一、市場規模：持續高速增長，潛力無限

（一）全球市場：增長勢頭強勁，前景光明

2024年，全球增材制造設備及服務（涵蓋設備銷售、升級、維護、人員培訓等）產值達60億美元，占全球增材制造市場的27%；增材制造服務（包括零部件打印服務、相關咨詢服務等）產值為101億美元，同比增長11.6%。Wohlers Associates預測，全球增材制造行業將保持快速增長態勢，2026年產值有望達到362億美元，2032年更將突破1027億美元。同時，2021年全球增材制造產業產值不到全球制造業總產值的0.1%，未來有望超過制造業的5%，發展潛力巨大。

（二）工業級設備：銷量攀升，市場細分發展

增材制造設備分為工業級和桌面級（Wohlers Associates將售價5000美元以上的打印設備認定為工業級）。工業級設備具備大規模、高性能制造能力，具有高精度、大尺寸、高強度和高效率等特點，廣泛應用于傳統產業轉型升級和戰略性新興產業發展。隨著產業化推進，工業級增材制造設備發展態勢良好，制造商紛紛加速產業布局，市場規模有望進一步擴張。近年來，全球增材制造設備制造商數量增長迅速。

2023年，工業級增材制造設備公司達328家，同比增長14.7%，但年銷售超過100臺的公司僅有40家，行業內部差距顯著。2024年，全球工業級增材制造設備銷售總量為18,773臺，數量略有下降，主要原因是設備均價上升34.11%，達到31.69萬美元，市場更加細分。同時，中國市場在工業級增材制造設備領域表現強勁。長遠來看，隨著資本成本降低和增材制造技術在批量生產中的廣泛應用，工業級增材制造設備市場規模增長將最為迅猛。

（三）金屬增材制造：增長強勁，空間廣闊

金屬增材制造是通過金屬材料直接制造金屬零件的技術。隨著技術成熟和市場發展，原材料從單一材料向復合材料轉變，應用領域不斷拓展，帶動設備市場規模穩定增長。隨著技術成熟、設備普及、新技術和材料研發迭代以及下游應用拓展，金屬增材制造技術將實現更高效、智能的生產模式，市場規模保持較快增長趨勢。

2019 - 2024年，工業級增材制造設備平均售價從9萬美元上升至31.69萬美元，金屬增材制造設備平均售價接近50萬美元，主要因設備向大型化發展，單價持續上升。目前，全球金屬增材制造設備銷量少于非金屬設備，但單臺價值更高，增長速率更快。全球工業級金屬增材制造設備出貨量持續增長，市場需求強勁。

根據Wohlers Associates，2023年全球工業級金屬增材制造裝備銷售量為3,793臺，同比增長24.40%。在非金屬增材制造設備表現疲軟的情況下，金屬增材制造設備發展更快。根據Voxel Matters Research，2023年全球金屬增材制造市場總收入達28.5億美元，同比增長26%，2024年繼續實現25%的增長。其中，粉末床熔融技術是市場增長最快且占比最大的金屬增材制造技術。根據CONTEXT報告，2024年第二季度，粉末床熔融（PBF）占金屬設備營收的85%，出貨量的78%；第三季度占新工業金屬打印機市場的74%。

（四）中國市場：產業化發展，潛力巨大

我國增材制造產業起步較晚，但作為高端制造技術的引領者，受到業界高度重視。國家科學規劃布局，出臺相關產業政策，為行業發展提供有力支持，推動行業進入長期快速增長通道。

隨著我國工業化轉型升級、政策體系完善、相關技術及產業鏈成熟，我國增材制造領域已進入快速增長階段。當前，我國增材制造在打印技術發展、尺寸、精度等方面已接近世界先進水平。頭部企業快速布局產業化，應用程度不斷深化，在各行業得到廣泛應用，市場呈現快速增長趨勢。我國增材制造行業已發展數十年，目前處于持續產業化階段。

