3D打印的應用迷局

王輝輝

3D 打印技術的發(fā)明者Charles Hull

中國3D打印經過20多年的發(fā)展，與歐美等先進國家相比，其產業(yè)應用上的差距不僅沒有縮小，反而在不斷拉大

3D打印技術究竟能夠做什么？它在“中國制造2025”戰(zhàn)略中將扮演什么樣的角色？

這幾乎是每一個3D打印從業(yè)者和研究者都會被問到，也時常在思考的問題。然而，答案總是模糊而迷茫的。這也是世界3D打印技術產生30年來，在產業(yè)應用上的常態(tài)。

“無論是國外還是國內，對于3D打印的產業(yè)應用都還在探索，都不是特別清晰?！笔澜?D打印技術產業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍在接受《瞭望東方周刊》采訪時表示。

他告訴本刊記者，2014年全球3D打印市場規(guī)模為60億美元，是2013年的1.5倍，但仍然不如一家大型企業(yè)的年產值。

事實上，3D打印技術產生30年來，其產業(yè)應用始終推進緩慢。尤其是在中國，3D打印經過20多年的發(fā)展，與國外的差距不僅沒有縮小，反而在不斷拉大。

越來越大的差距

1986年，3D 打印技術的發(fā)明者Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D 打印機，開啟了全球的3D 打印時代，那時還沒有3D 打印的稱謂，還叫快速成型。

上個世紀90年代初，清華大學教授顏永年等赴美訪問期間，參觀了美國的3D 打印科研機構。那是中國專家第一次接觸3D 打印技術，顏永年也因此被業(yè)界譽為“中國3D 打印第一人”。

細究起來，中美兩國進入該領域的時間僅相隔五六年。因此有研究者認為，中國與世界3D 打印行業(yè)一樣，都處于產業(yè)化的起步階段，面臨同樣的困難，存在同樣的問題，差別不大。甚至有評論認為，與發(fā)達國家相比，3D 打印是中國唯一能夠與世界先進技術保持同步的領域。

然而，數(shù)據(jù)顯示，2013年中國的3D打印市場規(guī)模為3億美元，而美國則為15億美元。

在羅軍看來，雙方的差距十分明顯。更重要的是，近幾年這種差距不僅沒有縮小，反而在不斷拉大。

“比如，目前關于3D 打印的重要原創(chuàng)技術，沒有一項是在中國人手里的?！绷_軍說，近年來，中國在3D 打印技術上幾乎沒有取得任何重大突破。

一位不愿透露姓名的業(yè)內人士對此深有同感。他告訴《瞭望東方周刊》，“目前，金屬3D打印的設備和材料幾乎全部控制在國外制造商手中，這也是一些復雜的3D打印產品價格昂貴的主要原因?！?/p>

世界3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，目前新加入3D打印領域的企業(yè)中，80%以上都是從事最基礎的桌面機生產。

而造成差距擴大的原因主要還是人才和資金投入的缺乏。

與國外相比，中國少有專業(yè)的3D打印團隊和人才進行長期研究，而企業(yè)也鮮少在科研上進行持續(xù)、有計劃的投入。

“2014年以2億元人民幣的年銷量成為當年銷售額最大的某3D打印企業(yè)，竟未在產品研發(fā)上進行任何投入?！绷_軍說。

而在美國、德國等3D打印技術發(fā)達的國家，不僅有專業(yè)的研究機構和人員進行長期專業(yè)的研究，一些大企業(yè)每年都要投入上億美元進行產品和技術的研發(fā)。

實際上，目前中國90%以上的3D打印企業(yè)都是在售賣機器設備，而這其中又以技術含量不高的桌面機為主。

“目前中國3D打印行業(yè)所處的時代，同當年的電腦組裝時代一樣，用的都是國外過了30年專利保護期的淘汰產品?！绷_軍說。

“進口3D打印機的精度和穩(wěn)定性確實要比國產的好得多?！鳖佊滥旮嬖V《瞭望東方周刊》，以穩(wěn)定性而言，一般進口3D打印機連續(xù)工作的時間能達到400小時，而國產的一半都做不到。因此，中國做3D打印加工和服務的投資商們也更愿意購買國外設備。這就使得目前中國市場90%以上的3D打印設備銷售商在賣中高端的進口設備。

在3D 打印技術的商業(yè)應用中，材料問題也越來越突出。以工業(yè)打印為例，其需要專門的金屬粉末材料才能打印出各種金屬零件，而目前中國的金屬粉末材料大都依靠進口。

但是，顏永年認為，中國的3D打印技術之所以不及歐美國家，更多的是因為整個技術不系統(tǒng)，所有的突破都是一個一個的點，沒有連成線、形成面。

先機已失

科研和技術上的差距，必然會制約3D打印在商業(yè)應用上的發(fā)展。

由于應用面少，應用渠道沒有打開，3D 打印在其技術產生后的20多年時間里，一直作為一種高端而神秘的存在，默默發(fā)展，尤其是在工業(yè)和大眾消費的應用領域。

直到2012年，美國奧巴馬政府將3D 打印技術作為美國未來15個制造業(yè)創(chuàng)新中心的首個項目推出;而英國的《經濟學人》雜志則認為，3D 打印技術將成為推動第三次工業(yè)革命的重要力量。

