有人說，3D打印是19世紀(jì)的構(gòu)想，20世紀(jì)的基礎(chǔ)，21世紀(jì)的市場。隨著多年的發(fā)展，3D打印產(chǎn)業(yè)已形成較為成熟的基礎(chǔ)技術(shù)和不斷創(chuàng)新的技術(shù)體系，逐漸成為航空航天、汽車、消費(fèi)電子、醫(yī)療等領(lǐng)域的熱門技術(shù)。
中國3D打印起步較美國晚了十年。UNIZ的創(chuàng)始人李厚民曾對億歐表示，國內(nèi)3D打印市場仍處于技術(shù)儲備期，尚不能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。且關(guān)于3D打印對制造業(yè)的賦能價值，目前仍是仁者見仁智者見智，這也導(dǎo)致資本市場的投資熱情并不高。
新的十年正式開啟，國內(nèi)3D打印市場將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展格局？
金屬3D打印更有發(fā)展前景
3D打印，也可以稱為增材制造，是以計算機(jī)三維設(shè)計模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，將三維實(shí)體變成若干個二維平面，利用激光束、熱熔噴嘴等方式，將粉末、樹脂等特殊材料進(jìn)行逐層堆積熟結(jié)，最終疊加成形制造出實(shí)體產(chǎn)品。
自1986年3D打印技術(shù)誕生至今，經(jīng)過30多年的技術(shù)積累，目前已經(jīng)形成了金屬3D打印和非金屬3D打印兩種技術(shù)流派，國內(nèi)相關(guān)3D打印廠商多選擇SLM和SLA兩種技術(shù)路徑。從理論上來講，3D打印突破了傳統(tǒng)等材制造和減材制造的限制，不依賴傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，可直接由二維數(shù)字打印制造成任意結(jié)構(gòu)、尺寸的三維實(shí)體，是制造業(yè)的變革型創(chuàng)新。
對比兩種技術(shù)流派，筆者認(rèn)為，金屬3D打印更具市場發(fā)展前景。
首先，從3D打印材料類型來看，金屬3D打印材料的發(fā)展?jié)摿Ω?。?jù)IDC統(tǒng)計，2018年中國3D打印材料中，金屬耗材占比39.4%，低于塑料的46.5%。但從法國3D打印公司Sculpteo對全球1000多家3D打印公司的調(diào)研來看，2018年塑料的運(yùn)用率為65%，但相比2017年下降了23個百分點(diǎn)，唯一增長的材料是金屬，運(yùn)用率從28%增長到36%。
非金屬材料運(yùn)用率的下降，很大程度上受制于材料性能和制造成本。雖然3D打印具有對設(shè)計的復(fù)雜性不敏感的特質(zhì)，但目前非金屬3D打印主要應(yīng)用于樣品和模具的生產(chǎn)，精細(xì)化程度也較低，質(zhì)量和價格無法與模具化生產(chǎn)對比。而金屬3D打印能完成部分傳統(tǒng)工藝無法制造的高復(fù)雜性零部件，更具有發(fā)展?jié)摿Α?/span>
其次，從3D打印產(chǎn)業(yè)鏈來看，材料成本的占比普遍更高。雖然增材制造的原材料利用率明顯高于減材制造，但根據(jù)國際成本估算和分析協(xié)會于2015年發(fā)布的研究來看，按重量計算，增材制造材料的成本比傳統(tǒng)制造材料高8倍，單價普遍較高，故研發(fā)新型金屬材料也成為一部分3D打印廠商降低成本的重要手段。
當(dāng)然，對于非金屬3D打印來說，也并非意味著沒有市場增長點(diǎn)。此次疫情期間，Raise3D為多家醫(yī)院提供口罩佩戴連接器，滿足了實(shí)際需求，同時也在探索3D打印護(hù)目鏡的小批量生產(chǎn)。在長期發(fā)展上，Raise3D方面表示，更注重搭建基于硬件和軟件的生態(tài)系統(tǒng)，從而為更多企業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)小規(guī)模批量化生產(chǎn)。
工業(yè)級3D打印將成市場主流方向
麥肯錫曾預(yù)測，3D打印在應(yīng)用端的影響力深遠(yuǎn)，預(yù)計到2025年，3D打印對經(jīng)濟(jì)的直接影響是5500億美元的規(guī)模，其中包括消費(fèi)類應(yīng)用、模具與夾具、醫(yī)療植入物及牙科產(chǎn)品、航空航天零件、汽車及其他工業(yè)領(lǐng)域。
從目前來看，非金屬3D打印尚不能實(shí)現(xiàn)所謂的“定制化”生產(chǎn)。若應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)件的批量生產(chǎn)，從成本和制造速度來看均不占優(yōu)勢，略顯“大材小用”。且消費(fèi)類應(yīng)用（如手辦、珠寶）的市場規(guī)模較小，牙科的大規(guī)模應(yīng)用尚未在國內(nèi)普及，消費(fèi)級3D打印的增長潛力較小。
對于金屬3D打印而言，其特性決定了它的應(yīng)用將是傳統(tǒng)制造工藝的重要補(bǔ)充，而非完全替代，有望實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