我國增材制造研究始于1990年，經歷了初始研發探索期（1990 - 2010年）、初步商業化階段（2011 - 2017年）、商業化逐步深入階段（2018 - 2020年）和持續產業化階段（2020年至今）。我國傳統非金屬增材制造企業成立較早，2014 - 2016年隨著下游需求增長迎來第一波發展，隨后桌面級3D打印機龍頭通過出海確立領先優勢。金屬增材制造技術難度大，2014 - 2015年，國內企業陸續推出自主開發的SLM路線金屬增材制造設備，并攻克多激光增材制造設備，向米級大設備突破。隨著材料供應成熟和多激光大型設備落地，滿足航空航天等客戶需求，供應鏈成熟帶來的規模效應和成本下降擴寬了金屬增材制造的下游應用領域。

中國在增材制造產業鏈中占據重要位置。根據Wohlers Associates，2023年全球工業級增材設備商有328家，其中中國有44家，排名第二，僅次于美國的63家。增材制造設備累計裝機量同步提升。從市場端看，北美、歐洲和亞太地區增材制造設備累計裝機量占全球90%以上，形成美歐主導、亞太追趕的態勢，其中美國、中國、德國三國累計裝機量排名前三。2024年中國工業級增材制造設備安裝量占全球總量的11.5%，位居第二，僅次于美國的31.0%。

根據思瀚產業研究院，2022年中國增材制造市場規模可達330億元，同比增長約52.4%；預計2023年市場規模可達410億元，2024年突破500億元。近四年我國增材制造市場平均增長率約為30%，遠超全球增速。我國增材制造行業正處于快速產業化發展階段。根據前瞻產業研究院預測，到2025年我國增材制造市場規模將超過630億元，2021 - 2025年復合年均增速20%以上。

根據2024增材制造產業發展論壇暨增材制造產業年會論壇，我國增材制造在產業發展、全球合作和技術突破等方面取得長足進步，設備制造商占比最高，行業正加速走向綜合化。中國增材制造產業聯盟副秘書長李方正的報告顯示，2023年我國增材制造企業總營收突破400億元，同比增長25%，近五年復合增長率高達27%，顯著領先全球平均增速（12%）。根據中國增材制造產業聯盟預測，至2027年，我國增材制造市場規模有望達千億元級別。目前，國內增材制造行業在消費級市場已處于全球第一，整體規模名列世界第二。根據聯盟最新統計，2023年規模以上企業數量約200家，具備百臺以上服務設備的企業超過10家。未來增材制造將更多扎根民用領域，為制造業轉型升級提供持續動力。根據Wohlers Report，從細分產業環節來看，我國增材制造行業中專用設備、服務、零部件和材料等各個環節市場規模占比分別約為53.20%、26.00%、12.40%和5.90%，增材制造設備作為產業鏈核心環節，市場規模占比超過一半。

二、下游應用：多元化且深入，市場空間廣闊

增材制造作為一種通過數字模型逐層打印的新型制造方式，已成為傳統工業制造技術的重要補充，在中小批量生產制造、工業領域定制化和柔性生產、高精度和高性能零部件直接制造以及個性化產品設計領域具有獨特優勢。

工信部公布的2023年度增材制造典型應用場景名單，涉及27個工業相關、11個醫療相關、3個文化體育相關和1個建筑相關的典型應用場景。下游應用領域橫向拓寬，除航空航天外，已陸續在消費電子、低空經濟、機器人等新興領域試點。

航空航天因起步早、需求量大、資源集中度高一直占據重要地位，但絕對數值有所下降。增材制造行業處于中期產業化階段的快速成長期，在航空航天領域需求持續放量的基礎上，已完成從0到1的突破，未來將更多考慮從1到N的拓展，應用場景豐富度增加，結構分布或有較大轉變空間。

