瞻觀前沿

3月11日，在位于光谷的武漢天昱智能制造有限公司的廠房內，華中科技大學張海鷗教授看著3D打印出來的“活塞桿輪軸”表示，這是全球首款3D打印飛機起落架的主體部分，既有技術顛覆性突破，也有生產要素的創新，屬于新質生產力，接下來會進行上機實驗打印。

據《長江日報》，全球首款3D打印的飛機起落架主體部分呈T型，長150厘米、直徑為40厘米、重達240千克打印。

據悉，過去的金屬3D打印機設備沒有鍛造環節，打印出的金屬零件普遍存在易產生裂縫、變形等缺陷，導致打印出的金屬零件一直處于實驗室研究狀態，無法真正商用打印。

張海鷗教授說，飛機起落架傳統的制造工藝需要先熔再鑄錠，然后加熱鍛造，成品率不高，對材料的浪費極大，甚至90%的材料都被浪費掉了打印。飛機起落架一般采用高強度鋼制造，每噸的價格近百萬元，是普通鋼材價格的200倍。3D打印飛機起落架，只需用到傳統制造工藝的10%的材料，不僅降低成本而且還減少污染，經檢測強度、斷裂韌度超過傳統工藝制造的鍛件。

目前，全球只有中、美、俄和歐盟能制造大型飛機起落架，武漢天昱智能制造有限公司是世界首個3D打印大飛機最大承力零部件的企業，該公司打印出的起落架已順利通過中航起落架有限公司的“73噸的極限載荷”測試和*種工況下的考核測試打印。

技術價值觀察

張海鷗教授表示，隨著3D打印技術的不斷成熟，涉及的領域也將不斷拓寬，從航天航空到船舶制造都將得到廣泛應用打印。他預計，未來5年內可形成千億級的產業規模。

這款全球首款3D打印飛機起落架位于產業鏈下游環節打印。現階段，主要的3D打印企業一般以材料供應，設備制造和打印服務的綜合形式存在。這是由產業發展初期技術推廣和市場規模的限制所致。而從長期來看，3D產業鏈上的專業分工會進一步深化，專業材料供應商和專業打印企業會出現，產品設計服務會獨立或向下游消費企業轉移。同時還會出現為3D打印產業提供支持服務的第三方檢測驗證、金融、電子商務、知識產權保護等服務平臺。在產業成熟期，一個完整的3D打印產業鏈應該包括：1)上游：專業材料供應商、3D打印設備制造商、軟件開發商、數字化技術提供商、耗材提供商、專業設計機構、3D打印設備經銷商、3D打印服務等;2)下游：民用消費、工業設計和航天軍工、服裝公司、汽車公司、船舶公司、醫學等領域;3)服務支持平臺：第三方檢測驗證支持、金融支持、電子商務、知識產權保護等支持平臺。

宏觀市場觀察

3D打印行業仍舊處于成長階段

依托行業不同生命階段關鍵因素的發展特征對行業的成熟度進行綜合判定和分析，目前全球3D打印行業處在行業成長中期打印。3D打印起源于19世紀末的美國，由美國研究的照相雕塑和地貌成型技術開創了的3D打印核心思想，19**年，世界上第一家生產3D打印設備的公司3D Systems成立，自此，美國開始涌現出多家3D打印公司。

據Wholers數據，3D打印自誕生30多年以來，該領域包括設備、材料和服務在內的全球收入平均年增長率為2*.1%，并有23年以兩位數的速度增長打印。這個行業具有巨大的未開發潛力，因受疫情影響，2020年3D打印市場發展雖然放緩，但仍然保持了正向增長。從技術的角度來看，3D打印經歷過產品新、質量差，專攻研發與技術改進的“負盈利”導入期，目前部分技術較為成熟、銷量開始攀升、市場份額不斷擴大、競爭者不斷涌入，符合成長期的特征。在未來還將有一段較長的成長期，最終過渡到成熟期，達到最高的產值和利潤總量。

下游應用領域豐富

據《Wohlers Report 2021》問卷調查顯示，2020年工業中使用3D打印最多的行業是汽車工業，遙遙領先，占比為1*.4%打印。消費領域/電子領域和航空航天則緊隨其后，分別為15.4%和14.7%。圖中標注為其他的領域是指欄目中沒有列出的較寬范圍的其他工業領域，如礦物加工、化工、水處理、木材/紙張以及其他目前還沒能單獨列出的行業。

中國3D打印行業市場規模持續增長

近年來，我國高度重視3D打印市場的發展，國家也不斷出臺政策進行產業扶持，2020年2月，國家標準化管理委員會、工信部、科技部、教育部等六部門日前印發《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》，提出到2022年，立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立打印。此外，推動2-3項我國優勢增材制造技術和標準制定為國際標準，增材制造國際標準轉化率達到90%，增材制造標準國際競爭力不斷提升。《行動計劃》對我國3D打印產業進行指導，預計3D打印產業年均增速在25%以上，2020年增材制造產業銷售收入超過200億元。結合國家層面政策指導以及國內近*年3D打印產業發展態勢，前瞻預測2025年，我國3D打印市場規模將超過*30億元。

中國3D打印技術賽道熱力圖

根據前瞻產業熱力圖顯示，目前3D打印關鍵技術強相關的城市集群主要集中在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、華中地區、西安地區，尤其是廣東省成為重點發展區域打印。這些城市群已投入大量政策、資金、環境和人才資源用于3D打印技術研發，成為潛在的3D打印技術發展中心。根據熱力圖的分布，大灣區地區有極大的可能性成為3D打印技術的先導區域。重點關注廣東省廣州市天河區和番禺區、深圳市龍華區、湖南省長沙市開福區、陜西省西安市雁塔區等地的相關企業，以及這些地方對3D打印產業發展的投資環境和潛力市場。

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