3d打印材料是3d打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3d打印能否有更广泛的应用。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打印所用的这些原材料都是专门针对3d打印设备和工艺而研发的，与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别，其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。通常，根据打印设备的类型及操作条件的不同，所使用的粉末状3d打印材料的粒径为1～100μm不等，而为了使粉末保持良好的流动性，一般要求粉末要具有高球形度。
3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3d打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(aec)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
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近日，麻省理工学院研究人员开发了一种用于3d打印材料的方法，该材料具有可调节的机械性能，可感知自身如何移动以及如何与环境相互作用。研究人员仅使用一种材料并在3d打印机上运行一次即可创建这些传感结构。发表在《科学进展》上的这项技术，有朝一日可用于制造具有嵌入式传感器的柔性机器人，使机器人能够了解自己的姿势和动作。首创证券发布研报指出，目前3d打印技术在下游应用还处于初级阶段，未来随着该技术在制造领域的渗透以及相关产品在实际应用中的验证，金属增材制造市场规模将快速增长。
据悉，3d打印又称增材制造(additivemanufacturing，am)，是通过借助于3d打印设备，对数字三维模型进行分层处理，将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料一层一层地不断堆积黏结，最终叠加形成一个三维整体。3d打印上游主要包括3d打印所需的原材料、3d打印设备所需的软硬件;中游为3d打印设备及服务;下游为打印产品的应用领域，包括航空航天、机械制造、消费电子、汽车行业、医疗行业等。3d打印原材料主要分为金属粉末和非金属粉末，不同材料需要不同的打印原理和设备。在高端金属粉末生产领域，世界上仅有美、德、加拿大等少数几个国家具有原创或较深的技术积累，并且这些国家禁止生产高性能球形粉末的生产设备对外销售。首创证券指出，国内参与3d打印金属粉末的企业也有一定的数量，但技术含量不高，主要供给中低端市场。面向航空航天、医疗等对金属粉末品质有严格要求的领域，国内金属3d打印服务商依然要从国外进口大量金属粉末。
中国3d打印行业市场深度调研
近年来，中国制造企业积极引进3d打印技术，代替或改进企业原有的生产方式，提高企业生产的智能化水平，满足政府对于中国制造产品的转型升级需求。2019年3d打印产业规模157.5亿元，2021年增至261.5亿元，预计2022年产业规模将达到330.0亿元，2024年突破500亿元。从产业结构来看，2021年3d打印设备占据近一半市场份额，3d打印材料、3d打印服务分庭抗礼，市场份额超20%，分别为24.0%、26.5%。
目前，中国市场的主流设备品牌包括联泰、eos、华曙、铂力特、3dsystems、ge、stratasys、惠普等。数据显示，联泰在3d打印行业中市场占比最大达16.4%，其次为stratasys和eos，分别占比14.8%和13.1%。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。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;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,%排名第三，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。
目前欧美市场占比较大 中国市场有增长潜力
2021年全球增材市场规模达到了152.44亿美元，较2020年增长了19.49%。2015-2021年增材市场规模年复合增长率达到了19.77%。根据smartechanalysis发布的最新增材制造行业数据，3d打印市场在2022q1第一季度增长到了30亿美元，比去年同期增长了27%。根据wohlers预测：2025年增材制造收入规模将达到298亿美元，2021-2025年cagr为18.24%;2030年增材制造收入规模将达到853亿美元，2025-2030年cagr为23.41%。测算国内增材市场规模在2021年达到了262亿元，较2020年增长了34.1%。据中商产业研究院预测，我国增材市场规模在2024年将达到500亿元，2021-2024年年均复合增速为24.12%。
全球3d打印市场主要集中在北美、欧洲和亚太三个地区，行业内部设备厂商之间竞争激烈。据铂力特招股说明书援引wohlersreport2018，2018年美、欧、亚三个地区的3d打印设备累计装机量占到了全球的95%，其中北美占据四成，欧洲和亚太地区各占近三成，美国、中国、日本和德国装机量位列前四。国内金属3d打印企业主要客户集中于航空航天高端装备领域。航空航天领域客户粘性较大，销售费用率相对较低，盈利能力的绝对值以及稳定性往往能够得到可靠保证，因此大多数国内优质企业主要依托于航空航天领域发展并逐渐拓宽市场。
业内人士表示，多数国内3d打印企业于2010年后进入高速发展期，目前整体市占率依然较低。随着自有技术和产品的不断进步，国内龙头企业成长较快，已具备一定的市场规模。但相比海外老牌企业，国内企业的整体营收规模相对较小，仍有较大的成长空间。
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