达到锻件标准的金属零件。粉末床熔融技术主要分为激光选区 熔化（SLM）和电子束选区熔化（EBSM）两类，定向能量沉积技术是指利用聚焦热能熔化 材料即熔即沉积的增材制造工艺，主要分为激光同步送粉技术和电子束熔丝沉积技术 （EBDM）两大类。

SLM 是金属增材制造产业的主流技术。SLM 是金属增材制造的主流技术，占据了金属 增材制造绝大部分市场份额，且占比还在持续增加。SLM 技术采用激光依据设定参数，有 选择地分层熔化烧结固体金属粉末，在制造过程中，金属粉末加热到完全融化后成形。其 工作原理为：被打印零部件提前在专业软件中添加工艺支撑与位置摆放，并被工艺软件离 散成相同厚度的切片，工艺软件根据设定工艺参数进行打印路径规划。实际打印过程中， 在基板上用刮刀铺上设定层厚的金属粉末，聚焦的激光在扫描振镜的控制下按照事先规划 好的路径与工艺参数进行扫描，金属粉末在高能量激光的照射下发生熔化，快速凝固，形 成冶金结合层，当一层打印任务结束后，基板下降一个切片层厚高度，刮刀继续进行粉末 铺平，激光扫描加工，重复这样的过程直至整个零件打印结束。

2、全球增材制造市场规模持续增长，中国增材制造产业日趋成熟

全球增材制造市场快速增长，金属增材制造细分市场增速高于行业整体增速。经过多 年发展，增材制造产业进入加速成长期，近五年增材制造行业在全球范围内整体呈现增长 态势。受疫情影响，2020 年全球增材制造产业的行业增长率有所放缓，但 2021 年增材制 造行业恢复快速增长态势。根据《Wohlers Report 2022》报告显示，2021 年全球增材制 造市场规模（包括产品和服务）达到 152.44 亿美元，同比增长 19.49%，2017-2021 年 CAGR 为 20.06%。根据《Wohlers Report 2022》预测，到 2025 年增材制造收入规模较 2021 年将增长近 2 倍，达到 298 亿美元，到 2031 年增材制造收入规模将较 2021 年增长 5.6 倍，达到 853 亿美元。2019 年全球金属 3D 打印市场规模达到 33 亿美元，包括 3D 打印设备、材料和服务，预计 2024 年达到 110 亿美元，2019-2024 年 CAGR 为 27.23%， 明显快于全球增材市场平均增速。

中国增材制造市场规模快速增长，预计 2025 年市场规模约为 630 亿元，其中 3D 打 印设备市场规模占比较高。近年来，随着我国增材制造技术的不断成熟，产业总收入持续 增加，优势企业发展壮大。据中国增材制造产业联盟估算，2021 年我国增材制造企业营收 约为 265 亿元，近四年复合增长率约为 28.5%，较全球复合增长率高约 9 个百分点, 国内 市场规模占全球比例持续提高，2012 年该比例仅为 7.08%，到 2021 年提升至 25.69%。 我国 3D 打印各环节均呈逐年增长态势，其中 3D 打印设备市场规模占比较高。

2021 年， 3D 打印设备产业规模达 129 亿元，占比最高，达到 49.5%，3D 打印服务规模达到 69 亿 元，占比 26.5%，3D 打印原材料规模达 63 亿元，占比 24.0%，3D 打印设备市场份额远 超其他细分产品。中国作为全球最大的制造业基地以及消费大国，未来仍有巨大潜力，根 据华曙高科招股说明书，我国 3D 打印市场将持续快速增加，预计 2025 年市场规模约为 630 亿元。

3、供需优化拓宽市场空间，政策支持引领行业发展

上游材料研发技术不断突破，中游设备国产替代方兴未艾。近年来国内增材制造零部 件厂商研发投入不断增加，国产金属 3D 打印材料已基本满足国产设备及下游增材制造需要。 我国对于材料技术的更新迭代不断加速，据艾瑞咨询统计，目前相关专利申请量 2021 年达 3079 件，超过美国位列第一，金属 3D 打印专用材料的开发在未来很长一段时间内将是重 点研究领域，材料金属化、复合化也是未来发展的主要趋势。

据前瞻网数据，设备是国内 3D 打印产业中产值最大的环节，目前大约占整个行业总产值的 40%-50%，从国内的 3D 打印市场里来看，设备环节的国产替代大幕已经开启，在存量市场上，铂力特、联泰、华 曙等 3 家企业的合计占有率已达到 27.9%（主要是工业级 3D 打印机）。随着材料和设备 的国产替代加速，叠加金属 3D 打印在替代传统工艺实现装备领域降本增效上具备优势，金 属 3D 打印产品应用的深度和广度将不断提升。

增材制造下游应用场景不断拓展深入，需求加速释放。增材制造被广泛用于航空航天、 医疗、汽车等领域。根据华经产业研究院数据显示，2021 年全球增材制造服务产值规模达到 62.35 亿美元，较 2020 年增长 18.3%。其中，航空航天占比 16.8%，是 3D 打印产品 最重要的服务领域。增材制造正逐渐被尝试应用于更多的领域，与此同时，原有应用领域 中的应用深度不断被拓展，尤其是在航空航天、汽车、医疗器械等领域对金属增材制造的 需求持续保持旺盛增长趋势，应用端呈现快速扩展态势，将给增材制造市场提供巨大的发 展空间。

增材制造为我国战略发展焦点，产业政策推动应用市场不断扩大。增材制造技术是先 进制造业和战略新兴产业的重要组成部分，变革传统产品生产制造理念，带动传统制造技 术更新迭代，实现制造业跨越式发展，我国已将增材制造作为战略发展的焦点。2015 年， 工信部正式发布《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016 年）》，初步建立较为完 善的增材制造产业体系。随后又陆续出台一系列政策，各级地方也积极推进地区规划政策 落实，“中国制造 2025”也将 3D 打印列为发展重点。一系列政策的出台使我国在增材制 造领域形成了一个有效的协同创新的技术和产业发展体系，显著推动了我国增材制造的产 业化发展，取得了一系列重大进展和成果。