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（来源：未来智库）

一、3D 打印行业：增材制造奇点已至，从小众走向 主流

什么是 3D 打印？3D 打印是一种以数字模型文件为基础，通过逐层堆积材料（如 金属粉末、光敏树脂、工程塑料等）来制造实体物品的增材制造技术。区别于传 统减材制造（如切削、打磨、雕刻）“去除材料”、等材制造（如注塑、冲压、铸 造）“材料变形”的思路，3D 打印核心是“从无到有、层层叠加”，完整流程主 要分为四个核心步骤：

数字建模：生成3D模型文件。首先通过CAD软件（如SolidWorks、Blender） 设计，或用 3D 扫描仪获取物体的三维数字模型，最终导出为 STL 格式文件 （3D 打印的通用模型格式）。

切片处理：转换为打印指令。用切片软件（如 Cura、PrusaSlicer）将 STL 模型“切成”数百层的二维截面，同时设置打印参数（如层高、速度、支撑 结构），最终生成 GCODE 格式文件（打印机能识别的控制指令）。

实体打印：逐层堆积材料。将 GCODE 文件导入 3D 打印机，打印机根据指 令，通过熔融挤出/光固化/烧结成型等方式，将材料（塑料、树脂、金属等） 逐层堆积、固化，完成实体的成型。

后处理：优化成品效果。打印完成后，去除支撑结构、打磨抛光、喷涂上色 等，最终得到符合要求的实体物件。

3D 打印（增材制造）与传统制造（减材、等材制造）在制造原理、适用场景、 成本结构等方面存在本质差异，综合来讲 3D 打印具备 5 点优势：定制化、缩 短研发周期、复杂件一体化、降低小批量生产成本、材料多元适配突破限制。 与传统制造并非对立关系，而是各有优势的互补技术，未来或形成“增材+减材” 的混合制造模式。

制造原理上：减材/等材 vs 增材。传统制造以减材制造（如车削、铣削、 磨削）为主，通过切割、打磨等方式从整块原材料中去除多余部分，材料浪 费率可达 60%以上，部分复杂零件甚至超过 90%；等材制造（如铸造、锻 造、注塑）则是将原材料加热熔融或加压塑形，但铸造等工艺也会因浇冒口、 废品等产生大量材料损耗。而 3D 打印遵循“叠加”原理，将金属粉末、树 脂、塑料丝等原材料以层为单位逐层堆积，实现“近净成形”生产，最终成 品仅需少量打磨、抛光即可使用，原材料的利用率可达到 90%以上，整个 生产流程环保节约，对于钛合金、高温合金等贵重材料而言能显著降低生产 成本。

生产流程上：流程固化 vs 数字化驱动。传统制造的生产流程具有强固化属 性，例如，汽车零部件的铸造生产，仅模具开发就需数月时间，且模具一旦 定型，难以快速修改。而 3D 打印则以数字化为核心驱动，整个过程无需 开模，模型的修改仅需在数字化层面完成，实现“设计即生产”的快速响 应，在小批量、定制化生产中成本优势显著。

结构复杂度适配上：高约束 vs 无约束。传统制造对产品结构复杂度存在严 格约束，对于内部空腔、镂空结构、复杂曲面等异形件，需拆分加工后再组 装，不仅精度难以保证，还可能因结构限制无法生产。而 3D 打印则打破结 构复杂度的壁垒，由于采用逐层堆积的方式，无论是内部交织的流道、镂空 点阵结构，还是一体化的复杂组件，都能一次成型。同时，实现复杂的轻量 化结构是 3D 打印节省材料的一大亮点。它能够在保证性能的前提下，精确 地“按需使用材料”，从而显著减轻零件重量。这在航空航天等领域尤为重 要，减轻重量能带来显著的燃油节约和性能提升。此外，3D 打印桌面级 FDM 设备精度通常在 0.1-0.3mm，而工业级 SLM、SLA（立体光固化）设备精度 可达到 0.01-0.1mm，能满足多数通用场景需求。在材料性能上，3D 打印零 件的性能则与打印材料、工艺参数密切相关，部分金属 3D 打印零件通过后 续热处理，性能可媲美甚至超越传统锻造件。

从技术路线上看，按材料可分为金属与非金属，按成型原理可分为挤出成型、 光固化成型、烧结/粘结成型三大类、7 种技术路线。3D 打印的 7 大技术路线核 心围绕成型原理、材料适配、精度/效率、工业价值分析展开，覆盖从消费级到 工业级（风电/航发/医疗等）的全场景。其中金属成型优选 SLM（高精度小件） /EBM（难熔金属、适合大型航空件）/LENS（大尺寸金属件）；非金属涵盖树脂 成型 SLA（光固化低成本）/PJ（高速高精度打印）、桌面级消费打印 FDM（挤 出成型成本低、上手门槛低）、全彩模型/沙盘 3DP（适合建筑、文创，支持全彩 色粉末）。

