3D列印行業深度研究報告

要點

根據2013版的Wohlers顯示，2013年全球3D列印市場規模約40億美元，相比2012年幾乎翻了一番。其大體分布概況是歐洲約10億美元，美國約15億美元，中國所佔份額約3億美元。而據Wohlers和研兄機構Gartner統計，預計2017年3D列印設備銷售額將達到將近50-60億美元，整個市場將維持近20%增長率。

當前3D列印領域主要業務包括:設備製造、列印材料和列印服務。據此，我們將目前市場上的廠商分為以下3類:設備製造商、材料提供商和列印服務商。目前3D列印成本較高，主要由於設備成本和材料成本處於較高水平。以金屬3D列印為例，根據匡算，在總的成本構成中，設備成本佔到總製造成本的約3/4，耗材成本以及後期處理成本分別佔比為11%和7%。

上游環節:根據Wohlers Associates統計顯示，2012工業級3D列印設備中，銷售額前三位分別為光固化31%， FDM材料擠出22%，粉末尿熔化21%。而服務商最想購買的設備來看，以金屬粉末作為主要耗材的粉末床熔化設備的需求量超過了整體的一半以上。金屬材料將成為工業發展的趨勢，而粉末製備是3D列印非常重要的一個技術難度，直接影響3D列印技術進步的快慢。

中游設備:兵馬未動，糧草先行。我們認為隨著3D列印行業的興起，設備廠商作為早周期部分將顯著受益。中游設備大致分為高端和低端兩類，大多數中小企業的產品集中在門檻較低的基於塑料熱熔融技術的低端設備，缺乏投資價值。在較高端的基於激光熔覆技術的高端設備方面，某些具有核心技術和應用市場拓展能力的企業具備一定投資價值。

下游服務:在工業領域中，3D列印可能會率先在軍工、核電等價格不敏感型領域率先推廣和應用，主要針對大型、小批量、非標準件產品，尤其在試製階段的經常進行修改的產品。

此外，從量化角度看，鑒於海內外股市大環境的不同，海外和國內的3D概念股的走勢也十分迥異，總體的相關性不高，相關係數不到0.1，不過分年來看，2014年以來，海內外3D列印概念股的聯動性明顯增強，相關係數超過0.2。個股方面，2014年初至今，金運激光、高樂股份、新北洋、光韻達、南風股份和深圳惠程受海外3D列印指數的帶動最為明顯，相關係數都超過0.2，且在統計上顯著。國內3D概念股與海外概念股之間的聯動性，在別除掉時差因素後基本同步，不存在明顯的更長期的領先滯後關係。

不確定性分析:3D列印雖然已經發展了近30年，但A股市場的投資潮也是近3年才興起。因此產學結合以及下游需求的培育情況均成為投資的風險點。

一、3D列印:第三次工業革命的標誌性生產工具

3D列印技術是指由計算機輔助設計模型(CAD)直接驅動的，運用金屬、塑料、陶瓷、樹脂、蠟、紙、砂等材料，在快速成形設備里分層製造任何複雜形狀的物理買體的技術。基本流程是，先用計算機軟體設計三維模型，然後把三維數字模型離散為面、線和點，再通過3D列印設備分層堆積，最後變成一個三維的買物。

傳統製造技術是「減材製造技術」，3D列印則是「增材製造技術」，具有製造成本低、生產周期短等明顯優勢，被譽為「第三次工業革命最具標誌性的生產工具」。3D列印將多維製造變成簡單的由下而上的二維疊加，從而大大降低了設計與製造的複雜度。同時，3D列印還可以製造傳統方式無法加工的奇異結構，尤其適合動力設備、航空航天、汽車等高端產品上的關鍵零部件的製造。

上一輪的工業革命中，製造業主要通過批量化的流水線製造和集約生產來降低生產成本，買現規模效益。原來是製造商和消費者分離，現在是製造商和消費者合為一體，開展自工業化。3D列印將引發真正意義上的製造業革命，產業組織形態和供應鏈模式都將被重新構建，帶來無窮的創新空間。

（一）3D列印仍處於前沿科學

根據2012年Gartner技術成熟曲線顯示，目前3D列印技術處於「過高期望的峰值」Peak of Inflated Expectations:在此階段的特徵就是早期公眾過分關注。

