正是因為增材加工領(lǐng)域已經(jīng)到達了制造級別的成熟度，羅蘭貝格希望能夠展望該領(lǐng)域未來(lái)5到15年的發(fā)展，這也正是該報告被命名為“增材制造-下一代”的原因。
　　3D打印產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展，日新月異，新機器、新技術(shù)、新材料、新應用程序不斷推陳出新?？v觀(guān)3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，不難看出其發(fā)展速度之快，桌面級和工業(yè)級的3D打印技術(shù)都得到快速突破。被市場(chǎng)密切關(guān)注的3D打印產(chǎn)業(yè)鏈布局以及發(fā)展形勢究竟如何，本文將帶你一覽全局。
　　據《2016-2021 年中國 3D 打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求與投資潛力分析報告》指出，2014 年我國 3D 打印產(chǎn)業(yè)規模上升至 40 億元，在市場(chǎng)研究機構沃勒斯發(fā)布的 3D 打印產(chǎn)業(yè)報告顯示，2015年全球 3D 打印市場(chǎng)增長(cháng)率為 25.9%，而中國3D打印市場(chǎng)在未來(lái)的5年預計復合增長(cháng)率或將高達35%，將遠超世界平均水平， 表明中國的3D打印市場(chǎng)會(huì )在世界上占有越來(lái)越重要的地位。
　　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)并購不斷壯大，而透過(guò)下面這張國內3D打印產(chǎn)業(yè)鏈全景圖，可識別該產(chǎn)業(yè)眾多資源和要素的空間分布，將產(chǎn)業(yè)鏈中紛繁復雜的信息通過(guò)簡(jiǎn)潔的形式表現出來(lái)，深入了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況。

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
透過(guò)圖2的產(chǎn)業(yè)鏈全景圖，我們可以梳理出3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中的價(jià)值鏈條：
上游：專(zhuān)業(yè)材料供應商、軟件開(kāi)發(fā)商、耗材提供商等、基礎配件供應商等
中游：3D打印設備制造商，3D打印服務(wù)平臺，軟件提供商等
下游：民用消費、和航天軍工、服裝公司、汽車(chē)公司、船舶公司、醫學(xué)等領(lǐng)域的應用

　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(kāi)信息，南山工業(yè)書(shū)院整理
　　透過(guò)產(chǎn)業(yè)分析，我們將圍繞材料供應、軟件開(kāi)發(fā)、設備制造、公共服務(wù)平臺幾個(gè)部分來(lái)解讀3D打印產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，這幾個(gè)環(huán)節環(huán)環(huán)相扣，為最終用戶(hù)創(chuàng )造獨特價(jià)值，缺一不可，政府扶持3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也必須從全產(chǎn)業(yè)鏈入手，只有全產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮壯大，3D打印產(chǎn)業(yè)才真正在中國落地生根。
　　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)展與應用材料的發(fā)展可以追溯到1987年，首臺商用3D打印設備問(wèn)世，直到近些年3D打印逐漸走入人們視野，這是一個(gè)相對比較漫長(cháng)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狀與未來(lái)報告
　　現如今，可將3D打印原材料做一個(gè)基本的分類(lèi)，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)幾年里最大的供應商將主要來(lái)自金屬粉末領(lǐng)域。

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

　　如果考慮材料供應商的話(huà)，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)的研究報告，該報告預測這5年里全球3D打印材料市場(chǎng)的年復合增長(cháng)率超過(guò)25%，并列出了在這一市場(chǎng)中的前五大供應商：
　　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(zhuān)利的金屬3D打印技術(shù)EBM。該公司目前銷(xiāo)售的EBM硬件、EBM構建材料、金屬粉末和粉末處理設備等，其客戶(hù)主要來(lái)自航空航天、植入物。
　　不過(guò)，已被GE收購。
　　2、EOS公司
　　總部設在德國的EOS是全球DMLS(直接金屬激光燒結)市場(chǎng)的領(lǐng)導者。該公司主要提供金屬制造材料、系統和設備等，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(hù)開(kāi)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)。該公司還為醫學(xué)、航天以及快速模具部門(mén)生產(chǎn)用于3D打印應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(chē)運輸、體育用品、建筑、管道電氣等領(lǐng)域。
　　除了上述五家主要的3D打印材料供應商之外，總部位于賓夕法尼亞的3D打印機制造商ExOne則是報告中提到的美國3D打印材料供應商，而在國內比較突出的汕頭美森科技(深圳七號科技旗下公司)，則是專(zhuān)注3D打印材料自主研發(fā)生產(chǎn)并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應用的代表型企業(yè)。
　　設備制造風(fēng)云圖
　　3D打印的設備制造商發(fā)展迅猛，并不斷向上游拓展延伸業(yè)務(wù)，將耗材開(kāi)發(fā)、軟件發(fā)開(kāi)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(xiàn)，并與自主開(kāi)發(fā)的特殊材料進(jìn)行整合，形成獨特的競爭優(yōu)勢，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(shū)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80年代。1986年， CharlesW.Hull開(kāi)發(fā)出光固化技術(shù)(SLA)，并成立了3D Systems公司。1989年， Scott Crump開(kāi)發(fā)出熔融沉積成型(FDM)技術(shù)，并依此設立了Stratasys公司。此后，兩家公司又分別通過(guò)并購和研發(fā)獲得了一些新型技術(shù)專(zhuān)利，逐步成為3D打印產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。
　　兩家公司在全球3D打印市場(chǎng)中的統治地位主要體現在工業(yè)3D打印機領(lǐng)域，兩者合計占據了2010年全球專(zhuān)業(yè)打印機銷(xiāo)量的74%，其中Stratasys占56%，3DSystems占18%。此外，3D Systems還是個(gè)人打印機市場(chǎng)的龍頭企業(yè)，2010年出貨量達到2500臺(占個(gè)人打印機全球銷(xiāo)量的42%)。而Stratasys則更加專(zhuān)注于專(zhuān)業(yè)打印機的生產(chǎn)銷(xiāo)售，沒(méi)有涉及個(gè)人打印機。
　　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，打印機系統以及3D打印服務(wù)三個(gè)業(yè)務(wù)范圍，且三項業(yè)務(wù)基本上平分秋色。而Stratasys在業(yè)務(wù)上則更加專(zhuān)注于打印機系統的銷(xiāo)售，3D打印服務(wù)涉及較少。此外，在公司擴張策略上，3D Systems采取了強力并購的發(fā)展模式，通過(guò)并購獲取其它技術(shù)專(zhuān)利，并將自己的業(yè)務(wù)范圍從專(zhuān)業(yè)打印機領(lǐng)域擴展到個(gè)人打印機領(lǐng)域(如收購BfB等)，加強自己服務(wù)業(yè)務(wù)(如收購S(chǎng)hapeway等)。而Stratasys并購行為則較少，業(yè)務(wù)也一直專(zhuān)注于專(zhuān)業(yè)打印機，并輔以少量服務(wù)。
　　國內的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)先地位科研機構主要為一些高校以及高校相應的企業(yè)化單位，這些單位生產(chǎn)的3D打印設備一般為工業(yè)級設備.

