3D打印设备及配件扩建项目建议书参考例文

　D 3D 打印设备及配件扩建项目

　建议书

　 泓域咨询

　报告说明

　随着增材制造创新体系的逐步完善和自主研发能力的提升，我国增材制造创新成果不断出现，一批专用材料、工艺装备、关键零部件、软件系统等新产品实现量产，供给能力不断增强，带动产业竞争能力提升。目前，我国的熔融沉积成形、光固化成形、激光选区烧结/熔化等一大批工艺装备实现产业化，部分增材制造工艺装备已经达到国际先进水平。

　本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资 38705.51 万元，其中：建设投资 32887.20万元，占项目总投资的 84.97%；建设期利息 744.80 万元，占项目总投资的 1.92%；流动资金 5073.51 万元，占项目总投资的 13.11%。

　根据谨慎财务测算，项目正常运营每年营业收入 63600.00 万元，综合总成本费用 52658.37 万元，净利润 6452.40 万元，财务内部收益率 19.91%，财务净现值 3745.45 万元，全部投资回收期 7.15 年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。

　本期项目技术上可行、经济上合理，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。

　实现“十三五”时期的发展目标，必须全面贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享、转型、率先、特色”的发展理念。机遇千载难逢，任务依然艰巨。只要全市上下精诚团结、拼搏实干、开拓创新、奋力进取，就一定能够把握住机遇乘势而上，就一定能够加快实现全面提档进位、率先绿色崛起。

　报告全面深入地进行市场分析、预测、调查和预测拟建项目产品在国内、国际市场的供需情况和销售价格；研究产品的目标市场，分析市场占有率；研究确定市场，主要是产品竞争对手和自身竞争力的优势、劣势，以及产品的营销策略，并研究确定主要市场风险和风险程度。

　本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息，并依托行业分析模型而进行的模板化设计，其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。

　目录

　第一章

　项目总论说明

　第二章

　项目投资背景分析

　第三章

　行业发展及市场分析

　第四章

　产品方案与建设规划

　第五章

　项目选址方案

　第六章

　建筑工程技术方 案

　第七章

　原辅材料供应、成品管理

　第八章

　工艺技术方案分析

　第九章

　环境保护分析

　第十章

　劳动安全生产

　第十一章

　节能方案说明

　第十二章

　人力资源分析

　第十三章

　项目进度计划

　第十四章

　投资方案

　第十五章

　经济效益评价

　第十六章

　项目招标、投标分析

　第十七章

　风险评估

　第十八章

　总结评价说明

　第十九章

　附表

　第一章

　项目总论说明

　 一、项目名称及项目单位

　项目名称：3D 打印设备及配件扩建项目

　项目单位：xx 有限责任公司

　二、项目建设地点

　本期项目选址位于 xx（以选址意见书为准），占地面积约 90.16亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。

　三、可行性研究范围及分工

　1、确定生产规模、产品方案；

　2、调研产品市场；

　3、确定工程技术方案；

　4、估算项目总投资，提出资金筹措方式及来源；

　5、测算项目投资效益，分析项目的抗风险能力。

　四、编制依据和技术原则

　1、国家建设方针，政策和长远规划；

　2、项目建议书或项目建设单位规划方案；

　3、可靠的自然，地理，气候，社会，经济等基础资料；

　4、其他必要资料。

　五、建设背景、规模

　（一）项目背景

　SLM 技术的代表公司为德国 EOS 公司、美国 GE 增材制造、德国SLMsolutions、铂力特等。德国 EOS 公司技术发展方向重点为在保证设备的运行稳定性和成形质量的前提下，努力提高设备的生产效率，而并不急于发展超大打印尺寸的设备。其最大幅面 SLM 设备为四激光器的 M400-4，打印幅面仅为 400mm×400mm×400mm。EOS 公司在 2018年推出的 M300 系列 SLM 设备，采用四个激光器，但打印幅面仅为300mm×300mm×400mm，结合其他方面的技术改进，打印效率较原来的单激光器设备提升了近 10 倍。在超大幅面 SLM 设备方面，美国 GE 增材制造 2017 年推出的 Atlas 设备打印幅面达到1100mm×1100mm×300mm，但仅为一个概念机并没有进行商业化交付，制造大尺寸 SLM 零件不仅需要大幅面设备，还需要较高的打印工艺技术，主要需要克服由于应力积累导致打印件变形甚至开裂等问题。

　相比传统制造方法，3D 打印技术在材料利用率方面具有无以伦比的优势。航空航天制造领域大多使用价格昂贵的战略材料，比如像钛合金、镍基高温合金等金属材料。3D 打印加工过程的材料利用率较高，

　可以节省制造航空航天装备零部件所需的昂贵原材料，显著降低制造成本。采用传统的制造方法，材料的使用率很低，而采用 3D 打印技术能提高材料的利用率到 60%，甚至到 90%以上，从而显著降低生产成本。

　实现“十三五”时期的发展目标，必须全面贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享、转型、率先、特色”的发展理念。机遇千载难逢，任务依然艰巨。只要全市上下精诚团结、拼搏实干、开拓创新、奋力进取，就一定能够把握住机遇乘势而上，就一定能够加快实现全面提档进位、率先绿色崛起。

　（二）建设规模及产品方案

　该项目总占地面积 60106.61 ㎡（折合约 90.16 亩），预计场区规划总建筑面积 70925.80 ㎡。其中：生产工程 41066.04 ㎡，仓储工程7730.91 ㎡，行政办公及生活服务设施 3546.29 ㎡，公共工程18582.56 ㎡。

　根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：3D 打印设备及配件 20000 台/年。

　六、项目建设进度

　结合该项目建设的实际工作情况，xx 有限责任公司将项目工程的建设周期确定为 24 个月，其工作内容包括：项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。

