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- 發(fā)表時(shí)間：2019-06-21 10:43:05
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3D打印材料是3D打印產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一部分，3D打印材料技術(shù)水平直接影響到3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，國(guó)家層面對(duì)我國(guó)3D打印材料行業(yè)重視程度不斷加深，基本形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。
3D打印材料上游為基礎(chǔ)材料供應(yīng)以及初加工，例如有色金屬行業(yè)、橡膠加工行業(yè)、塑料加工行業(yè)、陶瓷加工行業(yè)等，為3D打印材料提供符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料。
中游產(chǎn)業(yè)為3D打印材料產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的一環(huán)，通過(guò)各種技術(shù)手段對(duì)原材料進(jìn)行加工，使其成為符合3D打印標(biāo)準(zhǔn)的3D打印材料，目前主流的3D打印材料有金屬粉末材料、光敏樹(shù)脂材料、光固化樹(shù)脂材料、生物材料、工程塑料材料以及非金屬類(lèi)材料等等。
普銳特科技研發(fā)的聚酰亞胺耐高溫光敏樹(shù)脂材料是最新開(kāi)發(fā)適配于光固化設(shè)備的新材料。該材料可在240℃高溫下長(zhǎng)期使用，具有高耐熱性能，熱分解溫度400℃以上，耐疲勞性好、耐沖擊、耐磨損、有自潤(rùn)滑性、環(huán)境穩(wěn)定性佳。可應(yīng)用于航空航天零部件如發(fā)動(dòng)機(jī)以及燃油系統(tǒng)、變速箱、活塞環(huán)密封圈、軸瓦、軸承保持架、軸套、閥片和剎車(chē)片等，在汽車(chē)、航空航天、微電子等高技術(shù)裝備領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
下游產(chǎn)業(yè)為3D打印制造，隨著技術(shù)的進(jìn)步，3D打印制造應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛，應(yīng)用在工程機(jī)械、航空航天、生物醫(yī)藥、汽車(chē)制造等領(lǐng)域。
3D打印材料的上游產(chǎn)業(yè)有多年的發(fā)展歷史，形成了較為成熟的原材料供應(yīng)體系，上游行業(yè)公司數(shù)量眾多，產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，市場(chǎng)趨于完全競(jìng)爭(zhēng)，可以為3D打印材料行業(yè)發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)，較為有代表性的公司為有色金屬行業(yè)的中國(guó)鋁業(yè)、山東黃金、銅陵有色、寶鈦股份等;橡膠行業(yè)的海南橡膠、中化國(guó)際、雙箭橡膠、黃海橡膠等。
金屬粉末類(lèi)3D打印材料和光固化樹(shù)脂類(lèi)3D打印材料為目前我國(guó)3D打印行業(yè)中較為常用的3D打印材料，目前，此兩類(lèi)材料領(lǐng)域公司數(shù)量較多，有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，助力我國(guó)3D打印行業(yè)的發(fā)展，代表性的公司有金屬粉末類(lèi)材料的中航邁特、蘇州英納特、融天航空、賽隆金屬等;光固化樹(shù)脂的上海聯(lián)泰、珠海西通、塑成科技、東莞智維等。
近幾年來(lái)，中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，3D打印材料作為3D打印行業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)也隨之水漲船高，與普通材料不同的是，3D打印材料需要應(yīng)用特有的技術(shù)進(jìn)行制備，來(lái)滿(mǎn)足3D打印產(chǎn)品及3D打印設(shè)備對(duì)材料的特殊要求。市場(chǎng)上主要的3D打印材料有ABS塑料材料、PLA材料、橡膠類(lèi)材料、金屬粉末材料、陶瓷材料以及最近幾年新推出的復(fù)合型石膏粉末、環(huán)氧樹(shù)脂、蠟制材料等。
多方因素助力行業(yè)發(fā)展 我國(guó)3D打印材料行業(yè)發(fā)展前景廣闊
中國(guó)3D打印材料行業(yè)是隨著3D打印在全球范圍內(nèi)的逐漸發(fā)展以及在中國(guó)運(yùn)用而開(kāi)始興起的，雖然起步較晚，但是由于下游市場(chǎng)的需求巨大，刺激著中國(guó)3D打印材料行業(yè)的發(fā)展，加上多方因素共同助力，我國(guó)3D打印材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。
