3D打印金属材料全球发展态势及国内细分领域应用现状

金属粉末是金属3D打印的核心材料，是3D打印产业链中最重要的环节，与金属3D打印的发展息息相关。随着技术的飞速发展，金属粉末市场保持着高增长态势，从2015-2018年，全球3D打印金属材料市场规模年平均增长率达52.8%。本期，我们来了解当前国内外3D打印金属材料的市场概况及在不同行业的应用特点。

▌总体市场规模及发展态势

据《Wohlers reports 2019》，2018年全球3D打印材料总市值约14.95亿美元，相比2017年的11.34亿美元增长31.9％。这些材料包括液态光敏树脂、金属与非金属粉末、丝材以及其他类型所有用于3D打印的材料。

2018年全球3D打印材料市值分布

金属3D打印材料从2017年的1.834亿美元、2016年的1.268亿美元和2015年的8810万美元，在2018年增长41.9%，达到2.602亿美元，占3D打印材料总市值的17.4%，年增长率相比上一年稍有下降。这些材料主要用于激光/电子束粉末床熔融技术、金属粘结剂喷射技术及其他多种形式的金属3D打印。

2009-2018全球金属3D打印材料市值变化（百万）

目前，3D打印行业正在经历材料供应商的爆炸式增长。2018年的一个重要趋势是许多供应链间的合作和收购，材料供应商的生产能力也在提高，这使得市场上各种合金材料的储量实现增长。市场供应量的提高对材料价值链产生了积极影响，使得规模经济增加，成本降低，并向3D打印应用领域的临界质量迈进。

材料价格变化（仅做参考，不代表市场最终价格）

基于以上因素，金属3D打印材料的价格也在下降，一些会被批量使用的材料，如模具钢、钛合金、铝合金等都出现了不同程度的价格下行趋势。

▌材料呈现多样化发展

在目前存在的超过5500种合金材料中，虽然绝大多数材料仍无法通过金属3D打印技术制造，但值得欣慰的是，可以用于打印的材料种类在不断增多，从常规使用最多的不锈钢、TC4、AlSi10Mg、钴铬合金，到纯钛、纯钽、高强铝合金等等。在几年的发展过程中，钛合金粉末可能已经经历了它的最高增长率，而铝粉开始引起了越来越多生产商的兴趣，一系列高强度、高韧性的铝合金开始涌现，尤其受到来自航空航天应用领域的关注。

初创企业和现有材料供应商对新材料的研究正在得到回报，据欧瑞康介绍，新金属材料进入3D打印市场的速度远远超过过去10年。对于结构应用，新型金属材料如高强度的铝-镁-钪合金、MARM 247和IN738LC高温合金现在都可以用于3D打印，这些材料在过去使用传统手段难以加工。 

▌应用领域及国内市场概况

基于最终用途，金属3D打印应用领域可以分为航空航天和国防、汽车、医疗和牙科等。航空航天和国防工业中的重要工程对3D打印应用的需求在不断增加，随着过去进行原型制造的公司开始转向最终用途部件制造，对金属粉末的需求也在显著增加。金属3D打印在汽车工业中的应用同样显著，从汽车档杆到发动机关键部件的生产，涉及门类不胜繁多。医疗行业则面临口腔和植入体的双重爆发局面。除此之外，打印机制造商也在着重开发更大打印尺寸的设备，以用于制造更大的部件和结构。

金属3D打印主要应用领域

接下来，我们根据国内某曾为大飞机C919供货的金属3D打印粉末制造商的多家用户调研数据，对国内各行业的应用情况进行介绍（数据有一定的参考意义，但需要读者谨慎对待，3D打印技术参考不负解释责任）。

2018年，国内3D打印粉末市场总体用粉约600吨，市场规模约3亿元，增幅每年超过100%。这些金属粉末材料在模具、医疗、航空航天以及汽车领域实现了广泛应用。

其中，3D打印在直接制造工业模具尤其是注塑模具领域发展迅速，近2-3年以每年400%的增速增长，月消耗粉末约5-6吨，其中国产粉末占比约40%。

在生物医疗领域，国内每年有一万例以上的应用案例，其中以牙科最为显著。当前国内牙科市场粉末月消耗量约1吨，主要为进口粉末，未来医疗行业将迎来用粉量的爆发。

航空航天是3D打印应用的主要领域，在复杂部件、减重方面的应用一直高速增长，月消耗量高出模具多倍，其中高温合金用量在持续稳步增长。

3D打印在汽车零部件制造领域具有巨大潜力，它不仅能实现快速原型制造，还能实现小批量定制并减少库存。随着国外汽车品牌对3D打印应用的开拓，国内汽车行业有望在今年加速3D打印技术应用。

END

随着欧瑞康、山特维克、卡朋特（收购LPW）等国外金属粉末品牌商强势进入中国，国产民族品牌也在近年迅速崛起，诞生了一批以中航迈特、飞而康、欧中科技等为代表的金属3D打印粉末制造商。相比国外的昂贵价格，以及国外金属打印机对材料的绑定和封锁，国产金属粉末价格更低，品质也在不断提高。

在未来几年中，随着金属3D打印工艺研究的深入和材料的进步，应用端会更加信赖这项技术，材料的消耗量还会持续大规模攀升，而国产粉末的市场占比也会进一步增大。