　七、建设投资估算

　（一）项目总投资构成分析

　本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资 38705.51 万元，其中：建设投资 32887.20万元，占项目总投资的 84.97%；建设期利息 744.80 万元，占项目总投资的 1.92%；流动资金 5073.51 万元，占项目总投资的 13.11%。

　（二）建设投资构成

　本期项目建设投资 32887.20 万元，包括工程建设费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程建设费用 29838.71 万元，工程建设其他费用 2133.67 万元，预备费 914.82 万元。

　八、项目主要技术经济指标

　（一）

　财务效益分析

　根据谨慎财务测算，项目达产后每年营业收入 63600.00 万元，综合总成本费用 52658.37 万元，税金及附加 2338.43 万元，净利润

　6452.40 万元，财务内部收益率 19.91%，财务净现值 3745.45 万元，全部投资回收期 7.15 年。

　（二）主要数据及技术指标表

　 主要经济指标一览表

　序号

　项目

　单位

　指标

　备注

　1

　占地面积

　㎡

　60106.61

　约 90.16 亩

　1.1

　总建筑面积

　㎡

　70925.80

　容积率 1.18

　1.2

　基底面积

　㎡

　36063.97

　建筑系数 60.00%

　1.3

　投资强度

　万元/亩

　362.20

　 1.4

　基底面积

　㎡

　36063.97

　 2

　总投资

　万元

　38705.51

　 2.1

　建设投资

　万元

　32887.20

　 2.1.1

　工程费用

　万元

　29838.71

　 2.1.2

　工程建设其他费用

　万元

　2133.67

　 2.1.3

　预备费

　万元

　914.82

　 2.2

　建设期利息

　万元

　744.80

　 2.3

　流动资金

　 5073.51

　 3

　资金筹措

　万元

　38705.51

　 3.1

　自筹资金

　万元

　23505.51

　 3.2

　银行贷款

　万元

　15200.00

　 4

　营业收入

　万元

　63600.00

　正常运营年份

　5

　总成本费用

　万元

　52658.37

　""

　6

　利润总额

　万元

　8603.20

　""

　7

　净利润

　万元

　6452.40

　""

　8

　所得税

　万元

　2150.80

　""

　9

　增值税

　万元

　2258.95

　""

　10

　税金及附加

　万元

　2338.43

　""

　11

　纳税总额

　万元

　6748.18

　""

　12

　工业增加值

　万元

　17542.85

　""

　13

　盈亏平衡点

　万元

　15658.07

　产值

　14

　回收期

　年

　7.15

　含建设期 24 个月

　15

　财务内部收益率

　 19.91%

　所得税后

　16

　财务净现值

　万元

　3745.45

　所得税后

　 九、主要结论及建议

　 项目产品应用领域广泛，市场发展空间大。本项目的建立投资合理，回收快，市场销售好，无环境污染，经济效益和社会效益良好，这也奠定了公司可持续发展的基础。

　第二章

　项目投资背景分析

　 一、行业背景分析

　（一）行业相关政策

　1、《国家支持发展的重大技术装备和产品目录（2018 年修订）》

　在第十二项大型、精密、高速数控设备、数控系统、功能部件与基础制造装备中明确提出增材制造行业技术规格和销售业绩要求。

　2、《国家智能制造标准体系建设指南（2018 年版）》

　提出建立智能制造标准体系结构，增材制造产业属于 B 关键技术-BA 智能设备。

　3、《知识产权重点支持产业目录（2018 年本）》

　10 个重点产业中有 3 个提到 3D 打印产业的发展，分别是：智能制造产业，新材料产业，先进生物产业。

　4、《增强制造业核心竞争力三年行动计划（2018-2020 年）》

　第九项《重大技术装备关键技术产业化实施方案》提出，研制工业级铸造 3D 打印设备以满足大型发动机、航空航天等领域高复杂性黑色及铝合金铸件生产需要。

　5、《增材制造产业发展行动计划（2017-2020 年）》

　明确目标，到 2020 年，增材制造产业年销售收入超过 200 亿元，年均增速在 30%以上。关键核心技术达到国际同步发展水平，工艺装备基本满足行业应用需求，生态体系建设显著完善，在部分领域实现规模化应用，全球布局初步实现，国际发展能力明显提升。

　6、《关于发挥民间投资作用推进实施制造强国战略的指导意见》

　鼓励和支持民营企业参与研发制造高档数控机床与工业机器人、增材制造装备等关键技术装备及《中国制造 2025》十大领域急需的专用生产设备及测试装备、生产线及检测系统等关键短板装备，培育和提升民营企业智能制造系统集成服务能力。

　7、《高端智能再制造行动计划（2018-2020 年）》

　提到加快增材制造、特种材料、智能加工、无损检测等再制造关键共性技术创新与产业化应用。

　8、《产业关键共性技术发展指南（2017 年）》

　3D 显示、3D 打印金属粉末制备及应用技术、金属熔融激光加工增材制造液压阀等位列其中。

　9、《“增材制造与激光制造”重点专项 2018 年度项目申报指南》

　共安排 7 亿元的经费，用于增材制造和激光制造。其中，增材制造项目 21 项，激光项目 9 项。

　10、《中小学综合实践活动课程指导纲要》

　支持 3D 设计与打印技术的初步应用。建议有条件的学校可以配备3D 打印机。

　11、《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》

　提到重点解决增材制造领域微观成形机理、工艺过程控制、缺陷特征分析等科学问题，突破一批重点成形工艺及装备产品，在航空航天、汽车能源、家电、生物医疗等领域开展应用，引领增材制造产业发展。形成创新设计、材料及制备、工艺及装备、核心零部件、计量、软件、标准等相对完善的技术创新与研发体系，结合重大需求开展应用示范，具备开展大规模产业化应用的技术基础。

