袁靜美
3D打印金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì)及主要生產(chǎn)廠商產(chǎn)能
一、3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
圖表：增材制造通過沉積和融合2D材料層來構(gòu)建3D物體
增材制造是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分。增材制造又稱“3D打印”,是基于三維模型數(shù)據(jù)，采用與傳統(tǒng)減材制造技術(shù)(對(duì)原材料去除、切削、組裝的加工模式)完全相反的逐層疊加材料的方式，直接制造與相應(yīng)數(shù)字模型完全一致的三維物理實(shí)體模型的制造方法，將對(duì)傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響，集合了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進(jìn)材料技術(shù)與數(shù)字制造技術(shù)，是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分。增材制造將復(fù)雜的零部件結(jié)構(gòu)離散為簡(jiǎn)單的二維平面加工，解決同類型零部件難以加工難題，增材制造工藝具有成本低、效率高、精度高等優(yōu)勢(shì)。增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)精密加工技術(shù)均是制造業(yè)的重要組成部分，目前增材制造加工與傳統(tǒng)精密加工相比還存在加工精度、表面粗糙度和可加工材料等方面的差距，但增材制造其全新的技術(shù)原理和特點(diǎn)，在多種應(yīng)用場(chǎng)景具備使用優(yōu)勢(shì)。
增材制造與傳統(tǒng)加工方式各有優(yōu)勢(shì)，將長(zhǎng)期并存。增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)精密加工技術(shù)均是制造業(yè)的重要組成部分。增材制造可快速加工成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，具有“去模具、減廢料、降庫存”的特點(diǎn);在生產(chǎn)上能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料和能源，大幅提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，助力實(shí)現(xiàn)無人化工廠。目前，增材制造在工業(yè)制造領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，在航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域都有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，但在大批量制造方面，傳統(tǒng)精密加工技術(shù)相比增材制造在效率和成本上更具優(yōu)勢(shì)，其中3D打印和CNC加工通常被認(rèn)為具有一定的可替代性。增材制造與傳統(tǒng)加工方式將長(zhǎng)期并存，共同為制造行業(yè)提供精細(xì)化、自動(dòng)化、高效化的加工方案。
3D打印通常適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的小批量生產(chǎn)。綜合考慮零件的生產(chǎn)數(shù)量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，3D打印、CNC加工和注塑成型等制造方式具有不同的適用場(chǎng)景。當(dāng)終端零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)批量較小時(shí)，通常選擇3D打印;當(dāng)終端零件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)批量中等(250-500個(gè))時(shí)，通常選擇CNC加工;當(dāng)制造金屬零件時(shí)，CNC加工即使在較低的批量下也具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，但需要考慮結(jié)構(gòu)的限制;當(dāng)生產(chǎn)大批量(>500個(gè))時(shí)，可以考慮注塑成型和熔模鑄造等，或者3D打印、CNC加工和等材制造工藝的混合使用。
依托行業(yè)不同生命階段關(guān)鍵因素的發(fā)展特征，目前全球3D打印行業(yè)處在成長(zhǎng)中期。3D打印起源于19世紀(jì)末的美國(guó)，由美國(guó)研究的照相雕塑和地貌成型技術(shù)開創(chuàng)了3D打印的核心思想，1986年，世界上第一家生產(chǎn)3D打印設(shè)備的公司3DSystems成立，自此，美國(guó)開始涌現(xiàn)出多家3D打印公司。3D打印自誕生30多年以來，該領(lǐng)域包括設(shè)備、材料和服務(wù)在內(nèi)的全球收入平均年增長(zhǎng)率為26.1%，并有23年以兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)，3D打印行業(yè)具有龐大的潛力尚待開發(fā)。從技術(shù)角度看，3D打印經(jīng)歷過產(chǎn)品新、質(zhì)量差，專攻研發(fā)與技術(shù)改進(jìn)的“負(fù)盈利”導(dǎo)入期，目前部分技術(shù)較為成熟、銷量開始攀升、市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大、競(jìng)爭(zhēng)者不斷涌入，符合成長(zhǎng)期的特征。在未來還將有一段較長(zhǎng)的成長(zhǎng)期，最終過渡到成熟期，達(dá)到最高的產(chǎn)值和利潤(rùn)總量。
