2021年3D打印行業(yè)發(fā)展研究報(bào)告

來(lái)源：千際投行

第一章 行業(yè)發(fā)展概況
3D打印即增材制造,，是一種集合了機(jī)械,、電子、軟件、材料等多個(gè)學(xué)科的制造技術(shù),，通過(guò)三維CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),，將離散材料（液體、粉末,、絲等）逐層累加以實(shí)現(xiàn)實(shí)體制造,，類(lèi)似于數(shù)學(xué)上的積分過(guò)程。之所以稱(chēng)其為“打印”,，是因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似,，都由控制組件、機(jī)械組件,、打印頭,、耗材和介質(zhì)構(gòu)成。

目前市面上主流的3D打印工藝主要分為七大類(lèi),，其中國(guó)內(nèi)以FDM,、SLA、SLS,、SLM,、3DP等技術(shù)工藝應(yīng)用最為廣泛。

3D打印的工藝流程一般分為三步,，即三維建模,、產(chǎn)品成型和最終成品。其中,，產(chǎn)品成型過(guò)程就是3D打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息,，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來(lái),，再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體的過(guò)程,。

圖 3D打印產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

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3D 打印被視為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心技術(shù)之一，發(fā)展前景廣闊,。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平提高,，消費(fèi)者更加追求個(gè)性化的需求，3D 打印將與機(jī)器人,、人工智能等技術(shù)一起,，提高制造業(yè)生產(chǎn)線的柔性化程度，以更低成本生產(chǎn)定制產(chǎn)品,，推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式由大規(guī)模生產(chǎn)向個(gè)性化定制轉(zhuǎn)變,。

近年來(lái)，3D 打印技術(shù)受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注,，3D 打印技術(shù)已成為美國(guó)增長(zhǎng)最快的工業(yè)之一,。造就如此現(xiàn)狀的原因正是西方發(fā)達(dá)國(guó)家在 3D 打印技術(shù)上投入大量的人力、物力和財(cái)力,，研發(fā)出更加豐富的打印原料,，促使這一技術(shù)日趨成熟,，精度不斷提高，而且成本越來(lái)越低,。隨著這一技術(shù)在國(guó)外的大熱,，我國(guó)也開(kāi)始重視 3D 打印技術(shù)的研發(fā)，并在不斷研發(fā)中取得了可喜的成就,。

圖 3D打印產(chǎn)業(yè)鏈流程圖

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目前,，中國(guó)3D打印市場(chǎng)進(jìn)入快速發(fā)展期，3D打印技術(shù)正在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,。據(jù)《Wohlers Report 2021》報(bào)告,，2020年全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到127.58億美元，過(guò)去四年的平均增長(zhǎng)率為20.8%,，因受疫情影響,，發(fā)展雖然放緩，但仍然保持了正向增長(zhǎng),。未來(lái)10年,，3D打印行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模依然存在10倍的上升空間。隨著3D打印技術(shù)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,，正在從“星星之火”發(fā)展為“燎原之勢(shì)”,，從作為傳統(tǒng)制造工藝的補(bǔ)充到替代一部分甚至完全替代。傳統(tǒng)的工藝流程,、生產(chǎn)線,、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合都將面臨深度調(diào)整,。

圖 3D打印全球市場(chǎng)規(guī)模

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第二章 商業(yè)模式和收入模式
2.1 產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈商業(yè)模式

2.1.1 產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈

圖 3D打印細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈

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3D打印上游產(chǎn)業(yè)鏈主要是基礎(chǔ)配件,，大致可以分為打印耗材和輔助設(shè)備和系統(tǒng)，中游產(chǎn)業(yè)鏈主要是3D設(shè)備,，包括3D打印機(jī)和3D掃描儀,，下游產(chǎn)業(yè)鏈主要是3D打印服務(wù)，包括3D打印件,。

我國(guó)3D打印行業(yè)具有的特征性如下：

- 增材制造技術(shù)發(fā)揮的主要空間是個(gè)性化定制產(chǎn)品的小批量生產(chǎn),，或者是生產(chǎn)對(duì)于傳統(tǒng)制造技術(shù)來(lái)說(shuō)非常復(fù)雜的產(chǎn)品。

