全球3D打印市場的增長、趨勢和應用

南極熊導讀：3D打印行業(yè)正在走向成熟，已經(jīng)滲透到很多行業(yè)之中。那么3D打印的具體應用是什么？未來的發(fā)展趨勢如何呢？南極熊將討論當前3D打印應用的多樣性、當前3D打印行業(yè)的趨勢、當前全球市場的規(guī)模和發(fā)展，以及未來可能發(fā)生的變化。



3D 打印機正在徹底改變很多行業(yè)，包括制造業(yè)、醫(yī)療保健、航空航天等。早在 2000 年，3D 打印機價格昂貴，只有財富 500 強公司和主要研究型大學才能使用。大約十年后，RepRap 項目在英國開始發(fā)展，該項目在網(wǎng)絡上發(fā)布了具有開源許可證的 3D 打印機設計，能夠讓所有人都可以使用3D打印，并為各行各業(yè)的幾乎無的3D應用打開了大門。

3D打印的應用
●3D 打印最初被用作制造工具。它的第一個應用是作為原型制作方法，與傳統(tǒng)的注塑成型原型制作相比具有優(yōu)勢，3D打印具有快速和經(jīng)濟的特點。3D 打印使公司能夠在幾小時而不是幾周內(nèi)以顯著降低的成本開發(fā)原型，從而在制造業(yè)中迅速發(fā)展。

●3D打印產(chǎn)生重大影響的另一個行業(yè)是醫(yī)療行業(yè)。幾年來，3D 打印應用在醫(yī)學領域不斷涌現(xiàn)，從生物打印3D打印機用于生產(chǎn)生物結構到醫(yī)療植入物和假肢等醫(yī)療設備。3D 打印的多功能性可通過其在假肢中的應用來體現(xiàn)。通過3D打印，人們可以快速、經(jīng)濟地根據(jù)個人的尺寸制作假肢。3D打印假肢的出現(xiàn)意味著兒童能夠隨著身體的增長定期地更換新的假肢。

●利用3D打印發(fā)展的行業(yè)還有建筑業(yè)，3D打印被用于制造建筑物，世界上第一個3D打印住宅于201 年在俄羅斯完成。

●航空航天領域也越來越多地使用3D打印來生產(chǎn)零件，尤其是火箭，比如ArianeGroup 的 Ariane 6 發(fā)射器噴射頭。

●3D打印也可應用與教育領域，3D打印允許學生在沒有昂貴工具的情況下創(chuàng)建原型，縮短屏幕與3D世界之間的差距。


△圖片來源：Frame Stock Footage/Shutterstock.com

3D打印的熱門話題
●在不久的將來，3D 打印行業(yè)將出現(xiàn)更多的醫(yī)療應用。研究表明，這項技術很快就能復制人體器官。

●3D生物打印將用于生產(chǎn)器官的支架，然后將用干細胞填充以生長組織。

●3D打印在藥物開發(fā)中的應用也越來越多。2015年，Aprecia Pharmaceuticals的Spritam levetiracetam獲得FDA批準，成為第一個獲得市場批準的3D打印藥物。3D 打印藥物的出現(xiàn)可能會改善藥物分布，特別是有助于對抗傳染病。

●另一個適用于醫(yī)療領域的 3D 打印熱門話題是4D打印。已經(jīng)為可用于藥物研究、生物傳感器開發(fā)和光學的突破性技術增加了另一個維度。據(jù)預測，4D打印可能有助于開發(fā)罕見疾病的治療方法，并建立能夠適應器官周圍微環(huán)境的生物醫(yī)學植入物。

●3D打印最近顯示出極大潛力的一個領域是應急響應基礎設施。位于德克薩斯州的初創(chuàng)公司 ICON 以及位于加利福尼亞州的 Mighty Buildings 都使用 3D 打印來生產(chǎn)建筑物。與傳統(tǒng)建筑項目相比，他們的建筑減少了 95% 的工時，產(chǎn)生的廢物減少了 10 倍。這種快速、廉價、高效的建設過程有可能在災難發(fā)生時用于應急響應中心和臨時醫(yī)院的建設。

●3D打印領域的最后一個熱門話題是3D打印服裝。服裝行業(yè)通常會生產(chǎn)大量廢物，不夠環(huán)保和節(jié)能，這可以通過3D 打印生產(chǎn)衣服來解決。它還允許制作服裝以完美貼合個人，立即獲得量身定制的合身效果。

當前全球3D打印市場
2021年全球3D打印市場價值 138.4 億美元，預計將快速增長，從 2022 年到 2030 年，復合年增長率為 20.8%，達到 761.7 億美元。2021 年，大約 220 萬臺 3D 打印機出貨，到 2030 年將達到 2150 萬臺。醫(yī)療保健和航空航天等領域的研發(fā)將推動未來十年的市場增長。


△圖片來源：FabrikaSimf/Shutterstock.com

目前，北美在收入方面占據(jù)全球市場的最大份額（30%），這主要是由于該地區(qū)廣泛采用3D打印。此外，美國和加拿大一直是該技術最重要的早期采用者。第二大區(qū)域市場是歐洲。亞太地區(qū)預計未來十年的復合年增長率最高，這主要是由于該地區(qū)在制造業(yè)中越來越多地采用3D打印。此外，亞太地區(qū)正在成為醫(yī)療保健和汽車制造中心。當前的行業(yè)主要參與者包括 Stratasys, Ltd.、Materials、EnvisionTec, Inc.、3D Systems, Inc.、GE Additive、Autodesk Inc.、Made In Space、佳能公司和 Voxeljet AG。

3D打印的未來方向
3D 打印的未來方向?qū)⑷�決于各個行業(yè)的需求。特別是，鑒于對罕見病和常見疾病的新藥以及生物醫(yī)學設備的需求不斷增長，醫(yī)療保健將推動該行業(yè)的創(chuàng)新。未來 10 年，我們可能會看到 3D 打印的許多新應用出現(xiàn)，其中許多可能會改善醫(yī)療保健。包括北美、歐洲和亞太地區(qū)在內(nèi)的地區(qū)將處于該行業(yè)的前沿。