我国3D打印产业发展现状及前景展望

孙智强

（江苏省科学技术情报研究所，江苏南京 210042）

0 引言

3D 打印思想起源于19 世纪的美国，又被称为三维打印或快速成型技术，是直接从数字模型通过材料堆积来生产三维实体的技术。20 世纪80 年代3D 打印技术开始实际运用，并在产品设计、制造工艺、制造装备、材料制备、生物医药等领域产生全面、深刻的变革，并成为第三次工业革命的重要标志，受到世界各国的极大关注。我国3D 打印产业起步较晚，技术水平总体不高，产业化规模相对较小，但发展势头较好。

1 国内3D 打印产业发展现状

中国3D 打印技术产业联盟指出，2013 年我国3D 打印市场规模大概3 亿美金，约占全球的10%，产业发展总体形势较好，但规模小、技术弱、产业链不够完善等问题亟待解决。

1.1 国内3D 打印产业技术现状

我国3D 打印技术研究起步于上个世纪90 年代，技术研发任务主要由清华大学、西安交通大学、华中科技大学等多所知名高校和部分专业研发机构承担。经过二十多年的努力，我国3D 打印技术研究取得了长足的进步。3D 打印技术专利申请数量逐年增长，以10%的份额，占据世界第3 的位置。3D 打印设备制造技术、3D 打印材料技术、3D 设计与成型软件开发、3D 打印工业应用研究等方面研究成果丰硕，激光直接加工金属技术、生物细胞3D 打印技术等已经处于世界先进水平。另外，我国也积极与国际知名企业进行合作，引进吸收国外先进技术，使我国3D 打印技术整机生产水平得到了大幅提升。国内部分企业已实现了一定程度的产业化，部分便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力，成功进入了欧美市场。目前，国内3D 打印材料技术工艺水平相对滞后，国产3D 打印装备性能以及稳定性与世界先进水平还有一定差距。

1.2 国内3D 打印企业发展现状

目前，国产3D 打印企业还处在发展上升期。3D 打印设备的研制生产主要有2 种形式，一种是以北京殷华、陕西恒通智能机器、湖北滨湖机电为代表的部分企业，依托高校研究成果，对3D 打印设备进行产业化运作，实现了整机生产与销售；另一种是以南京紫金立德为代表的部分企业，采取引进技术与自我开发相结合的办法，实现了3D 打印机的整机生产和销售。虽然部分公司生产的便携式桌面3D 打印机的价格已具备国际竞争力，成功进入欧美市场，但是这些企业普遍规模较小，产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于中低端水平，打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以较好满足商用需求。部分东部发达地区企业采取购入3D 打印设备，专门为相关企业的研发、生产提供服务。其服务范围涉及设计模具、样品制作、辅助设计、文物复原等领域，取得了良好的经济效益。同时，在政府推动和利益驱动下，部分产业链上游企业也纷纷考虑投资开发3D 打印设备生产和服务，3D 打印企业的数量和规模将进一步扩大。

1.3 国内3D 打印产业布局现状

目前，国内3D 打印产业发展呈现加速增长态势，但发展不够均衡，技术侧重点受地域经济影响较为明显。北京、陕西、上海三地是国内3D 打印专利申请量最多的省市，3D 打印的研究上均侧重于生物体制造、塑料成型、图像数据处理、电数字数据处理。陕西、辽宁、湖北等省份重工业基础雄厚，3D 打印研究侧重于金属粉末成型、激光烧结成型方法、金属材料镀覆等方面，广东、江苏轻工业和生物医药产业基础较好，3D 打印产业及技术研究侧重于生物体制造和塑料成型。同时，各地3D产业发展受地域人才资源限制，发展进度很不均衡。目前国内3D 打印较为突出的省市多有其境内的高校支撑，如北京的清华大学，陕西的西安交通大学、西北工业大学，湖北的华中科技大学，上海的上海大学、东华大学等高校。这些高校汇集了3D打印技术领域的领军人才，并带出来一批研究团队，也带动了其对于3D 打印技术的研究。

2 国内3D 打印产业存在的问题及原因分析

目前中国3D 打印产业发展还不够均衡，整体处在产业化初级阶段，还存在诸多亟待解决的问题。

一是企业“小而散”，社会影响力有限。国内大部分3D 打印企业处于初创期，多数集中在产业链末端，企业年龄大多在5 年以下，规模超千万的企业数量很少，产品种类有限，市场推广和品牌知名度不高，导致国内生产加工企业对运用3D 打印技术改造传统制造工艺积极性不高，国内3D 打印市场未真正形成。

二是产业技术水平不高，产业链短板明显。当前，国内3D打印产业在打印工艺、打印材料生成和处理、特种材料的制备等方面还有较大缺陷。特别是材料制造环节，能自主生产的材料非常有限，包括金属材料在内的大部分材料仍然依赖进口，而且价格昂贵，极大地制约了国内3D 打印产业发展和推广应用。