　12、《智能制造发展规划（2016-2020 年）》

　研发增材制造装备与关键技术，选择骨干企业，建设云制造平台和服务平台，在线提供关键工业软件及各类模型库和制造能力外包服务，服务中小企业智能化发展。

　13、《“十三五”国家新兴产业发展规划》

　指出增材制造技术不断取得重大突破，推动传统工业体系分化变革，将重塑制造业国际分工格局。打造增材制造产业链，开发智能材

　料，利用增材制造等新技术，加快组织器官修复，建设增材制造等领域设计大数据平台与知识库。

　二、产业发展分析

　（一）产业规模持续扩大，金属增材制造展现强势增长势头

　（1）全球 3D 打印市场进入快速发展期

　经过 30 多年发展，增材制造产业正从起步期迈入成长期，呈现出加速增长的态势。根据从事增材制造行业研究的美国咨询机构WohlersAssociates,Inc.统计显示，全球增材制造产值（包括产品和服务）从 2012 年的 22.8 亿美元增长到 2017 年的 73.36 亿美元，五年来增长超过 300%，年复合增长率高达 26.20%。2017 年，全球增材制造行业市场规模达到了 73.36 亿美元，同比增长 21.00%，增速较 2016 年提高 3.6 个百分点。其中增材制造相关产品（包括增材制造设备销售及升级、增材制造原材料、专用软件、激光器等）产值为 31.33 亿美元，同比增长 17.4%；增材制造相关服务（包括增材制造零部件打印、增材制造设备维护、技术服务及人员培训、增材制造相关咨询服务等）产值为 42.02 亿美元，同比增长 23.8%。

　预计未来十年，全球增材制造产业仍将处于高速增长期，发展潜力巨大。据 IDC 预测，2016-2020 年，全球增材制造产业的年复合增长

　率将保持在 22.30%，至 2020 年全球增材制造产值将达 289 亿美元。麦肯锡预测，到 2025 年全球增材制造产业可能产生高达 2,000-5,000 亿美元经济效益。根据德勤发布的《2019 科技、传媒和电信行业预测》报告显示，2019 年大型上市公司的 3D 打印相关销售额将超过 27 亿美元，至 2020 年更将高达 30 亿美元。

　（2）中国是全球最具潜力的 3D 打印市场

　中国增材制造行业相对欧美国家起步较晚，在经历了初期产业链分离、原材料不成熟、技术标准不统一与不完善及成本昂贵等问题后，当前中国增材制造已日趋成熟，市场呈现快速增长趋势。

　据中国增材制造产业联盟统计，在 2015-2017 年的 3 年间，我国增材制造产业规模年均增速超过 30%。2017 年，我国增材制造产业规模已超过 100 亿元。据中国增材制造产业联盟对 35 家重点联系企业的经营数据统计显示，2017 年，联盟重点联系企业总产值达 32.40 亿元，比 2016 年的 23.09 亿元增加近 10 亿元，同比增长 40.3%，增速高于我国增材制造产业平均增速 15 个百分点，高于全球增速近 20 个百分点。初步预计，我国 3D 打印市场规模 2022 年将达到 80 亿美元左右。

　（3）金属工业级 3D 打印产业是未来 3D 打印产业的龙头

　工业级增材制造可广泛运用于传统产业转型升级和战略性新兴产业发展，随着增材制造技术的逐渐成熟和成本的不断降低，市场需求和发展潜力较大，根据 WohlersAssociates,Inc 统计显示，全球工业级增材制造设备（指面向工业且销售售价在 5,000 美元或更高的机器）销售量达到 14,736 台，较 2016 年度增长 12.6%。尤其在金属增材制造领域，已经展现强势增长势头。据 WohlersAssociates 报告显示，航空航天、汽车、航海、核工业以及医疗器械等领域对金属增材制造的需求持续保持旺盛增长趋势，应用端呈现快速扩展态势。

　根据德勤发布的《2019 科技、传媒和电信行业预测》报告显示，全球 3D 打印市场正从塑料打印转向金属打印。塑料适合用于制作原型和某些最终零件，但 3D 打印机应以价值万亿美元的金属零件制造市场为目标。2017 至 2018 年间，根据调查显示，尽管塑料仍然是最常见的物料，但金属打印将有可能取代塑料打印，且最快于 2020 年或 2021年占据过半 3D 打印市场。

　（二）新型材料不断问世，打印技术快速发展

　增材制造专用材料的品类和品质决定增材制造产品及服务的质量。现有增材制造专用材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和生物材料四大类。镍基合金、铜基合金、镁铝合金等金属材料，

　压电陶瓷、硅酸盐等无机非金属材料，热塑性工程塑料、碳纳米管树脂等有机高分子材料的研究均取得突破，水凝胶、可降解聚乳酸等生物材料领域的创新成果不断涌现。目前，全球增材制造专用材料已达几百种，Stratasys、3DSystems、EOS、惠普等行业领军企业以及巴斯夫、杜邦等材料企业纷纷布局专用材料领域，研发生产出新型高分子复合材料、高性能合金材料、生物活性材料、陶瓷材料等专用材料。相关企业将纳米材料、碳纤维材料等与现有材料体系复合，开发多功能纳米复合材料、纤维增强复合材料、无机填料复合材料、金属填料复合材料和高分子合金等复合材料，不仅赋予材料多功能性特点，而且拓宽了增材制造技术的应用领域，使复合材料成为专用材料发展趋势之一。成形工艺创新领域，多射流熔融制造技术、复合增材制造技术等低成本、高效率的新型增材制造技术不断出现。

　同时，随着金属 3D 打印零件生产量的增加，市场上金属粉末材料种类偏少、专用化程度不够、供给不足的弊端也日益显现，其潜在的缺乏高品质、无缺陷的金属粉末问题也更加突出，2017 年度，金属增材制造原材料销售金额达到 1.83 亿美元，较 2016 年增长 44.6%，金属增材制造专用材料的研发日趋活跃。

