3D打印行业应用、发展现状、市场规模及格局分析

2032 年全球 3D 打印行业收入规模将超千亿美元，目前打印服务占比过半。

1.3D 打印的应用实例：航空航天、消费品领域

3D 打印制造效率高，小批量快速制造优势显著。在航空航天领域，GE 航空长期采用3D打印技术，该公司的每台 LEAP 发动机上安装有 18 或 19 个燃油喷嘴，发动机的燃油效率相比与 CFM56 发动机提高了 15%，这款发动机为空客 A320neo、波音737MAX和中国商飞C919提供动力。与传统燃油喷嘴相比，3D 打印的燃油喷嘴从原先的20 个部件变成了一个精密整体，简化了组装过程。同上一代相比，3D 打印的新喷嘴整体重量减轻了25%，耐用度提高了5倍，成本效益上升了 30%。截至 2021 年 8 月，GE 航空已发货第十万个喷嘴，这是航空航天领域大批量 3D 打印的重要里程碑。在汽车领域，特斯拉一体压铸2.0 的技术中应用到3D打印技术，可以将汽车零部件研发周期从 45 天缩短至 1-7 天，比如，德国FraunhoferIAPT研究机构成功打印出一种车门铰链，比同类铣削产品重量减轻 35%，成本降低50%。

在消费品领域，联合利华和塑料包装制造商 Serioplast 合作使用3D 打印技术快速制造模具。SLA3D 打印工艺使 Serioplast 能够在两天内构建树脂模具，与传统的机加工金属模具相比节省了大量时间，使用印刷模具生产 200 个瓶子样品的交货时间仅为2 周，而使用传统模具需要 6 到 8 周。与金属模具相比，打印模具可将模具成本降低 90%。具体来说，印刷模具的制造成本为 500 至 1,000 美元，而机加工金属模具的制造成本为 2,500 至10,000 美元。

2.全球 3D 打印行业处于成长中期，行业发展潜力大

依托行业不同生命阶段关键因素的发展特征，目前全球3D 打印行业处在成长中期。3D打印起源于 19 世纪末的美国，由美国研究的照相雕塑和地貌成型技术开创了3D打印的核心思想，1986 年，世界上第一家生产 3D 打印设备的公司 3DSystems 成立，自此，美国开始涌现出多家 3D 打印公司。3D 打印自诞生 30 多年以来，该领域包括设备、材料和服务在内的全球收入平均年增长率为 26.1%，并有 23 年以两位数的速度增长，3D 打印行业具有庞大的潜力尚待开发。从技术角度看，3D 打印经历过产品新、质量差，专攻研发与技术改进的“负盈利”导入期，目前部分技术较为成熟、销量开始攀升、市场份额不断扩大、竞争者不断涌入，符合成长期的特征。在未来还将有一段较长的成长期，最终过渡到成熟期，达到最高的产值和利润总量。

3D 打印行业发展主要依靠材料和技术的困境突破，和政策扶持下商业模式的逐步成熟。国外 3D 打印技术应用落地时间整体早于我国，初期以航空航天、生物医学为先发应用，随后不断渗透至 C 端桌面级 3D 打印应用领域（应用普及率高），形成B、C 两端同步发展，逐步实现规模化、精细化、创新研发范围广的特点。国内 3D 打印技术发展于21 世纪初期，凭借国家的多项政策支持，主要以 B 端工业级（航空航天、汽车制造、生物医疗）应用为主，未来将不断优化技术和材料，实现工业级应用的进一步成熟。消费生活领域中则需要从用户需求出发，由 B 端带头实现规模量产，并不断提升产品的良率和稳定性，同时降低成本，多方开拓市场空间，实现 3D 打印行业的可持续发展。

3.未来全球 3D 打印市场规模将超千亿美元，中国市场下游细分领域拓展前景广阔

2032 年全球 3D 打印行业收入规模将超千亿美元，目前打印服务占比过半。根据《WohlersReport2024》数据显示，2023 年，全球 3D 打印市场销售额达到200.35 亿美元，同比增长 11.1%。从产业结构来看，根据华经产业研究院数据，2021 年全球3D打印服务的收入约 90.15 亿美元，占比达 59.1%；全球 3D 打印设备实现销售额31.74 亿美元，占比达20.8%；全球 3D 打印材料销售额为 30.55 亿美元，占比为 20.0%，相比2020 年提升了3.5pcts。从应用领域来看，全球 3D 打印应用行业分布占比前三的分别为汽车工业、消费电子和航空航天，2022年占比分别为 15.8%、14.5%和 13.9%。经过 30 多年发展，3D 打印产业正从起步期迈入成长期，整体来看近年来呈现快速增长趋势。根据《WohlersReport2023》预测，到2026年全球3D打印行业收入规模较 2022 年将增长超 2 倍，达到 362 亿美元，到2032 年增材制造收入规模将较 2022 年增长 5.7 倍，达到 1,027 亿美元。

