参加 世界3D打印技术产业大会及博览会信息一览及分析

2014-06-22 海通机械龙华 海通机械研究

目前不是我国技术水平能做3D打印设备能规模性赚钱的时候，中国技术人员做的是跟踪研发3D打印设备，但2012年以后国际技术优势厂家stratasys公司推出septicator 3阶段产品不再开放源代码而采用闭源方式后，中国技术人员已难以继续跟踪国际最先技术，但随着国外优势公司14年大量核心专利到期，进口设备和打印材料价格有望明显下降。专家认为2013年全球个人3D打印设备业正在过热期最高点，而全球工业3D打印设备业已穿越低谷期刚进入恢复前期。

 

全球范围看3D应用服务产值比设备+材料产值合计值略高，特别对技术能力较差的中国而言，3D服务尤其值得关注。目前我国创意设计和时尚消费的运用领域采用引入国际先进3D打印设备进行并创造某些运营模式提倡前卫消费开发经营，这里考验的主要是商业模式是否成功，已介入3D服务运营概念的中国上市公司有金运激光。

 

全球3D打印行业产值机设备、材料销售情况：单位（万美元、%）

	工业打印机	工业机占比	个人打印机	个人机占比	设备小计	材料小计	设备+材料	服务产值	全球直接产值
2011	57770	93.54	3990	6.46	61760	21640	83400	87900	171400
11YOY							28.0	30.7	29.1
2012	88840	91.02	8760	8.98	97600				227600
12YOY									32.8
2013									307000
13YOY									34.9

数据来源：《WohlersReport 2012-2014》

全球范围看3D应用服务产值比设备+材料产值合计都高，特别对技术能力较差的中国而言，3D服务尤其值得关注。

 

全球典型下游行业使用3D打印比例统计：

	消费商品和电子	医疗和口腔医学	飞行器
2011年	23.7%	13.6%	9.9%
2012年	20.3%	15.9%	12.1%

2012年统计数据显示：在上述典型下游之外的下游行业是：1、车辆19.5%；2、工业和商用机器10.8%；3、学术研究8.0%；4、政府/军事6.0%；5、建筑3.0%；6、其他6.0%。

数据来源：《WohlersReport 2013》

 

 

国际上优势3D打印设备供应商、技术优势及特色：

1）3D systems ：分辨率高达600dpi，成型尺寸大，全彩，熔融材料高分辨选择性逐层喷射技术，工艺经济性方便性高。（美股公司，已收购BFB等30家公司，http://www.3dsystems.com）美纳斯达克代码：DDD.N，前日收盘价53.34美元,总市值55.2 亿美元，市盈率125.18倍，市净5.92倍。13年总营业收入5.13亿美元，YOY45.18%，净利润0.44亿美元，YOY13.27%。

2）stratasys：FDM技术、逐层喷射、光敏固化，精细度高，能够喷射第二种材料为所需形状提供支撑。（以色列公司，已收购 maker bot和objet，http：//www.stratasys.com）美纳斯达克代码：SSYS.O，前日收盘价102.12美元,总市值50.4 亿美元，市盈率-186.89倍，市净2.02倍。13年总营业收入4.84亿美元，YOY125.05%，净利润-0.27亿美元，YOY-417.44%。

3）MakerBot公司：制造便宜的桌面3D打印机，2010年以后无论是客户群还是比例上均迅速超越“资深玩家”3D Systems和Stratasys，目前是3D Systems 客户群规模的2倍略多。

4）fab@home公司：特色低价家用3D打印机，开源的简易3D打印机设计方案

5）shapeways公司：包括塑料、陶瓷在内的多种材质打印，在线diy设计打印服务

6）RepRap project公司：可自身复制的3D打印机，开源的软硬件技术资料

7）Zcorp公司

8）EOS公司

2014-2015年各优势3D打印设备供应商有包括FDM、SLA、SLS在内的多项核心专利到期

 

 

3D打印设备主要技术流派：

1） 激光束

2） 电子束

3） 等离子弧/离子束

 

3D打印技术流派：

FDM、LOM、SLA、SLS、DMLS、3DP

 

中国航空航天系统内研究院如625所和华南理工大学开发的激光打印装备情况：能开发的仅仅是软件？

核心部件：（光纤）激光器和扫描系统（三维动态聚焦振镜扫描系统）均依靠进口。

软件：扫描路径生成软件和总控软件自主研发。

工作面尺寸小于1400*1400mm，

成型精度200+-0.2或+-0.01%，

扫描速度小于12000mm/s，

送粉方式：单缸或双缸送粉，随时加粉

打印材质：塑料

 

行业上游：目前中国购买3D打印金属原材料价格情况：

人民币元/公斤	进口	国产	用途
不锈钢	300-400	100	应用广泛
钛合金	5000-6000	2000-3000	高端应用：医学、飞机结构件、板材等
高温合金	高端无法进口	1000-3000	高端应用：发动机内叶片、涡轮盘、喷气管等