隨著其他下游領域市場成熟和產業化發展，將成為推動增材制造行業快速增長的新支撐點。行業應用廣闊，應用程度不斷加深，市場空間具有較高成長性。雖然增材制造的規模經濟效應相較傳統制造方式存在閾值，但隨著技術迭代，設備和粉末成本降低，生產效率提升，推動規模經濟效應曲線向下移動，提高最大生產規模閾值，促進增材制造技術步入批量生產的產業化發展快速成長期。航空航天、醫療健康、模型制造、汽車制造等領域已開始批量應用，商業航天、消費電子、低空經濟、機器人等新興領域對增材制造技術的應用也蓬勃發展，單一滲透率有望提升。

（一）航空航天和國防領域：規模擴張的基石

在航空航天領域，零部件成本高，對功能敏感性高，價格敏感性低。增材制造的輕量化、快速設計 - 驗證 - 制造和高材料利用率優勢與航空航天場景需求匹配，可在零部件全生命周期應用。在軍隊現代化建設和航天大背景下，航空航天領域是我國增材制造的主要應用領域，未來仍將提供持續的市場增長驅動力，是市場規模擴張的重要基石，滲透率有待進一步提升。

目前，增材制造在航空航天裝備領域主要應用于飛機、發動機、導彈、火箭、衛星等精密零部件的設計與制造，應用零部件范圍和品種逐步拓展，滲透率逐漸提高。同時，下游客戶對零部件的高可靠性、穩定性、一致性、大型化、輕量化、復雜構件制造以及成本降低和效率提高提出新需求，推動增材制造技術迭代和持續升級，促進設備升級換代和材料成本下降，推動產值規模擴張。

（二）其他下游領域：工業化試用，應用不斷開拓

1. 汽車制造領域：汽車制造領域從設計端走向批量生產，汽車零部件增材制造的批量生產有望從高端車型向下鋪開。電動汽車時代為我國增材制造帶來機遇，我國電動汽車發展迅猛，市場份額居國際領先地位。電動汽車開發周期緊張，增材制造在研發階段具有快速制造各種原型的優勢，打印的零件可進行拓撲優化或采用參數化生成式設計，制造出性能更優、重量更輕的零件。同時，汽車用戶對定制化生產需求更高，增材制造可實現高柔性和高復雜性生產，具有無與倫比的靈活性。其他工業領域如船舶、城軌、電力設備、機械也具備市場空間。目前國內外車企均已對增材制造開展較大規模布局，如寶馬汽車公司的“增材制造工業化和數字化”（IDAM）項目搭建的兩條生產線可實現年產5萬零件的產能，且幾乎無需人工介入。根據PrecedenceResearch的最新報告，全球汽車3D打印市場規模將在2034年突破256.1億美元，未來動力部件將在整體市場中占比最高。

2. 工業模具領域：模具制造行業正通過通信技術、大數據及物聯網技術的綜合集成應用，實現高效化、自動化及智能化升級，全面提升產品設計能力和生產過程控制能力。未來，增材制造有望降低模具成本，縮短生產周期，為終端產品增加功能性，優化工具，提升注塑模具的生產效率和壽命等。隨著增材制造在汽車領域的應用推進，模具市場或迎來更大發展空間。據上海證券報2023年9月27日報道，上海浦東臨港的特斯拉超級工廠生產的特斯拉ModelY車型的后底板總成系統，已成功采用一體化壓鑄技術實現快速鑄型，相比傳統方式，車身系統節省重量超10%，成本降低了40%。

3. 消費領域：鈦合金輕量化和高強度適用于3C電子領域，小米、三星、OPPO、華為等3C大廠紛紛推出鈦合金材質打造零部件的產品。隨著3C電子逐漸向高端化發展，未來鈦合金運用將愈發廣泛。鈦合金增材制造在航空航天領域應用成熟，技術生產端不存在困難，目前局限在于大規模生產過程中高昂的生產成本，隨著材料端和設備端價格下降，未來增材制造在3C端的滲透率將有望增加。

4. 人形機器人領域：因輕量化需求和復雜結構繁多，且目前處于研發的快速迭代期，增材制造具備縮短研發周期、快速原型制造能力、輕量化等特點，在研發和小批量階段具備顯著優勢，能夠實現研發端切入。