三是企业研发投入较少，发展后劲不足。目前国内的3D打印企业整合度较低，大企业介入较少，3D 打印技术多积淀于高校，产品化开发还很不充分；中小企业受自身资金和规模限制，研发投入相对较少，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用尚处于无序状态。部分中小企业集中进入“门槛”相对较低的3D 打印服务市场，产业核心技术受制于国外大企业，导致产业创新和企业发展风险增大。

分析以上问题，主要原因有以下几个方面：

一是缺乏宏观方面的规划指导。政府未能从宏观层面进行统一规划和设计，产业政策体系不够完备，对国内3D 打印资源未进行有效整合，产业链不健全，政策和资金扶持力度不够，导致国内3D 打印产业“小而散”的问题没有得到有效解决。

二是“产学研”结合不够紧密。目前，国内3D 打印的研发资金大部分投入到高校和专业研发机构，研发成果真正投入市场运营的不多；企业受规模限制，研发投入有限，导致国内3D打印产品技术水平与世界先进水平存在一定差距。

三是教育培训和社会推广不够。对3D 打印的社会宣传力度不够，导致国内多数制造企业对3D 打印技术优势和未来发展的战略意义认识不足，运用3D 打印技术推动生产的积极性不高，国内3D 设备保有量不到全球的10%。同时，高校和职业技术学校未能及时普遍开设3D 打印技术课程，导致国内3D打印技术人才储备欠缺，发展后劲不足。

3 推动国内3D 打印产业快速发展的重要意义

随着3D 打印技术在全球的风靡，3D 打印产业作为一个朝阳产业已然成为一个不争的事实。牢牢把握这一难得的历史机遇，全力推动3D 打印产业在我国蓬勃发展意义重大、前景广阔。

3.1 发展3D 打印产业对产业高端化发展将起到重要的推动作用

3D 打印技术改变了传统的“去除型”制造，采用“增材制造”，简化了产品的制造流程，缩短了研制周期，提高了生产效率。运用3D 打印技术，不仅具有产品研发速度优势，还可以直接加工出特殊、复杂的形状，简化装备的结构设计，化解技术难题，将会给航天、军工、精密仪表以及生物医药等领域生产带来突出的积极影响。

3.2 发展3D 打印产业将激发互联网制造模式下个性化服务需求

个人定制服务将是未来服务业发展的一个重点领域。将3D 打印技术与电商、网络金融、现代物流结合，搭建个性化3D打印云制造服务平台，可以针对不同群体的不同需求进行一对一服务，满足日益增长的个性化定制服务需求，拓展个性化定制消费市场，带动劳动就业。

3.3 发展3D 打印产业将有利于提升我国国际竞争力

3D 打印技术被誉为第三次工业革命的重要标志。随着3D打印技术的广泛应用，国际社会对3D 打印市场的争夺也日趋激烈。我国已建立了全世界第一家3D 打印技术产业联盟，中央政府也计划投资2.4 亿美元，用于3D 打印技术的研究、开发和商业化应用。在诸多利好条件的带动下，我国3D 打印产业将会呈现地域性集聚快速发展态势，预计未来3 年产值规模将突破百亿，将有很多企业从中得到实惠，同时也将有一大批国内企业走出国门参与国际竞争，这对提升国家综合竞争力和国际影响力意义重大。

4 推进国内3D 打印产业快速发展的对策建议

4.1 加强宏观规划，协调推进3D 打印产业发展

建议出台国家3D 打印产业发展规划，明确技术研发重点、产业发展重点，重点推进应用领域和国内重点发展区域，建立3D 打印产业发展基金，扶持重点发展企业，增强国内3D 打印企业国际竞争力。

4.2 加大科研投入，提升3D 打印技术研发水平

注重整合国内科技资源，集中资金和人才力量，重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等领域技术研发，突破制约我国3D 打印产业发展的瓶颈环节，推动我国3D 打印产业快速协调健康发展。

4.3 加强宣传教育，推进3D 打印技术生产应用

以国家推进产业结构调整为契机，加速推广3D 打印技术在工业生产和其他领域中的应用；依托科教频道、科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等宣传阵地，进行3D 打印技术的展示、宣传和推广；积极鼓励高校和职业技术学校开展3D 打印技术课程，培养3D 打印技术人才。将电子商务与3D 打印“云制造”结合，搭建3D 打印制造服务平台，为个人提供个性化定制服务，拓展个人服务消费市场，带动3D 打印产业发展。

［1］王忠宏，李扬帆，张曼茵.中国3D 打印产业的现状及发展思路［J］.经济纵横，2013（1）：90-92.

［2］王雪莹.3D 打印技术与产业的发展及前景预见［A］.第七届全国技术预见学术研讨会文集［C］.河南：创新科技杂志社，2012.

［3］张继松.3D 打印技术的应用和发展前景［J］.磁性元件与电源，2013（10）：151-160.