3D打印經(jīng)歷了從熱轉(zhuǎn)冷，又逐步轉(zhuǎn)熱的發(fā)展歷程?！?D打印生態(tài)圈”的形成有可能改變未來行業(yè)競爭格局，從而對(duì)3D打印行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

　　3D打印技術(shù)創(chuàng)始于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)被叫作“增材制造”。3D打印的崛起自然要?dú)w功于包括中國3D打印技術(shù)先驅(qū)在內(nèi)的全球?yàn)閿?shù)眾多的3D打印技術(shù)團(tuán)隊(duì)30多年辛勤的技術(shù)耕耘。到21世紀(jì)初，3D打印漸受重視。2013年，時(shí)任美國總統(tǒng)奧巴馬在發(fā)表的國情咨文中多次提到3D打印技術(shù)，并把該技術(shù)譽(yù)為未來推動(dòng)美國經(jīng)濟(jì)增長的新的增長點(diǎn)。該咨文發(fā)表后，美國3D打印相關(guān)公司的股票大幅上漲，全球投資人對(duì)3D打印及相關(guān)公司的投資熱情也被廣泛調(diào)動(dòng)起來。

　　差不多同一時(shí)間，中國相關(guān)政府部門和投資人對(duì)3D打印行業(yè)的關(guān)注也明顯升溫。2013年6月，科技部宣布2014年國家“863”項(xiàng)目首次支持3D打印的研發(fā)，投入科研基金高達(dá)4 000萬元。當(dāng)年，對(duì)新經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)孜孜不倦追求的各級(jí)地方政府，包括武漢、青島、珠海和成都等也紛紛上馬3D打印技術(shù)發(fā)展中心和3D打印工業(yè)園。一時(shí)間，3D打印成為全球媒體和大眾關(guān)心的焦點(diǎn)，一些媒體和行業(yè)專家將3D打印譽(yù)為引領(lǐng)全球新一輪工業(yè)革命的顛覆性技術(shù)。

　　中國3D打印發(fā)展一波三折

　　中國的3D打印行業(yè)發(fā)展有明顯的技術(shù)傳承脈絡(luò)。領(lǐng)先的新技術(shù)行業(yè)研究公司壹行研(Innova Research)團(tuán)隊(duì)的相關(guān)報(bào)告顯示，在3D打印行業(yè)發(fā)展的初期，本土3D打印技術(shù)企業(yè)基本都是學(xué)院派，其技術(shù)分別來自西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、清華大學(xué)等高校研究團(tuán)隊(duì)。經(jīng)過多年的技術(shù)耕耘，這些來自高校的技術(shù)成功地完成產(chǎn)業(yè)化，孵化出較早一批本土的3D打印技術(shù)公司。隨著時(shí)間的推移，這些公司分化出來的技術(shù)團(tuán)隊(duì)又成立了多個(gè)行業(yè)內(nèi)知名的技術(shù)企業(yè)。這些領(lǐng)頭的3D打印技術(shù)企業(yè)隨3D打印市場和應(yīng)用的拓展不斷發(fā)展壯大，并形成了目前中國3D打印市場的主要本土骨干企業(yè)陣營。

　　在過去幾年間，3D打印行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了從熱轉(zhuǎn)冷又逐步走熱的發(fā)展歷程。2013年開始的3D打印熱并沒能持續(xù)多久，在迅速走紅后不久就沉寂下來。這主要有以下幾個(gè)原因：其一，3D打印適合制造個(gè)性化、小批量的產(chǎn)品，但并不具備傳說中的顛覆大規(guī)模傳統(tǒng)制造的能力;其二，當(dāng)時(shí)的3D打印技術(shù)在材料種類、打印速度等方面還存在許多限制;其三，3D打印還沒有找到“爆款”級(jí)別的大規(guī)模應(yīng)用;其四，消費(fèi)級(jí)家用3D打印機(jī)市場沒有能真正發(fā)展起來，3D打印機(jī)大規(guī)模進(jìn)入家庭的預(yù)期受挫。這些問題使得3D打印的受關(guān)注程度在最初走紅后驟降，行業(yè)人士和投資人都對(duì)3D打印及相關(guān)投資項(xiàng)目的前景感到迷茫。

　　不過，2016年以后，3D打印熱又開始升溫。壹行研(Innova Research)的報(bào)告顯示，3D打印市場在這個(gè)時(shí)間段發(fā)生了許多積極的變化，其中一個(gè)變化是3D打印在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用不斷拓展。