　我国已经开发出钛合金、高强钢、尼龙粉末、碳纤维复合材料、玻璃微珠复合材料等近百种牌号专用材料，材料品质和性能稳定性逐步提升，种类逐步增多，基本满足增材制造产业需要，钛合金等专用材料打破国外垄断，实现在增材制造技术中的突破性应用。

　（三）装备销量稳步增长，金属 3D 打印装备需求激增

　全球工业级增材制造装备销量稳步增长，近五年复合增长率达到13.60%，尤其是得益于金属增材制造技术的成熟和低价金属增材制造装备的普及，金属增材制造装备销量大幅提升。根据WohlersAssociates,Inc.统计，2017 年度全球金属增材制造装备的销售量约为 1,768 台，比 2016 年度增长了近 80%，增速较 2016 年提高了57.9 个百分点，销售额达 7.21 亿美元，均价 40.79 万美元，同比下降25.8%，平均售价的降低主要由于低成本金属原材打印机的普及。此外，全球有 135 家公司在 2017 年生产和销售工业增材制造装备（售价为5,000 美元或更高的机器），高于 2016 年的 97 家公司。新的增材制造装备制造商正进入增材制造市场，并带来如开放材料系统等先进的技术设备，以更快的打印速度和更低的价格，使金属增材制造变得越来越易于被市场接受。近年来，市场在不断探索更大成形尺寸的金属零件增材制造方案，几乎所有的金属 3D 打印增材制造设备厂商都推出了

　更大成形尺寸的 3D 打印机；同时较小成形尺寸的 3D 打印设备的市场需求也日益成为人们关注的焦点，这些成形尺寸较小的设备将不只是用于研究的应用，也在小规模的定制化生产中扮演重要的角色。因此，未来的金属增材制造设备必将会因其使用的场合而更加专业化。

　随着增材制造创新体系的逐步完善和自主研发能力的提升，我国增材制造创新成果不断出现，一批专用材料、工艺装备、关键零部件、软件系统等新产品实现量产，供给能力不断增强，带动产业竞争能力提升。目前，我国的熔融沉积成形、光固化成形、激光选区烧结/熔化等一大批工艺装备实现产业化，部分增材制造工艺装备已经达到国际先进水平。

　（四）下游应用水平持续提升，直接制造应用扩大

　近年来，增材制造技术的应用领域逐步拓宽，越来越多的企业将其作为技术转型方向，用于突破研发瓶颈或解决设计难题，助力智能制造、绿色制造等新型制造模式。增材制造目前已被广泛应用于医疗、航空航天、消费电子产品、教育等领域，并逐渐被尝试应用于更多的领域中，与此同时，在各自领域中应用的深度不断被拓展。尤其是在航空航天、汽车、航海、核工业以及医疗器械等领域对金属增材制造的需求持续保持旺盛增长趋势，应用端呈现快速扩展态势。

　值得一提的是，增材制造应用方式正逐步从原型设计走向直接制造。据 Wohlers 对全球 82 家服务提供商和 28 家系统制造商统计数据显示，零部件直接制造占其营业收入的比例逐年提升，近五年复合增长率为 23.5%。2017 年，零部件直接制造的产值为 9.18 亿美元，同比增长 32.4%。

　当前，我国增材制造行业应用的深度和广度持续拓展。增材制造在航空、航天等重点制造业领域持续发力，已经成为航空、航天等高端设备直接制造及修复再制造的重要技术手段。同时，增材制造初步成为汽车、船舶、核工业、模具等领域产品研发设计、快速原型制造的重要实现方式。在重点制造领域，增材制造技术的应用已从简单的概念模型、功能型原型制作向功能部件直接制造方向发展。同时，在造型评审、设计验证、复杂结构零件、多材料复合零件、轻量化结构零件、定制专用工装、表面修复、个性换装件等方面的应用越来越多。在生物医疗领域，依据患者医学影像数据增材制造的生物模型已成为辅助治疗的手段，包括术前模拟、手术导板等应用，未来或将从“非活体”打印逐步进阶到“活体”打印。同时，在文化创意、创新教育等领域，增材制造正成为个性化消费品定制、创新思维开发等的重要手段。

　（五）行业整合加剧，行业巨头加速布局增材制造产业

　近年来，以 Stratasys、3DSystems、GE 公司为代表的行业巨头和用户企业通过自主研发、持续并购等方式，加速布局增材制造产业。行业巨头布局方式主要有两种：一是单一设备制造商通过产业链整合，向系统解决方案提供商转变。Stratasys 和 3DSystems 分别通过全球并购，收购专用材料生产商、软件开发商、3D 扫描仪制造商、服务提供商等数十家企业，打造完整产业链。二是大型用户企业直接布局增材制造领域，从用户向装备制造商或服务提供商转变。GE 通过全球并购实现从增材制造应用向增材制造装备及服务供应商转变。GE 公司 2010年开始布局增材制造技术，通过不断并购实现从增材制造用户方到服务提供方的转变。2016 年，GE 公司成功收购瑞典 Arcam 公司和德国ConceptLaser 公司，成为金属增材制造领域的佼佼者，并在航空发动机领域实现了增材制造零部件的规模化应用。宝马集团先后投资了Carbon 和金属增材制造公司 DesktopMetal，并于 2018 年 5 月斥资1,000 万欧元打造增材制造工业园区。

　综合分析国际国内形势和省情、市情，“十三五”时期是我市经济社会发展的重大历史机遇叠加期，也是实现弯道超越的黄金机遇期。一是国家实施重大战略带来的新机遇。京津冀协同发展、“一带一

