3D打印行业报告Word文档格式.docx
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目前3D打印行业表现出来的一些特点与成长期行业相符,如3D打印成型技术趋于稳定(主流技术为FDM、SLA、SLS、SLM等),行业竞争格局较为明朗(美国是3Dsystems和stratasys双寡头,德国是EOS),市场规模快速增长。
行业高速增长可期。
据WohlersReport统计,2014年全球3D打印市场规模约60亿美元,相比2013年同比增长50%,近3年行业复合年均增长率高达27%,预计2016年、2018年和2020年全球3D打印市场规模将分别达到100亿美元、130亿美元和210亿美元,年增长速度达34%。
我国3D打印市场需求潜力同样巨大,2012年中国3D打印市场规模约10亿美元,2013年达到20亿美元,2014年则翻到40亿美元,近三年每年翻一倍,增长速度远远高于全球平均水平,预计2016年将达到百亿元人民币。
显然,无论是国内还是全球市场,3D打印行业在未来数年内都将维持一个高增长。
2、利好信息纷至沓来,把握机会扶摇直上
3D打印行业处于成长期,市场规模稳步攀升,众多利好因素的涌现也将成为3D打印进一步发展的推手。
大众创业、万众创新的经济环境催生无数创业者的模型设计制造需求,与3D打印下游应用领域相吻合;
国家政策持续加码,为3D打印赢得话语权,并将其推向制造业转型的风口浪尖;
核心专利临界点的陆续到来消除技术壁垒,削减制造成本,3D打印市场必将迎来销量高峰。
(1)大众创业、万众创新:
孕育3D打印的温床
国务院总理李克强在2014年提出掀起“大众创业”、“草根创业”新浪潮,形成“人人创新”、“万众创新”新局面,在今年两会上提出把“大众创业、万众创新”打造成推动中国经济继续前行的“双引擎”之一,创新创业已成为我国经济发展的重要推动力。
数据显示,2014全年中关村新创办并有实际经营活动的科技型企业超过1.3万家,是上一年度的2倍多,新创办科技型企业呈现“井喷式”增长,网络创业人数接近1000万人;
2015年,腾讯对中国细分人群创业潜力进行网络调查,在全部近六万名参与调查的网友中,25898人认为自己有较多的创业想法,占比达到45%。
而已经在创业路上的网友占比达到19%,认为自己从来没有过创业想法的网友仅占3%。
大众创业、万众创新的经济环境对于3D打印行业来说无疑是孕育需求的温床。
3D打印技术的特点在于小批量、定制化的完成制造需求,在制造造型复杂的零部件时具备明显技术优势。
对于创业者来说,使用传统工艺制造一个新模型的高成本是其无法承受的,而3D打印的时间成本和价格成本都远远小于传统工艺。
也正是基于以上优势,目前模型设计制造在3D打印下游应用领域中占比较大,而创新创业环境的形成无疑为3D打印市场需求的扩张添上浓墨重彩的一笔。
(2)迎政策红包,3D打印强势升温
近年来,国家政策持续加码,众多利好政策如雨后春笋般涌现,为3D打印的高速发展再添热火。
2015年2月工信部颁布实施《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》,将3D打印升格为国家战略,以全方位产业战略规划的形式推进3D产业良性发展;
2015年5月国务院颁布实施《中国制造2025》,提出的制造强国战略将3D打印推向风口浪尖,其在医疗领域的应用成为官方重点推动内容。
地方政府对3D打印发展充满积极性,近几年也有配套的3D打印鼓励政策落地。
目前主要形成北京、湖北、陕西和江苏4个产业区域集群,其余各地也在政策的号召下加大投入,积极加快产业推进步伐。
陕西省成立3D打印产业技术创新联盟,关注其在医疗、航天等方面的应用;