回顧過去10年，2000年3D列印出現一輪高潮，當時的概念為「快速成型」，全國很多地方都建立相應的生產力促進中心，主要購買光固化設備。但是後來受到CNC技術(數控加工，是數字化加工的一種，屬於去除加工的形式)的黨爭，很多快速成型的工藝，CNC也能做，且快速成型生產的產品在精度和效率方面都高於3D列印;之後3D列印在工業上慢慢姜縮。當然，過去10年3D列印技術也在發展，目前已經達到與鑄造精度相媲美的技術水平，但與一般的工業應用仍有距離。目前，3D列印是作為CNC技術的一個補充。

目前3D列印仍待解決的問題包括:1)材料，開發專用材料的成本大。2)行業標準待建立。3)涉及到法律法規及倫理領域的問題。

（二）歐美髮展:應用廣泛

3D列印技術誕生於上世紀80年代的美國，此後馬上出現第一波小高潮，美國很快湧現出多家3D列印公司:1984年，CharlesHull開始研發3D列印技術，1986年，他自立門戶，創辦了世界上第一家3D列印技術公司(3D Systems公司也是目前3D市場領軍者之一)，同年發布了第一款商用3D印表機。

1988年，Scott Crump發明了FDM(熱熔擠韋，}成型)技術，並於1989年成立了現在的另一家3D列印上市公司Stratasys ( NASDAO:SSYS，該公司在1992年賣出了第一台商用3D印表機。

到了21世紀初，3D列印沉寂下來，許多人開始質疑這種技術的可靠性，當時只能做一些塑料模型，強度和精度都不高。直到2008年，開源3D列印項目【RepRap】發布「Darwin", 3D印表機製造進入新紀元;同年，Objet推出Connex500，讓【多材料】3D列印成為可能。

在歐美3D列印技術已經廣泛應用。目前限制金屬材料發展的主要的問題是其成形製造效率不高，每個小時大約只有100-3000克。

（三）國內發展:設備多集中在教育領域

中國從1991年開始研兄3D列印技術，當時的名稱叫快速原型技術(Rapid Prototyping，即開發樣品之前的買物模型;具體在國際上有幾種成熟的工藝，分層買體製造(LOM、立體光刻(SL),熔融擠壓(FDM、激光燒結(SLS)等(後文會將重要技術一一詳述)，國內也在不斷跟蹤開發。2000年前後，這些工藝從買驗室研究逐步向工程化、產品化轉化。

由於做出來的只是原型，而不是可以使用的產品，而且國內對產品開發也不重視，大多是抄襲，所以快速原型技術在中國工業領域普及得很慢，全國每年僅銷售幾十台快速原型設備，主要應用於職業技術培訓、高校等教育領域。

2000年以後，清華大學、華中科技大學、西安交大等高校繼續研究3D列印技術。西安交大側重於應用，做一些模具和航空航天的零部件;華中科技大學開發了不同的3D列印設備;清華大學把快速成形技術轉移到企業一一殷華(後改為太爾時代)後，把研究重點放在了生物製造領域。

目前國內的3D列印設備和服務企業一共有二十多家，規模都較小。一類是十年前就開始技術研發和應用，如北京太爾時代、北京隆源、武漢濱湖、陝西恆通等。這些企業都有自身的核心技術。另一類是2010年左右成立的，如湖南華曙、先臨三維、紫金立德、飛爾康、峰華卓立等。而華中科技大學、西安交通大學、清華大學等高校和科研機構是重要的3D技術培育基地。

（四）國內外技術差距大

從2012年設備數量上看，美國目前各種3D列印設備的數量佔全世界40%，而中國只有8%左右。國內3D列印在過去20年發展比較緩慢，在技術上存在瓶頸。1)材料的種類和性能受限制，特別是使用金屬材料製造還存在問題。2)成形的效率需要進一步提高。3)在工藝的尺寸、精度和穩定性上迫切需要加強。

隨著美國「再工業化、再製造化」的口號呼喊，3D列印所打造的少勞動力製造將給美國極大的動力去發展。中國與美國的差距主要表現在:1)產業化進程緩慢，市場需求不足;2)美國3D列印產品的快速製造水平比國內高;3)燒結的材料尤其是金屬材料，質量和性能比我們好;4)激光燒結陶瓷粉末、金屬粉末的工藝方面還有一定差距;5)國內企業的收入結構單一，主要靠賣3D列印設備，而美國的公司是多元經營，設備、服務和材料基本各占銷售收入的1/3。在全球3D模型製造技術的專利實力榜單上，美國3D Systems公司、日本松下公司和德國EOS公司遙遙領先。

