觀（guān）點 | 增材製造三部曲（中）：一文看懂3D打印產業鏈全景圖
點擊量：1224 發（fā）布時間：2017-04-15 作者：狀（zhuàng）邁（上海）增材製造技（jì）術有限公司
35%！五年複合增長率！這（zhè）是未來五年中國3D打印市場，給人留下的深刻印象。市場研究機構沃勒斯認（rèn）為，2015年全球 3D 打（dǎ）印市場（chǎng）增長率則為 25.9%。中國再次一枝（zhī）獨（dú）秀。
據《2016-2021 年中國（guó） 3D 打印產業市場需求與投資潛力分析報告》，2014 年我國 3D 打印產業規模為 40 億元。
這讓（ràng）我們有興趣，進一步仔細熟悉增材製造的產業全景（jǐng）圖。
產業大鏈條
在“增（zēng）材製造三部（bù）曲（上）”我們分析過全（quán）球龍頭企業正在通過並購不斷壯大。而這張國（guó）內3D打印產業鏈全景圖，可識（shí）別該（gāi）產業眾多資源和要素（sù）的（de）空間分（fèn）布。
圖1 3D打印產業（yè）鏈全景圖
信息來源：北京思創星源科技
由此可以梳理出3D打（dǎ）印產業鏈中的（de）價值鏈條（tiáo）：
上遊：專業材料供應商、軟件開發商、耗材提（tí）供商等、基礎（chǔ）配件供應商等
中遊：3D打印設備製造（zào）商，3D打印服務平（píng）台，軟件提供（gòng）商等
下遊：民用消費（fèi）、和航天軍工（gōng）、服裝公司、汽車公（gōng）司、船舶公司、醫學等領域的應用
圖2 3D打印（yìn）價值鏈分析示意圖
信息來（lái）源：網絡公開信息，南山工業書院整理
材料（liào）供應、軟件開發、設備製造、公共服務平台構成了幾個環環相扣的3D打印產業價值鏈。
不（bú）動聲色的材料隱者
3D打印行業（yè）的成型技術的發展與應用材料（liào）的發展（zhǎn）可（kě）以追溯到1987年，首台商用3D打印設備問世，直（zhí）到近些（xiē）年3D打（dǎ）印逐漸走入人們視野（yě），這是一個相對比較漫長的過程，我們先做一個簡單的曆史（shǐ）回顧（如圖3所（suǒ）示）。
圖3 3D成型技術與應用材料（liào）的曆史與發展
信息（xī）來源：華（huá）曙高（gāo）科增材製造的現狀與未來報告（gào）
現如（rú）今，可將3D打（dǎ）印原材料做一個基本的分類，如下圖所示（shì），後麵的“代表公司（sī）”為技術（shù）代表公司並非材料生產公司，盡（jìn）管目前塑（sù）料3D打印材（cái）料占據了整個市場的50%份額，但是在未來幾年裏最大的供（gòng）應商將主要來自金屬粉末領域。
圖4 3D原（yuán）材（cái）料的分類介紹
信（xìn）息來源：網（wǎng）絡（luò）公開信息，南山工業書院整（zhěng）理
如果考慮（lǜ）材料供應商的話（huà），可以（yǐ）參考科技研究公司Technavio在2016年發布的一份到2020年全球（qiú）3D打印材料市場的研究報告，該報告預測（cè）這5年裏全球3D打印材料市場的年（nián）複合增長率超過25%，並列出了在（zài）這一市（shì）場中（zhōng）的（de）前（qián）五大供應商：
1、Arcam公司
該公司提供一係列（liè）的3D打印技術和 3D打印解決方案，並擁有其專利的（de）金屬（shǔ）3D打印技術EBM。該公司目前銷售的EBM硬件、EBM構建材料、金屬粉末和粉末處（chù）理設備等，其客（kè）戶（hù）主要來自航空航天（tiān）、植（zhí）入物。
不過，已被GE收購。
2、EOS公司
總部設在德（dé）國的EOS是全（quán）球DMLS（直（zhí）接金屬激光燒結）市場的領導者。該公司主要提供（gòng）金屬製造材（cái）料、係統和設備等，也提供鋁、鈷/鉻（gè）合金和鋼等3D打（dǎ）印材料。
3、Hoganas公司