苏州市设立工业设计与3D打印公共服务技术平台,推进3D打印在当地的发展;
佛山市设立专项研发资金并建立研发中心和产业基地,支持以3D打印为主的装备制造业技术创新。
北京市提出《促进北京市增材制造(3D打印)科技创新与产业培育的工作意见》,致力建成世界知名的3D打印产业基地。
福建省颁布实施《关于促进3D打印产业发展的若干意见》,从产业链多个方面扶持3D产业发展。
(3)关键专利解禁,3D打印推广曙光初现
技术专利是当前3D打印公司最主要的核心竞争力,目前3D打印行业核心专利大都掌握在国外巨头手中,如全球3D打印巨头3Dsystems掌握超过100个不同的打印成型技术,另一3D打印服务巨头Materialise拥有64项专利技术及95项正在申请的专利技术,受制于专利短板,我国3D打印发展一直处于跟随状态。
而自2013年以来,一批核心专利陆续到期,对我国3D打印市场的发展起到极大促进作用。
2011年熔融沉积成型(FDM)3D打印技术专利到期,各类开源FDM打印机厂商如雨后春笋般涌出,充分的竞争不断拉动打印机价格,售价由14000美元降至300美元,市场销量迎来爆发性增长。
2010年全球个人3D打印机(FDM)销量仅为5978台,在技术专利到期的2011年设备销量暴增至24265台,2012年进一步增长到35508台。
众多关键专利的解禁无疑将为3D打印市场注入兴奋剂,提升3D打印的普及度。
二、技术与市场同步驱动,行业竞争渐趋激烈
3D打印产业链上下游涉及三维数据建模、打印耗材、打印设备、技术应用等各环节,其核心技术难度、市场化程度存在一定差异,导致各环节内部的竞争格局也迥然不同。
总的来说,从二维到三维的成型是3D打印的关键技术,直接决定了3D打印机的核心零部件和打印环境要求,各技术间成本、耗材、应用空间的差异明显;
打印材料是不可或缺的伙伴,须与打印技术吻合,并须满足性能和成型的要求;
扫描仪和建模软件是3D打印的起点,生成的模型数据控制设备完成打印任务;
而技术应用是3D打印的市场所在,下游需求拉动整体产业发展。
1、上游模型获取渐趋成熟,打印耗材伴技术而生
(1)3D扫描仪:
扫描技术渐趋成熟,供求增长竞争加剧
扫描技术较成熟,提高精度是关键。
3D扫描仪生成的数字模型可用于工业设计、逆向工程、地貌测量、文物分析等,而用于3D打印仅是其中一个分支。
扫描精度和图像的拼接能力是评价扫描仪优劣的重要指标,3D打印已可实现0.05mm~0.5mm的精度要求,因此三维扫描精度应在此范围以内。
供求同步增长,价格或会降低。
3D扫描仪应用范围的拓展,带领其需求的持续增长,据MarketsandMarkets分析,全球3D扫描市场的销量预计将从2013年的20.6亿美元增长至2018年的40.8亿美元,年均复合增长率(CAGR)为14.6%,其中亚太地区将从5.38亿美元增长值10.8亿美元。
我们认为,随着技术成熟,3D扫描仪的价格将下降,从而再次带动需求增长,将有助于市场整体增长。
国内外竞争者众多,未有明显分化。
目前主要竞争者有FaroTechnologie、柯尼卡美能达、Creaform、DavidScanner、3DDigital、Breuckmann、3DSystems等,国内有先临三维、太尔时代、天津微深、北京恒尚、杭州迅点等。
(2)3D建模软件:
专业民用各显所长,二维转三维需求大
可选软件众多,民用市场涌现小而美应用。
据不完全统计,目前市场上3D建模软件可分为工业设计用、建筑设计用和影视娱乐设计用三大类,其中工业设计类主要有CAD家族的I-DEAS、Pro/engineer、CATIA、SolidWorks、UG、SolidEdge和CAID家族的Rhino和Alias,建筑设计类主要有AutoCADCivil3D、SketchUp、PKPM,影视娱乐设计类有3DSmax、Maya、SolidWorksAnimator、Rhino、Softimage、Houdini、LightWave等。