展望未米，3D列印是以數字化、網路化為基礎，以個性化、短流程為特徵，實現直接製造、桌邊製造和批量定製的新的製造方式。其生長點表現在:與生物工程的結合，與藝術創造的結合，與消費者直接結合。

目前，在歐美等發達國家，3D列印技術的應用已較為廣泛，大到飛行器、賽車，小到服裝、手機外殼、甚至是人體組織器官。尤其在一些交叉學科領域中，3D列印的應用更加明顯。

二、 3D列印細分工藝:未來主流方向是金屬列印

根據列印所用材料及生產片層方式的不同，實現方法有以下幾種:1)熔化或軟化材料產生層。2)液體材料加工方法。3)層壓板製造(LOM，將紙、聚合物、金屬等材料薄層剪裁成一定形狀並粘接在一起。這些3D列印技術由不同公司研發倡導，主要區別在於列印速度、成本、可選材料及色彩能力等。

（一） FDM:最早的3D列印技術

FDM技術是由Stratasys公司於1980年中後期發明。該成型設備採用成卷的塑料絲或金屬絲作為材料，工作時將材料供應給擠壓噴嘴，噴嘴加熱融化材料，並在計算機輔助製造軟體的控制以及步進電機或伺服電機的驅動下，沿著水平和垂直方向移動列印，熱塑性材料湊夠噴嘴擠出，形成層並迅速硬化。列印完成後，拿掉固定在零件或模型外部的支撐材料即可。

整個成型過程需要恆溫環境，熔融狀態的絲擠出成型後如果驟然受到冷卻，容易造成翹曲和開裂，適當的環境溫度最大限度地減小這種造型缺陷，提高成型質量和精度。由於FDM工藝不用激光，使用、維護簡單，成本較低，同時兼具成型材料種類多，成型件強度高、精度較高的特點，使該工藝可以直接製造功能性零件。

目前，FDM技術可以列印的材料包括ABS,聚碳酸醋、PLA,聚苯礬等。與其他的3D列印技術相比，FDM是唯一使用工業級熱塑材料作為成型材料的積層製造方法，列印出的物件具有可耐受高熱、腐蝕性化學物質、抗菌和強烈的機械應力等特性，被用於製造概念模型、功能模型，甚至直接製造零部件和生產工具。

FDM技術被Stratasys公司的Dimension, uPrint和Fortus全線產品以及惠普大幅面印表機作為核心技術所採用。由於其成型材料種類多，成型件強度高、精度高，表面質量好，易於裝配、無公害，可在辦公室環境下進行等特點，使得該工藝發展極為迅速，目前FDM在全球已安裝快速成形系統中的份額大約為30% 。

2012年3月，Stratasys公司發布的超大型快速成型系統Fortus 900mc，代表了當今FDM技術的最高成型精度、成型尺寸和產能，成型尺寸高達914.4mm X696mmX914.4mm，列印誤差為每毫米增加0.0015 -0.089mm，列印層厚度最小僅為0.178mm,被用於列印真正的產品級零部件。

（二）粒狀物料成型技術

(1)激光燒結

激光燒結是在拉狀層中選擇性地融化列印材料，通常採用激光來燒結材料並形成固體。在這種方法中，未融化的材料作為生成物件的支撐薄壁，從而減少了對其他支撐材料的需求。激光燒結技術主要包括2種類型:一種是SLS技術，主要採用金屬和聚合物為列印材料，具體包括尼龍、添加玻璃纖維的尼龍、剛性玻璃纖維、聚醚銅、聚苯乙烯、尼龍及鋁粉等混合材料、尼龍及碳纖維的混合材料、人造橡膠等，3DSystems公司的sPro系列3D印表機就是採取SLS技術;另一種是直接金屬激光燒結(DMLS)技術，已經實現可列印幾乎任何金屬合金，具有代表性的設備是德國EOS公司的直接金屬激光燒結設備。

