增材制造(3D打印)行业竞争格局及产业链分析(附报告目录)

增材制造(3D打印)行业竞争格局及产业链分析(附报告目录)

1、增材制造(3D打印)行业产业链分析

增材制造又称“3D打印”,是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术,集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术,是先进制造业的重要组成部分,是国家间科技竞争的战略制高点。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2020-2026年增材制造(3D打印)行业全景调研与投资前景预测报告》

原理:以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成形系统,将三维实体变为若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成形,制造出实体产品。增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工,解决同类型零部件难以加工难题。

产业链:上游涵盖三维扫描设备、三维软件、增材制造原材料类及3D打印设备零部件制造等企业,中游以3D打印设备生产厂商为主,大多亦提供打印服务业务及原材料供应,在整个产业链中占据主导地位,下游行业应用已覆盖航天航空、汽车工业、船舶制造、能源动力、轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意、建筑等各领域。增材制造经过三十多年的发展,已经形成了一条完整的产业链。

增材制造(3D打印)行业产业链分析

增材制造(3D打印)行业竞争格局及产业链分析(附报告目录)

资料来源:普华有策市场研究中心

(1)3D打印产业链上游

3D打印产业链上游主要包括3D建模工具和原材料。其中,3D建模工具包括3D建模软件、3D建模扫描仪和3D模型数据平台。与此相对应,聚集在产业链上游的企业包括三维软件开发商以及耗材生产商等。增材制造原材料主要包括金属增材制造材料、无机非金属增材制造材料、有机高分子增材制造材料以及生物增材制造材料等几类。

(2)3D打印产业链中游

增材制造设备是牵动增材制造行业发展的关键之一。增材制造设备可分为桌面级打印机和工业级打印机。近年来随着国外桌面级打印机相关专利保护到期,技术壁垒下降,国内桌面级打印机厂家数量急剧增长,新进企业增多,加大了国内桌面级增材制造市场的竞争程度。与桌面级打印机市场相比,工业级打印机技术壁垒高,资本投入大,一直以来发展较为缓慢,但当前工业级增材制造产业受到国家政策大力支持,整个市场目前已开始呈现快速增长形势。3D打印的核心专利大多被设备厂商掌握,因此在整个产业链中占据主导地位,这些设备生产厂商大多亦提供打印服务业务,近年来,3D打印行业整合加剧,通过并购3D打印软件公司、材料公司、服务提供商等,设备生产企业转变为综合方案提供商,加强了对产业链的整体掌控能力。

(3)3D打印产业链下游

增材制造技术的下游应用以航空航天、军工、船舶工业、核工业、汽车工业、轨道交通及医疗为主。目前该技术在下游行业的应用方式主要分为直接制造、设计验证和原型制造。直接制造是指根据三维模型,直接用增材制造技术生产最终产品,具有产品定制性强与产品精度硬度高的特点,是未来增材制造技术的主要发展趋势。与传统制造相比,采用增材制造技术进行设计验证及原型制造,可节约时间与经济成本。此外,增材制造在维修领域也具有市场,使用增材制造技术不仅能简化维修程序,还可实现传统工艺无法实现的高还原度与制造材料原型匹配的功能。

2、我国3D打印市场增长潜力较大

经过三十多年发展,增材制造产业正从起步期迈入成长期,呈现出加速增长的态势。预计到2025年全球增材制造产业可能产生高达2,000-5,000亿美元经济效益。

中国增材制造行业相对欧美国家起步较晚,在经历了初期产业链分离、原材料不成熟、技术标准不统一与不完善及成本昂贵等问题后,当前中国增材制造已日趋成熟,市场呈现快速增长趋势。2015-2019年我国增材制造产业规模年均增速超过30%,高于全球增速近10个百分点,预计未来几年,还将保持高速增长的态势。

3、增材制造(3D打印)竞争格局

(1)国家层面

当前,全球3D打印市场主要集中在北美、欧洲和亚太地区三个地区。这三个地区的3D设备累计装机量占到了全球的95%,其中四成在北美(美国为主),欧洲和亚太地区各占近三成。美国、中国、日本和德国四个国家累计装机量排名前列。

全球增材制造产业已基本形成了美、欧等发达国家和地区主导,亚洲国家和地区后起追赶的发展态势。美国率先将增材制造产业上升到国家战略发展高度,引领技术创新和产业化。欧盟及成员国注重发展金属增材制造技术,产业发展和技术应用走在世界前列。俄罗斯凭借在激光领域的技术优势,积极发展激光增材制造技术研究及应用。日本全力振兴增材制造产业,借助增材制造技术重塑制造业国际竞争力。