　路”、长江经济带建设等重大战略的实施，必然会带来更大的发展空间。京津冀协同发展战略是我市面临的最大、最直接的战略机遇。这一战略的实施，使京津冀城市群成为带动全国发展的主要空间载体。“一带一路”战略的实施，为河北打通开放新通道、打造国际产能新样板、实现新一轮高水平对外开放提供了重要机遇。长江经济带建设，也必将使我市沿海靠港、交通便利等方面的优势转换为竞争优势，对承接产业转移、产品出口等起到一定的促进作用。二是新理念、新业态、新模式、新技术带来的新机遇。当前，世界经济在深度调整中曲折复苏，新一轮科技革命和产业变革蓄势待发。中央提出创新、协调、绿色、开放、共享的发展新理念，必然衍生一些新举措、新政策，其中蕴含很多发展机遇和很大的发展空间。特别是“中国制造2025”“互联网+”等行动计划的实施，孕育着新型产业、新兴业态与全新发展模式，为我市加快传统产业改造升级，促进新产业、新业态的产生和加速成长创造了有利契机。随着一些新技术产生，各种产业发展由“制造”向“智造”转变，必将会出台一系列扶持政策，对我市调整产业结构、推进产业技改升级都将起到积极的促进作用。三是现有资源优势所蕴含的新机遇。便利的区位优势赋予了我市对项目、资金、人才的强大吸引力。经过不懈努力，我市综合实力不断增强，

　产业优势日益凸显，电子机箱、管道装备、食品饮料等传统产业发展壮大，新能源车辆、汽车零部件等一些前景好、潜力大的战略新兴产业已见雏形，发展质量、发展速度明显提升，具备了一定的产业基础。通过持续推进招商引资和项目建设，我们成功引进了一批大项目、好项目，并陆续开工建设、达产达效，为今后发展积蓄了充足后劲。

　在看到重大机遇和有利条件的同时，我们还要清醒地认识到发展过程中存在的问题和不足。一是综合实力还不够强，经济总量不大，产业结构不够优化，财政支撑能力不足，加快产业转型升级和项目投产达效的任务依然艰巨；二是创新能力不足，创新实践、创新成果、创新举措还不够多，全社会创新、创造和创业的活力还没有得到充分释放；三是资源约束与环境问题集中显现，节能减排压力仍然较大，破解要素制约与发展矛盾的任务艰巨。

　第三章

　行业发展及市场分析

　 一、行业基本情况

　1、面临的机遇

　（1）市场需求潜力巨大，工业级市场处于竞争蓝海

　增材制造技术的进步使其应用领域大为拓展，目前已经被广泛应用于工业制造、生物医疗和文化创意等领域。随着技术的日趋成熟、成本的下降、产业链日趋完善，各个领域的应用将全面深化，同时，个性化消费需求预计将构筑另一广阔市场，市场需求潜力巨大。在工业级市场，主要是国外几家大的工业级生产企业（主要通过代理商进入中国）和我国几家技术实力强劲的企业在竞争。其中，国外由于研发早、技术成熟，品牌知名度高，占据一定的优势；国内则多数有高校背景或国外相关工作经历或技术引进，在本土应用、价格方面占据优势。总体来说，我国工业级增材制造市场目前还属于竞争的蓝海。

　（2）尚不存在明显的技术替代威胁

　增材制造是一种基于离散—堆积原理成形实体物品的新型制造方式。纵观人类制造史，随着生产工具的进步，人类制造方式经历了等材制造、减材制造和增材制造三个发展阶段的变迁。增材制造作为一

　种新兴技术，更多是以“入侵者”的身份抢食传统制造工艺的蛋糕。以增材制造为主体，目前来看尚不存在明显的替代品威胁。

　（3）国家政策的高度支持

　我国高度重视增材制造产业，将其作为《中国制造 2025》的发展重点。2015 年，工业和信息化部、发展改革委、财政部联合印发了《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016 年）》、《增材制造产业发展行动计划（2017-2020 年）》等，通过政策引导，在社会各界共同努力下，我国增材制造关键技术不断突破，装备性能显著提升，应用领域日益拓展，生态体系初步形成，涌现出一批具有一定竞争力的骨干企业，形成了若干产业集聚区，增材制造产业实现快速发展。

　（4）国内增材制造产业环境的形成

　国内对于增材制造的研究起步于 20 世纪 90 年代，相对欧美等发达国家起步较晚，但后发优势明显，从国内相关专利数量来看，2013年以后，增材制造专利出现快速增长。经过 30 多年发展，我国增材制造产业已从起步期迈入成长期，我国增材制造产业已初步形成了以环渤海地区、长三角地区、珠三角地区为核心，中西部地区为纽带的产业空间发展格局。陕西、湖北、湖南等省份是我国增材制造技术中心和产业化重镇，集聚了一批龙头企业。环渤海地区增材制造产业形成

　以北京为核心，多地协同发展，各具特色的产业发展格局；长江三角洲地区具备良好经济发展优势、区位条件和较强的工业基础，已初步形成了包括增材制造设备研究开发、生产、应用服务及相关配套设备的增材制造产业链；珠三角地区，增材制造产业发展侧重于应用服务，主要分布在广州、深圳、珠海和东莞等地。

　2、面临的挑战

　（1）增材制造专用材料发展滞后

　原材料作为增材制造技术的上游行业，其发展与增材制造行业的发展息息相关。现阶段，增材制造材料发展主要面临的问题如下：现阶段生产的原材料无法满足增材制造技术对其性能和适用性的高要求；可用材料种类偏少，难以满足增材制造的需求；材料成本较高，限制了应用领域；我国部分增材制造材料依赖进口，限制了产业化应用。

