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盘点!2023年度增材制造行业十大事迹及2024年度未来走向预测

发布时间:2024-01-29  浏览人数:


据左世全《增材制造十年发展及展望》数据,在2012-2022年间我国增材制造产业规模从10亿元增至320亿元,并有望于2023年超过400亿元,于2027年超过千亿元,过去十年来,我国的增材制造产业整体取得了很好的发展。      


历经40余年的探索与锤炼,增材制造技术的应用范围已经由原型制造进入产品快速制造阶段,并正在向产业化、规模化迈进。预计随着航空航天、汽车、医疗等高景气行业的快速发展,增材制造有望迎来黄金发展期。      


  • 行业规模不断扩大


增材制造经历了由研发创新向产业规模化发展的蜕变,产业规模从2012年的10亿元左右增长到2022年的320亿元,实现了年均复合增长率超过40%。      


增材制造产业链的企业也超过了千余家,以增材制造为主营业务的企业数量从2016年的20余家增长到2022年的近200家,其中营收过亿的企业数量从2012年的3家增长到2022年的42家。      


  • 增材制造设备竞争力增强


金属增材制造设备,从过去以进口为主,发展到现在以自主生产为主。高精度的桌面级光固化增材制造设备、桌面级熔融沉积的增材制造设备保持了领跑,畅销国外。      

根据统计,2022年我国增材制造的专用材料、零部件、设备和服务各环节的营业收入分别占到了12.4%、5.9%、53.2%和 26%。设备收入占比超过了一半,其他的材料、服务加起来大概是一半左右。2022年增材制造设备的出口达到了228.7万台,与2019年比增长了59.7%,出口金额达到了36.6亿元,标志着我国的增材制造设备在国际上的认可度和知名度不断的提高。
     


  • 增材制造在各个领域应用


从应用的角度来看,增材制造最早重点是做原型样件为主,现在往直接生产最终的功能零部件进行转变。做原型还是应用当中一个重要的领域,但直接制造零部件正在崛起,而且量也越来越大。目前广泛应用于航空航天、医疗、汽车等领域,涵盖了产品的设计、原型制造、批量生产、工装夹具等。


航空航天领域,包括新一代的战机、火星探测器等重点装备的关键零部件也逐步应用了增材制造技术,解决了以前复杂结构零部件难以加工成型的问题,实现产品结构的轻量化。


医疗领域,正在制造定制化的医疗植入物,包括修复体制作、诊疗辅助器具制作、个性化矫正器具、3D打印牙齿、细胞组织和器官打印等等。部分已经获得了医药临床应用和认证,增材制造技术解决了传统机加工制造的复杂问题,能够更好的满足人们对个性化需求。      


汽车领域,汽车是我们国家国民经济的支柱行业,增材制造被用于概念车开发、零部件创新、生产线上的工装夹具、内饰创新、研发试制等方面,对于缩短产品研制开发周期、减重、减少材料损失等方面,发挥了越来越重要的作用。      


铸造领域,对于砂型的铸造目前应用越来越广泛,也大大的减少了铸造加工流程,对于产品的制造效率有了很大的提升。      


其他领域,包括建筑制造、影视道具制造、文物复刻展示、高级手办以及轻量化鞋子等应用,也在发挥了重要的作用。      

一、2023增材行业大事记  

1. 3D打印行业龙头Stratasys经历重大剧变

2023年3月,全球增材制造行业龙头Stratasys开始了长达一年的围绕自身的收购与合并事宜,3D Systems、Desktop Metal以及Nano Dimension等知名企业均涉及其中。


2. 全3D打印火箭首次证明安全可靠

2023年3月23日,Relativity  Space Terran 1火箭发射升空,首次向世界证明全3D打印火箭安全可靠。    


3. Wohlers Report 2023公布全球增材制造市场规模

2023年3月,Wohlers Associates发布《Wohlers Report 2023》。报告显示,增材制造产品和服务在全球范围内总体增长18.3%,2022年的市场规模达到180亿美元。2023年增长率有望恢复至20%以上,全球增材制造市场规模有望达到216亿美元以上。


4. 苹果将3D打印技术用于电子产品

2023年7月和9月,3D打印技术参考分别报道了苹果公司正采用激光粉末床熔融工艺3D打印生产2023款Apple Watch Ultra相关部件,以及正在测试粘结剂喷射金属3D打印技术批量生产Apple Watch Series 9表壳的相关事宜。这意味着,苹果公司正关注直接与间接两条金属3D打印工艺路线。报告称,金属3D打印有可能简化苹果公司的供应链。电子3C产品动辄千万级的发货量将为3D打印大批量制造带来极大契机,从而推动该技术向更多产品和行业发展。    

