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【行研报告】增材制造行业研究
2026-04-07 21:33
【行研报告】增材制造行业研究

西安综改公司行业研究

行研报告

增材制造行业研究

增材制造行业概况

增材制造,又称3D打印,是指以三维模型数据为基础,通过材料堆积的方式制造零件或实物的工艺。通过对材料自下而上逐层叠加的方式,将三维实体变为若干个二维平面,大幅降低了制造的复杂度。

资料来源:长江证券研究所

增材制造与传统精密制造的最大差别在于传统制造使用车、铣、刨、磨、钻等工具,依靠机械外力实现多余材料去除,或者直接使用铸造和锻造工艺实现产品制造与加工;而增材制造则是使材料逐层累加形成需要的形状。原理上的本质差异使得增材制造和传统制造在原料使用、技术设备、应用领域方面均存在一定差异。

  行业概况 

结构方面

增材制造实现轻量化结构设计。传统的加工工艺难以对一体化构件内部进行加工,无法在部件内部构建精细流道结构或拓扑结构;增材制造能够在满足设计性能的前提下实现轻量化结构设计,尽可能使零部件材料在空间当中达到合理分布,从而获得更轻的结构零件。

材料方面

金属增材制造可使两种或多种不具备冶金结构性的材料形成新合金。金属激光增材制造技术能够利用强对流、超高温、超快冷却速度的优势为发展高性能结构材料提供新的途径,使得原本并不具备冶金结合性能的两种金属结合在一起,产生独特优异的性能。

成本方面

增材制造可降低时间成本和材料成本。3D打印工艺制造速度快,成形后的近形件仅需少量后续机加工,可以显著缩短零部件生产周期。同时3D打印加工过程材料利用率较高,节省制造零部件所需的原材料,显著降低制造成本。

数据分析

 增材制造市场规模迅速增长

     近年来,随着3D打印的制造成本持续下降,打印效率持续提升,加之新材料的应用适应性增强,市场规模持续扩大。

资料来源:中国增材制造产业联盟 国元证券
我国3D打印产业正从起步期迈入成长期,整体来看近年来呈现快速增长趋势,国产替代需求强烈,未来增长空间较大。2023年,我国3D打印行业规模已突破400亿元,2024年将进一步突破500亿元,2017到2024年复合增长率将达到27%,高于全球3D打印行业增速。

数据分析

 增材制造全产业链剖析

      3D打印产业链较短,服务与设备占据产业链主导地位,行业正逐步形成产业化。                                                                             

资料来源:国元证券

上游环节——材料与元器件的供应

3D打印产业链上游主要包括3D 建模工具和原材料。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;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。

中游环节——设备生产和制造服务

3D打印设备分为工业级设备和桌面级设备。工业级设备价格昂贵,主要用于加工大尺寸产品,应用领域主要包括汽车、国防航空航天、机械设备、消费品、家电等工业领域;桌面级设备针对个人消费者,设备价格低廉,在市面上种类繁多。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。

下游环节——客户及应用

3D打印应用占比最多的三个领域是工业器械、航空航天和汽车。军用下游需求较高,民用下游需求行业较多,应用场景涉及工业、医疗、建筑和文化领域,未来增长空间广阔。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。

 增材制造市场规模迅速增长

     近年来,随着3D打印的制造成本持续下降,打印效率持续提升,加之新材料的应用适应性增强,市场规模持续扩大。

我国3D打印产业正从起步期迈入成长期,整体来看近年来呈现快速增长趋势,国产替代需求强烈,未来增长空间较大。2023年,我国3D打印行业规模已突破400亿元,2024年将进一步突破500亿元,2017到2024年复合增长率将达到27%,高于全球3D打印行业增速。

○行业融资并购 ○

光芯片融资并购加快,资金规模同步增长

     光芯片是半导体投资的重要方向,其投资重点包括激光器芯片、探测器芯片、硅光芯片等。国际知名企业Cisco、II-VI、Lumentum等频繁通过收购重组加快光芯片领域产业布局,且标的交易金额从几亿美元增长至几十亿美元。国际及国内光芯片公司PsiQuatum、Liahtelligence、Avar Labs、纵慧芯光、鲲游光电等完成数亿元融资。其中,硅光芯片不仅受到资本青睐,更是得到国际产业方巨头入场布局,如近期台积电携手博通、英伟达等大客户共同开发硅光子技术、光学共封装等新产品,预计2025 年左右进入量产阶段。

数据分析

  增材制造市场竞争格局 

目前,我国3D打印行业呈现出行业整体高速增长,呈现由国外巨头主导,国产制造商后起追赶的发展态势。国产3D打印企业整体呈现多而不大的格局,诸如铂力特和华曙高科等代表企业整体营收规模依然较小,但增长迅速。

资料来源:浙商证券,东方财富网

增材制造主要应用领域介绍

医疗行业

3D打印技术满足了医疗制品定制化精准化需求,具有效率高和节约成本的优势。
目前3D打印在医疗行业应用最广泛的包括两大领域:其一是个性化假体的制造,可用在骨科、齿科、整形外科等;其二是复杂结构以及难以加工的医疗器械制品的制造,包括植入物与非植入物,如多孔结构的髋关节、模拟人体器官的医用模型等。

航空航天

在航空航天领域,3D打印技术主要应用在无人飞行器的结构加工;特殊部件的加工及组装;以及涡轮叶片、挡风窗体框架、旋流器等零部件的加工当中。金属3D打印技术可以有效解决钛合金、镍基高温合金等难加工金属的制备问题。
同时航空航天行业的应用具有小批量、多样化的特点,对于轻量化、一体化、拓扑优化、提高材料利用率等具有很高的要求,3D打印能够最大程度地实现这些特殊需求,具有较高的附加值。

汽车制造

目前3D打印主要应用于原型与零部件生产领域。在当前新能源汽车加速迭代的过程中,3D打印能够快速制造实物部件或组件的原型,同时3D打印能够通过优化结构设计,减少零部件质量与数量,实现汽车车身的轻量化;也可以根据客户需求自定义生产,满足汽车定制化需求。长远来看,随着技术进步、成本下降以及车企认知度的提高,未来3D打印技术的应用有望贯穿汽车行业全生命周期,进一步从研发走向生产。

数据分析

 西安综改 •行研报告 

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