在政治環(huán)境上，國(guó)家對(duì)于3D打印材料等新材料行業(yè)的重點(diǎn)支持?！吨袊?guó)制造2025》、《"十三五"材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》和《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》等政策的出臺(tái)，為我國(guó)3D打印材料的發(fā)展提供了保障。在經(jīng)濟(jì)環(huán)境上，傳統(tǒng)制造業(yè)急需轉(zhuǎn)型，發(fā)展3D打印是智能制造的有效途徑。傳統(tǒng)制造業(yè)在近年來(lái)的發(fā)展較為緩慢，不斷提高的人力資本和技術(shù)的更替讓許多傳統(tǒng)制造業(yè)苦不堪言。而3D打印則是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的一種有效方式，隨著這些行業(yè)對(duì)于3D打印的需求越來(lái)越多，3D打印行業(yè)的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越快，作為3D打印的上游行業(yè)，3D打印材料的市場(chǎng)廣闊，引起了國(guó)內(nèi)外大批公司的進(jìn)入。
在社會(huì)環(huán)境上，人力和原材料成本的提升，制造業(yè)急需新型的生產(chǎn)方式提高效益和效率。3D打印由于國(guó)外材料價(jià)格太貴，國(guó)內(nèi)材料質(zhì)量較差等原因，應(yīng)用領(lǐng)域較少，而隨著中國(guó)人力和原材料成本的提升，一些制造業(yè)不得不尋求轉(zhuǎn)型。這為中國(guó)3D打印材料的發(fā)展提供一定的市場(chǎng)基礎(chǔ)。在技術(shù)環(huán)境上，國(guó)外3D打印相關(guān)專(zhuān)利陸續(xù)到期，研究團(tuán)隊(duì)可以很好的將可研轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)價(jià)值。3D打印材料的技術(shù)門(mén)檻較高，而直至最近幾年，由于國(guó)外3D打印相關(guān)專(zhuān)利陸續(xù)到期，中國(guó)3D打印行業(yè)才開(kāi)始真正的發(fā)展起來(lái)，國(guó)外技術(shù)的擴(kuò)散，促使國(guó)內(nèi)3D打印材料行業(yè)的發(fā)展加速。
上層建筑對(duì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的發(fā)展具有良好的指導(dǎo)作用和促進(jìn)作用，我國(guó)3D打印材料的飛速發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家政策的扶持和指導(dǎo)。2015年《中國(guó)制造2025》將生物3D打印技術(shù)列入重點(diǎn)扶持領(lǐng)域之一，隨后出臺(tái)了《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》、《重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品進(jìn)口關(guān)鍵零部件、原材料商品目錄》、《國(guó)家支持發(fā)展的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品目錄》、《增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》等對(duì)3D打印材料行業(yè)起推動(dòng)作用的政策，這些政策從制定行業(yè)發(fā)展目標(biāo)、給予財(cái)政補(bǔ)貼、列入重點(diǎn)領(lǐng)域等方面對(duì)3D打印材料行業(yè)的發(fā)展給予支持。
中國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模保持高速增長(zhǎng)
我國(guó)3D打印行業(yè)迅速發(fā)展，近5年來(lái)始終保持25%以上增速，2017年中國(guó)3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為16.7億美元元，2018年預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)到20.9億美元元。3D打印行業(yè)的快速發(fā)展，帶來(lái)3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ?D打印技術(shù)和3D打印材料提出了新的需求。
由于需求+政策的雙重刺激，中國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模保持高速增長(zhǎng)，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)3D打印材料行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資策略規(guī)劃報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012-2017年，中國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模始終保持35%以上的速度增長(zhǎng)，由2012年的2.6億元增長(zhǎng)至2017年的29.92億元，預(yù)計(jì)2018年，中國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)達(dá)到40億元，增速繼續(xù)保持在35%以上。
中國(guó)3D打印材料市場(chǎng)增速快于3D打印行業(yè)增速
從3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模占3D打印市場(chǎng)規(guī)模的比重來(lái)看，3D打印材料的比重逐漸上升，從2012年的25%上升至2017年的27.6%，預(yù)計(jì)2018年占比進(jìn)一步增大，達(dá)到28.60%。市場(chǎng)比重不斷增加，說(shuō)明我國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模增速要稍快于我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模增速，也側(cè)面反映了3D打印材料產(chǎn)業(yè)在整個(gè)3D打印行業(yè)的地位愈發(fā)重要。
