根據(jù)3D科學(xué)谷戰(zhàn)略合作伙伴CONTEXT的研究，2021 年第四季度全球工業(yè)級3D 打印機(jī)設(shè)備的出貨量再次加速，這清楚地表明全球 3D 打印機(jī)市場正在更新，超越復(fù)蘇模式。全球高端打印機(jī)出貨量不僅高于2020年第四季度同期，而且高于 2019 年第四季度疫情前的水平。
▲近3年工業(yè)級金屬3D打印機(jī)發(fā)貨情況
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市場煥發(fā)勃勃生機(jī)
應(yīng)用端的強(qiáng)烈需求加快行業(yè)發(fā)展
根據(jù)CONTEXT，工業(yè)級3D打印打印機(jī)（單臺價格超過 10 萬美元）占 61%的2021 年第四季度的硬件收入，占全年硬件收入的 58%。工業(yè)級3D打印打印機(jī)的出貨量在 2021 年第四季度增長了 +11%，與 2019 年第四季度相比增長了 +22%。
工業(yè)級3D打印打印機(jī)的增長勢頭十分猛烈，即使在Covid 肆虐的 2020 年，工業(yè)級3D打印打印機(jī)的年出貨量還是增長了 +29%。2021年最后一個季度的熱門增長領(lǐng)域來自金屬 3D 打印機(jī)、中國國內(nèi)市場以及航空航天等終端用戶行業(yè)，在這些行業(yè)中，商業(yè)航天在3D打印設(shè)備上的投入加速活動凸顯了增材制造 (AM) 的主要優(yōu)勢。
金屬3D打印的崛起
CONTEXT 的季度市場跟蹤顯示，一方面，復(fù)合材料和陶瓷等領(lǐng)域在其他3D打印機(jī)價類別中繼續(xù)出現(xiàn)良好增長，另一方面，工業(yè) 3D 打印機(jī)市場目前的主要市場是塑料和金屬3D打印，塑料和金屬3D打印目前合計占 98% 的2021 年工業(yè)級3D打印系統(tǒng)出貨量。
根據(jù)CONTEXT 全球分析主管 Chris Connery，2021年，工業(yè)塑料3D打印機(jī)的出貨臺數(shù)超過金屬3D打印機(jī)，不過由于金屬3D打印設(shè)備的價格普遍高于塑料3D打印設(shè)備，金屬3D打印設(shè)備占工業(yè)級3D打印設(shè)備收入的53%。2021 年第四季度金屬3D打印設(shè)備的出貨量比去年同期增加了 18%，年出貨量增長了 24%。
雖然有幾種不同的金屬3D打印方法，目前激光粉末床熔化仍然是最主要的技術(shù)，占全年金屬機(jī)器出貨量的 71%。然而，粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)在2021年取得了最令人印象深刻的收益，這種3D打印機(jī)的出貨量在 2021 年增長了 145%。
▲粘結(jié)劑噴射金屬3D打印
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當(dāng)考慮到所有類型的金屬3D打印機(jī)時，Desktop Metal 在 2021 年的3D打印機(jī)總出貨量中處于領(lǐng)先地位。不過考慮到金屬3D打印技術(shù)種類的不同，不同的供應(yīng)商以不同的方式領(lǐng)先：EOS 是最大細(xì)分市場（粉末床熔化）的領(lǐng)先供應(yīng)商，也是收入方面的全球領(lǐng)先者；材料擠壓領(lǐng)域的Markforged；粘結(jié)劑噴射領(lǐng)域Desktop Metal（通過收購主要競爭對手 ExOne 實現(xiàn)了有機(jī)增長）；定向能量沉積領(lǐng)域的 TURMPF-德國通快；材料噴射方面的Optomec 。
區(qū)域出貨——中國的實力
中國的國內(nèi)出貨量是 2021 年第四季度區(qū)域增長最大的領(lǐng)域，與西歐增長的 +13% 和北美增長的 +11% 相比，中國增長了 +15%。中國是所有材料類型 100,000 美元以上的 3D 打印系統(tǒng)的第二大市場（僅次于美國）。
中國不僅在2021年第四季度的增長令人印象深刻，中國在近幾年時間內(nèi)都實現(xiàn)了更令人印象深刻的增長。中國是唯一一個 2020 年工業(yè) 3D 打印機(jī)出貨量增加（+4%）的地區(qū)，五年復(fù)合年增長率（CAGR）為+23%——相比之下，北美為+7%，西歐為+2%。
