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2021-2025年中國3D打印產業影響因素分析

2021-2025年中國3D打印產業影響因素分析

一、有利因素

(一)政策支持

2020年3月,國家標準化管理委員會、工信部、科技部、教育部等六部門印發《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》,提出到2022年,立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立。此外,推動2-3項我國優勢增材制造技術和標準制定為國際標準,增材制造國際標準轉化率達到90%,增材制造標準國際競爭力不斷提升。

《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》的發布,對國內3D打印企業有多重利好。首先,行業標準化有利于淘汰落后技術和產能,提升行業整體水平,從而提升國內3D打印競爭力,使行業發展走上正確的軌道。其次,中國增材標準化委員會接軌國際標準,并實現國際標準轉化率90%的目標,將提升國內3D打印產業話語權,使國內技術、專利等知識價值在國際上發揮更大的影響力,促進國內企業走向全球市場。再次,政策和資金傾斜將給國內3D打印企業形成正向推力,吸引外資、風投進入國內市場,使中小型企業尤其是3D打印領域創業企業加速發展,快速成長為行業的領軍企業。最后,行業標準的確立將加速人才培養體系建設,從高等職校到大專院校、研究機構培養一批增材專業技術工人和科研人才,促進3D打印產業規模化普及,加快技術和應用成熟。

2020年3月3日,科技部、發展改革委、教育部、中科院、自然科學基金委關于印發《加強“從0到1”基礎研究工作方案》的通知,里面包括3D打印和激光制造、人工智能等重大領域。《方案》提出,國家科技計劃突出支持關鍵核心技術中的重大科學問題。面向國家重大需求,對關鍵核心技術中的重大科學問題給予長期支持。其中3D打印被列為重點支持的對象。

(二)未來應用前景廣闊

目前,3D打印的應用領域很廣泛,主要集中在消費進行電子、工業生產器械、汽車、航空、醫療、建筑、科研等領域,在教育、服飾、廣告、手辦、工業制造、原型開發、模具、文物修復等眾多行業中也都有應用。

3D打印作為一種增材制造技術,上游取決于材料,有別于傳統生產工藝流程,基本上解決了材料問題是萬物皆可打印。因此,未來,3D打印還將運用到更多的領域、更多的研究及實際應用中。

(三)數字化轉型為3D打印服務市場帶來機遇

1、3D打印的每一個環節都可以打通數字接口,國家對5G、工業互聯網等數字基礎加速建設的趨勢,會給3D打印服務市場帶來發展的紅利。若3D打印服務商主動轉型數字化,以保證商業競爭的優勢:低成本、高效率。3D打印將是一個資本、技術密集型產業,工人越來越少,高度自動化。

2、個體消費的升級、定制化給3D打印帶來了巨大的市場潛力。客戶訂購前首先看到的是數字模型,確定下單后,3D打印服務商再打印,真正實現C2M模式。

3、3D打印的本質是數字制造,而短期波動或發展規律對傳統制造的沖擊,將迫使傳統制造業改善生產設計流程、采用新技術,同時品牌商也會改變策略,以更符合數字化、定制化的技術去開發制造新產品,3D打印將是唯一首選。

二、不利因素

(一)3D打印技術不適合批量制造

對于標準產品的加工,3D打印的規模效益不如傳統的加工方式。相比傳統的加工方式來說,3D打印制造過程中的固定成本更少(或者說3D打印本身省了一部分的固定成本),這導致在規模化生產標準產品時,3D打印制造的邊際成本下降不如傳統的加工方式。舉例來說,當使用傳統的注塑的方式加工一個橡膠零部件,所使用的模具屬于固定成本,由于產品是標準化的,批量加工該零部件時,每個零部件分攤的該項固定成本就變小了,如果利用該模具加工的零件趨向于無限多,則每個零部件均攤的成本趨近于0;而如果利用3D打印加工該零部件,不需要用到任何模具,因此即使用該技術批量加工完全相同的零部件,也不存在均攤的固定成本降低的情況。此外,一般情況下,對于標準產品的批量制造來說,模具鑄造的時間成本低于3D打印。從這個角度也能說明,3D打印技術更適合定制化的、非批量生產的物品,以及無法攤薄固定成本的環節,例如零部件的研發環節,因為它直接減少了無法攤薄的固定成本。

(二)可用原材料種類有限

目前,3D打印技術能加工的材料種類不如傳統加工方式多,主要有兩個原因,一是由于對于性質不同的原材料,往往使用的設備原理有所不同,因此可以使用的原材料種類的開發,受限于對應的設備研發進展;二是由于3D打印的原材料往往需要特定的形態,例如金屬3D打印常使用金屬粉末作為原材料,且對金屬粉末的均勻度、含氧量、顆粒大小等都有所要求,相對于型材來說,粉末的加工難度更高,且相應的產業鏈尚不如傳統材料那樣廣泛而龐大。對于利用ABS塑料、光敏樹脂等非金屬進行的打印來說,目前市場上已經有比較多的原材料供應商,原材料的成本已經不是制約該技術發展的瓶頸;但對于金屬、高端聚合物材料來說,由于供應產能的限制,價格仍然比較昂貴。(三)人才短缺問題嚴重

近年來,3D打印技術不斷發展,行業規模不斷擴大,但行業人才供給明顯不足,人才短缺的難題始終困擾著行業更進一步。

1、人才缺口巨大

由于3D打印產業的快速發展和廣闊的市場前景,企業對專業人才需求旺盛。目前我國3D打印專業人才缺口超千萬,制造業對3D打印應用人才需求最大。

2、人才來源途徑少

目前3D打印從業人士,主要來自于職業院校、技工院校的相關專業畢業生,以及相近的其他行業人士轉行。

3、從業者需要再培訓

3D打印從業人士入職企業后,普遍需要再培訓、再就業、再實踐。

4、中高級人才稀缺

機械行業指導委員會提供了最新制造業人才供需報告,增材制造專業的職位有部分供需兩旺,但整體人才供給明顯不足,有經驗的中高級人才極為匱乏。

2021-2025年中國3D打印產業市場規模預測

2018年,我國3D打印產業市場規模達到120.1億元;2019年,我國3D打印產業市場規模達到157.5億元。

我們預計,2021年我國3D打印產業市場規模將達到273億元,未來五年(2021-2025)年均復合增長率約為26.59%,2025年將達到701億元。

圖表 中投顧問對2021-2025年中國3D打印產業市場規模預測

數據來源:中投產業研究院

來源:中投網
編輯:GY653

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