原材料方面，在某些金属材料（铝、钛等）方面，国内与国外的差距相对较小，是最有希望实现进口替代。尤其是，运用传统减材制造方法，材料平均利用率大概在25%左右；而运用增材制造方法，材料平均利用率要远高于传统制造方法，而某些3D打印用金属粉末价格是普通材料价格的5-8倍，未来如果能进一步降低到3倍以下，则3D打印在材料成本方面是有一定经济型的，有助于生产企业更好利用3D打印技术。专家认为钛材是3D打印最有前途的材料。

存在问题：缺乏统一标准（国外也还没有），比如在球形度、杂质含量、测试条件等方面，目前用户主要就是使用各生产厂商自定的标准。但制定标准方面存在客观的难度：各个领域的要求和实际使用场景不同，难以制定统一的材料标准。

 

行业中游：中国销售3D打印机价格分布：

人民币元/台	桌面级塑料打印机	工业级机塑料打印机	金属材质打印机
价格区间	几千元起步（国产、进口）	数万元（进口）	150万元起步（进口）

低端设备方面：主要指ABS、树脂等材质，运用热熔融方法，桌面级产品，技术门槛较低，前几年国外的专利到期催生出国内大量的3D打印设备厂商，不过绝大部分都是无核心技术，产品的精度、稳定性等方面与国外同类产品存在明显差距。价格较低，最低5000元/以下，国外质量较好的专业级打印机可到几万到十几万、几十万的价格水平。对于个人消费者，购买桌面级打印机的可能性较小。而对于企业与商业用户（用于模型设计、3D打印服务等场合），对质量的要求较高，偏好国外产品。据业内专家介绍，目前市面上在售的3D打印机绝大部分市场份额被国外产品所占据。因此，国产塑料材质3D打印机机会不大。

高端设备方面：主要指运用激光选区烧结方法等方法的金属材质的3D打印机，售价和技术门槛较高，一百多万到几百万每台，生产出的产品可以直接进行实际工业应用，但是仍需不断测试。在某些技术和产品方面，我国已经接近国外同类产品，但总体仍存在一定差距。目前国内能生产此类设备的单位较少，大部分是有科研院校技术背景的单位，未来随着国外此类设备专利的到期，国内可生产的企业数量有望快速增加，但是仍然缺乏拥有自主知识产权的企业，二次开发能力也有限。高端设备打印出来的金属产品应用领域广泛，例如在航空航天、军工、汽车、铸造、模具开发与修复等领域均有应用价值，适合于小批量、多批次、定制化、结构复杂难以用传统方法制造的场合，可以明显提高效率、降低成本，同时更加绿色环保。由于实际工业应用需求的存在，此类设备以后有望获得较大的发展，但目前还未到设备普遍盈利阶段。

国际3D应用开发商：

荷兰3D Hubs公司：从2013年8月开始，在一年之内，从500个3D Hubs打印点增长到了现在全球范围的5,000个点。公司宣布3D Hubs已经进驻了80个国家，其3D打印机网络已经可以让超过7.5亿的人在家附近10英里就可以用到3D打印。

 

在中国3D打印的应用情况：

应用3D打印技术和设备提供3D打印服务，在个人消费方面有较为诱人的前景，但目前尚缺乏有效的业务和盈利模式。云概念、平台化、个性化“社会制造”等均是一些有效的尝试。在医疗领域的应用是一个比较现实和具有诱人前景的方向。具体领域如下：

1）艺术和工业设计创意——可采用进口和国内设备，对强度精度要求不高；

2）人像立体摄影造型——低端采用国内设备，高端采用进口设备，单色打印和彩色打印价格差距近十倍；

3）医学领域应用——主要采用进口3D骨头、膝关节假体、牙齿及牙冠固定桥和舌侧托槽、手术导板等。以国内实际发生的置换一个人两侧髋骨股骨头手术为例，采用进口股骨头的手术费用18-19万元。骨科基本无人采用国内产品，牙科方面有可能采用牙冠固定桥和舌侧托槽等，航天系统625所在这方面技术有一定优势。

4）工业之航空航天等领域的特种零件——网络上展示的多为外资产品，国内有多个专门研究机构研发跟踪。主要作用是：1、轻量化；2、快速成型；3、实现传统加工工艺所不能

 

以金运科技投资的记梦馆人像及艺术创意运营为例：

目前号称各类加盟店、直营店40家，与加盟商交流，实际可能运行的仅10余家加盟店：3代店（20-30平）总投资50-60万（加盟费30万，记梦馆提供展示样品、扫描仪、软件以及业务指导，店面装修等还需投资20-30万），单色打印产品150px199元，250px599元，但多色产品售价将在1000元至几千元不等。由于运营时间有限，目前仅北京1家加盟店实现盈利。14年公司开始在长沙尝试4代店，目前以直营和合作形式，一个4代店需投入180-250万元（120-150平方米），效果需实践检验。加盟商虽然对后期如何跟上记梦棺快速更新的技术标准存在一定疑虑，但该3D产业的经营形式是我们所推崇的发展方向，需要不断改善探究商业模式。

 

中国3D打印产业主要分为三个体系：

1） 学院系：学院系较为集中在北京、西安、武汉、上海等地的航空航天科研院所和大学

2） 供应商系：上海等大型沿海城市发育较好，主要是进口品牌设备代理，打印原材料供应等。

3） 应用系：例如金运激光收购的记梦馆、意造网：www.3DEazer.com，刚刚崭露苗头