對於SLS而言，國產設備大約100萬元/台，進口設備300萬元/台，進口材料大約100美元/公斤。

(2)EBM

電子束熔煉是一種金屬部件的積層製造技術，可列印鈦合金等材料。電子束熔煉技術是通過高真空環境下的電子束將融化的金屬粉末層層疊加，與直接金屬激光燒結技術低於熔點的生產環境有所不同，EBM技術生產出的物件密度高、無空隙且非常堅固。採用EBM技術的代表設備為瑞典ARCAM公司的EBM系統。

(3)PP

使用PP技術的3D印表機每次噴一層石膏或者樹脂粉末，並通過橫截面進行粘合。印表機不斷重複該過程，直到列印完每一層。此技術允許列印全色彩原型和彈性部件，將蠟狀物、熱固性樹脂和塑料加入粉末一起列印，還可以增加強度。採用此列印技術的代表設備為3D Systems公司的ZPrinter系列 3 D印表機。

（三）光聚合成型技術

(1)SLA

SLA的主要實現途徑是用於生產固件部件的光固化成型技術。SLA技術最早由美國3D Systems公司成功買現商業化，其生產的Projet系列和iPro系列3D列印設備均採用了SLA技術。該技術由於具有成型過程自動化程度高、製作原型表面質量好、尺寸精度高以及能夠買現比較精細的成型尺寸等特點，因而成為廣泛應用的快速成型工藝方法。但SLA系統的缺點是對液態光敏聚合物進行操作的精密設備，對工作環境要求苛刻，同時，成型件多為樹脂類，強度、剛度和耐熱性有限，不利於長期保存。

Objet公司的PolyJet系統是一種噴頭列印技術，目前已買現以16 -30um的超薄層噴射光敏聚合物材料，並層層構建到托盤上，直至部件製作完成。每一層光敏聚合物在噴射時即採用紫外線光固化，列印出的物件即為完全凝固的模型，無需後固化。被設計用來支撐複雜幾何形狀的凝膠體支撐材料，通過手剝和水洗即可除去。

(2)DLP

在數字光處理技術中，大捅的物體聚合物被暴露在數字光處理投影機的安全燈環境下，暴露的液體聚合物快速變硬，然後設備的構建盤以較小的增量向下移動，液體聚合物再次暴露在光線下。這個過程不斷重複，直到模型建成。最後排出捅中的液體聚合物，留下買體模型。採用DLP技術的代表設備是德國EnvisionTec公司的Ultra 3D列印數字光處理快速成型系統。

DLP激光成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似，也是採用光敏樹脂作為列印材料，不同的是SLA的光線是聚成一點在面上移動，而DLP在列印平台的頂部放置一台高解析度的數字光處理器(DLP)投影儀，將光打在一個面上來固化液態光聚合物，逐層的進行光固化，因此速度比同類型的SLA立體平版印刷技術速度更快。

DLP的應用非常廣泛，該技術最早是由德州儀器開發的，它至今仍然是此項技術的主要供應商。最近幾年該技術放入3D列印中，利用機器上的紫外光(白光燈)，照出一個截面的圖像，把液態的光敏樹脂固化。該技術成型精度高，在材料屬性、細節和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。

SLA與DLP列印所需的液態光敏樹脂材料也因生產商家和機型的不同而各有特點，比如EnvisionTec的各類機型都可以使用EC-500型蠟基液體樹脂材料製造各類精緻飾品模型以用於失蠟法鑄造，但其每千克材料成本高達幾千元。其民用代表機型有B9 Creator （2500美元)，Form 1 （3300美金)等。

（四）3DP三維噴繪列印技術

3DP是一種基於微噴射原理(從噴嘴噴射出液態微滴)，按一定路徑逐層列印堆積成形的列印技術，這種技術和平面列印非常相似。3DP印表機主要部件為儲粉缸和成形室工作台。列印時首先在成形室工作台上均勻地鋪上一層粉末材料，接著列印頭按照零件截面形狀，將粘結材料有選擇性地列印到已鋪好的粉末層上，使零件截面有實體區域內的粉末材料粘接在一起，形成截面輪廓，一層列印完後工作台下移一定高度，然後重複上述過程。如此循環逐層列印直至工件完成，再經後處理，得到成形製件。