　　在3D打印進(jìn)入家庭受挫后，行業(yè)對(duì)3D打印未來發(fā)展方向的認(rèn)知逐漸清晰，那就是3D打印的價(jià)值最能夠體現(xiàn)在制造高價(jià)值、小批量、私人化的定制產(chǎn)品上。另一方面，醫(yī)療產(chǎn)品價(jià)值高，利潤空間廣闊。由于每個(gè)患者的情況都不同，沒有哪個(gè)市場比醫(yī)療市場更需要私人化定制的產(chǎn)品了。由此看來，醫(yī)療為3D打印的應(yīng)用提供了一個(gè)完美的方向。3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破也就是水到渠成的事情了。圖1為3D打印的腎臟模型。

　　圖1 3D 打印的腎臟模型

　　從2016到2017年，3D打印的醫(yī)學(xué)應(yīng)用及業(yè)界相關(guān)的技術(shù)合作與并購案例層出不窮。典型的相關(guān)案例包括兩個(gè)全球3D打印領(lǐng)頭企業(yè)和醫(yī)療公司進(jìn)行合作。據(jù)外電報(bào)道，2017年4月，全球3D打印領(lǐng)先企業(yè)3D Systems(紐約證券交易所股票代碼：DDD)和聯(lián)合治療(United Therapeutics，納斯達(dá)克股票代碼：UTHR)宣布了一個(gè)聯(lián)合研究計(jì)劃，該計(jì)劃使用膠原蛋白和其他積木蛋白作為支架原料，用3D打印的方式制造實(shí)體器官支架用于人體移植。此合作項(xiàng)目向“生產(chǎn)無限量供應(yīng)的可移植器官邁出重要一步”。圖2為3D Systems公司3D打印出模仿肺部的氣管結(jié)構(gòu)。

　　圖2 3D Systems公司3D打印出模仿肺部的氣管結(jié)構(gòu)

　　2017年5月，領(lǐng)先的3D打印全球品牌Stratasys宣布和孔雀醫(yī)療集團(tuán)合作，在現(xiàn)有的制造過程中引入3D打印以大規(guī)模生產(chǎn)定制“Podfo”矯形器(如圖3所示)。通過3D打印技術(shù)創(chuàng)建復(fù)雜的幾何形狀，在一個(gè)矯形器中實(shí)現(xiàn)不同的功能。Podfo的生產(chǎn)使用了尼龍11打印材料，以滿足薄而輕的功能要求。這個(gè)項(xiàng)目不是Stratasys公司第一次進(jìn)入矯形設(shè)備行業(yè)。2016年，Stratasys公司就曾與Altair Engineering公司合作建立了腳踝矯形器項(xiàng)目CYBER，并獲得美國政府的資助。

　　圖3 Stratasys公司和孔雀醫(yī)療集團(tuán)合作采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)矯形鞋墊

　　上述案例體現(xiàn)了3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。以Stratasys公司和孔雀醫(yī)療的合作為例，矯形器是高附加值并需要根據(jù)患者情況定制的產(chǎn)品，而這正體現(xiàn)了3D打印技術(shù)跳出傳統(tǒng)的工業(yè)建模應(yīng)用，真正用于生產(chǎn)高端終端產(chǎn)品的發(fā)展方向。類似應(yīng)用的不斷拓展與成熟使3D打印的市場發(fā)展?jié)摿屯顿Y前景得到投資人和行業(yè)專家的重新審視。相應(yīng)地，與高附加值、高度定制、市場潛力大的應(yīng)用相關(guān)的3D打印公司及相關(guān)投資項(xiàng)目的價(jià)值也越來越受到投資人的青睞。

　　跨國工業(yè)巨頭投資3D打印

　　近幾年，隨著3D打印行業(yè)發(fā)展方向漸漸明朗，投資人開始在這個(gè)行業(yè)活躍起來，相關(guān)并購與投資案例不斷涌現(xiàn)。值得注意的是，活躍在3D打印行業(yè)的投資人不僅包括大量耳熟能詳?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)投資公司(VC)，也包括跨國工業(yè)巨頭旗下的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)(Corporate VC)。

　　與VC不同，Corporate VC的投資行為并不僅僅是為了財(cái)務(wù)回報(bào)。相反，作為服務(wù)于企業(yè)戰(zhàn)略的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)，他們經(jīng)常把為公司尋找戰(zhàn)略與技術(shù)合作伙伴、完善公司產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備、尋找與公司戰(zhàn)略相關(guān)的未來技術(shù)等作為投資的目標(biāo)。由此引發(fā)的投資行為也與VC有很大的不同。