- 制造企業(yè)是否采用 3D 打印技術(shù),，還需要綜合考慮產(chǎn)品在整個(gè)生命周期的價(jià)值傳遞作用,，這種作用在航天航空工業(yè)中體現(xiàn)的比較明顯。

- 我國(guó)工業(yè)級(jí)增材制造裝備核心器件嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題依然較為突出,。

- 由于3D 打印定制化產(chǎn)品和 3D 打印自研設(shè)備生產(chǎn)周期的特殊性,，產(chǎn)品交付集中在每年的下半年。

中國(guó)增材制造技術(shù)在經(jīng)歷了初期產(chǎn)業(yè)鏈分離,、原材料不成熟,、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一與不完善、以及成本昂貴等問(wèn)題后,，在增材制造技術(shù)方面與國(guó)際持平,，增材制造裝備甚至某些方面性能優(yōu)于國(guó)外水平，但依然面臨增材制造專(zhuān)用粉末材料不成體系,，增材制造標(biāo)準(zhǔn)缺乏,，增材制造裝備及產(chǎn)品應(yīng)用推廣難度大等問(wèn)題�,？傮w來(lái)說(shuō),，我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)化存在規(guī)模小、應(yīng)用程度不高的問(wèn)題,。

2.1.2 商業(yè)模式

圖 3D打印發(fā)展史

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西安鉑力特是一家專(zhuān)注于工業(yè)級(jí)金屬增材制造（3D 打�,。┑母咝录夹g(shù)企業(yè)，為客戶(hù)提供金屬增材制造與再制造技術(shù)全套解決方案,，業(yè)務(wù)涵蓋金屬3D打印設(shè)備的研發(fā)及生產(chǎn),、金屬 3D 打印定制化產(chǎn)品服務(wù)、金屬 3D 打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn),、金屬 3D 打印結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及工藝技術(shù)服務(wù)（含金屬 3D 打印定制化工程軟件的開(kāi)發(fā)等）,，構(gòu)建了較為完整的金屬 3D 打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，整體實(shí)力在國(guó)內(nèi)外金屬增材制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,，其主營(yíng)業(yè)務(wù)成本分析對(duì)于整體行業(yè)成本分析具有借鑒意義,。

圖 鉑力特主營(yíng)業(yè)務(wù)成本分析

資料來(lái)源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 鉑力特2021年半年度報(bào)告

考慮到公司2020年度11月授予限制性股票的股份支付費(fèi)用導(dǎo)致管理費(fèi)用大幅上升，較上年同期增長(zhǎng)8,703.74萬(wàn)元,，增幅554.77%,，鉑力特的研發(fā)費(fèi)用占主營(yíng)業(yè)務(wù)成本的比例相對(duì)較多。

表 鉑力特(688333.SH)收入成本分析（單位：萬(wàn)元）

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表 大族激光(002008.SZ)收入成本分析（單位：億元）

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表 光韻達(dá)(300227.SZ)收入成本分析（單位：億元）

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2.2 技術(shù)發(fā)展

圖 全球3D打印行業(yè)技術(shù)來(lái)源國(guó)分布情況（截止2021年8月,，單位：項(xiàng),，%）

資料來(lái)源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 智慧芽 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

圖 截止2021年8月申請(qǐng)3D打印專(zhuān)利數(shù)量TOP10（單位：項(xiàng)）

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日本、美國(guó),、德國(guó),、法國(guó)、英國(guó)和韓國(guó)占3D打印,、納米技術(shù)和機(jī)器人工程學(xué)領(lǐng)域中全部專(zhuān)利申請(qǐng)總數(shù)的四分之三或更多,，其中日本在機(jī)器人創(chuàng)新領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，美國(guó)則占據(jù)了大部分的納米技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)以及很大一部分的3D打印專(zhuān)利申請(qǐng),。

