价值行业深度研究专题系列之:3D打印有望从导入期进入快速成长期
行业背景:3D打印——制造技术革命性创新
增材制造(AdditiveManufacturing,简称AM)俗称3D打印技术,有别于传统减材制造,是一种快速成型技术,通过对模型数字化立体扫描、分层处理,借助于类似打印机的数字化制造设备,利用材料不断叠加形成所需的实体模型。
目前已经广泛应用到航空航天、医疗器械、建筑、汽车、能源、珠宝设计等领域,美国《时代》周刊将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”,英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”,改变未来生产与生活模式,改变制造商品的方式,并改变世界的经济格局,进而改变人类的生活。
自年3D打印技术概念提出,区别于传统减材、等材制造,3D打印通过快速成型技术,生产上具有优化产品结构、节约原材料和节省能源等优点,极大地提升制造效率,同时实现“设计引导制造”理念。经过30多年的技术迭代与产业化,3D打印已广泛应用于航空航天、医疗器械、建筑、汽车、能源、珠宝设计等领域。
政策扶持助力3D打印,标准体系规范行业发展
作为革命性制造技术,3D打印获得全球主要经济体政策与资本扶持,虽然中国3D打印产业起步较晚,但对于行业的扶持政策发力迅速,《中国制造》等一系列产业政策描绘增材制造行业的发展路线图。同时在行业标准体系上,各个国家均对3D打印行业出台相应标准体系,规范行业发展方向。
自年至年,全球3D打印产值增长近4.2倍,到年达到亿美元。预计-年间将保持20%的年均复合增幅,到年有望达到亿美元。年-年,中国的3D打印产值增长一倍,年产业规模为.5亿元,较年增加31.1%。
年-年,中国打印行业产值有望从亿增长到亿元,年均复合增速20%以上。3D打印经历产品新、质量差、专攻研发与技术改进的“负盈利”导入期,目前部分技术较为成熟、销量攀升、市场份额扩大,符合成长期的特征。根据波特的行业生命周期理论,3D打印行业正处于技术导入期至快速成长期转变过程。
赛道线索:高端制造需求将成为3D打印应用蓝海,3D打印行业有望从导入期进入快速成长期
随着核心专利的退出,3D打印市场的活力已经得到激发,同时以金属、新材料为原料的3D打印技术将成为行业布局重点,航空航天、汽车工业、医疗齿科三大领域将是3D打印未来重点应用领域。
辅助治疗及解剖模型:中山大学的学者通过计算机断层扫描患者骨盆三维模型,并运用3D打印技术构建3D物理模型,为继发于髋关节发育不良(DDH)患者实施全髋关节置换术(THA),模型的使用让手术有更好的计划从而简化了外科手术过程,组件在术前计划和手术中使用的实际大小之间的一致性较高。
支架与假体:因为钛表面有致密的氧化钛(TiO2)保护膜,具有高强度重量比,非磁性和高耐腐蚀性的优点,通常永久性骨组织假体采用金属钛或其他材料,并在表面附加凝胶材质涂层,增强生物相容性,促进植入物假体周围的细胞生长并降低钛或其他永久性材料可能造成的炎症和感染风险。Winder等将3DCT成像和3D打印技术相结合,通过制作出患者头骨模型得到定制钛板,实现对患者颅骨缺损部分进行修复。
生物3D打印:生物3D打印是利用快速成型技术(RP)将生物材料和生物单元按仿生形态学、生物体功能、细胞生长微环境等要求,使得细胞单个或串联打印,一层一层,直接创建三维组织或器官的制造方法,细胞直接打印是对组织工程的一种延伸,相比于支架,生物打印可以在支架不同位置实现不同种类、不同密度的细胞沉积,直接对组织或器官进行打印。人造血管具有较好的灌注能力和很高的渗透性,可以使介质沿径向扩散,类似于天然血管。
研究备选
3D打印行业将从技术导入期进入快速成长期,在此过程中,下游航空航天、汽车工业、生物医疗行业应用有望率先迎来爆发点。建议