3D打印起源於(yu) 美國，最初由查爾斯·胡爾(CharlesW.Hull)於(yu) 1986年開發出光固化技術(SLA)，並成立3DSystems公司。此後，經過二十多年的發展，技術日臻完善，3D打印有關(guan) 的產(chan) 品和服務銷售額也不斷上升。據WohlersAssociates統計，過去25年(1988-2012)3D打印產(chan) 品和服務的收入複合年增長率為(wei) 25.4%，2013年銷售額達到28.43美元，相較2012年22,04億(yi) 美元的規模增長了29%。未來預計3D市場將保持快速增長的勢頭，WohlersAssociates預計3D市場的規模將在2017年達50億(yi) 美元，2021年達108億(yi) 美元。

　　世界範圍內(nei) ，生產(chan) 和購買(mai) 3D打印機最多的國家均是美國，中國所占的份額還很小。有近四分之三十美國製造，以色列和歐洲各國的份額分別占到9.3%和10.2%，而中國3D打印設備僅(jin) 占到3.6%。如果將2012年被美國Stratasys收購的以色列Objet計入美國，美國所占的市場份額就更大了。此外，美國還是擁有3D打印設備保有量最多的國家，據《沃勒斯報告2013》，世界38%的專(zhuan) 業(ye) 工業(ye) 級3D打印機在美國，中國占到8.7%，此外日本和德國占比也比較大，分別占到9.7%和9.4%。

　　中國區市場規模目前偏小，但發展速度最快

　　2013年全球3D打印的市場規模為(wei) 28.43億(yi) 美元，但中國3D打印市場規模隻有14億(yi) 元人民幣。不過，中國有望在近年躍升為(wei) 全球最大的3D打印市場。

　　中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟秘書(shu) 長、亞(ya) 洲製造業(ye) 協會(hui) 首席執行官羅軍(jun) 預測，中國的3D打印市場約在三年內(nei) 會(hui) 從(cong) 目前的約14億(yi) 元人民幣增長到100億(yi) 元。

　　全球3D打印產(chan) 業(ye) 的權威研究機構美國沃勒斯公司總裁特裏·沃勒斯在會(hui) 上說，他也看好中國的3D打印市場潛力，但認為(wei) 中國成為(wei) 全球相關(guan) 最大市場可能需要更長時間。該公司已經連續18年發布全球3D打印產(chan) 業(ye) 報告，被視為(wei) 全球3D打印行業(ye) 的風向標。根據最新報告，2013年全球3D打印設備和服務整體(ti) 市場為(wei) 28億(yi) 美元，其中，美國約占60%，德國、日本、中國等各約占10%。

　　全球3D打印行業(ye) 未來5-10年仍將保持年均20%以上的增長

　　2013年，全球3D打印行業(ye) 總產(chan) 值約為(wei) 28億(yi) 美元，同比增長29%。回顧曆史，3D打印行業(ye) 在上世紀90年代初曾經出現過每年40%以上的高速增長，但隨後增速逐步趨於(yu) 平緩；21世紀的前十年(2000-2009年)，全球3D打印行業(ye) 的年均複合增長率僅(jin) 為(wei) 7.76%，互聯網泡沫後的2001-2002年，以及金融危機後的2009年，3D打印行業(ye) 甚至出現了負增長；但是從(cong) 2010年開始，隨著3D打印技術的進步以及個(ge) 人需求的爆發，3D打印行業(ye) 再次進入快速成長期。

　　最近三年，3D打印行業(ye) 增速的加快在公司層麵也得到了印證，全球3D打印行業(ye) 龍頭公司(3DSystems和Stratasys)的收入增速在2010年之後均出現了明顯提高。

　　據WohlersAssociates預測，未來5-10年，3D打印行業(ye) 仍將以年均20%以上的速度增長，至2021年全行業(ye) 實現產(chan) 值將達到108億(yi) 美元。聯合國世界知識產(chan) 權組織負責人格裏則表示，2010年以來的高增長將得以延續，2015年全球3D打印行業(ye) 總產(chan) 值有望達到37億(yi) 美元，年均增速28%以上。

