3D 打印產業鏈上游主要包括打印材料、核心零部件以及輔助運行系統，中游為打印材料制造商、打印設備廠商、打印服務提供商。下游涵蓋領域不斷擴展，2024 年全球 3D打印行業下游應用領域前三分別為汽車制造、消費電子、醫療器械，中國下游應用領域以工業級為主，前三分別為航天航空、汽車制造、醫療器械。
3D 打印市場規模
根據Fortune Business Insight、Precedence Research，2024 年全球 3D 打印行業市場規模約為 193.30 億美元，預計將從 2025 年的 292.90 億美元增長至 2034 年的1345.80 億美元，年復合增長率為 18.46%。按地區來看，北美市場占據行業主導地位， 2024 年營收占比約為 36.00%，主要系北美地區為 3D 打印技術創新地之一，3D 打印滲透率較高。根據智研咨詢，隨著 3D 打印產品逐步規模化應用和需求釋放拉動，中國 3D 打印行業市場規模整體呈增長態勢。2024 年中國 3D 打印行業市場規模約為 415.00 億元。從產業結構來看，打印設備和打印服務的營收占比較高，分別占比為55.00%，21.00%。
3D 打印機發展歷程相對較短，全球技術體系和產業鏈條尚處于完善階段。全球市場有海外龍頭企業占主導，依托技術創新、高知名度等優勢占據較大市場份額。目前，國內 3D 打印行業企業已有萬余家，不同企業在 3D 打印技術方面擁有不同的專利和技術優勢，形成差異化競爭格局。
細分領域來看，國家政策支持及技術提升助推中國工業級3D 打印行業加快發展，行業市場規模上升空間巨大。根據共研產業咨詢，預計 2027 年中國工業級3D 打印行業市場規模將突破 155.00 億元，近五年呈逐漸增長趨勢。隨著技術和材料不斷突破迭代， 3D 打印下游應用場景正由工業級滲透至消費級，逐步形成 B、C 端同步實現規模化、精細化、創新化的發展特點。消費級 3D 打印設備主要用于制作原型、模型和自定義物品，其操作簡便、成本相對較低，一般采用 FDM、SLA 等技術。目前，消費級 3D 打印主要應用領域為消費品、學術/教育、文創等領域，占比分別為 43.00%、34.00%、10.00%。隨著技術持續進步、成本下降，疊加個性化和文創產品需求增加等因素驅動，下游滲透率將加速提升，消費級 3D 打印設備銷量將呈增長趨勢，市場規模上限提升。
四、應用領域
（一）航空航天
3D 打印技術在航空航天領域需求較高。航空航天領域對 3D 打印需求較高，較早使用 3D 打印技術領域之一，主要系 3D 打印技術突破傳統制造技術對結構尺寸、復雜程度和成型材料的限制。隨著航空航天領域技術迭代和突破，逐漸提出對零部件輕量化、集成化、短研發周期、復雜結構一體化成型等要求。3D 打印技術能較好的完成航空航天領域的要求，滲透力持續提升，助力 3D 打印行業實現較快增長。空客司、SpaceX、美國GE、藍箭航天、深藍航天等企業已實現使用 3D 打印技術生產航空發動機零部件、機身零部件、閥門、渦輪泵等部件，達到輕量化、低成本、短周期的制造效果。目前，3D 打印技術在航空航天和國防科技領域中率先完成落地及應用，并逐漸進行技術迭代，成為整體行業規模擴張的重要基石領域。
3D 打印技術在航空航天裝備領域已成為鍛造、鑄造等傳統制造方式的補充。目前鍛造、鑄造等傳統市場已有超過千億元市場規模，3D 金屬打印技術作為有效補充，預計可實現 20%-30%的技術替代。目前 3D 打印技術在航空航天及國防科技領域滲透率較低，仍有較大提升空間，在軍隊化建設、民用航空市場、商用航空市場等均有較大發展潛力。
根據Reports and Data，2024 年全球 3D 打印技術在航空航天和國防科技行業市場規模為 27.70 億美元，預計 2034 年為 282.20 億美元，年復合增長率為 26.13%。
（二）醫療健康
3D 打印技術可快速實現不同個體的醫學模型、輔助器械、植入體等產品制造，有助于實現臨床上的個體化、精準化治療。從最初的醫療模型快速制造逐漸發展至 3D 打印技術直接制造助聽器外殼、植入物、復雜手術器械、康復輔具和增材制造藥品，正逐步拓展更多細分領域應用場景，為醫療行業提供新的更精準、更有效、更安全的手術技術治療方案。3D 打印技術在醫療健康領域的優勢包括（1）允許更大的設計自由度和復雜性，能夠創建復雜的幾何圖形和內部結構；（2）能縮短醫療器械、植入物所需交貨時間，簡化制造過程并減少裝配需求，容錯率提升并改善質量控制；（3）通過創建患者器官或四肢的解剖模型進行手術前計劃和手術練習從而改善手術效果；（4）通過定制的醫療設備和植入物降低感染和并發癥的風險，并改善患者的治療結果與后續護理。