　處于領(lǐng)軍級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、武漢濱湖機電產(chǎn)業(yè)有限公司、陜西恒通智能機器有限公司、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，研制了工業(yè)級的快速成型機，主要以提供模具與原件制造服務(wù)、協(xié)助用戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計服務(wù)作為商業(yè)模式。北京殷華也進(jìn)行專(zhuān)用打印耗材的研制與銷(xiāo)售；中航激光主要研究飛機大型整體鈦合金主承力結構件激光快速成形及裝機應用技術(shù)，在世界范圍內首次實(shí)現了激光成形鈦合金構件在民用客機研制上的應用。
　　以高校為依托的研究機構主要以研制工業(yè)級打印機為主，而另有一些企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)級打印機研制的同時(shí)，把重點(diǎn)目光投向了更具市場(chǎng)推力的桌面級打印機的開(kāi)發(fā)與銷(xiāo)售上，并嘗試將技術(shù)研究、3D打印機研發(fā)銷(xiāo)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
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　　與國際3D打印市場(chǎng)相比，盡管?chē)鴥?D打印市場(chǎng)還處在起步與發(fā)展階段，但是也涌現出一批優(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年研制成功第一臺激光快速成型機始，便傾力開(kāi)發(fā)金屬、非金屬激光成套裝備及激光綜合制造平臺(SLM/LMD/SLS)，無(wú)論技術(shù)、產(chǎn)值還是綜合實(shí)力都在行業(yè)內具備極強影響力。而華曙高科則正成“中國智造”輸出海外一張名片，海外銷(xiāo)量占據其40%的銷(xiāo)售額，僅次于德國EOS等領(lǐng)先企業(yè)。華曙收購了德國具備20年3D打印行業(yè)歷史的公司LSS，并正在籌建美國的分公司，4月份即將成立，可以說(shuō)其技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)趕超略顯頹勢的3D system。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技術(shù)(SLS/SLM)正是當下主流3D打印技術(shù)代表，而華曙正在推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。隨著(zhù)科技的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的快速增長(cháng)，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，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)平臺提供商。他們不生產(chǎn)3D打印機，只面對應用用戶(hù)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分支業(yè)務(wù)。Shapeways的市場(chǎng)運營(yíng)模式是這樣的(如下圖)：客戶(hù)在Shapeways網(wǎng)站上搜索感興趣的設計作品(即3D模型)。找到后再選擇打印材料，系統將訂單請求發(fā)送給Shapeways工廠(chǎng)的工作人員，由他們確定是否可行。然后將用3D打印機將其打印出來(lái)。

　　圖7 Shapeways市場(chǎng)運營(yíng)模式圖
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　　結語(yǔ)
　　正是因為增材加工領(lǐng)域已經(jīng)到達了制造級別的成熟度，羅蘭貝格希望能夠展望該領(lǐng)域未來(lái)5到15年的發(fā)展，這也正是該報告被命名為“增材制造-下一代”("Additive Manufacturing – next generation (AMnx)")的原因。而從目前來(lái)看，當前還沒(méi)有任何一家公司能夠覆蓋增材制造軟件的全流程。這一切意味著(zhù)，誰(shuí)搶先在這一領(lǐng)域探索出成熟模式，誰(shuí)就能分到萬(wàn)億產(chǎn)值和資本市場(chǎng)高市值的最大一杯羹。