西门子与深圳国家高技术产业创新中心联合发布《3D打印产业白皮书》

近日，西门子与深圳国家高技术产业创新中心联合发布《3D打印产业白皮书》（以下简称《白皮书》），白皮书包含前言、3D打印发展概况、国内外3D打印产业发展概况、深圳产业概况及发展建议四部分。

白皮书前言指出，深圳作为改革开放前沿和创新驱动核心城市，在3D打印产业发展中展现出强大活力和潜力。深圳市政府积极响应国家战略，以先进示范标准大力推进3D打印技术研究、应用和产业化，通过政策引导、资金扶持、环境营造等方式，吸引和培育了一批3D打印领域龙头企业和创新团队，形成了深圳特色产业集群，赋能制造业向高端化、智能化、绿色化转型升级。

由西门子（中国）有限公司与深圳国家高技术产业创新中心联合编写的《深圳3D打印产业发展白皮书》旨在全面阐释3D打印产业的发展现状、技术趋势和未来前景，深度剖析3D打印产业面临的机遇与挑战，结合深圳的实际案例，探讨3D打印与传统制造业的深度融合对深圳乃至全球发展的影响。我们希望通过这份白皮书，为政府决策者、行业从业者和社会大众提供有价值的信息和深刻的见解，共同推动中国3D打印产业的繁荣发展。

3D打印发展概述

在这一部分，白皮书介绍了3D打印技术的定义，以及根据ISO/ASTM 52900-15标准，3D打印所包含的七大工序，这七大工序按照Gartner技术成熟度曲线进行了排序。此外，还介绍了3D打印的发展趋势。从3D打印技术的发展趋势来看，高性能、高精度、高效率、低成本、更大的加工尺寸范围和更广泛的材料范围是金属3D打印未来的发展方向。

3D打印的广泛应用

第二章重点讲述3D打印的广泛应用。作为革命性的生产技术，3D打印被广泛应用于各个工业领域。该技术最初应用于大型通用机械、航空航天、医疗制造等附加值较高的高端制造行业，目前已成为这些行业不可或缺的关键生产技术。随着技术的不断进步与完善，3D打印的应用边界正在迅速扩大，并逐渐开始在汽车制造、消费电子等新兴领域展现出独特的应用潜力。

在通用机械领域，3D打印技术已广泛应用于燃气轮机的热端部件、热交换器、液压系统等复杂机械零部件的生产制造。展望未来，预计2024年中国燃气轮机市场规模将突破1000亿元，其中通过3D打印打印的零部件价值将占到5%~10%。

在航空航天领域，3D打印技术的应用场景十分丰富，并初步进入批量化应用阶段。采用3D打印技术加工的金属零部件已批量应用于各型飞机、无人机、高推重比航空发动机、新型卫星等国家重点工程。展望未来，随着中国航空航天产业的快速发展，航空航天3D打印服务市场规模也将稳步增长，预计到2024年将达到26亿元人民币。随着3D打印标准体系的完善和技术的进步，市场规模有望进一步扩大。

在医疗领域，3D打印技术的应用增长迅速，涉及领域广泛，包括手术和诊断辅助、植入物和假体制造、药物开发以及生物组织模型制作。

在汽车制造领域，3D打印技术逐渐被运用到研发设计、夹具制造、直接零部件生产等环节。

在消费电子领域，3D打印在轻量化、一体化设计等方面展现出独特优势，3D打印技术的引入有望有效提升钛合金中框的良率，大幅缩短加工时间，并随着规模化生产更具成本效益。展望未来，3D打印技术在消费电子行业，尤其​​在折叠屏手机制造领域有着广阔的应用前景，有望随着市场需求的增长，进一步扩大其市场规模和影响力。

全球3D打印市场

3D打印已从原型制造走向终端制造，行业进入快速增长期。2015年以后，随着金属3D打印产业化进程的加速，3D打印技术正从原型的小批量定制化生产技术向零件最终制造的量产技术转变。根据Wohlers Report 2023，全球3D打印行业规模将在2022年达到180亿美元，增长率为18.3%，已连续25年保持两位数的增长率。

受益于航空航天、模具、牙科等下游行业的强劲需求，我国3D打印行业规模已从2012年的约10亿元增长至2023年的400亿元，年均复合增长率超过30%。预计2024年至2027年，我国3D打印行业规模将从400亿元增长至1000亿元。

2019-2023年全球及中国3D打印市场规模及增长率

从全球产业布局来看，3D打印产业主要集中在北美、亚太和欧洲，基本形成美欧领先、亚太奋起直追的局面。截至2023年底，三大地区累计装机量占全球90%以上。其中，北美为最大的3D打印市场，其3D打印设备销售收入占全球的36.14%。欧洲为第二大市场，其设备销售收入占全球3D打印总收入的30.40%。亚太地区位居第三，市场份额为26.41%。

经过多年发展，我国3D打印行业已初步建立起涵盖3D打印材料、工艺、装备技术、产业应用等完整产业链，其中打印设备及服务占据了3D打印行业近80%的市场份额。从产业链价值分布来看，中游金属3D打印设备、3D打印服务及部分核心零部件如振镜等盈利能力较强，而上游激光器及中游非金属3D打印设备竞争激烈，毛利率较低。

在空间布局上，我国3D打印产业初步形成了以京津冀、长三角、珠三角地区为核心，中西部地区为纽带的空间发展格局。

白皮书指出，为实现发展水平的全面提升，我国3D打印产业应重点抓好以下几个重点领域：

• 3D打印产品多尺度集成正向设计
• 多物理场和多尺度协同仿真以实现设计优化
• 基于数字孪生的3D打印端到端过程控制
• 结合在线监测的3D打印闭环控制系统
• 工业应用3D打印的智能管理
• 全生命周期的绿色制造
• 基于数字化的快速认证

深圳产业概况及发展建议

在3D打印研发与产业化方面，深圳已初步形成了造型体系、材料、装备、应用服务等完整的3D打印产业链，形成了一定的产业集聚效应。3D打印企业主要集中在医疗健康、文化创意、电子信息、航空航天等领域，形成了以光华伟业为代表的3D打印材料研发企业，以光云达、创想三维、宗伟立方、魔方新材、拓筑为代表的3D打印装备制造企业，以光云达为代表的3D打印应用与服务提供商。同时，深圳拥有南方科技大学、深圳大学、中科院深圳先进技术研究院等一批创新能力较强的高校和机构，为产业创新提供了良好的源头技术支撑。

基于深圳制造业分布特点，3D打印技术可在以下方面得到应用和发展：

• 高端装备制造应用
• 生物医药应用
• 汽车及电子信息领域的应用