中國3D打印產(chan) 業(ye) 潛力巨大，2015年有望達到百億(yi) 市場規模

　　中國的3D打印技術盡管在某些特定領域(如大型鈦合金結構件激光快速成型)取得了國際領先地位，但整體(ti) 而言和美國仍有較大差距。從(cong) 3D打印設備的生產(chan) 數量來看，全球累計銷售的3D打印機，其中近四分之三為(wei) 美國製造，而中國製造的3D打印設備僅(jin) 占3.6%；從(cong) 3D打印設備的保有量來看，美國仍以將近40%的占比遙遙領先，德國和日本也分別占有近10%的份額，而中國的占比仍不足9%。

　　中國的3D打印產(chan) 業(ye) 尚處於(yu) 發展的初級階段，仍存在部分核心技術與(yu) 材料依賴進口、產(chan) 業(ye) 資源“小而散”、產(chan) 業(ye) 化程度不高等問題。但作為(wei) 全球製造業(ye) 第一大國和人口第一大國，不論是工業(ye) 應用還是個(ge) 人消費，其增長潛力都得到了國內(nei) 外專(zhuan) 家與(yu) 企業(ye) 界的一致認可。英國增材製造聯盟主席GrahamTromas表示，3至5年內(nei) 中國有潛力成為(wei) 世界最大的3D打印市場。中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟秘書(shu) 長羅軍(jun) 最近也在“2013世界3D打印技術產(chan) 業(ye) 大會(hui) ”上表示，中國有潛力成為(wei) 全球最大的3D打印市場，未來3-5年有望以每年至少一倍的速度增長，2015年中國3D打印產(chan) 業(ye) 的市場規模將達到100億(yi) 元左右。

　　3D打印：應用領域拓展消費需求爆發

　　1、工業(ye) 應用領域不斷拓展，個(ge) 人消費需求開始爆發

　　3D打印在製造自由度、原材料利用率等方麵具有明顯優(you) 勢，尤其適用於(yu) 小批量、定製化的加工製造。近年來，3D打印在工業(ye) 應用和個(ge) 人消費兩(liang) 個(ge) 市場均取得了長足發展：工業(ye) 應用的下遊行業(ye) 不斷拓展，直接零部件製造的占比也逐年提高；個(ge) 人消費市場雖起步較晚，但近年來呈現快速爆發趨勢。

　　據WohlersAssociates統計，3D打印技術的行業(ye) 應用主要分布於(yu) 消費電子、汽車、醫療、航空航天、建築、科研等領域；而從(cong) 具體(ti) 應用環節來看，3D打印技術目前主要用於(yu) 設計樣品、展示模型及模具的製造，但直接零部件加工的占比從(cong) 2003年的不足4%已快速上升到了2013年的29%左右。

　　2、醫療器械的定製化需求恰是3D打印的優(you) 勢所在，“生物打印”令人憧憬

　　醫療行業(ye) (尤其是修複性醫學領域)存在大量的定製化需求，難以進行標準化、大批量生產(chan) ，而這恰是3D打印技術的優(you) 勢所在。目前，3D打印技術在助聽器材製造、牙齒矯正與(yu) 修複、假肢製造等領域已經得到了成功應用且已經比較成熟。利用3D打印製造出的牙橋等製品更加精確精細，相比傳(chuan) 統製造方式也更加方便快捷。同樣，利用3D打印技術可以很好的實現對剩餘(yu) 肢體(ti) 的複製，製造出的假肢也更加符合人體(ti) 工學，在歐洲使用3D打印的鈦合金骨骼的患者已經超過3萬(wan) 例，美國一家醫院甚至用3D打印出的頭骨替換了患者高達75%的受損骨骼。

　　除了上述醫學修複領域，3D打印技術還可用於(yu) 了解患者病情以及輔助醫患交流。比如：3D打印機可以打印出患者的立體(ti) 骨骼模型，醫生可以通過骨骼模型探討治療過程，與(yu) 患者溝通手術方案；醫務人員還可以通過3D打印的複製品了解患者器官內(nei) 部結構(如血管方向及腫瘤位置)，還能夠在這些複製品上進行模擬手術。目前，Stratasys和3DSystems已經能夠提供複製人體(ti) 器官模型的設備，通過CT掃描等醫學圖像，直接打印出患者器官的模型，這些模型不僅(jin) 外觀逼真，還像器官一樣濕潤帶有紋理。

