一台普通消费级3D打印机价格已降至3000元，仅相当于一部智能手机，而三年前入门级设备售价还在万元以上。

“十一月份我国3D打印设备产量同比激增100.5%”——国家统计局最新数据揭示了一个狂飙的行业。从制造原型到直接生产零部件，从航空航天精密零件到个性化医疗植入物，3D打印正以前所未有的速度融入我们的生产和生活。

这场制造革命已跨越实验室门槛，正在重塑全球产业链。本文将带您了解这项技术从何而来、现状如何、又将走向何方。

01 技术演进，从概念萌芽到多领域落地

3D打印并非新鲜概念。早在1902年，Carlo Baese就提出了用光敏聚合物制造塑料件的设想，可视为这项技术的最早萌芽。

真正的商业化起点在1986年，美国科学家Charles Hull开发出第一台商业3D印刷机并获得了立体光刻技术专利。

早期的3D打印被称为“快速原型技术”，主要用于制作模型和原型。直到21世纪初，随着粉末床熔融、材料挤压等七大类别工艺的成熟，它才开始向医疗、航空、汽车等领域渗透。

中国自上世纪90年代初便与国际同步开展研究。在科技部持续支持下，华中科技大学、西安交通大学等一批科研院所建立了国家重点实验室和工程中心，为技术发展与应用推广打下坚实基础。

从1986年第一台商业3D印刷机，到2020年中国首次太空3D打印实验，这项技术已从辅助原型制作发展为能够直接制造功能性零部件的重要制造方式。

02 市场爆发，黄金发展期已经到来

中国3D打印产业正迎来高速发展的黄金期。2024年11月，我国3D打印设备产量同比增长100.5%，远超工业机器人、新能源汽车等同类高端制造品类。

预计到2025年，中国3D打印市场规模将超过630亿元，较十年前增长30倍。与此同时，我国3D打印设备加速“出海”，2024年前三季度出口总额达63.3亿元，已超去年全年。

消费级市场的爆发尤为引人注目。在人工智能和打印机性能提升的双重推动下，2024年全球消费级3D打印市场规模达41亿美元，预计到2029年将增至169亿美元，年复合增长率达33%。

价格门槛的降低是普及的关键。如今一台性能稳定的中低端消费级3D打印机仅需约3000元，与智能手机价格相当。而在三年前，入门级设备售价普遍在万元以上。

资本市场也对这一领域青睐有加。同花顺3D打印概念指数年内涨幅近50%，板块内逾八成个股上涨。小米、美团、腾讯等科技巨头纷纷亮出“入场券”，美团已入股桌面级3D打印机公司，腾讯投资的3D打印企业正在冲刺港股IPO。

03 政策驱动，产业链协同发展

我国对3D打印产业的支持具有连续性和递进性特征。从“十二五”将其列入863计划，到“十四五”明确将相关装备列入智能制造装备创新发展行动，政策支持不断加码。

“十五五”规划建议提出“推动科技创新和产业创新深度融合”，预示着增材制造技术（3D打印）有望获得更高层面的重视。

在这一背景下，北京已开始建设适应新质生产力发展的现代化产业体系，高精尖产业对经济增长的贡献保持在四成以上。

产业链上下游的协同创新成为发展关键：

• 上游材料领域，铂力特、飞而康等企业实现钛合金、镍基合金粉末国产化突破

• 中游设备制造环节，华曙高科实现SLM与SLS设备量产，铂力特设备出口至意大利、德国等国

• 下游应用市场，南风股份为核电站打印大型管道连接件，爱司凯为铸造业提供高精度砂型模具打印服务

04 挑战犹存，成长中的必经烦恼

尽管前景广阔，3D打印行业依然面临诸多挑战。

材料限制是首要瓶颈。“目前可用于3D打印的材料只有几百种，而传统制造的材料体系可能有上千、上万种。”广东科恒科技市场总监耿安东指出。材料的有限性严重制约了技术应用范围的扩大。

打印效率与成本问题同样突出。“3D打印技术还没有发展到可以在所有制造领域均大批量应用的阶段，”上海交通大学副教授王洪泽坦言，“打印效率较低，成本较高。”

专业工业级设备价格昂贵，维护成本高，使中小型企业难以承担。

打印质量和强度稳定性也是工业界关注的重点。中国机械工业联合会副会长宋天虎指出了五个待解决问题：检测方法、性能稳定性、尺寸精度、组织结构研究和效率问题。

行业标准与认证体系不健全限制了高端领域的应用。特别是在医疗植入物等关键领域，标准缺失大大限制了3D打印技术的推广。

专业人才短缺问题尤为紧迫。虽然我国已有18所高校开设“增材制造工程”专业，但企业不能坐等3至4年的培养周期。“了解增材制造，同时熟悉传统制造业优劣势的复合型人才，在市场上会非常受欢迎。”耿安东强调。

行业集中度低也制约了发展。我国3D打印产业规模以上企业近200家，但多为中小企业，研发能力相对较弱，资源分散难以形成规模效应。

05 积极破局，产业链合力“闯关”

面对挑战，产业链正在积极寻求突破。

深圳嘉立创科技精进多种主流3D成型技术，并布局表面处理工序以确保高质量产出。铂力特等企业则通过优化打印算法、开发新型材料、提高生产效率来降低成本。

各地政府也积极行动。陕西省发布了《培育千亿级增材制造产业创新集群行动计划》，明确了全省增材制造产业链发展的“路线图”。

打通设计-工艺-检测数据链成为关键。北京拓宝增材科技董事长张成林指出，要培养设计师的3D打印思维，“让创意不被加工手段束缚”。

华中科技大学史玉升教授强调：“3D打印是个交叉学科，设备、工艺、材料各环节相互关联。我们需要利用市场优势，争取在国际产业链形成过程中占据高附加值部分。”

随着我国3D打印设备产量同比激增100.5%，这场制造革命已势不可挡。价格门槛的降低使消费级市场爆发式增长，而工业级应用在航空航天、医疗等领域不断深化。

铂力特、华曙高科等国内企业已实现从材料到设备的全产业链突破，设备甚至出口至欧洲制造业强国。政策层面，“十五五”规划将继续强化对增材制造技术的支持。

尽管面临材料限制、成本较高、标准缺失等挑战，但通过产业链协同创新和政策引导，3D打印正逐步突破瓶颈。

从实验室走向生产线，从原型制作到直接制造，3D打印不仅是一种技术革新，更是一场制造思维的变革。它正在重塑我们如何设计、如何生产、如何创新的基本逻辑，为一个更加个性化、分布式、可持续的制造未来铺平道路。