5. 教育科研領域：增材制造技術在各高校和研究機構的應用，可提高教學效率、豐富教學手段，幫助學生和研究人員更好地理解和掌握知識和技能，激發創造力和想象力，為教育方式和學生學習體驗提供更多可能性，如提供復雜零部件性能研究、自行設計模型產品、多材料研究、數字化雕塑、建筑設計、遙感測繪、樣品復制等。

6. 醫療健康領域：基于人體個體差異和傳統制造醫療器械多為標準化的現狀，增材制造憑借可個性化定制的特點在醫療領域內應用逐步廣泛，尤其是在關注人體結構三維宏觀幾何輪廓及內部組織結構的領域，它能提供醫學影像無法比擬的三維實體，有助于實現特定專科所需的個體化、精準化治療，主要應用方向包括制造醫療模型、手術導板、外科/口腔科植入物、康復器械等，以及生物增材制造人體組織、器官等。

7. 新興領域：商業航天、消費電子、低空經濟、機器人等新興領域對增材制造技術的應用已開始蓬勃發展，步入產業化發展快速成長期。在商用航天領域，國外企業相對論空間的人族一號（Terran 1）火箭85%均為3D打印，首次向全世界展示了全3D打印的火箭可承受最惡劣的軌道發射條件；國內企業天兵科技液體火箭首發成功，深藍航天將于今年二季度執行首次入軌發射及垂直回收驗證計劃。在消費電子領域，鈦合金與3D打印的結合成為產業發展新趨勢，國外手表廠商Barrelhand和3D打印設備商Materialise開展合作，采用SLM增材制造工藝制作鈦合金手表殼；榮耀發布的折疊屏手機MagicV2鉸鏈的軸蓋采用鈦合金3D打印工藝，成為鈦合金3D打印工藝首次在手機上的大規模應用。在低空經濟領域，增材制造技術在“輕量化&續航”要求較高的飛行汽車生產中應用場景廣泛，小鵬匯天應用了鉑力特生產的金屬3D打印卡鉗及卡鉗支架，在保證結構強度和使用性能的基礎上實現了30%以上的減重優化目標。在機器人領域，3D打印助力輕量化及復雜結構生產，在人形機器人領域應用前景廣闊，特斯拉Optimus的新一代靈巧手展示了機器人在末端執行與感知能力上的突破，3D打印技術在其中發揮著至關重要的作用，博理科技推出了用于機器人的3D打印多層建構化蜂窩復合材料，該材料具高彈性等多特性，在減震、輕量化、散熱性方面表現卓越。

三、技術發展：不斷迭代，性能提升

增材制造作為新興工藝，重要性逐漸提高，行業進入快速發展期。未來綜合打印性能有望進一步提升，并朝著多材料、高效率、高精度、大尺寸、智能化、國產化率提升等趨勢發展。

（一）適用材料豐富性發展

每種技術路線使用的材料不同，增材專用粉材性能指標要求較高，對生產成品影響較大。我國增材制造原材料中金屬占比超過國際水平，2022年中國增材制造原材料市場中，金屬占比約為39%，而全球金屬在原材料的占比約為18.2%。以金屬為例，傳統制造方式可用鐵合金超過1000種，但能用于增材制造的鐵合金非常稀少；對于鋁合金，傳統制造方式和增材制造可使用材料之比約為600：12。可打印材料種類不足限制了增材制造在下游產業的應用空間。此外，單一材料向復合材料發展，賦予了材料多功能性特點，拓寬了增材制造技術的應用領域。隨著高端裝備對構件性能要求的不斷提升，增材制造逐漸從單一材料結構向多材料結構突破。

（二）高效率與高精度發展

打印效率和打印精度是增材制造技術需要解決的平衡點，在保證精度的前提下盡可能提升打印效率是當前技術提升的重點方向，也是提高產業化應用和滲透率的重要影響因素，有利于在產業端形成實際效用，為更多需求賦能，進一步打開在制造業的潛在市場空間，助力制造業轉型升級。目前現有效率提高常用手段是多激光、高功率、大層厚等。在大型設備上通常采用多激光配置，以提高成形效率，但同時對拼接精度提出了更高要求。

