35％！五年復(fù)合增長(zhǎng)率！這是未來(lái)五年中國(guó)3D打印市場(chǎng)，給人留下的深刻印象。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)沃勒斯認(rèn)為，2015年全球 3D 打印市場(chǎng)增長(zhǎng)率則為 25．9％。中國(guó)再次一枝獨(dú)秀。

據(jù)《2016－2021 年中國(guó) 3D 打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求與投資潛力分析報(bào)告》，2014 年我國(guó) 3D 打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為 40 億元。

這讓我們有興趣，進(jìn)一步仔細(xì)熟悉增材制造的產(chǎn)業(yè)全景圖。

產(chǎn)業(yè)大鏈條

在“增材制造三部曲（上）”我們分析過(guò)全球龍頭企業(yè)正在通過(guò)并購(gòu)不斷壯大。而這張國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)鏈全景圖，可識(shí)別該產(chǎn)業(yè)眾多資源和要素的空間分布。

圖1 3D打印產(chǎn)業(yè)鏈全景圖，信息來(lái)源：北京思創(chuàng)星源科技

由此可以梳理出3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中的價(jià)值鏈條：

上游：專業(yè)材料供應(yīng)商、軟件開發(fā)商、耗材提供商等、基礎(chǔ)配件供應(yīng)商等

中游：3D打印設(shè)備制造商，3D打印服務(wù)平臺(tái)，軟件提供商等

下游：民用消費(fèi)、和航天軍工、服裝公司、汽車公司、船舶公司、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用

圖2 3D打印價(jià)值鏈分析示意圖，信息來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開信息，南山工業(yè)書院整理

材料供應(yīng)、軟件開發(fā)、設(shè)備制造、公共服務(wù)平臺(tái)構(gòu)成了幾個(gè)環(huán)環(huán)相扣的3D打印產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。

不動(dòng)聲色的材料隱者

3D打印行業(yè)的成型技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用材料的發(fā)展可以追溯到1987年，首臺(tái)商用3D打印設(shè)備問(wèn)世，直到近些年3D打印逐漸走入人們視野，這是一個(gè)相對(duì)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程，我們先做一個(gè)簡(jiǎn)單的歷史回顧（如圖3所示）。

圖3 3D成型技術(shù)與應(yīng)用材料的歷史與發(fā)展，信息來(lái)源：華曙高科增材制造的現(xiàn)狀與未來(lái)報(bào)告

現(xiàn)如今，可將3D打印原材料做一個(gè)基本的分類，如下圖所示，后面的“代表公司”為技術(shù)代表公司并非材料生產(chǎn)公司，盡管目前塑料3D打印材料占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)的50％份額，但是在未來(lái)幾年里最大的供應(yīng)商將主要來(lái)自金屬粉末領(lǐng)域。

圖4 3D原材料的分類介紹，信息來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開信息，南山工業(yè)書院整理

如果考慮材料供應(yīng)商的話，可以參考科技研究公司Technavio在2016年發(fā)布的一份到2020年全球3D打印材料市場(chǎng)的研究報(bào)告，該報(bào)告預(yù)測(cè)這5年里全球3D打印材料市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)25％，并列出了在這一市場(chǎng)中的前五大供應(yīng)商：

1、Arcam公司

該公司提供一系列的3D打印技術(shù)和 3D打印解決方案，并擁有其專利的金屬3D打印技術(shù)EBM。該公司目前銷售的EBM硬件、EBM構(gòu)建材料、金屬粉末和粉末處理設(shè)備等，其客戶主要來(lái)自航空航天、植入物。

不過(guò)，已被GE收購(gòu)。

2、EOS公司

總部設(shè)在德國(guó)的EOS是全球DMLS（直接金屬激光燒結(jié)）市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。該公司主要提供金屬制造材料、系統(tǒng)和設(shè)備等，也提供鋁、鈷／鉻合金和鋼等3D打印材料。

3、Hoganas公司

來(lái)自瑞典的Hoganas公司是世界領(lǐng)先的鐵和金屬粉末制造商，主要為化工、零部件制造、焊接和冶金等行業(yè)的客戶開發(fā)產(chǎn)品。其金屬粉末可用于3D打印、等離子焊、壓制和燒結(jié)部件、激光表面熔覆等。