　　例如，Corporate VC通常可以容忍更長的回報(bào)周期。這點(diǎn)對(duì)類似3D打印等尚未大規(guī)模應(yīng)用的新技術(shù)及相關(guān)的初創(chuàng)企業(yè)至關(guān)重要。這是因?yàn)?D打印尚處于行業(yè)發(fā)展前期，從技術(shù)發(fā)展的前期到大規(guī)模應(yīng)用有較長的周期，投資新技術(shù)項(xiàng)目通常需要有對(duì)前沿技術(shù)的深刻理解和足夠的耐心。事實(shí)上，絕大多數(shù)新技術(shù)類的風(fēng)險(xiǎn)投資項(xiàng)目很難在3～5年內(nèi)獲得VC要求的高額回報(bào)，而Corporate VC恰恰可以為這些優(yōu)秀的技術(shù)項(xiàng)目提供較為長期的投資。

　　對(duì)被投資方而言，與產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的Corporate VC合作可能帶來大客戶與市場。很多Corporate VC投資的標(biāo)的都在其自身的產(chǎn)業(yè)鏈上。因此，在很多情況下被投企業(yè)的產(chǎn)品、技術(shù)與服務(wù)有更大的機(jī)會(huì)進(jìn)入投資方的產(chǎn)業(yè)鏈。這種協(xié)同發(fā)展的優(yōu)勢(shì)為被投企業(yè)的前期發(fā)展找到相對(duì)穩(wěn)定的業(yè)務(wù)與現(xiàn)金流來源，并以此積累市場聲譽(yù)，為未來業(yè)務(wù)拓展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然，很多Corporate VC也有自身的問題，如一般大企業(yè)的決策流程較長、投資前期的工作耗時(shí)較長等。

　　最近兩年，3D打印開始進(jìn)入大型跨國工業(yè)巨頭旗下投資機(jī)構(gòu)的視線。2019年11月，全球化工巨頭巴斯夫旗下風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)BASF Venture(BVC)在中國完成了其針對(duì)中國創(chuàng)新企業(yè)的首個(gè)風(fēng)險(xiǎn)投資項(xiàng)目。投資對(duì)象是上海普利生機(jī)電科技有限公司，這是一家3D打印機(jī)設(shè)備和材料解決方案供應(yīng)商。另一家跨國材料巨頭贏創(chuàng)(Evonik)則把自己在中國的首單風(fēng)險(xiǎn)投資給了深耕醫(yī)療3D打印技術(shù)的邁遞途醫(yī)療科技公司。

　　3D打印未來的市場機(jī)會(huì)在于材料

　　在過去幾年間，隨著3D打印機(jī)出貨量的增長，3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了明顯的變化。全球3D打印機(jī)領(lǐng)先的企業(yè)，如Stratasys和3D Systems等，都開始把業(yè)務(wù)從3D打印機(jī)延伸到3D打印材料和3D打印服務(wù)領(lǐng)域。它們?cè)噲D在3D打印領(lǐng)域建立類似傳統(tǒng)打印行業(yè)的盈利模式，即賣打印機(jī)掙錢不多，賣打印耗材成為主要的盈利方式。

　　事實(shí)證明，這種商業(yè)模式的選擇是有成效的。壹行研(Innova Research)相關(guān)分析顯示，在某些年份，有些3D打印機(jī)企業(yè)賣打印材料的收入甚至一度超過他們賣3D打印機(jī)的銷售收入。為了使這個(gè)盈利模式能夠得以延續(xù)，有些領(lǐng)先的3D打印機(jī)公司曾采取一些技術(shù)手段來阻止用戶使用第三方的材料。例如，規(guī)定用戶必須使用本公司供應(yīng)的或指定的材料，否則打印機(jī)將不予保修。也有公司在材料包裝上使用RFID標(biāo)簽等裝置，打印機(jī)識(shí)別后才能進(jìn)行工作等。

　　但是，一個(gè)硬幣總有另外一面，在3D打印行業(yè)里大量的第三方打印材料供應(yīng)商正在崛起。目前，3D打印市場雖然還不算大，但由于3D打印材料售價(jià)較高、毛利率較高，因此最近幾年進(jìn)入3D打印材料領(lǐng)域的公司數(shù)量呈爆發(fā)性增長的趨勢(shì)。

　　在中國，高質(zhì)量的光固化3D打印材料(即光敏樹脂)和某些金屬3D打印粉末材料還比較短缺。例如，在光固化3D打印材料領(lǐng)域，國產(chǎn)材料能夠達(dá)到的打印精度與進(jìn)口材料相比差一個(gè)檔次。雖然國產(chǎn)材料的價(jià)格只是進(jìn)口材料的一半，但用戶在打印精度要求較高的產(chǎn)品時(shí)還是會(huì)優(yōu)先選用進(jìn)口材料。這些利潤豐厚且有技術(shù)含量的3D打印材料領(lǐng)域?yàn)閲鴥?nèi)相關(guān)材料企業(yè)提供了很好的、替代進(jìn)口的潛在市場。