(2)企业层面

3D打印行业内部的竞争主要分为技术之间的竞争和公司之间的竞争。行业发展初期,各项技术独立发展,市场也相对独立,企业之间不存在竞争关系。随着技术的发展,应用面扩大,不同技术之间开始竞争。当行业整合加剧,单一技术企业数量减少,技术间的竞争逐渐转变为少数拥有多项技术的企业之间的竞争。目前3D打印行业内部的竞争主要集中在设备厂商之间,这些设备厂商同时也提供3D打印的相关服务。2018年,从市场份额来看,Stratasys和3D Systems仍保持前两名。

金属和非金属是3D打印材料的两个主要分类,分别对应不同的打印原理和技术。美国企业多集中在非金属材料领域,欧洲企业多集中在金属材料领域。2017年度,全球专业级3D打印设备出货量排名前三的公司都以非金属3D打印为主。其中美国Stratasys和3DSystems两家公司的出货量占行业的近七成。EOS、Concept Laser(被GE增材公司收购)、SLM Solutions、Arcam(被GE增材公司收购)、Phenix Systems(被3DSystems收购)、铂力特等为主要的金属3D打印设备厂商。由于金属3D设备单价远高于非金属,因此出货量方面不及非金属3D设备。受专利到期等因素影响,非金属3D打印行业竞争逐渐加剧,设备价格出现下降趋势。相比之下,金属3D设备的价格仍维持在较高的水平。铂力特专注于金属增材制造领域,除铂力特外,该领域的主要企业如下:

1)德国EOS

德国EOS成立于1989年,是金属和高分子材料工业3D打印的领导者。EOS公司现在已经成为全球 最大的金属增材制造设备提供商,产品类型覆盖增材制造设备、打印服务、材料、工艺和咨询服务等。

2)德国SLM Solutions

德国SLM Solutions集团是世界 领先的金属激光增材制造设备生产商及服务提供商,法兰克福上市公司。一直以来SLM专注于选择性激光熔化(SLM)相关的高新技术研发及产业化,公司同时也是该技术领域的先驱之一,为客户提供具有高自由度形态部件的设计和制造方法,适用于个性化定制及批量的部件生产,产品类型覆盖增材制造设备、原材料、打印及软件服务。

3)美国GE增材

GE通过全球并购实现从增材制造应用向增材制造装备及服务供应商转变。GE公司2010年开始布局增材制造技术,通过不断并购实现从增材制造用户方到服务提供方的转变。2016年,GE公司成功收购瑞典Arcam公司和德国Concept Laser公司,成为金属增材制造领域的佼佼者,并在航空发动机领域实现了增材制造零部件的规模化应用。

4)美国3D Systems

3D Systems成立于1986年,纽约证券交易所上市企业,全球销售规模最大的3D打印解决方案供应商,提供“从设计到制造”全套增材制造解决方案,包括3D打印机、打印材料、打印服务和云计算按需定制部件。主要技术路线包括材料挤出、激光烧结、光固化成形及3DP等多种,可选材料包括塑料、金属、陶瓷等多种。

5)雷尼绍公司(Renishaw)

雷尼绍是世界 领先的工程科技公司之一,在精密测量和医疗保健领域拥有专业技术。公司向众多行业和领域提供产品和服务,从飞机引擎、风力涡轮发电机制造,到口腔和脑外科医疗设备等。此外,公司是英国唯一一家设计和制造工业用金属增材制造设备的公司,产品覆盖增材制造设备、金属粉末材料、辅助设备和软件及专业打印和技术服务

咨询等。

6)杭州先临三维

杭州先临三维成立于2004年,专注3D数字化与3D打印技术研发,从3D扫描设计技术、3D打印制造技术到3D视觉检测技术,覆盖设计-制造-检测的数字化制造全流程。旗下易加三维专注金属3D打印等直接制造3D打印技术的研发。

7)西安铂力特增材

公司是一家专注于工业级金属增材制造(3D打印)的高新技术企业,为客户提供金属增材制造与再制造技术全套解决方案,业务涵盖金属3D打印原材料的研发及生产、金属3D打印设备的研发及生产、金属3D打印定制化产品服务、金属3D打印工艺设计开发及相关技术服务(含金属3D打印定制化工程软件的开发等),构建了较为完整的金属3D打印产业生态链,整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。产品及服务广泛应用于航空航天、工业机械、能源动力、科研院所、医疗研究、汽车制造及电子工业等领域,尤其在航空航天领域,市场占有率较高。

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