當(dāng)前全球3D打印頭部企業(yè)主要集中在美國(guó)，我國(guó)3D打印行業(yè)仍處于成長(zhǎng)早期，2021年我國(guó)3D打印行業(yè)規(guī)模在全球占比約17%，國(guó)內(nèi)多項(xiàng)專利通過申請(qǐng)但未投入具體應(yīng)用，核心技術(shù)與尖端人才是制約我國(guó)當(dāng)前3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。我國(guó)高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近年來，國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng)應(yīng)用程度不斷深化，在各行業(yè)均得到了越來越廣泛的應(yīng)用。2021-2024年，中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2024年中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)605億元，同比增長(zhǎng)40.7%。隨著增材制造領(lǐng)域需求的快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1500億元，同比增長(zhǎng)13.0%。
二、3D打印金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，2021-2023年中國(guó)3D打印粉末市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出令人矚目的逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。2021年，該市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到13.8億元，為3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)拓展，2023年市場(chǎng)規(guī)模迅速攀升至22.8億元。與2022年相比，同比增長(zhǎng)高達(dá)41.1%。
三、主要廠商產(chǎn)能分析
1、有研粉末新材料股份有限公司
有研粉末新材料股份有限公司成立于2004年3月,是由有研科技集團(tuán)(隸屬國(guó)務(wù)院國(guó)資委的中央企業(yè))控股,專業(yè)從事有色金屬粉體材料的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是國(guó)內(nèi)銅基金屬粉體材料和錫基焊粉材料領(lǐng)域企業(yè)。有研粉材堅(jiān)持以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展,擁有國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)——工信部金屬粉體材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,是懷柔首批批準(zhǔn)設(shè)立博士后工作站的單位之一,同時(shí)有北京市金屬粉末工程技術(shù)研究中心、中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)金屬粉末工程中心、增材制造創(chuàng)新中心、先進(jìn)金屬材料應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)。所屬公司康普錫威入選工信部/北京市專精特新“小巨人”企業(yè)。2021年,先進(jìn)銅基粉體材料獲批工信部第六批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品。經(jīng)過多年積累,公司掌握了球形金屬粉體材料制備技術(shù)、高品質(zhì)電解銅粉綠色制備技術(shù)、系列無鉛環(huán)保微電子焊粉材料設(shè)計(jì)及制備技術(shù)、擴(kuò)散/復(fù)合粉體材料均勻化制備技術(shù)、超細(xì)金屬粉體材料制備技術(shù)、3D打印粉體材料制備技術(shù)和高性能粉末冶金中空凸輪軸制備技術(shù)等有色金屬粉體制備核心技術(shù),擁有授權(quán)專利100余項(xiàng),主持或參與起草國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)20余項(xiàng),累計(jì)承擔(dān)或參與實(shí)施省部級(jí)以上項(xiàng)目50余項(xiàng),獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
有研粉材以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),持續(xù)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)迭代,積極拓展產(chǎn)品應(yīng)用新領(lǐng)域,為客戶提供性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定的金屬粉體材料,逐步在北京、重慶、安徽、山東、英國(guó)和泰國(guó)等國(guó)內(nèi)外地區(qū)布局了產(chǎn)業(yè)基地,在國(guó)內(nèi)外有色金屬粉體材料市場(chǎng)具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,產(chǎn)品主要用于粉末冶金、超硬工具、微電子封裝、摩擦材料、催化劑、電工合金、電碳制品、導(dǎo)電材料、熱管理材料、3D打印等領(lǐng)域,其終端產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、高鐵、機(jī)械、航空、航天、化工、電子信息、國(guó)防軍工等領(lǐng)域。
研究院服務(wù)號(hào)
中研網(wǎng)訂閱號(hào)