　　隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，3D打印材料的種類拓展迅速。除了傳統(tǒng)的3D打印材料如光敏樹脂、ABS和PLA塑料絲材、鈦合金和其他金屬粉末、陶瓷粉末外，玻璃和其他一些以前不能用作3D打印的材料也被采用到3D打印領(lǐng)域，相關(guān)的3D打印機(jī)也已逐步成型。

　　3D打印未來的市場機(jī)會(huì)在于打印材料。3D打印材料雖然市場還小，但毛利率高，有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)壁壘。不過，隨著該市場體量漸漸變大，原先不屑于進(jìn)入這個(gè)小市場的主流材料供應(yīng)商開始進(jìn)入，并在3D打印材料市場上發(fā)力。另一方面，由于3D打印材料需求多種多樣，該市場也為大量中小型材料供應(yīng)商提供了良好的市場機(jī)會(huì)。

　　“3D打印生態(tài)圈”可能改變未來競爭格局

　　2018年6月，全球工業(yè)級(jí)3D打印技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)易歐斯(EOS)與合作伙伴西門子、歐特克等共同在上海舉辦3D技術(shù)大會(huì)，提出共建3D打印生態(tài)系統(tǒng)。2020年7月，在上海新國際博覽中心舉行的TCT亞洲3D打印展上，壹行研(Innova Research)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，該“3D打印生態(tài)圈”已經(jīng)形成規(guī)模。據(jù)EOS展示的相關(guān)資料介紹，該生態(tài)圈已經(jīng)擁有超過130個(gè)合作伙伴。

　　這些“圈內(nèi)”的小伙伴除了EOS和西門子外，還包括國際巨頭惠普，國內(nèi)3D打印領(lǐng)先企業(yè)鉑力特和聯(lián)泰，3D打印機(jī)與打印服務(wù)供應(yīng)商易加三維，3D打印機(jī)關(guān)鍵部件供應(yīng)商大族激光，以及行業(yè)知名研發(fā)機(jī)構(gòu)，等等。

　　如上所述，3D打印的長處在于提供少量、定制化的產(chǎn)品與服務(wù)。也就是說，3D打印供應(yīng)商必須有能力隨時(shí)在設(shè)備、材料、工藝等各個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整，使得其生產(chǎn)的3D打印產(chǎn)品能夠滿足客戶隨時(shí)變化的定制化需求。顯然，任何一家3D打印技術(shù)企業(yè)都不可能獨(dú)立滿足這些多樣化的定制需求，而“3D打印生態(tài)圈”的建立正好滿足了這種需要。由此可見，“3D打印生態(tài)圈”使得圈內(nèi)技術(shù)研發(fā)、核心部件、3D打印材料、3D打印設(shè)備等上下游合作伙伴有了一個(gè)通力合作的平臺(tái)，發(fā)揮各自的技術(shù)特長為客戶提供定制化產(chǎn)品?！?D打印生態(tài)圈”可能改變未來3D打印行業(yè)競爭格局，從而對(duì)3D打印行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

　　綜上所述，3D打印經(jīng)歷了從熱轉(zhuǎn)冷，又逐步轉(zhuǎn)熱的發(fā)展歷程。與上次不同，本次3D打印的活躍基于3D打印企業(yè)這幾年對(duì)醫(yī)療及工業(yè)等專業(yè)應(yīng)用的不斷探索，以及3D打印設(shè)備、打印材料等相關(guān)技術(shù)的不斷完善，因此其市場與技術(shù)的基礎(chǔ)更加牢固。毋庸置疑，大量相關(guān)投資案例顯示了投資人對(duì)3D打印行業(yè)發(fā)展前景的認(rèn)可程度逐步加強(qiáng)。

　　展望未來，3D打印的發(fā)展應(yīng)用是關(guān)鍵，深入拓展行業(yè)應(yīng)用、進(jìn)一步尋找“殺手級(jí)”的應(yīng)用仍是3D打印行業(yè)未來的首要任務(wù)。另一方面，在現(xiàn)有的工業(yè)、醫(yī)療、建筑、設(shè)計(jì)等專業(yè)3D打印應(yīng)用場景做出更成熟、更有競爭力的3D打印方案也成為很多3D打印企業(yè)的共同選擇。在高度定制化的3D打印行業(yè)，“3D打印生態(tài)圈”的形成有可能改變未來行業(yè)競爭格局，從而對(duì)3D打印行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

　　厲俊，壹行研(Innova Research)創(chuàng)始人、總經(jīng)理。