　（2）关键核心器件依赖进口

　我国工业级增材制造装备核心器件严重依赖进口的问题依然较为突出。增材制造装备核心器件，如高光束质量激光器及光束整形系统、高品质电子枪及高速扫描系统、大功率激光扫描振镜、动态聚焦镜等精密光学器件、阵列式高精度喷嘴/喷头等严重依赖进口，激光器市场基本被 Trumpf、IPG 等 3-4 家国外企业占有，扫描振镜市场则主要被

　德国 Scanlab 公司占有。此外，我国绝大部分增材制造软件市场被国外企业占据，相关软件开发仍处于起步阶段。

　（3）行业标准体系不健全

　欧美发达国家和地区非常重视增材制造标准体系的建设，早在2009 年，美国就成立了标准技术委员会，在增材制造专用术语、专用材料、测试方法、过程控制和零件设计五个方面开展了相应标准的制订工作。2012 年，美国又专门针对金属增材制造，从材料、工艺设备、资质和认证、建模和仿真等方面制订了相应的技术标准。目前，虽然我国已立项 4 项国家标准，但尚未建立起涵盖设计、材料、工艺设备、产品性能、认证检测等在内的完整的增材制造标准体系。行业标准的缺失，一定程度上制约了增材制造技术成果的累积、固化和推广应用，未能架起技术和产业衔接的桥梁，减缓了产业发展进程。

　（4）产业整体规模偏小、应用广度深度有待提高

　我国增材制造产业虽然取得了长足进步，目前产业规模约为全球产业总规模的 20%。但依旧缺少产业规模大、技术实力强、知名度高的国际龙头企业。在金属增材制造领域，受困于“功能优先”设计理念等因素的影响，如何进一步加快应用推广仍旧还需进一步探索。创新应用能力还不够强，加之工业级增材制造设备较高的成本和维护费用，

　中小企业望而却步，阻碍现有传统生产方式的改造升级，需要进行一定时间的市场培育。

　（5）协同创新及推进机制有待完善

　相较于美国及欧洲，我国增材制造产业创新能力尚有不足。目前国内产学研存在严重脱节，很多创新性技术仍滞留在高校院所，很难实现产业化，产学研用密切结合的研发及产业化协同推进机制尚未有效形成。高等院校、科研机构和企业各自为战，技术和产品研发重复投入，信息、资源不能实现共享的问题较为突出。与此同时，国内企业普遍处于单打独斗状态，市场用户企业压价与生产企业低价竞争现象十分普遍，为抢接订单，部分企业在招投标过程中，恶意低价竞争现象较为突出，压缩了产业的发展潜力。

　二、市场分析

　（一）增材制造应用领域分布

　根据 WohlersAssociates（2018）报告显示，2017 年，增材制造主要应用于航空航天、汽车、工业机械、消费品/电子、医疗/牙科领域，上述行业在增材制造整体应用领域的份额占比合计接近 80%，已经成为航空航天等高端设备制造及修复领域的重要技术手段，逐步成为产品研发设计、创新创意及个性化产品的实现手段以及新药研发、临

　床诊断与治疗的工具。其中，增材制造在航空航天、汽车领域的应用占比逐年提升，2017 年分别为 18.9%、16.0%，相较于 2015 年分别提升了 2.3 个百分点、2.2 个百分点。同时，增材制造的应用范围也在不断向建筑、服装、食品等领域扩展。

　（二）航天航空及国防领域是金属 3D 打印应用的重要领域

　（1）市场规模和增速

　根据 WohlersAssociates,Inc 统计显示，2017 年度，全球增材制造行业市场规模达到了 73.36 亿美元，按照销售规模排名，3D 打印在航空航天和国防工业的应用规模分别为 18.9%和 5.1%，市场规模分别为 13.87 亿美元和 3.74 亿美元。3D 打印技术在航空航天的应用规模近年来增长迅速，其市场份额从 2015 年的 16.6%提升到 2017 年的 18.9%。当前，航空航天零部件产业产值规模超过 1,500 亿美元，但 3D 打印应用在其中的份额尚不足 1%，未来市场空间巨大。

　2016 年 6 月，空客公司搭载有增材制造部件以及拓扑优化设计的A350 完成了为期两年的测试，实验表明增材制造在实际工业上已经展现了技术可行性和未来潜力；2017 年，波音公司宣布聘请挪威金属 3D打印公司 NorskTitaniumAS，负责为波音 787Dreamliner 飞机打印钛合金部件，以期将每架波音 787Dreamliner 飞机的每架制造成本节省

　200～300 万美元；美国 GE 公司应用 3D 打印技术生产的喷气发动机LEAP-1C 已获得联邦航空局（FAA）和欧洲航空安全协会（EASA）的批准，该发动机被誉为“革命性推进系统”，是由通用电气和赛峰集团合资的 CFM 公司所生产。

　（2）应用优势

　“轻量化”、“高强度”、“高性能”及“复杂零件集成化”一直是航空航天零部件制造和研发的主要目标。3D 打印技术所制造出来的零件能够很好的迎合这些要求。其应用优势主要体现在以下几个方面：

　1）缩短新型航空航天装备及零部件的研发周期

　航空航天技术是国防实力的象征，世界各国之间竞争异常激烈。因此，各国都试图以更快的速度研发出更新的武器装备，使自己在国防领域处于不败之地。金属 3D 打印技术让高性能金属零部件，尤其是高性能大结构件的制造流程大为缩短，而无需研发零件制造过程中使用的模具，这将极大的缩短产品研发制造周期。

　由于航空航天设备所需要的零部件往往都是一些需要单件定制的复杂部件，如果运用传统工艺制作势必会存在制作周期过长，且成本过高的问题。而 3D 打印技术低成本快速成形的特点则能很好地弥补这

　一问题，3D 打印工艺制造速度快，成形后的近形件仅需少量后续机加工，可以显著缩短零部件的生产周期，满足对航空航天产品的快速响应要求。加之该技术的高柔性、高性能灵活制造特点，以及对复杂零件的自由快速成形，金属 3D 打印将为航空航天及国防装备的制造提供强有力的技术支撑。

