瞻觀前沿

一款突破性的歐洲制造的金屬3D打印機已被發(fā)射到國際空間站，這標(biāo)志著金屬3D打印首次在軌道上進行。一臺歐洲制造的開創(chuàng)性金屬3D打印機正在執(zhí)行本周啟動的天鵝座NG-20補給任務(wù)，前往國際空間站(ISS)，該計劃利用歐空局和空中客車公司之間的合作，旨在展示太空制造的潛力。

ESA(歐洲航天局)技術(shù)官員Rob Postema解釋道，在人們對太空制造的興趣日益濃厚的時代，這種打印金屬零件的新型3D打印機代表了世界首創(chuàng)?；诰酆衔锏?D打印機已經(jīng)發(fā)射到國際空間站并在國際空間站上使用，使用塑料材料在打印機頭部加熱，然后沉積以一次一層地構(gòu)建所需的物體。金屬3D打印代表了更大的技術(shù)挑戰(zhàn)，涉及更高的溫度和使用激光熔化金屬。這樣，就必須確保機組人員和空間站本身的安全，而維護的可能性也非常有限。如果成功的話，金屬的強度、導(dǎo)電性和剛性將把太空3D打印的潛力提升到新的高度。

Rob補充道，作為一個技術(shù)示范項目，我們的目標(biāo)是證明金屬3D打印在太空中的潛力，到目前為止，我們已經(jīng)學(xué)到了很多東西，并希望在使太空制造和組裝成為實際方案的過程中學(xué)到更多東西。

ESA 機械部主任 Tommaso Ghidini 指出，太空打印中的金屬3D技術(shù)是一種很有前景的能力，不僅可以支持未來的探索活動，而且還可以通過原位制造、修復(fù)甚至可能為更可持續(xù)的太空活動做出貢獻。空間結(jié)構(gòu)的回收，應(yīng)用廣泛。這包括在軌大型基礎(chǔ)設(shè)施制造和組裝以及地球長期人類居住。這些方面是歐空局即將推出的技術(shù)跨領(lǐng)域計劃的重點關(guān)注點。

圖片來源：空中客車防務(wù)與航天公司

技術(shù)價值觀察

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的上游為原材料及基礎(chǔ)配件，原材料分為金屬專用材料及非金屬專用材料兩大類，是基礎(chǔ)配件及3D打印耗材的原材料。中游為3D打印耗材(金屬粉末、光敏樹脂、工程塑料、陶瓷材料、生物材料等)及3D打印設(shè)備的研發(fā)制造;下游為3D打印服務(wù)及應(yīng)用，3D打印主要應(yīng)用場景于航空航天、模具鑄造、生物醫(yī)療、汽車、軍工等領(lǐng)域。

歐洲制造的金屬3D打印機已被發(fā)射到國際空間站，執(zhí)行本周啟動的天鵝座NG-20補給任務(wù)，標(biāo)志著金屬3D打印首次在軌道上進行。因此，從3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上看，3D打印機處于產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，對航天航空應(yīng)用產(chǎn)生較大影響。

 

宏觀市場洞察

——市場規(guī)模及預(yù)測：全球3D打印市場未來增速達到20%以上的高水平

根據(jù)全球知名3D打印制造平臺3D Hubs數(shù)據(jù)，2020年全球3D打印產(chǎn)品及服務(wù)市場規(guī)模約為126億美元。同時，3D Hubs預(yù)測2020-2023年全球3D打印市場增速達到17%;2023-2025年達到最高23.7%;2025-2026年達到20.4%，到2026年，全球3D打印市場規(guī)模將超過370億美元。

——全國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模

近年來，我國3D打印市場應(yīng)用程度不斷深化，在航空航天汽車、船舶、核工業(yè)、模具等領(lǐng)域均得到了越來越廣泛的應(yīng)用，3D打印技術(shù)已經(jīng)成為航空航天等領(lǐng)域直接制造機修復(fù)再制造的重要技術(shù)手段，在汽車、船舶、核工業(yè)、模具等領(lǐng)域成為產(chǎn)品設(shè)計、快速原型制造的重要實現(xiàn)方式。

得益于3D打印產(chǎn)品逐步規(guī)?；瘧?yīng)用和部分積壓的3D打印設(shè)備需求釋放的帶動，我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加，增加速度要略快于全球整體增速，促使我國3D產(chǎn)業(yè)占全球的比重在不斷增加。2021年中國3D打印市場規(guī)模達到261.5億元，同比增長34.1%。

隨著3D打印產(chǎn)品在已有場景中應(yīng)用規(guī)模進一步擴張，以及新場景、新應(yīng)用的不斷開拓，賽迪預(yù)計未來三年中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將持續(xù)高速增長，但規(guī)模增速將有所回落，三年復(fù)合增長率為24.1%，到2024年，中國3D打印市場規(guī)模達500億元左右。

——汽車、工業(yè)機械與航空航天是主要應(yīng)用領(lǐng)域

3D打印應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，3D打印在下游應(yīng)用行業(yè)和具體用途領(lǐng)域的分布反映了這一技術(shù)具有的優(yōu)勢和特點，同時也反映了這一技術(shù)的局限和在發(fā)展過程中尚需完善的地方。

根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計，在應(yīng)用領(lǐng)域方面，由于工業(yè)機械、汽車制造、航天航空等領(lǐng)域?qū)τ跇?gòu)件質(zhì)量要求、定制化要求較高，因此，我國3D打印應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于工業(yè)機械、汽車制造、航天航空等領(lǐng)域，三者合計占比超過50%，其中工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用占比20%，航空航天應(yīng)用占比18.90%，汽車領(lǐng)域應(yīng)用占比16.00%。

中國3D打印技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與3D打印關(guān)鍵技術(shù)強關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華南和華中地區(qū)，并且以廣東、湖南省為重點發(fā)展區(qū)域，未來布局3D打印技術(shù)及其他效果技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華南、華中地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點關(guān)注廣東省廣州市天河區(qū)、廣東省深圳市龍華區(qū)、湖南省長沙市開福區(qū)所處3D打印的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對于3D打印的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

經(jīng)濟學(xué)人APP資訊組

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