同立體印刷、疊層買體製造和選擇性激光燒結快速成形技術相比，3DP不需要昂貴的激光系統，具有設備價格便宜、運行和維護成本低的優勢。與熔融沉積快速成形技術相比，3DP可以在常溫下操作，具有運行可靠，成形材料種類多和價格低的優勢。此外，與其它RP系統相比，3DP還有操作簡單、成形速度快、製件精度高、成形過程無污染，適合辦公室環境使用等優點。

（五）幾種方法優劣比對:目前FDM和SLS為主流

金屬零件快速製造技術代表了RP技術的最新發展方向。目前，真正能夠製造精密金屬零件的快速成型技術只有選擇性激光熔化和選擇性激光燒結。SLS成型方法成型金屬零件時，多採用樹脂或低熔點材料包覆的金屬粉末作為原材料，通過激光掃描使樹脂熔化將金屬粉末固結在一起，在成型後經過脫脂、浸滲低熔點金屬(如青銅等)來提高緻密度。使用該技術成型，金屬零件工序複雜且零件強度與精度多數情況下仍達不到要求。而選擇性激光熔化SLM技術是一種極具創新的快速成型技術，能一步加工出具有冶金結合，相對密度接近100%，具有複雜結構、高的尺寸精度的金屬零件。目前，金屬3D列印成本偏高是其主要缺點之一。

在總成本構成中，購置設備成本約佔總成本的3/4。而上述兩種工藝的設備均屬於工業級列印設備，價格普遍較為昂貴。其次，金屬3D列印的材料通常有欽粉、鋁合金粉和不鏽鋼粉。耗材成本雖然僅佔總成本11%，但是相較於其他普通金屬材料，這些材料成本要高出將近10倍左右。如德國EOS公司所生產的不鏽鋼粉、鋁硅粉、鈦合金粉，其價格是傳統粉體的10至20倍。而3D列印用鈦粉成本約為180萬/噸，是普通航空用鈦材價格的9倍多。

三、市場現狀:個人列印高增速、功能應用以模具為主

根據2013版的Wohlers顯示，2013年全球3D列印市場規模約40億美元，相比2012年幾乎翻了一番。其大體分布概況是歐洲約10億美元，美國約15億美元，中國所佔份額約3億美元。面向工業的3D印表機設置台數按國家進行統計的話，美國佔38%，位居第一，其次是日本佔9.7%，第三位德國佔9.4%，第四位中國佔8.7% 。

近年來，3D列印市場高速發展，個人3D列印市場也已開啟。根據市場研究機構Frost & Sullivan發布的《2012年全球3D列印市場研究報告))顯示，從1994年到2011年，全球3D印表機市場規模一直保持高速增長態勢，複合增長率達到了17.6%。2011年全球個人3D列印設備銷售量呈現爆髮式增長，銷售量從5987台猛增至23265台，增幅接近300%，大幅超過商用3D列印設備增速。

就企業實力來看，目前歐美較具規模的3D列印企業的年銷售收入一般都在10億元人民幣左右，而國內目前仍沒有一家企業收入過億，甚至超過5000萬元的企業都寥寥無幾。目前，我國3D列印行業整體上發展不錯，設備、材料、軟體等核心領域都能夠不同程度買現自給，並在文化創意、工業、生物醫學等領域得到應用。但是，缺乏龍頭企業、核心技術、成熟的商業模式，以及市場廣泛應用和政策資金扶持。激光器、軟體、材料等核心技術還依賴進口。

四、 3D列印未來發展以及市場空間

根據2013版的Wohlers顯示，2013年全球3D列印市場規模約40億美元，2012年全球3D列印產業整體的銷售規模達到22.04億美元。2010-2012年三年的年複合增長率達27%。該機構預計2017年則將進一步上升至50億美元，並且此後整個市場將維持近20%增長率。預計至2021年，3D列印市場規模將達到近110億美元。

2013年我國產值20億元。世界3D列印技術產業聯盟秘書長、中國3D列印技術產業聯盟執行理事長羅軍表示:現在還是3D列印技術的起步階段、產業化的初級階段。未來3-5年將是3D列印技術最為關鍵的發展機遇期，如果推進順利，2014年同比翻一番沒有大問題，而2015年則有望達到80-100億，到2016年產值將達百億元人民幣。

（一） 3D列印在各類應用領域中的發展前景

增材製造工藝在材料的利用率上有著明顯的優勢。2012年3D列印技術三個領域內應用最為普遍:分別為消費品和電子佔21.8%，交通設備佔18.6%，醫療佔16.4% 。