由于在塑料3D打印系統(tǒng)方面的實力，中國的聯(lián)泰科技在 2021 年第四季度和全年都成為全球領(lǐng)先的供應(yīng)商。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，金屬3D打印領(lǐng)域，除了基于粉末床的選區(qū)熔化金屬3D打印，2021年，鉑力特的WAAM 技術(shù)也獲得了不斷的發(fā)展，目前已完成國家工業(yè)強(qiáng)基項目1項，交付各類零件數(shù)百件，用于核電、航空航天、礦山機(jī)械、石油重工、高校、科研院所等相關(guān)領(lǐng)域。
▲近5年工業(yè)級3D打印機(jī)發(fā)貨情況（按國家和區(qū)域）
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新興的工業(yè)3D打印終端市場
金屬增材制造能夠快速打印與行業(yè)需求相稱的復(fù)雜零件，金屬3D打印與商業(yè)新型火箭和衛(wèi)星的發(fā)展以及私人太空競賽的普遍出現(xiàn)齊頭并進(jìn)。。在兩家嶄露頭角的金屬粉末床熔化企業(yè) Velo3D 和 SLM Solutions 令人印象深刻的訂單中，許多用戶都是航空航天業(yè)。
由于國際商務(wù)旅行仍然有限，商業(yè)航空從疫情中的恢復(fù)緩慢，但航空航天領(lǐng)域的“航天”方面的需求已經(jīng)彌補(bǔ)了不足。2021 年和 2022 年金屬增材制造設(shè)備的其他熱門市場是能源以及專注于電動汽車的汽車行業(yè)。其中能源領(lǐng)域，2022年3月底，由工程材料研究院自主設(shè)計的中國石油首套增材制造試驗研究平臺——電弧增材技術(shù)研究系統(tǒng)，在西安進(jìn)行首次聯(lián)機(jī)調(diào)試，并成功制造出變直徑變壁厚復(fù)雜連接鵝頸管等產(chǎn)品。這標(biāo)志著中國的石油金屬材料增材技術(shù)研發(fā)已取得實質(zhì)性進(jìn)展。
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在電動汽車領(lǐng)域，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，3D打印將在的制造方面創(chuàng)造一輪技術(shù)革命。
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同時，隨著金屬3D打印技術(shù)類別中的粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)走向成熟，該技術(shù)在汽車領(lǐng)域的零件制造方面將漸入佳境。
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展望未來
強(qiáng)勁的 2021 年下半年和不斷增長的缺貨訂單為 2022 年工業(yè)金屬 3D 打印機(jī)出貨量的強(qiáng)勁奠定了基礎(chǔ)，同時其他技術(shù)也預(yù)計來年實現(xiàn)顯著增長，例如透明牙齒矯正器和數(shù)字假牙的需求將保持強(qiáng)勁增長，并將繼續(xù)推動某些塑料3D打印機(jī)的銷售。
工業(yè)塑料3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商——包括 UnionTech-聯(lián)泰科技、Stratasys、HP-惠普、Carbon、3D Systems 和 EOS——都在 2021 年實現(xiàn)了增長。
許多零件供應(yīng)商的報告顯示業(yè)界對增材制造重新產(chǎn)生了興趣，因為很多零件供應(yīng)商正在考慮通過3D打印-增材制造實現(xiàn)加速批量生產(chǎn)以應(yīng)對供應(yīng)鏈中斷。2022年還將看到一些世界上最大的 3D 打印公司如 Stratasys 和 3D Systems 的新技術(shù)設(shè)備出貨。
歷史表明，終端市場總是渴望購買最新的 3D 打印機(jī)設(shè)備，這種需求將刺激2022年實現(xiàn)更快的增長，根據(jù)CONTEXT，工業(yè)級3D打印設(shè)備出貨量有望在2022年中增長 22%。