（三）設備朝著大尺寸發展

增材制造工藝已廣泛用于大尺寸構件的制造，滿足大尺寸零部件一體化制造及復雜零部件高效益批量制造需求。當前下游航空航天領域對于超大型零件的打印需求愈發強烈，同時，大尺寸設備也適用于多批次的批量化生產，因此進一步發展大尺寸設備支持一體化成型制造是當前增材制造裝備的發展趨勢，受益于下游需求推動，目前增材制造裝備成型尺寸已經步入“米”級時代。打印幅面受限于光學系統，大尺寸搭配多激光成為趨勢，同時光學系統和設備的拼接精度、穩定性和一致性受到挑戰。因此在大尺寸設備中，解決設備的穩定持續運行，減少故障率和停機率，保障打印的精度和質量，具有重大意義。

（四）智能化與自動化發展

目前，機器學習技術可應用于增材制造領域，應用范圍主要包括材料成分設計、加工參數優化與工藝窗口預測、過程監控與質量改進，以及材料性能預測等，有利于推進研發進程，優化工藝參數，或提高系統的適配性。根據中國航天報，2022年1月，中國航天科工三院159廠自主研發的增材制造智能生產線突破現有的增材制造單機離散生產模式，首次將智慧物流、工業互聯網與增材制造技術融合運用，粉末供應、物料運輸及任務調度實現全流程自動化，單機設備利用率與綜合產能大幅提升。未來增材制造將進一步與智能工廠結合，推動工業制造規模化進程。

（五）國產化率提高

目前我國增材制造設備商對于激光器與振鏡存在不同程度的進口依賴情況，國內增材制造設備廠商紛紛開始布局國產化。激光器方面，以工業激光器中占比過半的光纖激光器來看，目前中低功率的光纖激光器基本完成了國產化進程，中高功率的激光器有待進一步加強研發與性能提升。振鏡方面，國產掃描振鏡在我國增材制造設備廠商中已經占據了一定的市場份額，有望實現國產化替代。預計未來國內企業的競爭力將進一步提高，市場份額將增加。我國在制造工藝、裝備、材料的供給方面已形成優勢，國產裝備向著大而精方向發展，如生物醫藥、醫療器械制造、大型高性能復雜結構件的增材制造、空間增材制造等，前沿技術將會持續創新，未來整體的供給能力將會得到全面的提升。

四、產業鏈整合：上下游協同，共促發展

目前，我國增材制造產業發展迅速，產品設備關鍵技術指標與國外相當，未來幾年增材制造市場仍將處于快速增長階段。增材制造的核心專利大多被設備廠商掌握，因此在整個產業鏈中占據主導地位，未來產業鏈上下游將進一步進行整合或將成為趨勢。根據工信部發布的典型應用場景名單，可以看出產業鏈趨向于協同發展，場景項目單位中粉末供應商、設備供應商的合作更加協同，有利于進一步促進下游應用場景的開拓。

借鑒海外龍頭發展歷程，以3D Systems等為代表的增材設備龍頭多向上游布局打印材料、光學零件、軟件等領域，以提高自身產業鏈地位，未來市場參與者將進一步實現產業鏈關鍵節點的自主研發與掌控。國際增材巨頭通過并購重組進一步鞏固產業鏈地位，近年來，頭部企業競爭格局在逐漸擴張、優化與整合，加強戰略布局，提升整體競爭力，如尼康收購德國金屬增材制造商SLM Solutions，Stratasys完成對科思創增材制造材料業務的收購，3D systems收購SLS增材制造商WeMatter，通用汽車收購特斯拉砂型增材制造供應商TEI，隱形正畸巨頭隱適美收購增材制造設備廠商Cubicure等。

此外，增材制造下游主要系工業級應用需求，已處產業化階段，航空航天、汽車制造、醫療健康應用最廣泛，其他應用領域已進行試點推廣，產業鏈上下游資源將進一步打通。

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