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(jí)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(chǎng)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(jí)金屬3D打印機(jī)發(fā)貨情況

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市場(chǎng)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(jí)3D打印打印機(jī)（單臺(tái)價(jià)格超過(guò) 10 萬(wàn)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(jí)3D打印打印機(jī)的出貨量在 2021 年第四季度增長(zhǎng)了 +11%，與 2019 年第四季度相比增長(zhǎng)了 +22%。

工業(yè)級(jí)3D打印打印機(jī)的增長(zhǎng)勢(shì)頭十分猛烈，即使在Covid 肆虐的 2020 年，工業(yè)級(jí)3D打印打印機(jī)的年出貨量還是增長(zhǎng)了 +29%。2021年最后一個(gè)季度的熱門(mén)增長(zhǎng)領(lǐng)域來(lái)自金屬 3D 打印機(jī)、中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以及航空航天等終端用戶(hù)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(dòng)凸顯了增材制造 (AM) 的主要優(yōu)勢(shì)。

金屬3D打印的崛起

CONTEXT 的季度市場(chǎng)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(jià)類(lèi)別中繼續(xù)出現(xiàn)良好增長(zhǎng)，另一方面，工業(yè) 3D 打印機(jī)市場(chǎng)目前的主要市場(chǎng)是塑料和金屬3D打印，塑料和金屬3D打印目前合計(jì)占 98% 的2021 年工業(yè)級(jí)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(tái)數(shù)超過(guò)金屬3D打印機(jī)，不過(guò)由于金屬3D打印設(shè)備的價(jià)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(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)了 145%。

▲粘結(jié)劑噴射金屬3D打印

©3D科學(xué)谷白皮書(shū)

當(dāng)考慮到所有類(lèi)型的金屬3D打印機(jī)時(shí)，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(guò)考慮到金屬3D打印技術(shù)種類(lèi)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(chǎng)（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(guò)收購(gòu)主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 ExOne 實(shí)現(xiàn)了有機(jī)增長(zhǎng)）；定向能量沉積領(lǐng)域的 TURMPF-德國(guó)通快；材料噴射方面的Optomec 。

區(qū)域出貨——中國(guó)的實(shí)力

中國(guó)的國(guó)內(nèi)出貨量是 2021 年第四季度區(qū)域增長(zhǎng)最大的領(lǐng)域，與西歐增長(zhǎng)的 +13% 和北美增長(zhǎng)的 +11% 相比，中國(guó)增長(zhǎng)了 +15%。中國(guó)是所有材料類(lèi)型 100,000 美元以上的 3D 打印系統(tǒng)的第二大市場(chǎng)（僅次于美國(guó)）。

中國(guó)不僅在2021年第四季度的增長(zhǎng)令人印象深刻，中國(guó)在近幾年時(shí)間內(nèi)都實(shí)現(xiàn)了更令人印象深刻的增長(zhǎng)。中國(guó)是唯一一個(gè) 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(zhǎng)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(shí)力，中國(guó)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(chǎng)觀(guān)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(guó)家工業(yè)強(qiáng)基項(xiàng)目1項(xiàng)，交付各類(lèi)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(jí)3D打印機(jī)發(fā)貨情況（按國(guó)家和區(qū)域）

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新興的工業(yè)3D打印終端市場(chǎng)

金屬增材制造能夠快速打印與行業(yè)需求相稱(chēng)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(jìng)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(hù)都是航空航天業(yè)。

由于國(guó)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(mén)市場(chǎng)是能源以及專(zhuān)注于電動(dòng)汽車(chē)的汽車(chē)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(jì)的中國(guó)石油首套增材制造試驗(yàn)研究平臺(tái)——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(guó)的石油金屬材料增材技術(shù)研發(fā)已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

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在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)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(shí)，隨著金屬3D打印技術(shù)類(lèi)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(chē)領(lǐng)域的零件制造方面將漸入佳境。

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展望未來(lái)

強(qiáng)勁的 2021 年下半年和不斷增長(zhǎng)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(shí)其他技術(shù)也預(yù)計(jì)來(lái)年實(shí)現(xiàn)顯著增長(zhǎng)，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(zhǎng)，并將繼續(xù)推動(dòng)某些塑料3D打印機(jī)的銷(xiāo)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(shí)現(xiàn)了增長(zhǎng)。

許多零件供應(yīng)商的報(bào)告顯示業(yè)界對(duì)增材制造重新產(chǎn)生了興趣，因?yàn)楹芏嗔慵?yīng)商正在考慮通過(guò)3D打印-增材制造實(shí)現(xiàn)加速批量生產(chǎn)以應(yīng)對(duì)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(chǎng)總是渴望購(gòu)買(mǎi)最新的 3D 打印機(jī)設(shè)備，這種需求將刺激2022年實(shí)現(xiàn)更快的增長(zhǎng)，根據(jù)CONTEXT，工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備出貨量有望在2022年中增長(zhǎng) 22%。