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3D打印资料产业发展钻研

本篇为《资料化工行业2020年度蓝皮书》的产业热点篇的3D打印资料产业发展钻研。3D打印资料是3D打印技术发展的沉要物质基础，本篇从产业概述、产业发展分析、产业趋向分析和标杆企业介绍等方面对3D打印资料产业做出钻研和分析。

一、3D打印资料产业概述

01、3D打印资料分类

3D打印资料是3D打印技术发展的沉要物质基础。目前，3D打印资料重要蕴含工程塑料、光敏树脂、橡胶类资料、金属资料和陶瓷资料等，除此之表，彩色石膏资料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品资料也在3D打印领域得到了利用。3D打印资料的机能在很大水平上决定了成形零件的综合机能，主流的3D打印资料有关内容如下：

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起源：前瞻网，抖圈征询造图

3D打印所用的原资料是专门针对3D打印设备和工艺而研发的，与通常的塑料、石膏、树脂蹬仔所区别，其状态通常有粉末状、丝状、层片状、液体状等。凭据打印设备的类型及操作前提的分歧，所使用的粉末状3D打印资料的粒径为1-100μm不等，而为了使粉末维持优良的流动性，通常要求粉末要拥有高球形度。

02、3D打印资料产业链

3D打印资料是3D打印产业中不成或缺的一部门，3D打印资料技术水平直接影响到3D打印产业的发展。近年来，国度层面对我国3D打印资料行业器沉水平不休加深，根基形成了较为成熟的产业链。

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3D打印资料上游为基础资料供给以及初加工，例如有色金属行业、橡胶加工行业、塑料加工行业、陶瓷加工行业等，为3D打印资料提供切合尺度的原资料。

中游产业为3D打印资料产业链中最沉要的一环，通过各类技术伎俩对原资料进行加工，使其成为切合3D打印尺度的3D打印资料，目前主流的3D打印资料有金属粉末资料、光敏树脂资料、生物资料、工程塑料资料以及非金属类资料等等。

下游产业为3D打印造作，随着技术的进取，3D打印造作利用场景越来越宽泛，利用在工程机械、航空航天、生物医药、汽车造作等领域。

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二、3D打印资料产业发展分析

01、政策分析

为激励新资料发展，国度层面出台了《增材造作产业发展行动打算（2017-2020年）》《加强造作业主题竞争力三年行动打算（2018-2020年）》等对3D打印资料行业起推作为用的政策，这些政策从造订行业发展指标、赐与财政补助、列入沉点领域等方面对3D打印资料行业的发展赐与支持。总体上看，国度政策对3D打印资料行业持支持态度，一些行业尺度的成立对提升3D打印资料质量，推动3D打印资料行业技术发展也会起到推进作用。

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02、市场规模梳理

3D打印资料作为决定3D打印技术发展过程的一项关键成分，随着3D打印技术的一步步遍及，对于资料的需要也在飞速上涨。目前，3D打印资料在3D打印行业中的市场规模占比约为24.1%，结合3D打印行业的整体市场规模，能够测算出全球3D打印资料市场规模。2017-2019年，全球3D打印资料市场规模逐年上升，2019年全球3D打印资料市场销售规模为28.8亿美元。

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近年来，我国3D打印市场利用水平不休深入，在航空航天汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越宽泛的利用。2017-2020年，我国3D打印产业规模逐年增长，增长快度要略快于全球整体增速，以至于我国3D产业占全球的比沉在不休增长。据数据显示，2019年，中国3D打印产业规模为157.5亿元，较上年增长31.1%。

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03、市场格局

我国3D打印资料市场重要由国内大型公司和国表3D打印资料公司占据，从资料产品种类来分，能够分成金属粉末资料、光固化树脂、线材和非金属资料。下面为3D打印资料市场中重要的国内表公司：

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04、技术发展

以“3D打印资料”为关键词进行专利搜索，能够看到从2010-2017年，3D打印资料的专利申请数量呈颠簸增长趋向。2009-2013年，3D打印资料申请专利数量安稳发展。从2014年起头逐步迎来发作。2017年达到1048项，2013-2017年五年间年复合增长56.4%。2018年专利申请数量为120项，在发作期之后有所降落，但依然高于2013年的112项。

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2019年，中国3D打印资料产业结构中，非金属资料产业规模25.38亿元，占比最高，达到62%；金属资料产业规模15.56亿元，占比38%。凭据IDC的对3D打印资料调查数据，2018年金属耗材占比为39.4%，低于塑料的40.4%，重要由于金属打印的产业化正处于急剧扩张阶段，设备端的增长当吓宗资料亏损的增长。非金属3D打印通常使用塑料、树脂资料等，金属3D打印通常使用各类合金粉末和线材。

