2018年全球3D打印技术现状分析 FDM占六成

3D打印技术最早可以追溯到1976年喷墨打印机的发明，1984年查尔斯•胡尔将光学技术应用于快速成型领域，拉开了3D打印的帷幕。20世纪80年代以后，3D打印行业受到国内外的广泛关注，各种3D打印技术也在多个行业应用并发展，如今已覆盖了制造、医疗、学术、航空航天、军事等多个领域。

按照打印技术的特点，3D打印可分为选择性激光熔化成型、选择性激光烧结成型、激光直接烧结技术、电子束熔化技术、熔融沉积式成型、选择性热烧结、立体平板印刷、数字光处理、三位打印技术、及细胞绘图打印等。

图表1：3D打印技术分类

目前，3D打印产业主要成形技术主要包括立体光刻、立体光固成型、PVC塑料烫印复膜、熔融挤出成型、三维喷绘打印、数字光处理。自从上世纪80年代中期SLA成型技术发展以来到90年代后期，出现了十几种不同的快速成型技术，除前述几种外，典型的还有3DP、SDM、SGC等。其中，SLA、LOM、SLS和FDM四种技术，目前仍然是3D打印技术的主流。

图表2：3D打印产业主要成形技术表

前瞻产业研究院《2018-2023年全球3D产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，3D打印的发展严重依赖于技术的进步和突破，目前全球3D打印应用最受欢迎的技术为FDM技术，占平台总收入的63.9%；SLA +DLP技术以18.1%的平台总收入排名第二，排名第三的是SLS技术，平台收入占比为11.1%。

图表3：2016年全球3D打印技术应用情况（单位：%）

中国3D打印技术发展现状

国内快速成型技术的研发工作始于20世纪80年代末，在时间点上和国际上保持一致，至今已经形成了北航、华中科大、西安交大、清华大学四大研发中心，在科研水平上公认已经达到国际一流水准。北航的王华明教授团队是目前世界上少数能实现激光快速成型飞机用钛合金承力结构件的研究机构，并且是唯一一家已经实现装机的单位；华中科大的史玉升教授团队在2012年研制出世界最大的激光快速成型设备（1.2x1.2m工作面SLS）。西安交大和清华大学研发团队也掌握了SLA设备的关键技术。

我国近年才引入3D打印技术，与国外相比差距非常大，主要体现在技术和市场应用方面，研发水平不高，与市场衔接度较低，目前还未产生较大的经济效益。与美国已经出现3D Systems和Stratasys两大3D打印机上市公司不同，我国的3D打印技术起源于西安交大、华中科大和清华大学等高校，相关的技术转化集中在校办企业。

图表4：中国3D打印快速成型系统的主要科研机构

截至2017年，我国3D打印技术专利申请数量一共9907个，申请人数3062个，平均专利数3.24件。2016年全年3D打印技术专利申请个数3554个，占全部专利数量的35.87%；专利公开个数为4739个，占全部专利数的48.38%，同比增长79.78%。3D打印技术公开的专利中，发明授权专利340个，实用新型专利1630个，外观专利293个，发明专利2530个。

图表5：2010-2016年3D打印相关专利数量变化图（单位：个）

但是，应该看到我国3D打印技术还存在很多的问题，比如“低水平重复”现象，使得有限的投人未能发挥更好的作用，尤其是在学、产、研结合方面力度不够，影响科研成果的商品化，直至产业化。

另外，企业界对3D打印技术重要性认识不足，缺乏企业的有力支持，目前投人的研发资金几乎都是由国家承担，企业没有发挥其主导作用。对于已引进3D打印技术设备的企业，也未能充分发挥其作用。由于目前的3D打印技术设备价格太昂贵，因此广大中小型企业很少能得到3D打印技术服务。

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