　2）复杂结构设计得以实现

　3D 打印技术和航空航天、国防工业最契合的优势就在于其能够轻松实现复杂结构件的制造，过去依靠传统制造难以实现的复杂几何结构在以灵活著称的 3D 打印技术面前不再是难题，同时，3D 打印工艺能够实现单一零件中材料成分的实时连续变化，使零件的不同部位具有不同成分和性能，是制造异质材料（如功能梯度材料、复合材料等）的最佳工艺，这大幅提升了航空航天业的设计和创新能力。尤其对于工业基础相对薄弱的国家来说，3D 打印技术有助于缩小其与发达国家的差距。

　3）满足轻量化需求，减少应力集中，增加使用寿命

　减重是航空航天业最关键的问题之一，轻量化的组件能够显著降低飞机重量，提升燃油经济性。实现复杂结构意味着减重的潜力可以得到最大限度的激发。粗略统计，飞机重量减少一磅，平均每年可以

　节省 1.1 万加仑燃油。美国 GE 公司预计采用金属直接增材制造的零件，未来可占航空发动机零部件的 50%，使其研发的大型航空发动机每台至少减重 454kg。对于卫星和运载火箭来说，轻量化的意义尤为重大。金属 3D 打印技术的应用可以优化复杂零部件的结构，在保证性能的前提下，将复杂结构经变换重新设计成简单结构，从而起到减轻重量的效果。而且通过优化零件结构，能使零件的应力呈现出最合理化的分布，减少疲劳裂纹产生的危险，从而增加使用寿命。

　4）提升航空航天装备的零部件强度和耐用性

　航空航天装备的零部件由于工作环境的特殊性通常对材料的性能和成分有着严格甚至苛刻的要求，大量试用各种高性能的难加工材料，而金属 3D 打印技术可以方便地加工高熔点、高硬度的高温合金、钛合金等难加工材料。金属零件直接成形时的快速凝固特征可提高零件的机械性能和耐腐蚀性，与传统制造工艺相比，成形零件可在不损失塑性的情况下使强度得到较大提高。金属 3D 打印技术可以提升航空发动机关键零部件的多项重要特性。美国 F16 战机上使用 3D 技术制造的起落架，不仅满足使用标准，而且平均寿命是原来的 2.5 倍。

　5）提高材料的利用率，降低制造成本

　相比传统制造方法，3D 打印技术在材料利用率方面具有无以伦比的优势。航空航天制造领域大多使用价格昂贵的战略材料，比如像钛合金、镍基高温合金等金属材料。3D 打印加工过程的材料利用率较高，可以节省制造航空航天装备零部件所需的昂贵原材料，显著降低制造成本。采用传统的制造方法，材料的使用率很低，而采用 3D 打印技术能提高材料的利用率到 60%，甚至到 90%以上，从而显著降低生产成本。

　6）增材再制造是未来蓝海市场

　增材再制造就是利用增材制造技术对装备损伤零部件（包括战损和正常服役中出现的损伤）进行再制造修复。金属 3D 打印技术除用于生产制造之外，其在金属高性能零件修复方面的应用价值绝不低于其制造本身。航空发动机关键核心部件在工作中损伤报废严重、报废量大、损伤模式复杂，成为制约发动机维修周期和成本的主要因素，如烧蚀、裂纹、异物打伤等，因此，压气机叶片、涡轮叶片等航空发动机关键核心部件的再制造技术是目前国内外前沿研究技术和应用领域之一。3D 打印为再制造提供了个性化、高效率的实现手段，是欧美发达国家首选的航空发动机零部件再制造技术。通过利用增材制造的金属工艺探索几何形状修复，维修人员可以针对性的修复损伤零部件，而无需传统的主要结构修复或部件更换。该过程甚至可以在不拆卸和

　运输回中央维护设施的情况下进行修理。以高性能整体涡轮叶盘零件为例，当盘上的某一叶片受损，则整个涡轮叶盘将报废，直接经济损失价值在百万之上。但是基于 3D 打印逐层制造的特点，维修人员只需将受损的叶片看作是一种特殊的基材，在受损部位进行激光立体成形，就可以恢复零件形状，且性能满足使用要求，甚至是高于基材的使用性能。由于 3D 打印过程中的可控性，其修复带来的负面影响非常有限。

　将 3D 打印技术应用于高价值设备损伤零部件的再制造修复中，可以大幅节约成本，降低高价值备用件的库存量，节省开支，对于大幅提升损伤设备零部件的快速精确保障和降低企业成本有着重要的意义。

　（三）汽车工业是 3D 打印技术最早的应用领域之一

　（1）市场规模和增速

　根据 WohlersAssociates,Inc 统计显示，2017 年度，3D 打印在汽车工业的应用规模占比为 16%，市场规模达到 11.74 亿美元。汽车行业由于自身规模大、研发投入多、应用 3D 打印技术时间长等因素，在 3D打印技术应用中占据重要位置。汽车行业巨大的市场规模为 3D 打印技术在汽车领域的应用提供了广阔的市场空间。保守估计，3D 打印未来即使只在每年过万亿美元的汽车研发、生产环节中占有很小的份额，比如 1%，那其每年在汽车领域的市场规模将超百亿美元。随着目前 3D

　打印技术在汽车工业中的应用迅速增加，知名市场咨询机构Frost&Sullivan 发布了的市场调查报告预测，汽车 3D 打印的市场规模有望于 2025 年达到 43 亿美元。福特、宝马、兰博基尼、大众、通用、保时捷、本田、克莱斯勒、奔驰、奥迪等几乎所有的整车厂都在持续探索 3D 打印带来的无限可能。