機(jī)械航天領(lǐng)域應(yīng)用最多，金屬、塑料類(lèi)占據(jù)主流
在應(yīng)用領(lǐng)域方面，由于工業(yè)機(jī)械、汽車(chē)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(guó)3D打印材料下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中于工業(yè)機(jī)械、汽車(chē)制造、航天航空等領(lǐng)域，2018年上半年，3D打印材料主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械、航空航天和汽車(chē)領(lǐng)域，三者合計(jì)占比超過(guò)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(chē)領(lǐng)域應(yīng)用占比16.00%。
由于3D打印材料的下游應(yīng)用主要為裝備制造業(yè)，因此應(yīng)用的3D打印材料主要為金屬類(lèi)材料，包括鈦合金、鋁合金、不銹鋼及其他金屬材料，金屬類(lèi)材料合計(jì)占比超過(guò)40%;另外，工程塑料ABS、尼龍、PLA等主流3D打印材料占比也在10%以上。
中國(guó)3D打印材料行業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)分析
前國(guó)內(nèi)3D打印材料的基礎(chǔ)研究、材料的制備工藝以及產(chǎn)業(yè)化方面與國(guó)外相比存在相當(dāng)大的差距，國(guó)內(nèi)有能力生產(chǎn)3D打印材料的企業(yè)很少，主要依賴(lài)進(jìn)口，這就造成了3D打印產(chǎn)品成本較高，影響了其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程?？傮w來(lái)看，我國(guó)國(guó)內(nèi)3D打印材料行業(yè)擁有浙產(chǎn)業(yè)規(guī)?；潭容^低、專(zhuān)用材料發(fā)展滯后、高端材料需要進(jìn)口和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全等問(wèn)題。
中國(guó)3D打印材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析
2018年，全球共有100余種新型3D打印材料面世。3D打印材料種類(lèi)的增多，使得3D打印技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域多，可應(yīng)用3D打印技術(shù)制造的產(chǎn)品種類(lèi)更豐富，極大程度的推動(dòng)了3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。3D打印材料種類(lèi)的增多，推動(dòng)了3D打印市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)張;同時(shí)，3D打印材料技術(shù)的發(fā)展，使得3D打印材料的成本逐漸降低，從而使更多的3D打印技術(shù)能夠向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)變，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展。
2018年，我國(guó)也有新型3D打印材料問(wèn)世，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種“剛?cè)岵?jì)”的高分子新材料，解決了機(jī)械強(qiáng)度與自修復(fù)性能之間的平衡難題，材料的性質(zhì)可以根據(jù)溫度變化而變化，新材料有望在醫(yī)用外固定支架和3D打印等領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。
目前我國(guó)3D打印材料生產(chǎn)較為落后，多數(shù)3D打印材料還依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口，《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》提出到2020年，要實(shí)現(xiàn)80%以上材料國(guó)產(chǎn)化，3D打印材料市場(chǎng)將會(huì)面臨巨大的發(fā)展空間，需求端提出新要求，推動(dòng)3D打印材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷發(fā)展。
隨著國(guó)家相應(yīng)支持政策的不斷出臺(tái)和中國(guó)國(guó)內(nèi)材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，中國(guó)3D打印材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)保持飛速增長(zhǎng)勢(shì)頭，成本也將逐漸下降，使得3D打印技術(shù)脫離孤島，可以更多的應(yīng)用于下游領(lǐng)域中。未來(lái)我國(guó)3D打印材料行業(yè)將會(huì)呈現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化程度越來(lái)越高;高性能金屬粉末材料占比加大;醫(yī)藥、航空、汽車(chē)等領(lǐng)域發(fā)展更快等趨勢(shì)。