　　3D打印的模型或無生命假肢僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) 開始，最令人憧憬的應用則是直接打印具有活性的組織器官，即所謂“生物打印”。現有的想法包括：利用3D技術打印骨架，再在骨架上培養(yang) 幹細胞，誘導其形成組織；更進一步的方法是直接打印出組織器官用於(yu) 移植；最具想象力的方案則是在人體(ti) 內(nei) 直接打印活性組織或活性器官，連植入的過程都可以省掉。#p#分頁標題#e#

　Organovo公司已經在生物打印領域取得了一些突破，成功打印出了心肌組織、肺髒、血管等；美國康奈爾大學的生物學家巴切爾利用生物高分子材料打印出能正常工作的心髒瓣膜，其中幹細胞夾雜在高分子材料裏麵，能夠逐漸轉換成人體(ti) 細胞。目前，“生物打印”仍處於(yu) 試驗階段，其應用障礙不僅(jin) 在於(yu) 技術領域，還涉及道德問題、監管程序等方麵。不過，隨著生物科技的發展、以及配套製度的完善，3D打印的人體(ti) 器官將逐步走進現實應用當中。

　　3、航空航天是3D打印最具前景的應用領域之一，中國的鈦合金激光快速成型技術國際領先

　　航空航天設備製造是3D打印最具前景的應用領域之一，原因主要在於(yu) ：第一，航空航天設備往往具有“多品種、小批量”的特點，尤其在試製階段許多零部件都需要單件定製，若采取傳(chuan) 統工藝則周期長、成本高，3D打印則可以實現低成本快速成型；第二，出於(yu) 減重與(yu) 強度要求，航空航天設備中複雜結構件或大型異構件的比例越來越高，若采用傳(chuan) 統的“鍛造+機加工”方式，則所需工序繁多、工藝複雜，甚至根本無法直接加工，而3D打印在複雜部件加工方麵具有明顯優(you) 勢；第三，采用傳(chuan) 統工藝加工飛機零部件的原材料利用率隻有10%左右，其他部分都在鑄模、鍛造、切割和打磨過程中浪費了，而3D打印的增量製造方式可將原材料利用率提高至90%以上。

　　波音公司是率先將3D打印技術用於(yu) 飛機設計和製造的國際航空製造企業(ye) ，已累計利用3D打印技術生產(chan) 了300多個(ge) 不同的小型零部件。GE航空2012年收購了專(zhuan) 門開發激光燒結金屬粉末技術的MorrisTechnologies公司，用來為(wei) 其Leap係列發動機製造組件。普惠公司也投入數百萬(wan) 聯合康涅狄格大學成立了增量製造中心。美國國家航天航空局(NASA)正在使用3D打印機生產(chan) 航天器的引擎部件，並計劃將打印設備發射到國際空間站，以期宇航員能夠自給自足，利用空間站上的原料直接生產(chan) 所需品，改變完全依賴地麵供給的補給模式。

　　我國的大型鈦合金結構件激光成形技術具有國際領先水平，是目前世界上唯一掌握了飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成型技術並實現裝機應用的國家。北航王華明教授憑借“飛機鈦合金大型複雜整體(ti) 構件激光成型技術”獲得了“2012年度國家技術發明一等獎”，據稱其實驗室隻需要55天就能打印出C919機頭的四個(ge) 主風擋窗框，而若向國外公司訂購至少需要兩(liang) 年以上，且模具費就要上千萬(wan) 元。西北工業(ye) 大學凝固技術國家重點實驗室也是我國3D打印技術研發最出色的單位之一，其激光立體(ti) 成形技術已經成功的用於(yu) C919中央翼緣條的製造。另據媒體(ti) 報道，在艦載機、四代機等新型軍(jun) 用飛機的研製過程中，3D打印技術已經發揮了重要作用，承擔了包括起落架在內(nei) 的鈦合金主承力構件的試製任務。

