英斯特朗带你一览3D打印材料现状分析和发展全貌

3d打印行业产业链分析

整个3d打印行业产业链大概可分为：上游基础配件行业；中游3d打印设备生产企业、3d打印材料生产企业和支持配套企业；下游主要是3d打印的各大应用领域。通常意义上的3d打印行业则主要是指3d打印设备、材料及服务企业。

目前，3d打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3d打印领域得到了应用。

3d打印经过近40年的发展，已经形成了一条完整的产业链。产业链的每个环节都聚集了一批领先企业。全球范围来看，以stratasys、3d systems为代表的设备企业在产业链中占据了主导作用，且代表性设备企业通常能够提供材料和打印服务业务，具有较强的话语权。

图表1：3d打印行业产业链分析

资料来源：前瞻产业研究院整理

全球3d打印市场规模

3d打印技术最早可以追溯到1976年喷墨打印机的发明。20世纪80年代以后，3d打印行业受到国内外的广泛关注，各种3d打印技术也在多个行业应用并发展。目前已覆盖了制造、医疗、教育、航空航天、军事等多个领域。

全球3d打印市场规模逐年增加，2010-2016年3d打印市场的年均复合增长率为24.60%。由2010年的13亿美元增加至2016年60.6亿美元（约合人民币417.5亿元），增长率为16.54%，同比减少13.46个百分点。伴随着3d打印技术的快速成长和3d打印技术在各个行业领域的渗透。前瞻估算2017年全球3d打印行业市场规模将超70亿美元。未来五年全球3d打印行业继续保持快速增长的势头。

图表2：2010-2017年全球3d打印市场规模及增速（单位：亿美元，%）

资料来源：wohlers 前瞻产业研究院整理

3d打印下游应用分析，汽车应用占比最高

现阶段，3d打印主要应用于航空航天、医疗、汽车等领域，以制造业和医疗领域应用最为广泛。按照销售规模排名，全球3d打印产值在机械、消费电子、汽车、航空航天、医疗等行业的应用总体呈均衡分布的发展特征，其中机械行业产值占比为17.5%，为3d打印行业下游的主要应用领域；其次为消费电子产值占比为16.6%，排名第二；汽车下游应用产值占比为16.1,%，仅次于消费电子的应用需求。未来，随着电子和汽车工业的发展，两个领域的产值规模有望进一步提升。

图表3：全球3d打印下游应用结构分析（单位：%）

资料来源：wohlers 前瞻产业研究院整理

3d打印材料产品分类

现阶段随着技术和研发的推进，目前有300多种材料可用于3d打印制造，由于现阶段90%的3d打印机用户都使用的是桌面级产品，因此像abs、pla这两种塑料材质的耗材用量占比超过50%，目前高分子材料生产商也主要集中于abs和pla以及尼龙材料。

从材料种类看：3d打印行业的发展取决于其材料的研发和应用，当前全球3d打印行业的发展主要的材料有pla、abs、standard resin、pa12、pa 2200、petg和clear resin等。其应用最为广泛的为pla材料，应用占比为37.1%，其次为abs占比为15.5%。

图表4：2016年全球3d打印材料应用占比（单位：%）

资料来源：wohlers 前瞻产业研究院整理

国内3d打印材料市场规模

随着国内外3d打印行业的发展，3d打印材料作为行业发展的主要推动力，国内代表性企业重视3d打印材料的研发和应用。2012-2016年，在国内3d打印技术推进的背景下，我国3d打印材料需求不断增加，年均复合增长率为69.62%，由2012年的2.6亿元增加至2016年的21.52亿元，在国家及代表性企业重视发展的背景推动下，前瞻估算至2017年我国3d打印材料市场规模达到23.76亿元，增速有所放缓。

图表5：2012-2017年中国3d打印材料市场产值变化情况（单位：亿元）

资料来源：前瞻产业研究院整理

英斯特朗3d打印材料测试案例研究

来自比利时根特大学（ghent university）的nicolas lammens博士负责研究添加剂制造，他的实验室利用英斯特朗electropuls系统在接近实际使用情况下为工业客户的重要生物医疗元件进行评估测试，而测试的关键在于确保它们能够满足在各种领域中动态测试的需求。而自从进入3d打印时代，根特大学的材料研究已经扩展到各行业的新材料和新制造方法的研究，包括3d打印的钛合金疲劳试验。

来源：以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《2018-2023年中国3D打印材料行业发展前景预测与投资策略规划报告》和材料＋