在個人應用領域雖然起步較工業領域稍晚，但是增長勢頭兇猛。據統計，2011年全球個人3D列印設備銷售量為23265台，增長率高達200%。雖然2012年的增長率為46.3%，但就整體而言，近些年3D列印技術在個人應用領域的發展還是十分迅猛的。

（1）航空航天領域：最具發展前景領域之一

由3D列印製造出來的金屬零件完全符合航空航天領域對於未來器械設備製造的要求。

1)「輕量化」和「高強度」一直是航空航天設備製造和研發的主要目標。3D列印技術所製造出來的零件能夠很好的迎合這兩個要求，如由激光快速成型技術打造的一次成型鈦合金的承力能力比普通鍛造、焊接強上近30%; 2)由於航空航天設備所需要的零部件往往都是一些需要單件定製的小部件，如果運用傳統工藝製作勢必會存在製作周期過長，且成本過高的問題。而3D列印技術低成本快速成型的特點則能很好地彌補這一問題;3)傳統技術在生產零件過程中會造成許多不必要的損耗，對於複雜產品，誇張的時候原材料利用率僅有不到10%。而3D列印所特有的增材製造技術則能很好的利用原材料利用率高達90% 。

舉例而言，我國第二款自主設計的國產大型客機C919製作飛機零部件是3D列印應用於航空航天領域的典型案例之一。主要製造的飛機零件是中央翼緣條，其規格為長約3米，重量達到196Kg，工序耗時在一個月以內。若通過傳統工藝製造，國內製造能力尚無法滿足，向國外採購會增加成本。

截止至2012年11月，C919的訂單數已達到380架，客機的首飛時間定於2015年，預計屆時3D列印飛機零部件訂單數量將會出現一波高峰。而C919客機僅僅只是一個開始，未來3D列印將會被廣泛應用於航空航天領域。整個市場的增長空間將不可限量。

（2）軍工領域：軍備需求增長明確

據外媒報道稱，3D列印技術將會被應用於我國新一代高性能新型戰鬥機之中，如首款航母艦載機殲-15、多用途戰機殲-16、第五代重型戰鬥機殲-20等。兩會期間，殲-15總設計師孫聰透露，欽合金和M100鋼的3D列印技術，已被廣泛用於殲-15的主承力部分，包括整個前起落架。目前我國前三代戰鬥機保有量約為2000架，未來幾年我國戰鬥機更新換代的步伐會隨著科技的進步而不斷加快。如果3D列印技術在第四代戰鬥機上的成功應用，勢必會使得3D列印鈦合金的需求量出現「井噴」的現象。

2014年國防支出預算將增加12.2%，升至8082.3億元。我國國防支出預算首次突破8000億元人民幣。近四年來國防支出預算的增幅均在10%以上，而此次12.2%的增幅也是連降三年後首次回升。國防開支的不斷上升預示著軍工領域可分的「蛋糕」在不斷做大。現代化部隊是我國軍隊建設目標之一，3D列印技術的應用符合提高軍隊設備高科技含量的要求。增材製造產品本身耗材少，質量輕，損耗少的特點不僅僅可以應用於戰鬥機的製造，還能滿足軍工領域其他設備製造的需要。今後在這一領域需求量將會出現大幅的提升。

（3）醫療領域：新興領域成為中堅力量

醫療領域已然成為3D列印應用最多的領域之一，2012年產能佔據全球產值的16.4%。且大部分應用都集中在假肢製造、牙齒矯正與修復等方面。利用3D列印能夠完美地複製人體結構構造，貼合人體工學。現如今在歐洲，使用3D列印製造鈦合金人體骨骼的成功案例就有3萬多例。

隨著科技的不斷進步，將3D列印應用於組織器官移植的技術也不單單只停留在理論層面。2013年5月，美國俄亥俄州一名六周大男嬰患有支氣管軟化，病情危重。醫生利用3D印表機，製作了一個夾板，在嬰兒的氣道中開闢了一個通道。男嬰最終成功維持呼吸，幸免於難。這是醫學史上首宗3D列印器官成功移植的案例。

