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       2014世界3D打印技术产业大会暨博览会19日至22日在青岛举行，来自全球12个国家和地区的110多家3D打印企业和1200多名专家、代表出席本次大会。从会上的情况来看，中国3D打印市场前景广阔，但是与国外差距较大，并且发展面临三大瓶颈制约。

       3D打印技术应用前景广阔

       近年来，3D打印技术作为一项前沿性的先进制造技术，逐渐成为热门词汇。据世界3D打印技术产业联盟秘书长罗军介绍，从上世纪80年代开始，3D打印技术走过了30年的历程，在技术研发和生产方面已初具规模，同时也逐步打开了市场。
       3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品相比，3D打印大大降低了制造的复杂度。美国《时代》周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》则认为其将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。
       世界3D打印技术产业联盟的数据显示，2012年，世界3D打印业的产值是120亿—130亿元，国内约为10亿元；2013年，世界3D打印业产值30多亿美元，国内3亿美元；今年全球规模有望突破60亿美元，国内产值达6亿美元。预计2016年，全球规模将突破100亿美元，国内100亿元。2020年前，3D打印技术将全面实现产业化。
       与会专家普遍认为，3D打印虽不能替代传统制造业，却是传统制造业的有益补充。中国早已成为全球制造业第一大国，但制造业长期积累的深层次矛盾日益突出。3D打印被誉为开启第三次工业革命的重要组成部分，是高端制造业实现的手段之一。3D打印技术的不断成熟，能够推进中国产业结构调整的步伐，提升制造业水平。
       目前，3D打印技术已在工业设计、模具制造等诸多领域得到广泛应用，也正朝着消费品制造、功能零部件制造、组织与结构一体化制造等领域加速发展，展现出广阔的应用前景。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，可以有效地大幅降低产品原型成本，缩短周期。此外，3D打印能够帮助企业更好、更快的生产结构复杂的产品，能够提升产品价值并实现整体成本的下降。

       3D打印发展面临三大瓶颈

       3D打印技术的出现，带给人类一种全新的生产方式，挑战了传统工业整体格局和规模化生产方式理念。但是目前3D打印技术发展面临材料、成本、规模经济等三大瓶颈，在短期内难以解决。
       第一，材料瓶颈。山东尤尼公司总经理王红说，耗材对3D打印技术应用和发展起决定作用，当前3D打印技术已经超前了材料。目前应用于3D打印的耗材非常有限，市场上现有的耗材多为PLA(生物降解塑料聚乳酸)、ABS树脂、橡胶、石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒等，进口材料价格居高不下。并且，多数耗材主要应用于模型、玩具等轻工业民用产品领域，离汽车、航空等领域还较远，尽管有部分金属耗材应用，但是规模化生产、材料配比等都是问题。
       第二，成本瓶颈。目前3D打印成本较高，主要由于设备成本处于较高水平。美国3D Systems公司的章群介绍说，目市场主要的3D打印机前主要分为三大类:第一类是个人级(桌面级)，体积较小，操作容易，价位在1300美元至2万美元之间；第二类是专业级，价位为2万美元到35万美元，主要应用于工程技术人员，包括中小企业、大公司部门级的工程师、设计师；第三类是生产类，价格在25万美元至95万美元间，这类打印机是当今3D打印行业里面要求最高的，一般用于航空航天、医疗、汽车等领域。
       除了3D打印机的价格居高之外，单个商品的制造成本依然得不到解决。使用3D打印机制造商品，没有规模经济的红利，使单独制造一件商品的成本，远高于规模制造成本。3D打印前期需要大量投资，而资本回报率不够乐观，很难吸引资本力量大规模加入。此外，3D打印速度较慢，打印一件较为复杂的产品往往需要数日甚至数月时间。
       第三，规模瓶颈。3D打印推广还面临着传统格局制约。传统制造业的大规模生产优势在于重复制造与标准化，而3D打印则有利于个性化与定制化。目前的需求聚合是以规模化为主的，普通企业和个人要依据个性化和定制化完成需求聚合非常困难。

       中外差距短期难消弭

       美国和欧洲在3D打印技术的研发和应用推广方面处于领先地位。数据显示，按国家进行统计，面向工业的3D打印机设备台数，美国占38%，位居第一，其次是日本，占9.7%；第三位德国占9.4%，第四位中国占8.7%。
       美国是3D打印技术和应用的领导者，政府的重视是美国3D打印发展迅速的重要支撑。2012年，美国总统奥巴马针对美国制造业提出了一系列发展方案，将3D打印列为11项重要技术之一，并联合研发机构、高等院校、制造商，建立了“国家增材制造”创新中心，引进大量人才从事研发生产工作。目前，美国3D system和Stratasys两家公司的产品在全球占据大部分市场份额。GE公司在航空发动机领域也已经实现了突破，去年正式宣布，3D打印的燃油喷嘴通过航空标准认证，即将装配到下一个型号的发动机上面。
       欧洲也十分重视对3D打印技术的研发应用。德国的EOS也是世界主要工业级3D打印机供应商，目前在全球销售超过1500多套设备，在全球工业级设备市场中所占份额最大。
       相比之下，3D打印在中国还处于初级阶段，与国外存在较大差距。从发展情况来看，3D打印目前仍停留在“高级玩具”阶段，工业应用则局限在模具制造，并没有实现成熟的产业化。
       在设备生产方面，中国生产的三维打印机装备功能已经接近国际同行水平，差距主要体现在装备的可靠性和材料研发上。罗军举例说，国内部分三维打印机的关键器件如激光头等需从外国进口。中国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备，但企业规模普遍较小，研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节，存在较大缺陷，难以完全满足产品制造的需求。此外，中国在材料质量和品种上还远不如美国、德国丰富，许多用于研发的实验材料仍需进口。
       更大的差距还体现在应用上。在国外，三维打印技术已经在新产品开发、生物医疗、航空航天等方面有较多应用，而中国还局限于模具模型、文化创意产品等少数领域。清华大学教授颜永年说，中国3D打印行业依然沿用了传统制造业商业模式的老路——生产设备卖设备，先把设备生产出来、推销出去，而不管市场和用户的需求。
       从整个产业角度来看，由于缺少龙头企业的带动作用，政府也没有针对性的扶植措施，整体产业体量还较小；另一方面中国制造业还处于粗放形式，各个环节对3D打印技术带来的冲击认识还不足，接受度较低。
       罗军认为，3D打印一定要从应用入手，抓住用户的需求，以需求来带动应用。产业行业的需求，能进一步推动三维打印技术的改进和完善。