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三、3D打印资料产业趋向分析

1.需要端分析：利用领域日渐宽泛

目前，从国内3D打印资料行业的需要端来看，重要在消费品/电子、医疗、工业设备、汽车领域、航天航空等行业利用的比力宽泛。由于3D打印行业的不休发展，在各个行业中的利用领域越来越宽，其下游市场由于感触到这种技术带来的成本和精杜着势，其需要量也在逐步增长。

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2.供给端分析：产业规模不休扩大

2016-2019年，我国3D打印资料产业规模不休上升。2019年，中国3D打印资料产业规模达40.94亿元，比2018年增长26.2%，在3D打印产业中占比26%。预计到2020年，我国3D打印资料产业规模将达到49亿元。

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3.发展趋向预判

（1）国产化水平越来越高

随着我国高端造作业的升级发展、技术的发展和成本的降落，3D打印技术将脱离孤岛，能够更多的利用于下游领域中。未来我国3D打印资料行业将会出现国产化水平越来越高的趋向。随之带来的首要变动必将是资料企业向技术含量更高，产品附加值更高的水平发展。

我国《“十三五”资料领域科技创新专项规划》提出，到2020年，要实现80%以上资料国产化，3D打印资料市场将会晤对巨大的发展空间。凭据我国3D行业需要的不休发展及3D资料在3D产业中的占比预估，2020-2025年我国3D打印资料产值将维持20%以上的均匀复合增速，到2025年，产值规模将达到122亿元左右。

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（2）中国3D打印主题资料仍以工程塑料为主

塑料资料的一个发展方向就是高强度，通过加强塑料强杜酌来直接代替金属用于各类复杂构件，既便宜又质轻，从而使塑料资料在3D打印造作中被宽泛利用。此表，塑料资料还能够避开缺点向复合化、职能化方向发展，出格是实现多元资料复合，进而赋予塑料特定职能。相比传统造作模式，非金属3D打印的优势重要在于无�；涂啥ㄔ�，其重要用于样品和模具的出产。

例如，通过3D打印技术造作工艺复杂的智能资料、光电高分子资料、光热高分子资料、光伏高分子资料及储能高分子资料等新资料；利用生物塑料的生物相容性向医学人体组织发展，3D打印在细胞、软组织、器官及骨骼等方面仍拥有巨大利用空间，尤其在组织工程利用中拥有怪异优势。

凭据IDC的对3D打印资料调查数据，2018年金属耗材占比为39.4%，低于塑料的40.4%，能够预感，在今后10年内，塑料资料仍将是不成或缺的3D打印资料。

（3）我国金属3D打印资料市场远景辽阔

据汇报显示，金属3D打印的市场价值将在未来15年内飙至100亿美元。航空航天产业为例，金属3D打印能满足其对于结构设计、资料和造作工艺的需要，在保障机能的前提下能大幅减轻零部件质量，同时还能有效缩短零部件的造作流程。

金属打印的产业化正处于急剧扩张阶段，金属3D打印通常使用各类合金粉末和线材。金属3D打印工艺中金属粉末质量是影响最终打印部件结构及机能的关键成分之一，目前国内造粉水平靠近国表但仍有差距。金属粉末质量越好，粒径越幼，其打印出的产品致密性、机械机能越好。

金属3D打印具备无�；啥ㄔ煊攀�，在打印效能和打印质量上相比传统金属加工工艺均有较为显著的提升，甚至可能实现传统工艺无法造作的高复杂度高精密度零部件的打印，拥有更大的发展潜力。

这一点从企业材质需要也能够看出来，法国3D打印公司Sculpteo调研了全球1000多家利用3D打印的公司，从打印材质来看，2018年塑料的使用率高达65%，但却从2017年的88%降落23个百分点，唯一增长的资料是金属，其需要从2017年的28%增长到了2018年的36%。以金属3D打印产业化利用加快为契机，高价值量的工业级3D打印机的销售规模持续扩大，3D打印正逐步由消费级市场往高端造作市场渗入。

金属增材造作技术发展中有三个沉要的成分，设备、资料和工艺，国内目前在这三方面还有提高的空间。为了扩大3D打印技术的利用规模，金属增材造作技术在朝着低成本、大尺寸、多资料、高精度、高效能方向发展。

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（4）国际巨头布局3D打印资料领域，竞争将迎来升级

近年来，随着3D打印贸易化利用持续推广，打印资料的沉要性愈发显著。目前国内的基础3D打印资料已根基满足国产设备的增材造作必要，但高机能金属粉末耗材依然依赖进口，国产资料在纯净度、颗粒度、均匀度、球化度、含氧量等对打印制品机能影响较大的原料指标方面，相比国表仍存在较大的差距。