國(guó)外增材制造裝備與技術(shù)對(duì)中國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖,，部分核心器件對(duì)國(guó)外品牌存在一定的依賴(lài)性。增材制造金屬粉末材料,，目前常用材料基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,，但缺乏增材制造工藝適應(yīng)性驗(yàn)證,，以及零部件應(yīng)用考核，因此需要大量試驗(yàn)累積數(shù)據(jù),，來(lái)促進(jìn)應(yīng)用推廣,。但是新型、高品質(zhì)粉末材料如耐更高溫度高溫合金粉末,、輕質(zhì)高強(qiáng)鋁合金,、鎂合金等還依賴(lài)進(jìn)口，甚至某些先進(jìn)材料國(guó)外對(duì)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖,、禁運(yùn)等,。因此，自主創(chuàng)新,、獨(dú)立研發(fā)依舊是增材制造技術(shù)發(fā)展的核心,。

總體上國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)裝備整機(jī)層面國(guó)產(chǎn)化，與國(guó)外同類(lèi)型裝備對(duì)比,，成形尺寸,、精度等優(yōu)于國(guó)外裝備，但是整體穩(wěn)定性還有不足,，專(zhuān)業(yè)軟件,、激光器、振鏡等核心器件等實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn),，但性能與國(guó)外一流供應(yīng)商還存在差距,，需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間考核、迭代提升,，因此仍未完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代,。


2.3 政策和監(jiān)管

圖 3D打印行業(yè)政策

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第三章 行業(yè)估值和全球龍頭企業(yè)
3.1 行業(yè)綜合財(cái)務(wù)分析和估值方法

3D打印行業(yè)估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法,、市凈率估值法,、市現(xiàn)率、P/S市銷(xiāo)率估值法,、EV / Sales市售率估值法,、RNAV重估凈資產(chǎn)估值法、EV/EBITDA估值法,、DDM估值法,、DCF現(xiàn)金流折現(xiàn)估值法、NAV凈資產(chǎn)價(jià)值估值法等,。但目前的行業(yè)分類(lèi)沒(méi)有對(duì)3D行業(yè)通過(guò)以上方法估值,，故此處選擇了3D打印行業(yè)代表公司的估值趨勢(shì)圖。

圖 光韻達(dá)估值分析圖

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3.2 行業(yè)發(fā)展和價(jià)格驅(qū)動(dòng)機(jī)制及風(fēng)險(xiǎn)管理
3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，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),，是先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分。近年來(lái),，3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓寬,，越來(lái)越多的企業(yè)將其作為技術(shù)轉(zhuǎn)型方向,，用于突破研發(fā)瓶頸,、解決設(shè)計(jì)難題或直接生產(chǎn)最終零部件，助力智能制造,、綠色制造等新型制造模式,，增材制造已經(jīng)從研發(fā)轉(zhuǎn)向了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，盡管如此,，增材制造的技術(shù)成熟度還不能同減材,、等材等傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，仍需要從科學(xué)基礎(chǔ),、工程化應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等環(huán)節(jié)開(kāi)展大量基礎(chǔ)性研究工作,。

3D打印行業(yè)處于快速發(fā)展期，但應(yīng)用成本相對(duì)較高,，應(yīng)用范圍相對(duì)較窄,，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對(duì)于傳統(tǒng)制造規(guī)模依舊較小。此外,，目前我國(guó)尚未建立起涵蓋設(shè)計(jì),、材料、工藝設(shè)備,、產(chǎn)品性能,、認(rèn)證檢測(cè)等在內(nèi)的完整的增材制造標(biāo)準(zhǔn)體系。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,，一定程度上制約了增材制造技術(shù)成果的累積,、固化和推廣應(yīng)用，未能架起技術(shù)和產(chǎn)業(yè)銜接的橋梁,，減緩了產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程,。

3.3 競(jìng)爭(zhēng)分析和典型公司復(fù)盤(pán)
3.3.1 競(jìng)爭(zhēng)分析

圖 上游競(jìng)爭(zhēng)格局

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圖 中游競(jìng)爭(zhēng)格局

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圖 下游競(jìng)爭(zhēng)格局

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3.4 中國(guó)重要競(jìng)爭(zhēng)者