政府的推動和媒體的關注，使得3D 打印迅速火爆，成為全球熱點。

在中國，2015年2月，工信部等三部委聯(lián)合發(fā)布《國家增材制造產業(yè)發(fā)展推進計劃（2015～2016年）》，提出了3D 打印行業(yè)的推進意見;5月發(fā)布的“中國制造2015戰(zhàn)略”，再次肯定了3D 打印在智能制造中的重要作用。

政策層面的重大利好刺激，和對行業(yè)未來發(fā)展的信心，使各路資本紛紛進入，從而帶動產業(yè)應用迅速發(fā)展。

世界3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟提供給《瞭望東方周刊》的數(shù)據(jù)顯示：2014年全球3D打印行業(yè)的產值是60億美元，比2013年增長了50%;其中2014年時，中國3D打印的產業(yè)規(guī)模已經能夠占世界規(guī)模的10%，同樣比2013年增長了50%左右。

從數(shù)字上來看，中國3D打印產業(yè)正在與世界同步快速增長。

然而，事實上，受困于核心技術的缺乏和材料問題的障礙，中國已經失去了產業(yè)應用發(fā)展的先機。如2014年中國3D打印行業(yè)40億元的產值，國內3D打印企業(yè)僅占不到15億元的份額。

羅軍介紹說，美國、德國等3D打印技術發(fā)達國家的企業(yè)規(guī)模一般較大，年銷售收入在10億元左右。其中有十多家大企業(yè)已經完成了在中國主要城市的戰(zhàn)略布局，“目前，歐洲的幾家大型3D打印企業(yè)在中國的各主要城市都有自己的代理商。”羅軍說。

未來一旦中國3D打印應用市場發(fā)展起來，這些企業(yè)依靠其品牌影響力和已經搭建好的銷售渠道及網絡，就可以迅速實現(xiàn)對中國市場的占領，屆時中國企業(yè)再想發(fā)展便是難上加難。

反觀中國，大部分3D 打印企業(yè)的銷售規(guī)模都保持在2000萬～3000萬元的水平，而且沒有一家企業(yè)完成全國市場的戰(zhàn)略布局，更遑論走出國門了。

商業(yè)模式單一

與傳統(tǒng)工業(yè)不同，個性化才是3D打印技術的精髓。其本身就不是替代性很強的技術，要解決的也不是替代傳統(tǒng)制造業(yè)，實現(xiàn)批量生產的問題，而是要解決復雜的高難度制造難題。

這就決定了3D打印不可能成為一個大眾市場，其商業(yè)應用面也十分有限，目前已經明確的應用領域有大眾消費領域、工業(yè)領域和生物工程領域。

即便是在這些業(yè)已明確的應用領域，目前仍然缺乏成熟的商業(yè)模式。

“在商業(yè)模式上，中國3D打印行業(yè)的發(fā)展還是沿襲的傳統(tǒng)工業(yè)的老路?！绷_軍說，盡管國外也大多是同樣的模式，但他們掌握有核心技術。

所謂傳統(tǒng)工業(yè)的老路就是生產設備、賣設備。上游的設備生產者不管用戶市場是否打開了，更多地是想把自己的設備生產出來，賣出去。

據(jù)羅軍介紹，目前中國100多家3D打印相關的企業(yè)中，95%以上的是在售賣設備，只有不到5%的企業(yè)在做加工和服務。而銷售的3D打印設備又以進口機為主。

公開數(shù)據(jù)顯示，截止到2011年，全球累計銷售的工業(yè)3D打印機有4.9萬臺，其中近75%是由美國制造，中國生產的僅占3.6%。

與傳統(tǒng)工業(yè)不同的是，3D打印技術雖然已經產生了30年，但是事實上很多下游的設備買家只知道3D打印的概念，而并不了解3D打印技術，也不懂如何更好地使用這些設備。

“一臺工業(yè)打印機動輒數(shù)百萬元，甚至上千萬元，誰也不會在不了解如何使用的情況去購買。這也是我們的用戶市場打不開的原因?！绷_軍說。

單一的商業(yè)模式下，上游把風險傳導給下游，而下游的設備使用者同樣不愿承擔這種風險，最終影響的是整個行業(yè)的發(fā)展。

這使得目前3D打印從業(yè)者既對行業(yè)前景充滿信心，又看不到眼前的市場在哪里。

因此，在羅軍看來，行業(yè)發(fā)展還有許多基礎性的工作需要完成。在歐美國家，一般是通過建立3D打印技術服務中心，通過提供3D打印的加工服務來擴大科普力度，啟動市場需求，探索更多的3D打印應用領域。

“只有市場需求起來了，行業(yè)才能發(fā)展。”羅軍說。

目前，世界3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟已經在探索更豐富的3D打印生態(tài)圈，希望通過推動建立3D打印技術推廣平臺，將服務前置，通過技術分享，讓下游的市場用戶更多地了解3D打印技術，形成推動行業(yè)發(fā)展的需求力量，打破目前3D打印行業(yè)“看得見遠景，摸不著市場”的迷局。