根據Aranca，2024 年全球 3D 打印技術在醫療健康行業市場規模為 17.00 億美元，同比增長 20.57%，預計 2025 年市場規模將接近 20.00 億美元。2024 年北美為 3D 打印技術在醫療領域滲透率最高地區，其次是歐洲和亞太地區。中國作為亞太地區最大的醫療消費國家，醫療健康領域 3D 打印市場發展潛力大。
（三）汽車制造
汽車行業3D 打印技術已覆蓋汽車設計、零部件開發與創新、內外飾應用、研發試制等場景。在 20 世紀 90 年代，歐美整車制造企業已將 3D 打印技術應用于汽車的研發和試制環節。3D 打印技術可以實現無模具設計和制造，縮短產品概念模型設計制造周期。此外，3D 打印技術突破傳統制造工藝的局限性，有效解決市場對汽車輕量化、個性化、智能化需求，在減重、材料損失、復雜性等方面發揮重要作用。
3D 打印技術在汽車制造行業的應用從概念模型打印、功能模型打印、功能部件制造，未來有望打通汽車生產全生命周期。目前，3D 打印技術在汽車制造領域主要有三個發展方向，（1）滿足客戶定制化需求，進行個性化外觀組件定制；（2）縮短研發周期并快速生產，減少部分零部件備庫壓力；（3）應用于汽車輕量化領域，通過中空夾層、一體化結構、鏤空點陣結構和異形拓撲優化結構，結合鈦合金、鋁合金、碳纖維等輕質原材料，有效實現汽車降重。
隨著汽車制造領域的工裝夾具、模具、新能源汽車輕量化等零部件的市場需求增加，將進一步助推3D 打印技術在汽車制造領域滲透率提升。根據 Precedence Research， 2024 年全球 3D 打印技術在汽車制造行業市場規模為 33.60 億美元，預計 2025 年市場規模將超過 40.00 億美元。在汽車制造領域，3D 打印技術滲透率最高的仍為北美地區，主要系 3D 打印技術能有效起到降本增效作用，福特、通用、特斯拉等美國汽車制造商均重度使用 3D 打印技術。此外，預計未來汽車制造行業的 3D 打印技術在亞太地區將快速發展。
（四）消費電子
由于消費電子產品生命周期短，更新換代快，需要持續不斷的開發和投入。3D 打印技術能為消費電子企業縮短產品開發周期，大幅削減設計成本。目前，3D 打印技術在消費電子行業的應用主要集中在產品設計和開發環節。
隨著屏幕大屏化、大容量電池裝配和其他配件組裝，令智能手機產品重量提升。而鈦合金具備高強度和輕量化等優勢，可用于鉸鏈、手機中框、手機外殼等部位從而降低智能手機重量。由于鈦合金是熱的不良導體的特性，加工難度高，良率低于不銹鋼及鋁合金。3D 打印技術通過激光熔融粉末成型并逐層疊加方式避免對鈦合金進行切割，同時3D 打印技術對復雜結構具有低成本敏感性，設計自由度高，可通過更多空腔結構實現輕量化。
3D 打印技術打印鈦合金成本低于傳統 CNC 制造，目前國內SLM 技術已成熟，在航空航天領域實現應用后逐步遷徙到消費電子領域。鈦合金與 3D 打印技術結合有望成為發展新趨勢，將助力 3D 打印技術切入消費電子領域，成為產業發展的新趨勢。
根據Statista、Wholers Associates，2022 年全球消費電子領域 3D 打印市場規模為 21.27 億美元，滲透率為0.21%。未來隨著鈦合金的廣泛使用和龍頭廠商的示范效應， 3D 打印技術在消費電子領域應用仍有較大空間。
（五）機器人
根據鉑力特微信公眾號，金屬3D 打印可以實現機器人零部件更自由的設計以及小批量柔性化生產，加快技術研發迭代和落地。在 2024 年世界機器人大會，鉑力特展出的機器人肩支架、胸骨、小臂、大腿、手指關節等零件，均采用拓撲優化及多尺度構型的設計方案，利用鉑力特 SLM 技術一體成型，滿足強度、功能需求的同時降低零件重量，簡化零件的裝配過程。
此外，作為具身智能機器人與環境交互的“觸角”，靈巧手正成為重構工業生產模式的核心裝備。從微小電子元器件的精密裝配，到汽車零件的安裝調試，靈巧手能夠適應工業場景各種復雜操作要求。這些場景不僅要求靈巧手感知是否接觸，更需精準判斷接觸方向、物體滑動趨勢及硬度特征。鉑力特通過金屬 3D 打印微米級層厚，協助華力創科學開發出直徑僅 8.5mm 的多維力傳感器，實現傳感器在有限空間內的高效集成。金屬 3D打印一體成型的 PhotonFinger-5in1 靈巧手精細力覺解決方案不僅減少傳統組裝工藝帶來的應力集中和潛在故障點，其傳感器能達到 30 萬次超長壽命與±1%精度穩定性，并且在工業長期高頻使用環境下，依然能夠保持穩定性能。
根據Global Market Insights，2023 年全球 3D 打印技術在機器人行業市場規模約為 15.00 億美元，預計 2024-2032 年復合增長率約為 13.90%。我們認為未來人形機器人規模化生產落地，結合 3D 打印技術及新材料將有效縮短生產周期及降低成本，同時能滿足輕量化等要求，滲透率有望加速提升。
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