表 中國(guó)主要競(jìng)爭(zhēng)者

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1/ 山東礦機(jī)(002526.SZ)：

山東礦機(jī)集團(tuán)股份有限公司始建于1955年，旗下?lián)碛?2家控股子公司及孫公司,，2019年底企業(yè)擁有總資產(chǎn)34億元,，占地面積1000余畝，職工2000余人�,，F(xiàn)有主營(yíng)業(yè)務(wù)為煤機(jī)生產(chǎn)銷(xiāo)售和網(wǎng)絡(luò)游戲及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與新興產(chǎn)業(yè)的多元化經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略布局。為適應(yīng)公司多元化發(fā)展的需求，公司設(shè)立全資子公司山東礦機(jī)華能裝備制造有限公司,，承接集團(tuán)公司煤機(jī)生產(chǎn)與銷(xiāo)售等業(yè)務(wù),。華能裝備主要涵蓋煤機(jī)生產(chǎn)與銷(xiāo)售、EPC總承包等業(yè)務(wù),，主要產(chǎn)品有液壓支架,、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī),、破碎機(jī),、皮帶機(jī)、單體液壓支柱,、金屬頂梁,、千斤頂及各種工程油缸、工業(yè)鏈條,、避難硐室,、綜采工作面自動(dòng)化控制設(shè)備、成套洗選煤設(shè)備,、工業(yè)機(jī)器人智能制造等,。

2/ 機(jī)器人（300024.SZ）

新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新松”）成立于2000年，隸屬中國(guó)科學(xué)院,，是一家以機(jī)器人技術(shù)為核心的高科技上市公司,。作為國(guó)家機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，新松擁有完整的機(jī)器人產(chǎn)品線及工業(yè)4.0整體解決方案,。新松本部位于沈陽(yáng),，在上海設(shè)有國(guó)際總部，在沈陽(yáng),、上海,、杭州、青島,、天津,、無(wú)錫、濰坊建有產(chǎn)業(yè)園區(qū),，在濟(jì)南設(shè)有山東新松工業(yè)軟件研究院股份有限公司,。同時(shí)，新松積極布局國(guó)際市場(chǎng),，在韓國(guó),、新加坡、泰國(guó),、德國(guó),、香港等地設(shè)立多家控股子公司及海外區(qū)域中心,，現(xiàn)擁有4000余人的研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，形成以自主核心技術(shù),、核心零部件,、核心產(chǎn)品及行業(yè)系統(tǒng)解決方案為一體的全產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。

3/ 亞太科技（002540.SZ）：

亞太科技源于1988年,，自成立至今終致力于為客戶(hù)提供更高性能,、更優(yōu)品質(zhì)的鋁材產(chǎn)品及增值制造服務(wù)。通過(guò)在材料,、工藝,、裝備、應(yīng)用方面不斷創(chuàng)新,，在過(guò)程,、品質(zhì),、交付方面持續(xù)改進(jìn),，亞太科技用30年時(shí)間淬煉中國(guó)鋁工業(yè)優(yōu)質(zhì)品牌，成為全球汽車(chē)行業(yè)鋁材重要供應(yīng)商及航空航天,、軌道交通,、海洋工業(yè)等其他工業(yè)領(lǐng)域鋁材優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。

亞太科技的在深耕傳統(tǒng)燃油汽車(chē)輕量化材料的同時(shí),，加碼新能源汽車(chē)產(chǎn)能投放助力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)輕量化,、可持續(xù)化發(fā)展，打造航空領(lǐng)域高端鋁材供應(yīng)基地,，持續(xù)推動(dòng)高端制造及應(yīng)用升級(jí),。

4/ 鉑力特（688333.SH）：

公司為用戶(hù)提供全方位的金屬增材制造與再制造技術(shù)解決方案，包括：設(shè)備,、打印服務(wù),、原材料、技術(shù)服務(wù)等,。公司運(yùn)用多年金屬增材制造技術(shù)的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn),，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新為航空航天、能源動(dòng)力,、醫(yī)療齒科,、工業(yè)模具、汽車(chē)制造等行業(yè)客戶(hù)提供服務(wù),。公司堅(jiān)持以用戶(hù)為中心,，以市場(chǎng)為焦點(diǎn)，幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì),、降低生產(chǎn)成本,、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品品質(zhì)、創(chuàng)造價(jià)值,。


