全球增材制造产业市场格局及发展分析

2023-10-17 10:48

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01市场规模

全球增材制造产业发展态势良好，市场规模保持高速增长，增速稳定，包括设备、材料、服务在内的综合增长率超20%，金属增材制造的年复合增长率超30%。

根据Wohlers Associates统计显示，全球增材制造产业产值由2003年的5.29亿美元增长到2022年180亿美元，2003-2022年的CAGR达到19.58%。2020年受疫情影响，产业增速有所下滑，至2021年后快速回升。2022年增材制造市场规模为180亿美元，增长18.08%，预测至2025年可达298亿美元，2021-2025年CAGR为18.24%，预测至2030年可达853亿美元，2026-2030年CAGR为23.41%。

图1：2015-2030年全球增材制造产业市场规模及增速

（2025年增速为2021-2025年CAGR；2030年增速为2026-2030年CAGR）

来源：火石创造根据公开资料整理

从细分产业环节来看，增材制造材料规模达25.98亿美元，增长23.4%，占比达17.1%，主要涉及金属原材料、光敏树脂、聚合物丝材、聚合物粉材等。增材制造装备销售总额达34.17亿美元，增长13.4%，占比达22.4%，主要涉及金属装备及非金属装备。增材制造服务规模达62.35亿美元，增长18.3%，占比达40.9%，其中，航空航天规模占比最高，约为16.8%，是增材制造产品最重要的应用领域，其次是医疗领域占比15.6%，汽车领域占比14.6%，消费电子占比11.8%，科研机构占比11.1%。

图2：全球增材制造细分产业环节规模占比情况

来源：火石创造产业数据中心

图3：全球增材制造主要应用领域市场规模占比情况

来源：火石创造产业数据中心

从金属增材制造市场来看，据统计，截止2019年全球金属增材制造市场规模达到33亿美元，包括设备、材料和服务，预计在2024年达到110亿美元，2019-2024年CAGR达27.23%，要明显高于全球增材制造市场规模的平均增速。

竞争格局

全球增材制造产业已基本形成了美、欧等发达国家和地区主导，亚洲国家和地区后起追赶的发展态势。美国率先将增材制造产业上升到国家战略发展高度，引领技术创新和产业化。欧盟及成员国注重发展金属增材制造技术，产业发展和技术应用走在世界前列。俄罗斯凭借在激光领域的技术优势，积极发展激光增材制造技术研究及应用。日本全力振兴增材制造产业，借助增材制造技术重塑制造业国际竞争力。

从市场端看，全球增材制造市场主要集中在北美、欧洲和亚太地区，这三个地区增材制造设备累计装机量占到全球的95%，其中北美约占35%，欧洲和亚太地区各占30%左右，美、中、日、德四国累计装机量排名前列，分别占比33.1%、10.6%、8.9%、8.3%。全球各行业巨头纷纷加速增材制造产业布局，通过自主研发、产学研联合研发、收并行业联盟等方式积极推进。

图4：全球各国增材制造设备累计装机量占比情况

来源：火石创造根据公开资料整理

美国是增材制造技术全球最为重要的推动者，率先在国家层面建立了战略规划，通过政府资金扶持、商业合作、人才培养等方式，强力推动本土增材制造技术的协调发展，拓展下游各应用领域和商业推广，突破产业瓶颈。美国作为增材制造技术最早出现的国家，也是产业链最完整的国家，在各细分行业内都发展较为充分，不仅拥有全球最大的几家增材制造设备生产厂商，且在上游的逆向工程、图像处理及下游的细分领域都有实力突出的龙头企业，代表企业包括3D Systems、GE、Caterpillar等。同时美国也是全球最大的增材制造产业市场国家，2021年，美国的工业级增材制造单位销量占世界的45.5%，即2021年全球接近一半的增材制造设备从美国的设备商处买入。

欧盟及成员国注重金属增材制造技术发展，产业发展和技术应用走在世界前列，欧盟设立有史以来规模最大的研发创新计划“地平线2020”，拟在7年时间内投资近800亿欧元，将实验室孵化的伟大创意投入市场，创造更多突破和世界第一，其中增材制造是重点投资领域之一。德国在金属零件增材制造方面引领全球，拥有很多从事金属粉末成型的各种技术服务商和设备商，如SLM Solution、Concept Laser、EOS、ReaLizer等，以弗劳恩霍夫应用研究促进协会为代表的一批研究机构，持续深化增材制造的工业化生产和智能化技术研究，为德国增材制造材料、技术水平及创新能力等方面都做出了极大贡献。英国增材制造产业重点发展航空航天、汽车医疗等领域，投资建设国家级增材制造中心，制定国家级增材制造中心发展计划，代表性企业包括LPW、吉凯恩等。

日本自2014年已规划聚焦发展增材制造技术，投资40亿日元由经济产业省组织实施“以3D打印为核心的制造革命计划”，以金属材料、砂模材料为重点，代表企业包括Mitsubishi Paper Mills等。

部分企业

3D Systems: 全球化的3D解决方案提供商。凭借世界一流专业知识与先进的数字化制造流程，为客户解决业务、设计和工程等各方面的需求。历经三十余年，逐步发展壮大3D打印技术（如彩色打印、多头打印），根据技术进行相应的3D打印设备研发（如创新型反馈触控设备）、拓展3D打印服务范围（3D软件研发）。

SLM Solutions: 世界领先的金属激光增材制造设备生产商。专注于选择性激光熔化(SLM)、3D打印的金属添加剂和合金领域的开发。SLM的双向送粉技术和多激光头技术达到国际领先水平，可以大幅提升金属打印的效率。目前，这项技术广泛应用于航空航天、医疗、能源及汽车工业，能为客户提供具有高自由度形态部件的设计和制造方法，适用于个性化定制及中小批量的部件生产。

EOS：全球最大的金属增材制造设备提供商。德国EOS成立于1989年，是金属和高分子材料工业3D打印的领导者，产品类型覆盖增材制造设备、打印服务、材料、工艺和咨询服务等。公司实力强劲，2017年全球市占率达28%，EOS的金属增材制造设备也成为9.5%的服务供应商首选，在整个增材制造行业中处于龙头地位，目前全球装机4180多个，面向全球进行服务，且在15个国家设有销售和服务办事处。

专利情况

从专利申请量及授权量来看，2020年以前全球增材制造专利申请数量及授权数量呈现逐年增长态势，2020年后，均有所下降。专利申请量上，2015-2019年全球专利申请数量逐年攀升，2019年全球专利申请数量达36702项，2020年降至29692项，截至2021年8月，全球专利申请数量仅为5583项。专利授权量上，2015-2017年全球专利授权数量逐年增长，2018年后开始下降，2020年专利授权数量为9246万项，截至2021年8月，全球专利授权数量仅为403项。