有人說,3D打印是19世紀的構(gòu)想,20世紀的基礎,21世紀的市場。隨著多年的發(fā)展,3D打印產(chǎn)業(yè)已形成較為成熟的基礎技術和不斷創(chuàng)新的技術體系,逐漸成為航空航天、汽車、消費電子、醫(yī)療等領域的熱門技術。
中國3D打印起步較美國晚了十年。UNIZ的創(chuàng)始人李厚民曾對億歐表示,國內(nèi)3D打印市場仍處于技術儲備期,尚不能實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。且關于3D打印對制造業(yè)的賦能價值,目前仍是仁者見仁智者見智,這也導致資本市場的投資熱情并不高。?
新的十年正式開啟,國內(nèi)3D打印市場將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展格局?
金屬3D打印更有發(fā)展前景
3D打印,也可以稱為增材制造,是以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),將三維實體變成若干個二維平面,利用激光束、熱熔噴嘴等方式,將粉末、樹脂等特殊材料進行逐層堆積熟結(jié),最終疊加成形制造出實體產(chǎn)品。
自1986年3D打印技術誕生至今,經(jīng)過30多年的技術積累,目前已經(jīng)形成了金屬3D打印和非金屬3D打印兩種技術流派,國內(nèi)相關3D打印廠商多選擇SLM和SLA兩種技術路徑。從理論上來講,3D打印突破了傳統(tǒng)等材制造和減材制造的限制,不依賴傳統(tǒng)工業(yè)基礎設施,可直接由二維數(shù)字打印制造成任意結(jié)構(gòu)、尺寸的三維實體,是制造業(yè)的變革型創(chuàng)新。
對比兩種技術流派,筆者認為,金屬3D打印更具市場發(fā)展前景。
首先,從3D打印材料類型來看,金屬3D打印材料的發(fā)展?jié)摿Ω蟆?jù)IDC統(tǒng)計,2018年中國3D打印材料中,金屬耗材占比39.4%,低于塑料的46.5%。但從法國3D打印公司Sculpteo對全球1000多家3D打印公司的調(diào)研來看,2018年塑料的運用率為65%,但相比2017年下降了23個百分點,唯一增長的材料是金屬,運用率從28%增長到36%。
非金屬材料運用率的下降,很大程度上受制于材料性能和制造成本。雖然3D打印具有對設計的復雜性不敏感的特質(zhì),但目前非金屬3D打印主要應用于樣品和模具的生產(chǎn),精細化程度也較低,質(zhì)量和價格無法與模具化生產(chǎn)對比。而金屬3D打印能完成部分傳統(tǒng)工藝無法制造的高復雜性零部件,更具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
其次,從3D打印產(chǎn)業(yè)鏈來看,材料成本的占比普遍更高。雖然增材制造的原材料利用率明顯高于減材制造,但根據(jù)國際成本估算和分析協(xié)會于2015年發(fā)布的研究來看,按重量計算,增材制造材料的成本比傳統(tǒng)制造材料高8倍,單價普遍較高,故研發(fā)新型金屬材料也成為一部分3D打印廠商降低成本的重要手段。
當然,對于非金屬3D打印來說,也并非意味著沒有市場增長點。此次疫情期間,Raise3D為多家醫(yī)院提供口罩佩戴連接器,滿足了實際需求,同時也在探索3D打印護目鏡的小批量生產(chǎn)。在長期發(fā)展上,Raise3D方面表示,更注重搭建基于硬件和軟件的生態(tài)系統(tǒng),從而為更多企業(yè)客戶實現(xiàn)小規(guī)模批量化生產(chǎn)。
工業(yè)級3D打印將成市場主流方向
麥肯錫曾預測,3D打印在應用端的影響力深遠,預計到2025年,3D打印對經(jīng)濟的直接影響是5500億美元的規(guī)模,其中包括消費類應用、模具與夾具、醫(yī)療植入物及牙科產(chǎn)品、航空航天零件、汽車及其他工業(yè)領域。
從目前來看,非金屬3D打印尚不能實現(xiàn)所謂的“定制化”生產(chǎn)。若應用于標準件的批量生產(chǎn),從成本和制造速度來看均不占優(yōu)勢,略顯“大材小用”。且消費類應用(如手辦、珠寶)的市場規(guī)模較小,牙科的大規(guī)模應用尚未在國內(nèi)普及,消費級3D打印的增長潛力較小。
對于金屬3D打印而言,其特性決定了它的應用將是傳統(tǒng)制造工藝的重要補充,而非完全替代,有望實現(xiàn)傳統(tǒng)制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
以航空航天產(chǎn)業(yè)為例,金屬3D打印能滿足其對于結(jié)構(gòu)設計、材料和制造工藝的需求,在保證性能的前提下能大幅減輕零部件質(zhì)量,同時還能有效縮短零部件的制造流程。以西安鉑力特為例,其招股書上顯示,2018年鉑力特在航空航天領域的營收占到總營收的62.21%,其前五大客戶均來自于航空航天領域。
不過,IDC的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也顯示,目前工業(yè)級3D打印的主要應用仍為手板,即產(chǎn)品在定型前少量制造的驗證樣件生產(chǎn),占比高達84.1%;用于成品生產(chǎn)的占比僅為10.1%,其余5.8%為生產(chǎn)輔助設備生產(chǎn),這意味著3D打印在工業(yè)生產(chǎn)上擁有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
從商業(yè)模式來看,掌握3D打印設備制造能力的廠商將有望在市場中占據(jù)主導地位。據(jù)IDC《中國3D打印機市場半年度追蹤報告》顯示,自2015年起,中國工業(yè)級3D打印機(25K美金及以上設備)的出貨量及銷售額均持續(xù)增長,2019年上半年出貨量同比增長5.1%,銷售額同比增長9.3%。美國國家標準與技術研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,增材制造初始精密設備成本占總成本的45%-74%。
國內(nèi)市場中,鉑力特、先臨三維等企業(yè)均在進行設備銷售,且應用領域的涵蓋面比較廣。盡管他們可為客戶提供定制化產(chǎn)品服務,但設備的定制化程度較低,故公司多選擇代理經(jīng)銷模式來培育和拓寬市場。盡管代理業(yè)務的凈利潤低于直銷,但通過代理業(yè)務有助于搭售產(chǎn)品服務,從而綁定部分客戶并拓展客戶群,進而促進長期合作。
總體來看,相較于國外公司30余年的發(fā)展歷史,國內(nèi)3D打印設備起步較晚,雖然在短時間內(nèi)取得較快進步,但在設備運行的穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量等方面需要進一步提升,距離國產(chǎn)替代進口、代理走向自銷的目標仍有一段距離。但伴隨著下游應用領域的不斷拓展,國內(nèi)廠商有望在細分領域?qū)崿F(xiàn)突破。
評論
查看更多