4、Sandvik公司

該公司主要使用的材料是特殊合金和先進(jìn)的不銹鋼。該公司旗下的Sandvik Materials Technology主要從事3D打印業(yè)務(wù)。該公司還為醫(yī)學(xué)、航天以及快速模具部門生產(chǎn)用于3D打印應(yīng)用的氣體霧化金屬粉末。

5、Solvay公司

該公司通過(guò)其旗下的Sinterline Technyl來(lái)提供3D打印解決方案。其3D打印粉末主要用于汽車運(yùn)輸、體育用品、建筑、管道電氣等領(lǐng)域。

除了上述五家主要的3D打印材料供應(yīng)商之外，總部位于賓夕法尼亞的3D打印機(jī)制造商ExOne則是報(bào)告中提到的美國(guó)3D打印材料供應(yīng)商，而在國(guó)內(nèi)比較突出的汕頭美森科技（深圳七號(hào)科技旗下公司），則是專注3D打印材料自主研發(fā)生產(chǎn)并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的代表型企業(yè)。

設(shè)備制造的極客時(shí)代

3D打印的設(shè)備制造商發(fā)展迅猛，并不斷向上游拓展延伸業(yè)務(wù)，將耗材開發(fā)、軟件開發(fā)技能逐步收入囊中。Stratesys通過(guò)吞并以色列objet公司獲得polyjet產(chǎn)品線，并與自主開發(fā)的特殊材料進(jìn)行整合，形成獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，便是縱向整合產(chǎn)業(yè)鏈的典型代表。

圖5 Stratasys和3D Systems，信息來(lái)源：南山工業(yè)書院整理

在全球3D打印市場(chǎng)中，最大的兩家公司是3D Systems和Stratasys，兩者均成立于20世紀(jì)80年代。

這是一個(gè)令人懷念的3D技術(shù)極客時(shí)代。

1986年， Charles開發(fā)出光固化技術(shù)（SLA），成立3D Systems公司；
1989年， Scott開發(fā)出熔融沉積成型（FDM）技術(shù)，成立Stratasys公司。

隨后，通過(guò)并購(gòu)和研發(fā)，兩家公司在全球3D打印市場(chǎng)中的統(tǒng)治地位主要體現(xiàn)在工業(yè)3D打印機(jī)領(lǐng)域，兩者合計(jì)占據(jù)了2010年全球?qū)I(yè)打印機(jī)銷量的74％，其中Stratasys占56％，3DSystems占18％。此外，3D Systems還是個(gè)人打印機(jī)市場(chǎng)的龍頭企業(yè)，而Stratasys則更加專注于專業(yè)打印機(jī)的生產(chǎn)銷售，沒(méi)有涉及個(gè)人打印機(jī)。

Stratasys和3DSystems在發(fā)展模式上也有所不同。

3D Systems業(yè)務(wù)較廣，涉及3D打印材料，打印機(jī)系統(tǒng)以及3D打印服務(wù)三個(gè)業(yè)務(wù)范圍，且三項(xiàng)業(yè)務(wù)基本上平分秋色。而Stratasys在業(yè)務(wù)上則更加專注于打印機(jī)系統(tǒng)的銷售，3D打印服務(wù)涉及較少。

在公司擴(kuò)張策略上，3D Systems采取了強(qiáng)力并購(gòu)的發(fā)展模式，通過(guò)并購(gòu)獲取其它技術(shù)專利，并將自己的業(yè)務(wù)范圍從專業(yè)打印機(jī)領(lǐng)域擴(kuò)展到個(gè)人打印機(jī)領(lǐng)域（如收購(gòu)BfB等），加強(qiáng)自己服務(wù)業(yè)務(wù)（如收購(gòu)Shapeway等）。而Stratasys并購(gòu)行為則較少，業(yè)務(wù)也一直專注于專業(yè)打印機(jī)，并輔以少量服務(wù)。

國(guó)內(nèi)的3D打印技術(shù)研究起步早，從90年代起，核心技術(shù)具有先進(jìn)一面，其處于領(lǐng)先地位科研機(jī)構(gòu)主要為一些高校以及高校相應(yīng)的企業(yè)化單位，這些單位生產(chǎn)的3D打印設(shè)備一般為工業(yè)級(jí)設(shè)備。