來自瑞典的Hoganas公司是世界領先（xiān）的（de）鐵和金屬粉末製造商，主要（yào）為化工、零（líng）部件製造（zào）、焊接和冶金等行業的客戶開發產（chǎn）品。其金（jīn）屬粉末可用（yòng）於3D打印（yìn）、等離子焊、壓製（zhì）和燒結部件、激光表麵熔覆等。
4、Sandvik公司
該公司主要使用的材料是特殊合金和先（xiān）進（jìn）的（de）不鏽鋼。該公（gōng）司旗下的Sandvik Materials Technology主要從事（shì）3D打印業務。該公司還為醫學、航天以及（jí）快速模具部門（mén）生產用於3D打印應用（yòng）的氣體霧化金屬粉末。
5、Solvay公司（sī）
該公司（sī）通（tōng）過（guò）其旗下的Sinterline Technyl來提供3D打（dǎ）印解決方案。其3D打印粉末主要用於汽車運輸、體育用品、建築、管道電氣等領域。
除了上述五家主（zhǔ）要（yào）的（de）3D打（dǎ）印材（cái）料供應商之外，總部位於賓夕法尼亞的3D打印機製造商ExOne則是（shì）報告（gào）中提到的美國（guó）3D打印材料供應商，而（ér）在國內比較突（tū）出的汕頭美森科技（深圳七（qī）號科技（jì）旗（qí）下公司），則是專（zhuān）注3D打印材料自主研發（fā）生（shēng）產並推動產業化應用的代表型（xíng）企業。
設備製造的極客時代
3D打印的設備（bèi）製造（zào）商發展迅猛，並不斷向上遊拓展延伸業務，將耗材開發（fā）、軟件開發技能逐步收入囊中（zhōng）。Stratesys通過（guò）吞（tūn）並以色列objet公司獲得polyjet產品線，並（bìng）與（yǔ）自主開發的特殊材料進行整合，形成獨特的競爭優勢，便是縱向整合產（chǎn）業鏈的典型代表。
在全（quán）球3D打印市場中，最大的兩家公（gōng）司是3D Systems和Stratasys，兩者均成立於20世（shì）紀80年（nián）代。
這是一個令人懷念的3D技（jì）術極客時代。
1986年， Charles開發出光固化技術(SLA)，成立3D Systems公司；
1989年（nián）， Scott開發出熔融沉積成型（xíng）(FDM)技術，成立Stratasys公司。
隨後，通過並購和研發，兩家公司在全球3D打印市場中的統治地位主要體現（xiàn）在工業3D打印機領（lǐng）域（yù），兩者合計占據了2010年（nián）全球專業打印機銷量（liàng）的74%，其中Stratasys占56%，3DSystems占18%。此（cǐ）外（wài），3D Systems還是個人打印機市場的龍頭企業，而Stratasys則更加專注於專業打印機的生產銷售，沒有涉及個人打印機。
Stratasys和3DSystems在（zài）發展模式上也有所不同。
3D Systems業務較廣，涉及（jí）3D打印材料，打印（yìn）機係統以（yǐ）及3D打印服務三個業務範圍，且三項業務基本上（shàng）平分秋色。而Stratasys在業務上（shàng）則更加專注於（yú）打印機係統的銷售，3D打印服務涉及（jí）較少。
在公司擴（kuò）張（zhāng）策略上，3D Systems采取了強（qiáng）力並購的（de）發展模式，通過並購獲（huò）取其它（tā）技術專利，並將自己的業務範圍從專業（yè）打（dǎ）印機領域擴展到個人打印機領域(如收購（gòu）BfB等)，加強自己服務業務(如收購Shapeway等)。而Stratasys並購行為則（zé）較少，業（yè）務也（yě）一直（zhí）專注於專業打印機，並輔以少量服務。
國內的3D打印技術研究起步（bù）早（zǎo），從90年代起，核心技術具（jù）有先進一麵，其（qí）處於領先地位科研機構主要為一些高校以及高校相應的企業化單位，這些（xiē）單（dān）位生（shēng）產的3D打印設備一般為工（gōng）業級設備。