　　4、在消費電子與(yu) 汽車行業(ye) ，3D打印技術主要用於(yu) 設計原型製造及模具開發

　　從(cong) 全球範圍來看，消費電子與(yu) 汽車行業(ye) 是3D打印技術最主要的兩(liang) 個(ge) 應用領域，分別占20%左右的市場份額。從(cong) 具體(ti) 用途來看，3D打印技術在上述兩(liang) 個(ge) 行業(ye) 的應用主要集中於(yu) 設計原型製造及生產(chan) 過程中的模具加工。借助3D打印技術輔助設計和測試，可以大幅縮短新產(chan) 品研發周期、降低試製與(yu) 試驗成本。比如：Nokia曾借助3D打印技術完成手機外殼和結構件的設計和樣件製造；通用汽車已經用3D打印技術打印出應用於(yu) 測試的零部件和模具超過20000個(ge) ，現代、寶馬等汽車廠家也已將3D打印技術應用於(yu) 新車研發過程當中。

　　在產(chan) 品製造環節，由於(yu) 消費電子和汽車行業(ye) 均具有標準化、大規模生產(chan) 的特點，3D打印技術在直接零部件製造方麵尚無法滿足加工速度和經濟性要求，故短期內(nei) 很難取代傳(chuan) 統的製造模式。但在一些個(ge) 性化的小眾(zhong) 市場，3D打印直接加工的產(chan) 品仍擁有一定的受眾(zhong) 群。比如：由用戶定製的手機外殼、用戶可以參與(yu) 設計的汽車等。

5、在建築與(yu) 服裝行業(ye) ，3D打印可以實現複雜結構、極大的拓展設計師的想象空間

　　在建築領域，3D打印技術最初主要用於(yu) 設計模型的製造，但近來已經有多位建築師提出了3D打印實體(ti) 建築的構想。荷蘭(lan) 阿姆斯特丹建築大學的設計師JanjaapRuijssenaars設計的3D打印建築物“LandscapeHouse”特別模擬了莫比烏(wu) 斯環，計劃利用3D打印機逐塊打印出來，每塊的尺寸為(wei) 6×9米，然後拚接成一個(ge) 整體(ti) 建築，預計需要耗時一年半完成。倫(lun) 敦的建築設計工作室SoftkillDesign的3D打印建築方案更具衝(chong) 擊力，該建築完全拋棄了傳(chuan) 統的固體(ti) 牆，而是采用以骨骼為(wei) 基礎的纖維尼龍結構，組件由激光燒結生物塑料製成。

　　服裝製造方麵，3D打印可以加工出傳(chuan) 統工藝難以完成的複雜款式，極大的拓展的設計師的想象空間。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭(lan) 時尚設計師IrisvanHerpen發布了他直接用3D打印機製作的立體(ti) 服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。耐克和阿迪達斯均已經開始用3D打印機製造一些運動鞋功能部件，也有直接製造運動服的打算。

　　個(ge) 人3D打印設備銷量猛增，開啟“創客”時代

　　自2008年開始，個(ge) 人3D打印設備的銷量出現爆發式增。個(ge) 人消費需求的爆發主要源自兩(liang) 方麵的動力：一是“數字化設計+快速成型”的組合大幅簡化了從(cong) 創意到產(chan) 品的過程，從(cong) 而刺激了多種個(ge) 性化需求的釋放；二是隨著技術的發展，3D打印設備的價(jia) 格已經下降至普通人可以承受的水平，個(ge) 人3D打印機的價(jia) 格通常在5000美元以下，最便宜的已降至一兩(liang) 千美元。或許在不遠的將來，3D打印機將和PC一樣走進千家萬(wan) 戶。

　　目前，個(ge) 人3D打印設備的應用主要在於(yu) 滿足人們(men) 的個(ge) 性化需求，比如：用戶可以自己在家中做出獨具個(ge) 性的首飾、玩具、餐具等產(chan) 品；基於(yu) 3D打印技術的“3D照相館”可以為(wei) 人們(men) 留下逼真的立體(ti) 留影等。