同樣是技術(shù)托底，中國(guó)也有四大劍客。在國(guó)內(nèi)，處于領(lǐng)軍級(jí)的科研院所主要有清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)與北京航空航天大學(xué)，以這些院校為技術(shù)依托分別成立的企業(yè)分別為北京殷華激光快速成型與模型技術(shù)有限公司、武漢濱湖機(jī)電產(chǎn)業(yè)有限公司、陜西恒通智能機(jī)器有限公司、中航激光成型制造有限公司。

其中，北京殷華、武漢濱湖、陜西恒通以自主研發(fā)的3D打印技術(shù)為基礎(chǔ)，研制了工業(yè)級(jí)的快速成型機(jī)，主要以提供模具與原件制造服務(wù)、協(xié)助用戶進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)服務(wù)作為商業(yè)模式。北京殷華也進(jìn)行專用打印耗材的研制與銷售；中航激光主要研究飛機(jī)大型整體鈦合金主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形及裝機(jī)應(yīng)用技術(shù)，在世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了激光成形鈦合金構(gòu)件在民用客機(jī)研制上的應(yīng)用。

以高校為依托的研究機(jī)構(gòu)主要以研制工業(yè)級(jí)打印機(jī)為主，而另有一些企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)級(jí)打印機(jī)研制的同時(shí)，把重點(diǎn)目光投向了更具市場(chǎng)推力的桌面級(jí)打印機(jī)的開發(fā)與銷售上，并嘗試將技術(shù)研究、3D打印機(jī)研發(fā)銷售與3D打印服務(wù)整合在一起，以建立更完善的產(chǎn)業(yè)模式。

圖6 高校與骨干企業(yè)分布示意圖，信息來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開信息，南山工業(yè)書院整理

與國(guó)際3D打印市場(chǎng)相比，盡管國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng)還處在起步與發(fā)展階段，但是也涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的企業(yè)，比如說(shuō)在90年代最具代表力北京隆源（三帝科技控股子公司），自1994年研制成功第一臺(tái)激光快速成型機(jī)始，便傾力開發(fā)金屬、非金屬激光成套裝備及激光綜合制造平臺(tái)（SLM／LMD／SLS），無(wú)論技術(shù)、產(chǎn)值還是綜合實(shí)力都在行業(yè)內(nèi)具備極強(qiáng)影響力。

而華曙高科則正在成為對(duì)外輸出的一張名片，海外銷量占據(jù)其40％的銷售額，僅次于德國(guó)EOS等領(lǐng)先企業(yè)。華曙收購(gòu)了德國(guó)具備20年3D打印行業(yè)歷史的公司LSS，并正在籌建美國(guó)的分公司。廣義的3D打印技術(shù)如FDM、LENS、SLA、LOM 有很多種，但是粉材平鋪激光熔融和激光燒結(jié)技術(shù)（SLS／SLM）正是當(dāng)下主流3D打印技術(shù)代表，而華曙正在推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。隨著科技的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，越來(lái)越多的公司會(huì)進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

工業(yè)服務(wù)提前入場(chǎng)

3D打印的工業(yè)服務(wù)，其實(shí)就是方案提供商與服務(wù)平臺(tái)，前文所提及的Materials、Shapeway，以及萬(wàn)物打印網(wǎng)（C2M）、杭州銘展網(wǎng)絡(luò)科技有限公司，都屬于服務(wù)平臺(tái)提供商。他們并不生產(chǎn)3D打印機(jī)，但卻應(yīng)用用戶提供整體解決方案。

Shapeways成立至今已有8年時(shí)間，其前身曾是荷蘭電子巨頭飛利浦公司的一項(xiàng)分支業(yè)務(wù)。Shapeways的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式是這樣的（如下圖）：客戶在Shapeways網(wǎng)站上搜索感興趣的設(shè)計(jì)作品（即3D模型）。找到后再選擇打印材料，系統(tǒng)將訂單請(qǐng)求發(fā)送給Shapeways工廠的工作人員，由他們確定是否可行。然后將用3D打印機(jī)將其打印出來(lái)。

圖7 Shapeways市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式圖，信息來(lái)源：南山工業(yè)書院整理

結(jié)語(yǔ)

正是因?yàn)樵霾募庸ゎI(lǐng)域已經(jīng)到達(dá)了制造級(jí)別的成熟度，羅蘭貝格期待著“增材制造－下一代”（＂Additive Manufacturing – next generation （AMnx）＂）。對(duì)于X，我們總是充滿想象：這次，留給增材制造。