3D打印的应用迷局

3D 打印技术的发明者

Charles Hu

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Charles Hull

中国3D打印经过20多年的发展，与欧美等先进国家相比，其产业应用上的差距不仅没有缩小，反而在不断拉大

3D打印技术究竟能够做什么？它在“中国制造2025”战略中将扮演什么样的角色？

这几乎是每一个3D打印从业者和研究者都会被问到，也时常在思考的问题。然而，答案总是模糊而迷茫的。这也是世界3D打印技术产生30年来，在产业应用上的常态。

“无论是国外还是国内，对于3D打印的产业应用都还在探索，都不是特别清晰。”世界3D打印技术产业联盟首席执行官罗军在接受《t望东方周刊》采访时表示。

他告诉本刊记者，2014年全球3D打印市场规模为60亿美元，是2013年的1.5倍，但仍然不如一家大型企业的年产值。

事实上，3D打印技术产生30年来，其产业应用始终推进缓慢。尤其是在中国，3D打印经过20多年的发展，与国外的差距不仅没有缩小，反而在不断拉大。

越来越大的差距

1986年，3D 打印技术的发明者Charles Hull开发了第一台商业3D 打印机，开启了全球的3D 打印时代，那时还没有3D 打印的称谓，还叫快速成型。

上个世纪90年代初，清华大学教授颜永年等赴美访问期间，参观了美国的3D 打印科研机构。那是中国专家第一次接触3D 打印技术，颜永年也因此被业界誉为“中国3D 打印第一人”。

细究起来，中美两国进入该领域的时间仅相隔五六年。因此有研究者认为，中国与世界3D 打印行业一样，都处于产业化的起步阶段，面临同样的困难，存在同样的问题，差别不大。甚至有评论认为，与发达国家相比，3D 打印是中国唯一能够与世界先进技术保持同步的领域。

然而，数据显示，2013年中国的3D打印市场规模为3亿美元，而美国则为15亿美元。

在罗军看来，双方的差距十分明显。更重要的是，近几年这种差距不仅没有缩小，反而在不断拉大。

“比如，目前关于3D 打印的重要原创技术，没有一项是在中国人手里的。”罗军说，近年来，中国在3D 打印技术上几乎没有取得任何重大突破。

一位不愿透露姓名的业内人士对此深有同感。他告诉《t望东方周刊》，“目前，金属3D打印的设备和材料几乎全部控制在国外制造商手中，这也是一些复杂的3D打印产品价格昂贵的主要原因。”

世界3D打印技术产业联盟的数据显示，目前新加入3D打印领域的企业中，80%以上都是从事最基础的桌面机生产。

而造成差距扩大的原因主要还是人才和资金投入的缺乏。

与国外相比，中国少有专业的3D打印团队和人才进行长期研究，而企业也鲜少在科研上进行持续、有计划的投入。

“2014年以2亿元人民币的年销量成为当年销售额最大的某3D打印企业，竟未在产品研发上进行任何投入。”罗军说。

而在美国、德国等3D打印技术发达的国家，不仅有专业的研究机构和人员进行长期专业的研究，一些大企业每年都要投入上亿美元进行产品和技术的研发。

实际上，目前中国90%以上的3D打印企业都是在售卖机器设备，而这其中又以技术含量不高的桌面机为主。

“目前中国3D打印行业所处的时代，同当年的电脑组装时代一样，用的都是国外过了30年专利保护期的淘汰产品。”罗军说。

“进口3D打印机的精度和稳定性确实要比国产的好得多。”颜永年告诉《t望东方周刊》，以稳定性而言，一般进口3D打印机连续工作的时间能达到400小时，而国产的一半都做不到。因此，中国做3D打印加工和服务的投资商们也更愿意购买国外设备。这就使得目前中国市场90%以上的3D打印设备销售商在卖中高端的进口设备。

在3D 打印技术的商业应用中，材料问题也越来越突出。以工业打印为例，其需要专门的金属粉末材料才能打印出各种金属零件，而目前中国的金属粉末材料大都依靠进口。

但是，颜永年认为，中国的3D打印技术之所以不及欧美国家，更多的是因为整个技术不系统，所有的突破都是一个一个的点，没有连成线、形成面。

先机已失

科研和技术上的差距，必然会制约3D打印在商业应用上的发展。

由于应用面少，应用渠道没有打开，3D 打印在其技术产生后的20多年时间里，一直作为一种高端而神秘的存在，默默发展，尤其是在工业和大众消费的应用领域。

直到2012年，美国奥巴马政府将3D 打印技术作为美国未来15个制造业创新中心的首个项目推出;而英国的《经济学人》杂志则认为，3D 打印技术将成为推动第三次工业革命的重要力量。

