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3D新聞

中國(guó)3D打印如何開啟新紀(jì)元?

3D打印商情 來源:億歐網(wǎng)2020-02-26 我要評(píng)論(0 )   

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(chǎng)。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

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(chǎng)。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(guó)3D打印起步較美國(guó)晚了十年。UNIZ的創(chuàng)始人李厚民曾對(duì)億歐表示,國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng)仍處于技術(shù)儲(chǔ)備期,尚不能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。且關(guān)于3D打印對(duì)制造業(yè)的賦能價(jià)值,目前仍是仁者見仁智者見智,這也導(dǎo)致資本市場(chǎng)的投資熱情并不高。

新的十年正式開啟,國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng)將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展格局?

金屬3D打印更有發(fā)展前

3D打印,也可以稱為增材制造,是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)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(gè)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(guó)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(duì)比兩種技術(shù)流派,筆者認(rèn)為,金屬3D打印更具市場(chǎng)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(jì),2018年中國(guó)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(guó)3D打印公司Sculpteo對(duì)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(gè)百分點(diǎn),唯一增長(zhǎng)的材料是金屬,運(yùn)用率從28%增長(zhǎng)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(duì)設(shè)計(jì)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(jià)格無法與模具化生產(chǎn)對(duì)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(guó)際成本估算和分析協(xié)會(huì)于2015年發(fā)布的研究來看,按重量計(jì)算,增材制造材料的成本比傳統(tǒng)制造材料高8倍,單價(jià)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(duì)于非金屬3D打印來說,也并非意味著沒有市場(chǎng)增長(zhǎng)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(shí)也在探索3D打印護(hù)目鏡的小批量生產(chǎn)。在長(zhǎng)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(jí)3D打印將成市場(chǎng)主流方向

麥肯錫曾預(yù)測(cè),3D打印在應(yīng)用端的影響力深遠(yuǎn),預(yù)計(jì)到2025年,3D打印對(duì)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(shì),略顯“大材小用”。且消費(fèi)類應(yīng)用(如手辦、珠寶)的市場(chǎng)規(guī)模較小,牙科的大規(guī)模應(yīng)用尚未在國(guó)內(nèi)普及,消費(fèi)級(jí)3D打印的增長(zhǎng)潛力較小。

對(duì)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(jí)。

以航空航天產(chǎn)業(yè)為例,金屬3D打印能滿足其對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(shí)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(yíng)收占到總營(yíng)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(jì)數(shù)據(jù)也顯示,目前工業(yè)級(jí)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(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)IDC《中國(guó)3D打印機(jī)市場(chǎng)半年度追蹤報(bào)告》顯示,自2015年起,中國(guó)工業(yè)級(jí)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(zhǎng),2019年上半年出貨量同比增長(zhǎng)5.1%,銷售額同比增長(zhǎng)9.3%。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的統(tǒng)計(jì)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(chǎng)。盡管代理業(yè)務(wù)的凈利潤(rùn)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(zhǎng)期合作。

總體來看,相較于國(guó)外公司30余年的發(fā)展歷史,國(guó)內(nèi)3D打印設(shè)備起步較晚,雖然在短時(shí)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(guó)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(guó)內(nèi)廠商有望在細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

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