根據美國器官共享網路(UNOS)統計數據，美國等待器官移植的患者人數在逐年增加。截止至2014年4月10日，美國在等待器官移植手術的病患共計78000餘人。今後這將是一個需求量極大的市場。而由於符合要求的器官捐獻數量不足，以及術後可能產生的嚴重排斥性問題，傳統醫療手段已然無法滿足現在需要器官移植病患的要求。因此，今後3D列印在這一領域的應用將會非常可觀的。

（二）金屬3D列印發展前景無可限量

金屬材料由於其高硬度，耐高溫等得天獨厚的特性，其作為3D列印原材料的發展空間將會是巨大的。相較於PVC,陶瓷等材料金屬3D列印所製造出來的產品可以在更多的領域得到應用，如航天航空、汽車製造、軍工等。產業鏈下游需求面更加寬廣，使得金屬零部件的3D列印技術在未來的發展前景更加被業界所看好。

當然，金屬3D列印在現階段仍然會遇到一定的技術難題。因為金屬的熔點相對較高，所以在成品製造的過程中會有多種物理過程(如金屬固液形態的轉變)，熱傳導和表面擴散等。為了解決這一系列問題，需要多種製造參數配合。相較於其他材料的3D列印技術，金屬零部件快速成型技術應當是最為複雜的。因此，隨著科技的逐步成熟，金屬3D列印技術進步的空間將會是非常巨大的。

根據WohlersAssociates統計顯示，2012年售價在5000美元以上的工業級3D列印設備中，按銷售額劃分，佔據市場前三位的分別是光固化31%，FDM材料擠出22%粉末尿熔化21%。

從另一項統計數據分析中，能夠更加直觀的反映未來3D列印市場的發展走向。從3D列印服務商最想購買的設備來看，以金屬粉末作為主要耗材的粉末床熔化設備的需求量超過了整體的一半以上。由此可見，能夠處理難以加工的金屬材料，符合更廣泛市場應用的金屬3D列印技術更加受到市場的青睞。

（三）3D列印在我國的發展前景

目前，我國3D列印技術尚處於初期發展階段。與增材製造技術發展最為領先的美國尚有一定的差距。

影響我國3D列印進一步產業化推廣的問題主要可以總結為以下幾點。第一，我國尚沒對3D列印行業建立統一的共性標準。由於使用3D列印技術製造產品的特點為小批量，個性化，這就凸顯行業共性標準的決定性意義。而國內目前整個行業尚處於一個整合度較低，比較無序的階段。這大大制約了3D列印在國內的大規模商業化進程;第二，3D列印原材料供給不足已成為制約其在我國發展的障礙之一。由於增材製造技術的特殊性，耗材在整個製造過程中起到了決定性的作用。而我國3D列印耗材主要依賴於國外進口，尤其是金屬材料。過高的材料成本可能成為阻礙發展的原因之一;國內機械製造產業鏈相對比較成熟，偏低的傳統製造成本，會大大降低3D列印技術的性價比。在一定程度上削弱市場對此技術的重視程度。

雖然目前我國3D列印在產業化的道路上稍落後於世界其他發達國家，但是在增材製造技術的研發上，我國並沒有遜色於其他國家，甚至在某些領域還處於世界領先地位。特別是在利用選擇性激光燒結(SLS)技術製造大型零部件這一技術上，我國更是走在3D列印技術發展最為成熟的美國之前，領先於全球。

王華明教授所帶領的科研團隊，憑藉「飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成型技術」獲得「2012年度國家技術發明一等獎」。該項技術已成功應用於我國第二款自主設計製造的國產大型客機C919的零部件製造上。僅需55天便可以在實驗室中打造出C919機頭的四個主風檔窗框。若向國外公司定製，則需至少兩年以上時間，且成本也會相應增加許多。並且以此項技術所列印出的欽合金零部件很可能大規模應用於我國第四代戰鬥機之上。可見，今後3D列印在國內市場的發展空間將十分龐大。

史玉升教授所帶領的科研團隊是我國較早取得3D列印技術進步成就的團隊。其在2001年憑藉「選擇性激光燒結(SLS)」技術，榮獲國家科技進步二等獎。並且以「基於粉末尿的激光燒結立體列印」技術，獲得了2011年國家技術發明二等獎。其團隊打造的1.2米X1.2米工作面的世界最大「立體印表機」入選兩院院士評選的「2011年中國十大科技進展新聞」。