同樣是技術托底，中國也有四大劍客。在國內（nèi），處於領軍級的科研院所主要有清華大學、華中科技大學、西安交通（tōng）大學與北京航空航天大學，以（yǐ）這些（xiē）院校為技術依托分別（bié）成立的企業分別（bié）為北京殷華激光快速成型與模型技術有限公司、武漢濱湖機電產業有限公（gōng）司、陝西恒通智能機器有（yǒu）限公司、中航激光成型製造有限（xiàn）公司。
其中，北（běi）京殷華、武（wǔ）漢濱湖、陝西恒通以（yǐ）自主研發的3D打（dǎ）印技術為（wéi）基礎，研製了工業級的快速成型機，主要（yào）以提供模具與原（yuán）件製造服務、協助用戶進行（háng）產品開發設計服務作為商業模式。北京殷華也進（jìn）行專用打印耗材的研（yán）製與銷售；中航激光主要研究飛機大型整體鈦合金主承力結構件激光快速成形及裝（zhuāng）機應用技術，在世界範圍內首次實現了激光成形鈦合金構件在民用客機研製上的應用。
以高校為（wéi）依托的研究機構主（zhǔ）要（yào）以研製工（gōng）業級打印機為主，而另有一（yī）些企業在進行工業級打（dǎ）印機研（yán）製的同時，把（bǎ）重點目光投向了更具市場推力的桌麵（miàn）級打印機（jī）的開發（fā）與銷售上，並嚐試將技術研究、3D打印機研發銷售與3D打印服務整合在一起，以建立更完善的產業模式。
圖5 高（gāo）校與骨幹企業分布示意圖
信息來源：網絡公開信息（xī），南山工業書院整理
與國際3D打印市場相比，盡管國內3D打印市場還處在起步與發展階段，但是也湧現出一批優秀的企業，比如說在90年代最具代表力北京隆源（三帝科技（jì）控股子公司（sī）），自1994年研製（zhì）成功第一台激光（guāng）快速成型機始，便傾力開發金屬、非金屬激光成（chéng）套裝備（bèi）及激光綜合製造平台（SLM/LMD/SLS），無論技術、產（chǎn）值還是綜合實（shí）力都在行業內具備極強影響力。
而華曙高科則正在成為對外輸出的一張名片，海外銷量占據其40%的銷售（shòu）額，僅次於德國（guó）EOS等領（lǐng）先企業。華曙收購（gòu）了德國具備20年3D打印行業曆史的公司LSS，並正在籌建美國的分公司。廣義的3D打印技術如FDM、LENS、SLA、LOM 有很多種，但是粉材平鋪激光熔融和激光燒結技術（SLS/SLM）正是當下主流3D打印技術代表，而（ér）華曙正在推動其（qí）產（chǎn）業化。隨著科技的進步和市場需求的（de）快速增（zēng）長，越來越多的公司會進入這（zhè）個市場。
工業服務提前入場
3D打印的工業服務，其實就是方案提供商與服務平台，前文所提及的Materials、Shapeway，以及萬物打印網（C2M）、杭州銘展網絡科（kē）技有限公司，都（dōu）屬於服務平台提（tí）供商。他們並不生產3D打印機，但卻應用用戶提供整體解決方案。
Shapeways成立至今已有8年時間，其前身曾是荷蘭電子巨（jù）頭（tóu）飛（fēi）利浦公司的一項分支業務。Shapeways的市場運營模式是這樣的（如下圖）：客（kè）戶在Shapeways網站上（shàng）搜索（suǒ）感興趣的設計作品（即3D模型）。找（zhǎo）到後再選擇打（dǎ）印材料，係統（tǒng）將訂單請求發送給Shapeways工廠的工作人（rén）員，由他們確定是否可行（háng）。然後將用3D打印機將其打印出來。
圖6 Shapeways市（shì）場運營模式圖
信息來源：南山工業書院整理
結語
正是（shì）因為增材加工領域（yù）已經到達了製造（zào）級別的成熟度（dù），羅蘭（lán）貝格期待（dài）著“增材（cái）製造－下一（yī）代”（"Additive Manufacturing – next generation (AMnx)"）。對於X，我們總是充滿想象：這次，留給增材製造。
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