以航空航天產(chǎn)業(yè)為例，金屬3D打印能滿足其對于結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料和制造工藝的需求，在保證性能的前提下能大幅減輕零部件質(zhì)量，同時還能有效縮短零部件的制造流程。以西安鉑力特為例，其招股書上顯示，2018年鉑力特在航空航天領(lǐng)域的營收占到總營收的62.21%，其前五大客戶均來自于航空航天領(lǐng)域。
不過，IDC的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也顯示，目前工業(yè)級3D打印的主要應(yīng)用仍為手板，即產(chǎn)品在定型前少量制造的驗(yàn)證樣件生產(chǎn)，占比高達(dá)84.1%；用于成品生產(chǎn)的占比僅為10.1%，其余5.8%為生產(chǎn)輔助設(shè)備生產(chǎn)，這意味著3D打印在工業(yè)生產(chǎn)上擁有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
從商業(yè)模式來看，掌握3D打印設(shè)備制造能力的廠商將有望在市場中占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)IDC《中國3D打印機(jī)市場半年度追蹤報告》顯示，自2015年起，中國工業(yè)級3D打印機(jī)（25K美金及以上設(shè)備）的出貨量及銷售額均持續(xù)增長，2019年上半年出貨量同比增長5.1%，銷售額同比增長9.3%。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，增材制造初始精密設(shè)備成本占總成本的45%-74%。
國內(nèi)市場中，鉑力特、先臨三維等企業(yè)均在進(jìn)行設(shè)備銷售，且應(yīng)用領(lǐng)域的涵蓋面比較廣。盡管他們可為客戶提供定制化產(chǎn)品服務(wù)，但設(shè)備的定制化程度較低，故公司多選擇代理經(jīng)銷模式來培育和拓寬市場。盡管代理業(yè)務(wù)的凈利潤低于直銷，但通過代理業(yè)務(wù)有助于搭售產(chǎn)品服務(wù)，從而綁定部分客戶并拓展客戶群，進(jìn)而促進(jìn)長期合作。
總體來看，相較于國外公司30余年的發(fā)展歷史，國內(nèi)3D打印設(shè)備起步較晚，雖然在短時間內(nèi)取得較快進(jìn)步，但在設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量等方面需要進(jìn)一步提升，距離國產(chǎn)替代進(jìn)口、代理走向自銷的目標(biāo)仍有一段距離。但伴隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，國內(nèi)廠商有望在細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
中國3D打印起步較美國晚了十年。UNIZ的創(chuàng)始人李厚民曾對億歐表示，國內(nèi)3D打印市場仍處于技術(shù)儲備期，尚不能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。且關(guān)于3D打印對制造業(yè)的賦能價值，目前仍是仁者見仁智者見智，這也導(dǎo)致資本市場的投資熱情并不高。
新的十年正式開啟，國內(nèi)3D打印市場將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展格局？
金屬3D打印更有發(fā)展前景
3D打印，也可以稱為增材制造，是以計算機(jī)三維設(shè)計模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，將三維實(shí)體變成若干個二維平面，利用激光束、熱熔噴嘴等方式，將粉末、樹脂等特殊材料進(jìn)行逐層堆積熟結(jié)，最終疊加成形制造出實(shí)體產(chǎn)品。
對比兩種技術(shù)流派，筆者認(rèn)為，金屬3D打印更具市場發(fā)展前景。
首先，從3D打印材料類型來看，金屬3D打印材料的發(fā)展?jié)摿Ω?。?jù)IDC統(tǒng)計，2018年中國3D打印材料中，金屬耗材占比39.4%，低于塑料的46.5%。但從法國3D打印公司Sculpteo對全球1000多家3D打印公司的調(diào)研來看，2018年塑料的運(yùn)用率為65%，但相比2017年下降了23個百分點(diǎn)，唯一增長的材料是金屬，運(yùn)用率從28%增長到36%。
非金屬材料運(yùn)用率的下降，很大程度上受制于材料性能和制造成本。雖然3D打印具有對設(shè)計的復(fù)雜性不敏感的特質(zhì)，但目前非金屬3D打印主要應(yīng)用于樣品和模具的生產(chǎn)，精細(xì)化程度也較低，質(zhì)量和價格無法與模具化生產(chǎn)對比。而金屬3D打印能完成部分傳統(tǒng)工藝無法制造的高復(fù)雜性零部件，更具有發(fā)展?jié)摿Α?/span>