　（2）应用优势

　3D 打印技术在汽车行业的应用贯穿汽车整个生命周期，包括研发、生产以及使用环节。就应用范围来看，目前 3D 打印技术在汽车领域的应用主要集中于研发环节的试验模型和功能性原型制造，在生产和使用环节相对较少。未来，3D 打印技术在汽车领域仍将被广泛应用于原型制造。随着 3D 打印技术不断发展、车企对 3D 打印认知度提高以及汽车行业自身发展需求，3D 打印技术在汽车行业的应用将向市场空间更大的生产和使用环节扩展，在最终零部件生产、汽车维修、汽车改装等方面的应用将逐渐提高。

　1）在研发设计方面

　利用 3D 打印技术，可以在数小时或数天内制作出概念模型，由于3D 打印的快速成形特性，汽车厂商可以应用于汽车外形设计的研发。相较传统的手工制作油泥模型，3D 打印能更精确地将 3D 设计图转换成

　实物，而且时间更短，提高汽车设计层面的生产效率。目前许多厂商已经在设计方面开始利用 3D 打印技术，比如宝马、奔驰设计中心。

　2）在材料方面

　3D 打印允许多样的材料选择，不同的机械性能以及精准的功能性原型制作，让制造商在前期可以随时修正错误并完善设计，使得错误成本最小化。

　3）在最终使用部件制造方面

　汽车制造商借助 3D 打印技术，能够实现小批量定制部件和生产自动化，并且可以实现有机形状、中空和负拉伸等复杂几何形状的创建和制造。在传统汽车制造领域，汽车零部件的开发往往需要长时间的研发、测试。从研发到测试阶段还需要制作零件模具，不仅时间长，而且成本高。当存在问题时，修正零件也需要同样漫长的周期。而 3D打印技术则能快速制作造型复杂的零部件，当测试出现问题时，修改3D 文件重新打印即可再次测试。3D 打印技术让未来汽车零部件的开发成本更低，效率更高。

　（四）增材制造在其他领域的应用情况

　（1）医疗行业

　依照材料的发展与生物性能的差别，医疗领域 3D 打印分为两类：非生物 3D 打印与生物 3D 打印。非生物 3D 打印是指利用非生物材料和3D 打印技术来打印非生物假体，非生物材料包括塑料、树脂、金属、高分子复合材料等，主要应用于齿科、骨科、医疗器械、辅助器械（术前模拟）、医用教学等医疗领域。生物 3D 打印是基于活性生物材料、细胞组织工程、MRI 与 CT 技术以及 3D 重构技术等而进行的活体3D 打印，其目标是打印活体器官。

　相对于生物 3D 打印而言，非生物 3D 打印的原理相对较为简单，所需材料也相对易得，因此在医疗领域的应用已经比较广泛。非生物3D 打印的产品大多不具备生物相容性，大多产品可归于医疗器械的范畴，具体应用在：①个性化假体的制造，可用在骨科、齿科、整形外科等；②复杂结构以及难以加工的医疗器械制品，包括植入物与非植入物，如多孔结构的髋关节、模拟人体器官的医用模型等。

　医疗行业一直是 3D 打印技术主流应用领域。以口腔医学为例，据市场研究机构 TransparencyMarketResearch 的报告显示，2016 年全球牙科 3D 打印市场规模达 9.03 亿美元，2025 年将达到 34.41 亿美元，年复合增长率达到 16.5%。3D 打印技术具有的灵活性高、不限数量、节约成本等特点，能够非常好地满足医学领域个体化、精准化医疗的

　需求。特别在口腔医疗领域，3D 打印对口腔材料、加工方式、医师技能、手术形态等方方面面产生颠覆性影响。3D 打印技术使数字化口腔医疗实现了从虚拟模拟到现实模拟的跨越，是实现精准医疗的重要手段。

　（2）模具行业

　模具工业是全球最大的横向产业，面向每个主要的垂直工业制造业。无数的产品都需要通过生产线上的刀具夹具来生产或是由模具来制造，模具制造包括模制（注射、吹塑和硅胶）或铸模（熔模、翻砂和旋压）两大类。

　CNC 加工是在制造模具时最常用的技术。虽然它能够提供高度可靠的结果，但同时也非常昂贵和费时。所以很多模具制造企业也开始寻找更加有效的替代方式，3D 打印技术就是一个很好的替代方式。传统的模具冷却水路通过交叉钻孔行程内部网络，金属 3D 打印技术则突破了交叉钻孔方式对冷却水路设计的限制，可以依据散热条件靠近模具表面设置随形水路，具有平滑的角度、更大的流量以及更高的冷却效率。

　3D 打印模具涵盖了多个优点，包括：①模具生产周期缩短；②制造成本降低；③模具设计的改进为终端产品增加了更多的功能性如随

　型水冷等；④优化工具更符合人体工学和提升最低性能；⑤定制模具帮助实现最终产品的定制化，提升注塑模具的生产效率以及模具寿命。

　（3）消费和电子产品行业

　消费品行业涵盖范围较广，主要包括手机、电子产品、电脑、家电、工具和玩具等行业。目前 3D 打印在消费品行业的应用主要集中在产品设计和开发环节。消费品行业具有产品生命周期短，更新换代快的特性，需要持续不断的开发和投入。借助 3D 打印的优势，可以缩短产品开发周期，大幅削减设计成本，现有的 3D 打印技术可以实现各种复杂设计的模型制作，赋予设计师更多的自由，产品设计水平大幅提升，这对于消费品行业意义重大。另外，3D 打印已经在一定程度上解决了消费品行业产品定制化大规模应用的问题。随着技术的发展，个性化需求将持续释放。当大规模定制时代来临，消费者购买的对象由实物转变为数据。消费者对品牌的重视程度减弱，能否个性化定制成为消费者的首要考虑，其次是产品...