材料仍是制約3D打印產業發展關鍵因素

3D打印，是一種增材制造方法，相對于傳統機械加工“減材制造”技術而言，即為一種“從無到有”的材料制造方法，是一項制造業領域的技術革命，展現了新時代個性化創造的活力和潛力。3D打印技術起源于美國，這項新技術的出現，不僅給予了創新主體一個全新的視角，同時也吸引了大眾的高度關注。3D打印技術在20世紀末期逐漸得到推廣，又被稱為“第3次工業革命”的重要標志之一。

近年來，中國陸續出臺多項政策支持3D打印產業的發展。在2017年發布的《重大技術裝備關鍵技術產業化實施方案》中指出由骨干企業牽頭，聯合相關單位，研制工業級鑄造3D打印設備，滿足大型發動機、航天航空等領域黑色及鋁合金鑄件的需求。數據顯示，2018年，我國GDP同比實際增長6.6%，經濟的穩定增長，為我國3D打印行業提供了良好的經濟環境。

3D打印行業產業鏈從上中下游來看，上游為塑料、金屬、蠟、石膏、砂等其他各種材料。中游為3D打印設備及技術，下游則為制造、醫療、建筑、軍事等應用領域。

從技術環境看，3D打印技術是一門多學科交叉科學，綜合了數字建模、材料化學、機電控制化學等諸多學科，利用該技術可以達到材料的快速成形。是技術密集型行業，具有多學科交叉、技術復雜度高的特點。我國從20世紀80年代開始研發快速成型技術的研發，從專利申請趨勢來看，1985年至今，全球在3D打印領域的專利申請超過12萬。1985-2011年期間專利申請處于穩定狀態，在近30年的時間里年均申請量近2000件，平均專利申請增長率為3.6%。

從市場規模看，全球3D打印材料產業發展迅速，在2010-2016年期間，產業規模從2.66億美元（約16.8億元人民幣）增至8億美元（約50.4億元人民幣），年均增長24.6%。據預測，到2022年全球打印材料的市場規模將達到16億美元，數據顯示，2017年我國3D打印市場規模達到17.5億元，同比增長47.4%。伴隨著中國3D打印技術的相應成熟，在航天航空、汽車等行業需求將持續增加。

從行業壁壘看，由于我國3D打印行業發展處于初級階段，關鍵技術積累不足，相關學科融合不夠，行業缺乏競爭力；3D打印人才需求量大，需要研發、制造、銷售、技術服務等復合型人才；材料是3D打印技術的關鍵，3D打印材料的制備技術，生產材料的設備構造，以及得到產品的具體性能，都和材料有關。材料既決定了3D打印的應用趨勢，也決定了3D打印的發展方向。目前，3D打印的材料包括聚合物、金屬和陶瓷等，并且近年來也出現了一些新興的材料。由于3D打印技術的特殊性對材料行業依賴性較高，但3D打印材料行業處在成長初期階段，可使用的材料成熟度跟不上3D市場的發展，材料仍然是制約3D打印發展的重要因素。

未來，隨著全球范圍內新一輪科技與產業革命正在萌發，世界各國紛紛將3D打印作為未來產業發展新增長點。我國必將推動3D打印技術與新材料技術、新設計的加速融合，相信在不久的將來，3D打印材料將更加多元化，滿足3D打印技術的發展和市場的需求，我國3D打印行業發展將進入新階段。