其次，從3D打印產(chǎn)業(yè)鏈來看，材料成本的占比普遍更高。雖然增材制造的原材料利用率明顯高于減材制造，但根據(jù)國際成本估算和分析協(xié)會于2015年發(fā)布的研究來看，按重量計算，增材制造材料的成本比傳統(tǒng)制造材料高8倍，單價普遍較高，故研發(fā)新型金屬材料也成為一部分3D打印廠商降低成本的重要手段。
當(dāng)然，對于非金屬3D打印來說，也并非意味著沒有市場增長點(diǎn)。此次疫情期間，Raise3D為多家醫(yī)院提供口罩佩戴連接器，滿足了實(shí)際需求，同時也在探索3D打印護(hù)目鏡的小批量生產(chǎn)。在長期發(fā)展上，Raise3D方面表示，更注重搭建基于硬件和軟件的生態(tài)系統(tǒng)，從而為更多企業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)小規(guī)模批量化生產(chǎn)。
工業(yè)級3D打印將成市場主流方向
麥肯錫曾預(yù)測，3D打印在應(yīng)用端的影響力深遠(yuǎn)，預(yù)計到2025年，3D打印對經(jīng)濟(jì)的直接影響是5500億美元的規(guī)模，其中包括消費(fèi)類應(yīng)用、模具與夾具、醫(yī)療植入物及牙科產(chǎn)品、航空航天零件、汽車及其他工業(yè)領(lǐng)域。
從目前來看，非金屬3D打印尚不能實(shí)現(xiàn)所謂的“定制化”生產(chǎn)。若應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)件的批量生產(chǎn)，從成本和制造速度來看均不占優(yōu)勢，略顯“大材小用”。且消費(fèi)類應(yīng)用（如手辦、珠寶）的市場規(guī)模較小，牙科的大規(guī)模應(yīng)用尚未在國內(nèi)普及，消費(fèi)級3D打印的增長潛力較小。
對于金屬3D打印而言，其特性決定了它的應(yīng)用將是傳統(tǒng)制造工藝的重要補(bǔ)充，而非完全替代，有望實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
以航空航天產(chǎn)業(yè)為例，金屬3D打印能滿足其對于結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料和制造工藝的需求，在保證性能的前提下能大幅減輕零部件質(zhì)量，同時還能有效縮短零部件的制造流程。以西安鉑力特為例，其招股書上顯示，2018年鉑力特在航空航天領(lǐng)域的營收占到總營收的62.21%，其前五大客戶均來自于航空航天領(lǐng)域。
不過，IDC的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也顯示，目前工業(yè)級3D打印的主要應(yīng)用仍為手板，即產(chǎn)品在定型前少量制造的驗(yàn)證樣件生產(chǎn)，占比高達(dá)84.1%；用于成品生產(chǎn)的占比僅為10.1%，其余5.8%為生產(chǎn)輔助設(shè)備生產(chǎn)，這意味著3D打印在工業(yè)生產(chǎn)上擁有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
從商業(yè)模式來看，掌握3D打印設(shè)備制造能力的廠商將有望在市場中占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)IDC《中國3D打印機(jī)市場半年度追蹤報告》顯示，自2015年起，中國工業(yè)級3D打印機(jī)（25K美金及以上設(shè)備）的出貨量及銷售額均持續(xù)增長，2019年上半年出貨量同比增長5.1%，銷售額同比增長9.3%。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，增材制造初始精密設(shè)備成本占總成本的45%-74%。
國內(nèi)市場中，鉑力特、先臨三維等企業(yè)均在進(jìn)行設(shè)備銷售，且應(yīng)用領(lǐng)域的涵蓋面比較廣。盡管他們可為客戶提供定制化產(chǎn)品服務(wù)，但設(shè)備的定制化程度較低，故公司多選擇代理經(jīng)銷模式來培育和拓寬市場。盡管代理業(yè)務(wù)的凈利潤低于直銷，但通過代理業(yè)務(wù)有助于搭售產(chǎn)品服務(wù)，從而綁定部分客戶并拓展客戶群，進(jìn)而促進(jìn)長期合作。
總體來看，相較于國外公司30余年的發(fā)展歷史，國內(nèi)3D打印設(shè)備起步較晚，雖然在短時間內(nèi)取得較快進(jìn)步，但在設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量等方面需要進(jìn)一步提升，距離國產(chǎn)替代進(jìn)口、代理走向自銷的目標(biāo)仍有一段距離。但伴隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，國內(nèi)廠商有望在細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
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