尤其值得关注的是,伴随这个性化设计浪潮,越来越多非专业人士参与到3D设计,他们更需要易用直观的设计软件,因此在线建模平台TinkerCAD、基于云计算的Onshape、可在iPhone使用的Morphi等不断涌现。
基于平面照片建模,3D转换软件降低数据门槛。
在3D建模软件商已不断对软件学习难度、模型展示直观等方面进行改进的同时,另一类软件则基于2D照片建立3D模型。
目前使用较多的有Autodesk123DCatch、AutodeskMemento、Photofly、北科光大3DCloud云服务平台。
国内使用习惯限制软件商盈利,建模服务或为可行之路。
囿于国内多年形成的软件消费习惯,显然3D建模软件很难依靠软件销售本身来获取盈利。
考虑到国内民用市场潜力大、掌握专业建模知识的人数有限,我们认为提供3D建模的培训或服务是软件商未来的出路。
(3)打印耗材:
塑料线材比价格拼品牌,粉末材料技术门槛高
塑料类耗材为主流,ABS/PLA技术门槛低,价格和品牌或成竞争重点。
受FDM设备销售放量等原因的拉动,塑料类打印耗材以94%的市场占有率高居各类打印耗材首位。
其中ABS和PLA线材是FDM设备的主要耗材,它们的特点是价格便宜(100-200元/kg)、强度较高韧性较好、可选颜色多,PLA更是可降解的再生资源、打印时不挥发不良气味,因此两者在文化创意等领域得到众多消费者的青睐。
目前国内ABS、PLA线材的生产技术成熟已实现出口,并出现了光华伟业(出货量全国第一)、银禧科技、太尔时代、闪铸等多家公司知名公司。
我们预计随着生产商数量的增加,竞争愈加激烈,价格优势或品牌知名度会成为ABS、PLA线材优势所在。
其次,适用于SLS设备的尼龙粉末在成型表面效果、性能稳定等方面有突出优势,但对分子分布、粉末均匀度有很高的要求,国内只有华曙高科一家可实现量产。
再次,塑料类耗材还包括用于SLA设备的光敏树脂,但国内合格生产商不多,基本依靠国外进口。
金属类耗材生产难度高,技术突破有望带动耗材国产化。
相比占领市场绝大半江山的塑料耗材,据MorganStanley的报告,2013年全球金属类耗材消费量占比仅为6%。
现已投入使用的金属类耗材主要有氧化铝、不锈钢、钛合金、纯银、黄金等,并多以粉末形态为SLS、SLM、EBM等设备所用。
目前国内有少数几家公司(如银邦股份、金钼股份等)能实现金属粉末材料的量产,但产品的成分纯度和粉体光滑度等较进口产品有一定差距,且缺乏行业标准;
因此在医学等领域的应用一般依赖进口耗材,对国内厂商造成较大冲击。
此外,金属材料未来也可能以丝材形式作为打印耗材,如南风股份的重型金属3D打印研发成果。
生物医疗类耗材分活性与非活性材料,尚处于市场培育期。
狭义的生物医学材料应仅包含活性材料,即各类细胞、干细胞,目前尚在科研阶段,国内外均未正式用于临床,因而暂不存在产业竞争问题;
而广义的医学材料包括非活性材料,一般用于打印解剖模型、植入假体、矫正托槽、手术导板等医疗器械,涉及塑料或金属打印耗材,前两点已进行分析,在此不再赘述。
2、中游三大系统打印设备,致力定制化增材制造
3D打印设备与成型技术密不可分,按打印耗材的物理形态可将打印技术划分为液体材料增材制造系统、固体材料增材制造系统和粉末材料增材制造系统三大类。
以下我们针对较常见的5类技术设备进行竞争格局分析:
(1)FDM:
桌面机不争的主角,价格角斗彰显品牌价值
FDM(FusedDepositionModeling,热熔式叠加成型)技术,发明人是美国的ScoutCr
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