3.5 全球重要競(jìng)爭(zhēng)者

1/ Stratasys（SSYS.US）

Stratasys 成立于1998年3月3日,，總部位于明尼蘇達(dá)州的伊甸草原。公司致力于提供用于零件制造的增材制造解決方案,，這些零件用于為最終零件制造商設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品的過(guò)程中,。它的系統(tǒng)包括用于構(gòu)思和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的臺(tái)式 3D打印機(jī)，用于快速原型制作的各種系統(tǒng)以及用于直接數(shù)字制造的大型生產(chǎn)系統(tǒng),。該公司還開(kāi)發(fā),，制造和銷(xiāo)售與其系統(tǒng)一起使用的材料，并為其客戶(hù)提供相關(guān)服務(wù),。

2/ 3D Systems：

3D Systems Corp.是一家控股公司,致力于提供全面的三維打印解決方案,。它包括三維打印機(jī)、材料,、軟件,、按需制造服務(wù)和數(shù)字設(shè)計(jì)工具。該公司由查爾斯 W.赫爾于 1986 年創(chuàng)立,，總部設(shè)在南卡羅來(lái)納州的羅克希爾,。

3/ 惠普公司

致力于提供個(gè)人計(jì)算和其他訪問(wèn)設(shè)備，成像和打印產(chǎn)品以及相關(guān)技術(shù),，解決方案和服務(wù),。公司通過(guò)以下業(yè)務(wù)部門(mén)運(yùn)營(yíng)：個(gè)人系統(tǒng)，印刷和企業(yè)投資,。個(gè)人系統(tǒng)部門(mén)為商業(yè)和消費(fèi)者市場(chǎng)提供商業(yè)和消費(fèi)者臺(tái)式和筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī),，工作站，瘦客戶(hù)機(jī),，商業(yè)平板電腦和移動(dòng)設(shè)備,，零售銷(xiāo)售點(diǎn)系統(tǒng)，顯示器和其他相關(guān)配件,，軟件,，支持和服務(wù)。打印部門(mén)為消費(fèi)者和商用打印機(jī)提供硬件,，耗材,，解決方案和服務(wù)以及掃描設(shè)備。

4. ExOne：

ExOne 公司成立于 1995年,，總部設(shè)在賓夕法尼亞州北亨廷頓,。公司從事三維（3D）印刷機(jī)的開(kāi)發(fā)、制造和營(yíng)銷(xiāo),。它為航空航天,，汽車(chē),，重型設(shè)備，能源以及石油和天然氣行業(yè)的工業(yè)客戶(hù)提供3D打印解決方案,。

第四章 未來(lái)行業(yè)展望
數(shù)據(jù)顯示,，2016-2020年我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模由53.8億元快速增長(zhǎng)至203億元。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),，2021年我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)�,？蛇_(dá)251.3億元。

圖 3D打印市場(chǎng)規(guī)模

資料來(lái)源：千際投行 資產(chǎn)信息網(wǎng) 中商情報(bào)網(wǎng)

荷蘭3D打印在線制造平臺(tái)3DHubs于2021年4月22日發(fā)布《2021年3D打印趨勢(shì)報(bào)告》,，旨在回顧市場(chǎng)增長(zhǎng),、新冠疫情對(duì)行業(yè)的影響，同時(shí)揭示對(duì)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展需求和行業(yè)面臨的挑戰(zhàn),。報(bào)告指出,，盡管新冠疫情席卷整個(gè)2020年，3D打印仍比2019年增長(zhǎng)了21%,，市場(chǎng)容量126億美元（約817億人民幣）,。

圖 3D打印行業(yè)周期趨勢(shì)線

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南極熊3D打印網(wǎng)指出，目前關(guān)于3D打印的使用目的,，原型制作依然占了將近一半的比例,，其次是最終用途零件。大部分受訪企業(yè)的3D生產(chǎn)能力不高,，這表明行業(yè)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備仍具有很大的市場(chǎng)。而3D打印增長(zhǎng)最快的行業(yè)包括生物技術(shù),、汽車(chē)和運(yùn)輸,，前兩項(xiàng)依賴(lài)于3D打印提供的復(fù)雜性設(shè)計(jì)，運(yùn)輸則更多采用3D打印定制零件,。

圖 3D打印市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

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作者：千際投行