德国的EOS、TLS，瑞典的Arcam、Hoganas、Sandvik，比利时的Solvay等具备较强实力的金属3D打印耗材供给商无数成立于2000年以前，在粉末冶金或金属打印设备领域有较强的技术积淀。国内目前能提供高质量金属粉末的公司蕴含中航迈特、飞而康、塞隆金属、西安欧钟注铂力特以及新进入的钢研高纳、顶立科技等，这些公司或有关业务无数成立于2010年以来，近年来发展较快。

此表，2016年以来全球大型资料造作商成立了专门的3D打印部门，如巴斯夫、杜国等传统资料企业纷纷起头布局专用资料领域，注明3D打印的产业利用价值已经得到宽泛认可。随着贸易化出产规模的持续扩大，更具增长弹性的资料端起头发力，尤其是处于产业化利用初期且技术难度较大的金属专用资料领域。

有关事俘：中表三巨头结合打造顶级增材造作资料

早在2015年，德国化工巨头巴斯夫（BASF）公司已经与3D打印公司华曙高科和Laser-Sinter Service（LSS）合作，共同开发了一款新型可3D打印资料——PA-6粉末，该资料拥有很高的强度和优异的热不变性。此表，这个合作的“三人组”将共同合作，为客户提供高品质的3D打印解决规划与服务。

这三家公司的结合堪称“资料+设备+服务”的强强联手。他们的合作将可能在资料、3D打印机和打印服务方面为客户提供量身定造的3D打印解决规划。

如今这三家合作的第一个成就就是占有较高高机能的PA-6资料，该资料重要用于SLS技术，并可凭据特定的利用需要进行调整。PA-6比常见的PA-12拥有高得多的资料强度和热不变性。并且它也极度适合回收利用。

这三家公司联手，他们将能够通过LSS的服务平台，利用巴斯夫的3D打印资料，在华曙高科的3D打印机上进行打印，得出高质量的3D打印产品。这次结合能够将华曙高科在激光烧结系统以及资料处置方面的经验与巴斯夫丰硕的资料开发技术相结合，进而在不久的未来必将开发出拥有宽泛利用领域、并且支持更多资料的壮大设备，为国际3D打印产业贡献出一份力量。

四、标杆企业：中航迈特

中航迈特是一家以液态金属雾化-近净成形技术为主题，发展增材造作、粉末冶金、粉冶设备等业务，致力于航空航天、数字医疗增材造作资料及零部件的研发、造作的国度级高新技术企业。

1. 专一金属3D打印粉末研造，打造粉体资料品牌

中航迈特科研团队先后设计研发了真空感应气雾化（VIGA）、电极感应气雾（EIGA）、等离子旋转电极（PREP）等先进造粉设备，突破多项造粉关键工艺及成套设备技术，成功研造出切合航标、国军标、ASTM、AMS等尺度的粉末产品，粉末粒度细、球形度高、流动性好、氧含量低，资料机能与进口相当。

2. 3D打印资料国产化，唯有扎实技术突破和创新

中航迈特致力于造粉工艺基础和成套设备技术研发。中航迈特与中表专家合作，研造一套高速等离子旋转电极造粉设备，该型设备造备的粉末球形度高、氧含量低，适应于激光立体成形结构件的打印造作。中航迈特科研团队不休索求新工艺、新技术，结合中科院研造一台新型等离子雾化造粉设备。此表，中航迈特在造粉设备技术自主化方面“孜孜不倦”，其钻研团队持久钻研粉末合金及其造备技术，亲昵关注全球造粉技术发展动向。

3. “资料技术”是金属3D打印利用发作的基础

“资料技术”是金属3D打印的基础。在解决了造粉主题设备的“有无问题”后，中航迈特着手开发合用于德国三大品牌金属打印机及其参数包的粉末资料。在粉末3D打印利用开发阶段，中航迈特与华曙高科、易加三维、西安交大、西工大、北航、沈航等国内沉点3D打印企业院�７⒄购献�，实现从合金成分设计、粉末造备、粉末处置、检测评价到资料打印测试、零部件设计开发利用的急剧对接，新研造了一批新合金、新资料和零部件，成立多个结合研发平台和尝试室，累计开发了几十项粉末打印工艺参数和热处置技术。

4. 凸起沉围，金属3D打印产业发展必要新思想

金属3D打印要实现宽泛利用，必须从以下几点进行突破：一是对峙技术创新，激励3D打印原创技术，造就一批把握主题产品技术的3D打印领军企业，出格是民营企业；二是激励利用，创造需要，激励各行业领域选择3D打印优势工艺和资料解决规划，打开3D打印利用端缺口；三是向美国GE、德国SIEMENS等世界500强企业进建；四是加大3D打印人才造就，造订人才造就专项政策，当局疏导、高校主秤注企业搭台，造就一大批3D打印人才，满足3D打印产业发展对专业人才的火急必要；五是积极融入全球3D打印发展技术产业链，激励参加全球竞争与合作，两全策动进行技术、尺度、专利布局。

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