2024 年中国 3D 打印市场规模将达 415 亿元，目前打印设备占比过半。受3D打印产品逐步规模化应用和部分积压的 3D 打印设备需求释放的带动，中商产业研究院数据显示，2023年中国 3D 打印市场规模将达 367 亿元，同比增长 14.7%，据预测，2024 年市场规模将达415亿元。从产业结构来看，2022 年我国 3D 打印行业中，打印设备和打印服务的营收占主要部分，目前设备营收 176 亿元，占比 55%，打印服务营收 67.2 亿元，占比21%；原材料和零部件分别营收 51.2 亿元和 22.4 亿元，占比 16%和 7%。同全球市场结构相比，目前中国以设备制造为主，未来打印服务领域的发展空间较大。

中国 3D 打印下游应用以工业级高端制造为主，未来汽车、消费电子等领域应用拓展潜力大。随着关键技术的不断突破及设备、工艺水平的显著提升，我国3D 打印行业在航空航天、汽车、医疗等下游领域的应用水平和规模都在快速提升。整体来看，我国3D打印应用市场主要面向需求弹性小、功能敏感性高的工业级高端制造，包含航空航天、模型制造、汽车制造、生物医疗等；消费级应用以桌面用 3D 打印机为主，国内产业链成熟，凭借价格优势多出口海外市场。根据中商产业研究院数据，2022 年中国 3D 打印下游应用领域中，航空航天占比最多，达 16.7%。其次分别为医疗、汽车领域、消费及电子产品，占比分别为15.5%、14.5%、11.9%。同全球下游应用情况相比，中国市场在汽车、消费电子、医疗等领域的拓展前景仍有待挖掘。以航空航天领域为例，根据 IBISWorld 分析，预测未来十年（2020-2029 年）中国航空制造业市场价值约 9.05 万亿元，年均复合增速为 10%，假设未来十年3D 打印在航空制造业占据的份额提升至 1%，据此可测算出未来十年中国航空制造业为 3D 打印带来的市场价值约905.43亿元，年均约 90.54 亿元。

4. 全球 3D 打印市场长期由欧美主导，中国在设备制造环节后来居上

全球 3D 打印市场由欧美等发达地区的巨头主导，亚洲地区后起追赶。全球3D打印行业目前已建立起较为稳定的产业生态体系和行业竞争格局，呈现出行业整体高速增长，由欧美等发达地区的几家巨头主导，亚洲地区等其他设备制造商后起追赶的发展态势。全球3D打印企业集中在北美、欧洲和亚太地区，这三个地区的 3D 设备累计装机量占到了全球的95%，其中约 35%在北美（美国为主），欧洲和亚太地区各占 30%左右。其中美国企业多集中在非金属材料领域，欧洲企业多集中在金属材料领域。

2023 年中国的 3D 打印设备制造商数量反超德国，排名全球第二。根据Wohlers 统计显示，近年来，3D 打印设备制造商的数量增长迅速，2023 年全球有328 家制造商生产和销售工业3D打印设备（统计口径价格高于 5000 美元），较 2022 年增长 14.7%，自2012 年以来工业级增材制造商的数量增长约 10 倍。328 个系统制造商分布在世界各地，美国以63 家的数量排名第一，中国 44 家反超德国排名第二，德国 40 家排名第三，整个亚太地区的设备销售量从2022年的全球占比 20.6%上升到 2023 年的 25.9%。2023 年有 40 家公司的工业3D打印系统销量超过了100 套。从全球工业级增材制造设备装机量来看，中国占据全球总量的11.5%，依然是仅次于美国的第二大装机国。随着我国自主工业体系建设的推进、设备国产化要求的日益增强、产业转型内生需求的日益迫切，国产自主 3D 打印产业发展环境良好。从市场容量、市场活跃度、全球竞争力、产业发展能力等方面来看，中国都呈现出明显的快速上升趋势。

目前全球已建立起较为集中的 3D 打印行业竞争格局。全球范围来看，Stratasys、3DSystem、EOS 等老牌 3D 打印巨头，在早期引领了产业的发展，凭借专利优势拥有数十年的技术积累，具有较高的市场份额和客户认知度；随后 GE、HP 等公司也快速发展，逐步取得较高市场份额。不过，随着近年来国际 3D 打印企业并购重组、资源整合进展加速，国内企业具备全产业链布局优势，为国际竞争奠定了良好基础。从全球上市企业来看，2023 年营收最高的前三位是Stratasys、3DSystems 和 Materialise；从国内企业来看，联泰科技、华曙高科、铂力特近年来快速发展，2022 年市场占比分别为 16.4%、6.6%、4.9%。