一、行業概況

3D打印設備，又稱增材制造設備，與傳統的減材制造(如切削加工)不同，它基于離散-堆積原理，依據三維模型數據，通過將材料逐層堆積的方式制造物體。其工作過程通常是先利用計算機輔助設計(CAD)軟件創建三維模型，然后將模型切片處理，轉化為打印機可識別的指令，最后由3D打印設備按照指令，將材料一層一層地堆積起來，最終形成三維實體。

3D打印技術的起源可追溯到20世紀80年代。1986年，查爾斯.W.赫爾(CharlesW.Hull)發明了立體光固化成型法(SLA)，并獲得專利，這被視為現代3D打印技術的開端。此后，3D打印技術不斷發展，出現了多種成型工藝，如熔融沉積成型(FDM)、選擇性激光燒結(SLS)、選擇性激光熔化(SLM)、電子束熔化(EBM)等。每種工藝都有其獨特的特點和適用材料，FDM工藝常用的材料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)等塑料，成本較低，適合桌面級3D打印機，常用于創意設計、教育等領域;SLS和SLM工藝則主要用于金屬材料的打印，能夠制造出復雜的金屬零部件，在航空航天、汽車制造等高端制造業中應用廣泛。

3D打印設備按應用領域可分為工業級3D打印設備和消費級3D打印設備。工業級3D打印設備通常具備高精度、高穩定性和大尺寸打印能力，能夠滿足工業生產對零部件制造的嚴格要求，價格較高，一般在數萬到數百萬不等;消費級3D打印設備則側重于個人創意、教育和小型產品制造，價格相對親民，通常在幾百到數千元之間，操作簡單，適合普通消費者和教育機構使用。

二、市場現狀

根據中研普華產業研究院撰寫的《“十四五”3D打印設備行業發展形勢研究及“十五五”規劃期內企業投資趨勢預測》顯示：

目前，全球3D打印設備市場呈現出快速增長的態勢。全球3D打印設備的市場規模在2023年達到76.3億美元，同比增長4.66%;2023年全球3D打印服務的市場規模為124億美元，同比增長為15.56%。得益于制造業對3D打印技術的認可度不斷提高，以及3D打印技術在醫療、建筑、文化創意等領域的應用不斷拓展，預計未來3D打印設備市場規模持續擴大。

圖表：全球3D打印服務與設備市場規模

數據來源：Wohlers，中研普華產業研究院整理

從市場競爭格局來看，全球3D打印設備市場競爭激烈，呈現出多元化的競爭態勢。國際上，3DSystems、Stratasys等企業憑借其先進的技術、豐富的行業經驗和強大的品牌影響力，在高端市場占據領先地位。3DSystems公司擁有多種3D打印技術和廣泛的材料選擇，能夠為客戶提供全面的3D打印解決方案，在航空航天、醫療等領域擁有眾多客戶;Stratasys則在FDM工藝和聚合物材料打印方面具有優勢，其產品廣泛應用于汽車、電子、消費品等行業。國內企業如聯泰科技、先臨三維、鉑力特等近年來發展迅速，在中低端市場具有一定的競爭力。聯泰科技在光固化3D打印設備領域技術領先，產品性能優良;先臨三維專注于3D數字化及3D打印設備，在齒科、教育等領域市場份額較高;鉑力特則在金屬3D打印設備方面表現突出，為航空航天等領域提供定制化的打印服務。

在應用領域方面，工業制造是3D打印設備最大的應用市場之一。在航空航天領域，3D打印技術能夠制造出復雜的輕量化零部件，如發動機葉片、支架等，減輕飛機重量，提高燃油效率;在汽車制造領域，3D打印可用于制造汽車原型、模具以及個性化零部件，縮短產品研發周期，降低生產成本。醫療領域也是3D打印設備的重要應用場景，通過3D打印可以制造出個性化的醫療器械，如義齒、假肢、植入物等，滿足患者的特殊需求;在建筑領域，3D打印技術可用于打印建筑模型、建筑構件，甚至整座房屋，提高建筑施工效率，降低勞動強度。此外，3D打印設備在教育、文化創意、珠寶設計等領域也有廣泛應用，為這些行業帶來了新的發展機遇。

圖表：全球3D打印市場的重要應用領域分布(2023)

數據來源：Wohlers Report 2024，中研普華產業研究院整理

三、行業發展趨勢

技術創新與突破：未來，3D打印設備將在技術方面不斷創新和突破。在打印精度上，隨著光學、機械和控制技術的發展，3D打印設備將能夠實現更高的精度，滿足對微小零部件制造的需求;在打印速度上，通過優化打印算法和設備結構，提高材料堆積速度，縮短打印時間。同時，新的打印工藝和材料也將不斷涌現。例如，多材料3D打印技術將得到進一步發展，使打印設備能夠同時使用多種不同材料進行打印，制造出具有多種功能的復雜物體;生物3D打印技術將在醫療領域取得更大突破，能夠打印出具有生物活性的組織和器官，為醫學研究和臨床治療帶來革命性變化。

智能化與自動化：隨著人工智能、物聯網等技術的發展，3D打印設備將朝著智能化和自動化方向發展。智能化的3D打印設備能夠實現自動校準、故障診斷、遠程監控等功能，提高設備的穩定性和可靠性。通過物聯網技術，3D打印設備可以與其他設備和系統進行連接，實現數據共享和協同工作，構建智能化的生產制造體系。例如，在工業生產中，3D打印設備可以與自動化生產線無縫對接，根據生產需求自動打印零部件，提高生產效率和靈活性。

應用領域拓展：3D打印設備的應用領域將進一步拓展。除了現有的工業制造、醫療、建筑等領域，3D打印技術還將在新能源、農業、國防等領域發揮重要作用。在新能源領域，3D打印可用于制造電池電極、燃料電池部件等，提高能源轉換效率;在農業領域，可打印農業機械零部件、灌溉系統等，促進農業現代化發展;在國防領域，3D打印能夠實現零部件的快速制造和維修，提高軍事裝備的保障能力。此外，隨著3D打印技術的普及和成本降低，個人消費市場也將成為新的增長點，如個性化的家居用品、玩具、藝術品等都可以通過3D打印實現。

產業生態完善：未來，3D打印設備行業將構建更加完善的產業生態。一方面，設備制造商將加強與材料供應商、軟件開發商、應用服務商等的合作，形成完整的產業鏈，共同推動3D打印技術的發展和應用。例如，材料供應商將根據3D打印設備的需求，開發更多高性能、多樣化的打印材料;軟件開發商將不斷優化3D建模和切片軟件，提高操作的便捷性和打印效果。另一方面，行業標準和規范將逐步完善，促進市場的健康發展。隨著3D打印技術在各個領域的廣泛應用，制定統一的行業標準和規范，對于保證產品質量、保障用戶安全、促進市場競爭具有重要意義。

欲了解更多行業的市場數據及未來行業投資前景，請點擊查看中研普華產業研究院報告《“十四五”3D打印設備行業發展形勢研究及“十五五”規劃期內企業投資趨勢預測》。