　　3D打印設備與(yu) 互聯網結合，帶來了商業(ye) 模式的創新。如提供3D打印服務和交易的網絡平台——Shapeways在不足6年的時間裏(自2007年成立到2012年7月)已經注冊(ce) 了6000名獨立設計師和十幾萬(wan) 的用戶。類似的網站還有Ponoko、i.materialise等。用戶通過這些網站可以購買(mai) 設計模型、訂購3D打印產(chan) 品，也可以自己開設商店，出售3D打印產(chan) 品、設計或材料。設計師、加工廠以及用戶之間的交流和交易成本大大降低，甚至已經模糊了彼此之間界限。新的商業(ye) 模式不僅(jin) 滿足了個(ge) 人的創造欲望，還可以將其轉化為(wei) 商業(ye) 盈利，反過來必將進一步推動個(ge) 人3D打印需求的增長。克裏斯·安德森所說的“創客”時代正在一步步走進現實。

所有重大科技都是短期內(nei) 被高估，長期被低估#p#分頁標題#e#

　　隨著技術的不斷進步，3D打印已經成功應用於(yu) 消費電子、汽車、醫療、航空航天等行業(ye) ，且直接零部件加工所占的比例不斷提高，個(ge) 人消費市場也已經呈現爆發式增長。但是，市場對3D打印技術的期待並不止如此。2012年4月，《經濟學人》雜誌以大量篇幅刊登了關(guan) 於(yu) 數字化製造和3D打印的文章，並將其定位成引領“第三次工業(ye) 革命”的關(guan) 鍵技術。奧巴馬在國情谘文中也將3D打印作為(wei) 重振美國製造業(ye) 的關(guan) 鍵技術提高到了國家戰略的高度。

　　最近一年多以來，國內(nei) 實業(ye) 界和資本市場對於(yu) 3D打印的熱情急劇升溫。政府部門對3D打印的政策支持力度也在加大，科技部最新公布的《國家高技術研究發展計劃(863計劃)以及國家科技支撐計劃製造領域2014年度備選項目征集指南》，首次將3D打印產(chan) 業(ye) 納入其中。甚至有專(zhuan) 家認為(wei) ，3D打印作為(wei) 一項顛覆性的製造技術，誰能夠最大程度的研發、應用，誰就能掌握製造業(ye) 乃至工業(ye) 發展的主動權。

　　3D打印技術在短期之內(nei) 被炒得如此之熱，或許並不利於(yu) 3D打印行業(ye) 的長期發展，多位業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家均表達了類似擔憂。克裏斯·安德森(《連線》雜誌前主編，3DRobotics和DIYDrones的聯合創始人，《長尾理論》、《免費：商業(ye) 的未來》及《創客：新工業(ye) 革命》的作者)曾經說過：“所有重大科技都是短期內(nei) 被高估，長期被低估。”3D打印技術當前的處境也是如此。

　　客觀而言，3D打印技術盡管潛力巨大，但以現有的技術條件尚不具備取代傳(chuan) 統工藝的實力，其在規模經濟、加工精度、材料等方麵仍存在明顯不足。3D打印技術的優(you) 勢仍主要體(ti) 現在小批量、定製化、結構複雜的產(chan) 品製造領域。因此，在未來相當長的時期內(nei) ，3D打印對於(yu) 傳(chuan) 統製造工藝而言，都是一種補充，而非顛覆。這個(ge) 判斷其實也是業(ye) 內(nei) 的普遍共識，Stratasys中國公司總經理表示，全球主流3D打印企業(ye) 中，實際上沒有一家將打印最終產(chan) 品作為(wei) 主要市場方向。西安交大的盧秉恒院士、華中科技大學的史玉升教授等國內(nei) 3D打印專(zhuan) 家都表示，目前還看不到3D打印取代傳(chuan) 統製造工藝的可能。

　　當然，如果放在足夠長的時間內(nei) 考慮，也不能完全排除3D打印帶來新工業(ye) 革命的可能。就像《經濟學人》所說：“偉(wei) 大發明所能帶來的影響，在當時那個(ge) 年代都是難以預測的，1750年的蒸汽機如此，1450年的印刷術如此，1950年的晶體(ti) 管也是如此。我們(men) 仍然無法預測，3D打印機將在漫長的時光裏將如何改變世界。”