5. 砂型3D打印与一体压铸受到关注

2023年9月消息,特斯拉正与多家3D打印砂型铸造公司合作,这是其推出一体化压铸车身成形技术的关键;11月,通用汽车(GM)战略性收购了为特斯拉开发一体压铸车身技术的关键参与者。今年,多家汽车巨头如通用、特斯拉、丰田等开始讨论使用基于大型3D打印砂型和型芯的铸件作为其生产的必需品策略,国内方面华为、小米等也在新车发布中提及使用了一体压铸技术。3D打印对于一体压铸的早期验证具有重要应用价值。


6. 英伟达9900万美元联合领投区域金属3D打印技术

2023年5月消息,西门子能源与区域金属3D打印厂商Seurat签署了区域金属3D打印零件制造协议。10月,区域金属3D打印开发商Seurat获得由Nvidia(英伟达)风险投资部门领投的9900万美元C轮融资。该公司相关人士表示:“加速计算正在释放制造业的新能力,同时为可持续发展开辟道路,Seurat的绿色制造方法将有助于改变行业标准。”除英伟达外,本轮的知名投资商还包括本田汽车,而早前Seurat已从通用汽车、西门子、施乐和保时捷等公司风险投资部门那里获得了7900万美元。


7. “激光大战”与“中国金属3D打印机西进”

2023年11月,德国Formnext展成功开展,中国增材制造商的高调出现引起西方行业人士广泛关注甚至警惕。以铂力特、华曙高科、易加三维、汉邦科技为代表的中国金属增材制造商正在打开欧美市场的大门,且在装备创新方面走出了一条不同于欧美制造商的新路径。西方行业人士普遍警惕,称之为“激光大战”与“中国金属3D打印机西进”。    


8. 欧美知名企业普遍承受经济压力

2023年12月16日,知名金属3D打印公司Velo3D的创始人Benny Buller应公司董事会的要求辞去首席执行官职务,来应对公司当前遭遇的经济压力。2023年,欧美3D打印巨头均面临巨大的营收压力:Velo3D、Desktop Metal和Markforge均在面临退市危机;3D Systems任命了新高管以加强重组计划;与此同时,Voxeljet也在宣布寻求战略交易,Materialise也聘请了新的首席执行官。


9. 美国国防部大力投资增材制造

3D打印正被用作整个美国军事装备的供应链保障技术。与此同时,增材制造所带来的尖端能力正被用来以多种方式推动军事制造,包括在前线部署临时生产的能力。美国国防2020年增材制造的总投资为1.422亿美元,预计到2032年投资将达到22.33亿美元。2023年,美海军“巴丹号”首次完成舰上金属3D打印部件制造;此外,本年度美国国防部宣布正在创建最大3D打印零件数字存储库。美国海陆空几个军种也在推进使用低成本的3D打印金属粉末计划。


10. 中国3D打印应用取得重要发展

2023年,中国在3D打印技术应用发面继续取得突破,铂力特、华曙高科等均表示多家用户已经布局或已经建成包含数十台大幅面设备的产线;航空航天国家队方面,航天六院、三院等官方机构均宣布已建成具有一定规模的增材制造加工中心;此外,金石三维、峻宸智造、钢研极光、未来工场、上海毅速等服务商均拥有数十台甚至上百台的设备用于打印服务。上述这些事例说明,国内的增材制造服务市场正在走向新的高度。    

二、ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测      
ChatGPT确定了关于增材制造的几个关键趋势,这些趋势可能会在新的一年中持续下去,但它也非常清楚的表明,人工智能本身只能帮助我们进行一般观察,而且还没有任何人工智能可以取代人类专家进行分析。这些是ChatGPT认为最相关且可能在2024年持续的趋势:    


  • 采用率不断提高:增材制造一直在稳步增长,其在航空航天、医疗保健、汽车和消费品等各个领域的采用可能会继续增加。


  • 材料的进步:研究人员和公司正在不断开发用于3D打印的新材料,这可以扩大应用范围并提高打印物体的质量。2024年,我们可能会看到更多创新材料的使用。      


  • 更大、更快的打印机:随着技术的进步,3D打印机可能会变得更大、更快、更高效,从而可以在更短的时间内生产更大、更复杂的零件。


  • 可持续性:可持续性是制造业日益受到关注的问题,增材制造行业可能会越来越关注环保材料和工艺。这可能包括回收或生物基材料的发展。


  • 定制和个性化:3D打印的优势之一是能够创建定制和个性化产品。到2024年,我们可能会看到更广泛的行业利用这种能力来满足个人客户的需求。


  • 监管变化:监管机构可能会针对增材制造引入新的法规或标准,特别是在安全和质量至关重要的医疗保健和航空航天等领域。


  • 与其他技术的集成:增材制造可能会继续与人工智能、增强现实和区块链等其他新兴技术集成,以改进设计、监控和供应链管理。


总体来讲,展望未来增材制造作为推动制造业智能化、绿色化发展的一个主旋律,契合我们国家加快推进新兴工业化的方向。对于改变传统制造的理念和模式,助力制造业转型升级,提升产业链、供应链的韧性和安全水平,加快推动我国从制造大国向制造强国迈进,发挥出更多更重要的作用。