政府的推动和媒体的关注，使得3D 打印迅速火爆，成为全球热点。

在中国，2015年2月，工信部等三部委联合《国家增材制造产业发展推进计划（2015～2016年）》，提出了3D 打印行业的推进意见;5月的“中国制造2015战略”，再次肯定了3D 打印在智能制造中的重要作用。

政策层面的重大利好刺激，和对行业未来发展的信心，使各路资本纷纷进入，从而带动产业应用迅速发展。

世界3D打印技术产业联盟提供给《t望东方周刊》的数据显示：2014年全球3D打印行业的产值是60亿美元，比2013年增长了50%;其中2014年时，中国3D打印的产业规模已经能够占世界规模的10%，同样比2013年增长了50%左右。

从数字上来看，中国3D打印产业正在与世界同步快速增长。

然而，事实上，受困于核心技术的缺乏和材料问题的障碍，中国已经失去了产业应用发展的先机。如2014年中国3D打印行业40亿元的产值，国内3D打印企业仅占不到15亿元的份额。

罗军介绍说，美国、德国等3D打印技术发达国家的企业规模一般较大，年销售收入在10亿元左右。其中有十多家大企业已经完成了在中国主要城市的战略布局，“目前，欧洲的几家大型3D打印企业在中国的各主要城市都有自己的商。”罗军说。

未来一旦中国3D打印应用市场发展起来，这些企业依靠其品牌影响力和已经搭建好的销售渠道及网络，就可以迅速实现对中国市场的占领，届时中国企业再想发展便是难上加难。

反观中国，大部分3D 打印企业的销售规模都保持在2000万～3000万元的水平，而且没有一家企业完成全国市场的战略布局，更遑论走出国门了。

商业模式单一

与传统工业不同，个性化才是3D打印技术的精髓。其本身就不是替代性很强的技术，要解决的也不是替代传统制造业，实现批量生产的问题，而是要解决复杂的高难度制造难题。

这就决定了3D打印不可能成为一个大众市场，其商业应用面也十分有限，目前已经明确的应用领域有大众消费领域、工业领域和生物工程领域。

即便是在这些业已明确的应用领域，目前仍然缺乏成熟的商业模式。

“在商业模式上，中国3D打印行业的发展还是沿袭的传统工业的老路。”罗军说，尽管国外也大多是同样的模式，但他们掌握有核心技术。

所谓传统工业的老路就是生产设备、卖设备。上游的设备生产者不管用户市场是否打开了，更多地是想把自己的设备生产出来，卖出去。

据罗军介绍，目前中国100多家3D打印相关的企业中，95%以上的是在售卖设备，只有不到5%的企业在做加工和服务。而销售的3D打印设备又以进口机为主。

公开数据显示，截止到2011年，全球累计销售的工业3D打印机有4.9万台，其中近75%是由美国制造，中国生产的仅占3.6%。

与传统工业不同的是，3D打印技术虽然已经产生了30年，但是事实上很多下游的设备买家只知道3D打印的概念，而并不了解3D打印技术，也不懂如何更好地使用这些设备。

“一台工业打印机动辄数百万元，甚至上千万元，谁也不会在不了解如何使用的情况去购买。这也是我们的用户市场打不开的原因。”罗军说。

单一的商业模式下，上游把风险传导给下游，而下游的设备使用者同样不愿承担这种风险，最终影响的是整个行业的发展。

这使得目前3D打印从业者既对行业前景充满信心，又看不到眼前的市场在哪里。

因此，在罗军看来，行业发展还有许多基础性的工作需要完成。在欧美国家，一般是通过建立3D打印技术服务中心，通过提供3D打印的加工服务来扩大科普力度，启动市场需求，探索更多的3D打印应用领域。

“只有市场需求起来了，行业才能发展。”罗军说。

目前，世界3D打印技术产业联盟已经在探索更丰富的3D打印生态圈，希望通过推动建立3D打印技术推广平台，将服务前置，通过技术分享，让下游的市场用户更多地了解3D打印技术，形成推动行业发展的需求力量，打破目前3D打印行业“看得见远景，摸不着市场”的迷局。