按下游应用，消费级与工业级市场同步爆发。消费级市场持续“破圈”，个性化 手办、玩具持续走红社交平台，随中低端设备价格下降，叠加 AI 建模工具普及， 使得入门和设计门槛下降，让“人人皆可造物”成为现实。工业级领域更是成为 制造业“刚需”，3D 打印+三维扫描可大幅缩短汽车研发周期，在 3C 消费电子 领域，小米 Watch 5 的钛合金表链、苹果 iPhone Air 与 Apple Watch Ultra 3 的 核心部件均采用 3D 打印技术，金属 3D 打印正迎规模化应用元年。

二、3D 打印空间广阔：国产力量主导全球，工业消 费双线爆发

1、全球 2024-2034 行业规模 5 倍增长突破千亿美元

全球 3D 打印市场稳步增长，下游以汽车/消费/航天为主。根据 Wohlers Report 数据，2024 年全球 3D 打印市场规模 219 亿美元，同比增长 9.31%，2014-2024 年期间 CAGR 达 18%，预计 2034 年行业规模有望突破 1145 亿美元。从下游应 用来看，2022 年全球 3D 打印下游以汽车、消费品、航空航天、学术、医疗等 为核心，分布占比 15.8%、14.5%、13.9%、12.3%、12.1%。全球 3D 打印市场 正处于高速增长的“黄金时代”，未来伴随技术创新和应用拓展，市场增长潜力 将进一步释放。

分技术占比来看，非金属以 FDM 为主，金属以 SLM 为核心。根据 Wohlers 数 据，2024 年全球 3D 打印非金属路线以材料挤出成型（Material Extrusion）为 主，占比达 61.6%，其中以 FDM（熔融沉积成型，Fused Deposition Modeling） 技术为核心，是消费级应用的主流技术；金属路线以粉末床熔融（Powder Bed Fusion）为主，占比达 89.4%，其中 SLM（选择性激光熔融，Selective Laser Melting）为工业级金属打印绝对主力，适配所有高端金属材料。

中国 3D 打印产业近年来呈现指数级增长态势，已成为全球最具活力和增长潜 力的市场。根据增材制造产业数据，中国 3D 打印市场规模在 2024 年已达到 530 亿元，预计 2025 年将达到 700 亿，同比增长约 30%，并将推动产值在 2030 年 突破 1500 亿元。“十四五”期间中国增材制造产业发展成就呈现规模跃升、主体 壮大、生态完善的特点。目前行业企业数量已超过 2000 家，包括新三板在内的 上市公司25家，国家级专精特新小巨人企业60余家，形成百花齐放的产业格局。 根据华经产业研究院数据，当前中国 3D 打印下游应用分布占比依次为：工业机 械（20%）、航空航天（17%）、汽车（14%）、消费电子（13%）。

中国 3D 打印机产销量同步增长，外销占销量大头。产量方面，中国 3D 打印设 备产能持续释放，2024 年工业级设备产量已达 341.8 万台，同比增长 22.6%， 2025 年预计将超过 400 万台。根据国家统计局发布的数据，2025 年 1-9 月增材 制造装备产量同比增长 40.5%，11 月单月产量同比增长更是高达 100.5%，凸 显产业生产端的强劲活力。出口方面，中国 3D 打印产业“走出去”成效显著， 2025 年 1-11 月 3D 打印设备出口量达 448 万台，已超过 2024 年全年的 378 万 台，同比增长 29.6%；出口金额达 98.66 亿元，同比增长 31.9%。从出口结构 来看，消费级 3D 打印设备占据绝对主导，2025 年前三季度出口的 348.8 万台 桌面级设备占比高达 99.9%，平均单价约 1988 元/台，表明中国已在消费级 3D 打印赛道构建起完善的出口导向型产业链，成为全球重要的产品供应地。

2、工业级：中国份额崛起，商业航天为主线

全球工业级 3D 打印市场呈现“欧美主导、中国崛起”的竞争格局。从工业级 3D 打印机累计装机量区域份额来看，全球核心玩家仍以德国和美国企业为主， 2024 年美国仍以 31%占据主导，德国以 8%位居第三，值得注意的是中国从 2009 年的 8.2%增长至 2024 年的 11.5%。从工业级 3D 打印机销量来看，2024 年全 球销售量为 18773 台，同比下滑 26.79%，主要系桌面级 3D 打印机对低端的工 业级 3D 打印机替代。

从竞争格局来看，金属 3D 打印中国铂力特（维权）发展迅速，高分子 3D 打印仍以美德 为主。2024 年金属 3D 打印市场，德国 EOS 以 41%的市占率位居全球第一，中 国铂力特市占率提升至20%位列全球第二；高分子3D打印市场美国3D Systems 以 17.6%位列第一，以色列 Stratasys 以 17.1%位列第二。

航空航天领域：核心刚需领域，渗透率持续提升。航空航天领域因零部件结构 复杂、精度要求高、轻量化需求迫切，成为工业级 3D 打印的核心应用场景。

航天领域，3D 打印技术已成为火箭发动机等关键部件的核心生产方式。 SpaceX 率先将其大规模应用于龙飞船、猎鹰火箭制造，国内新研制的火箭 发动机中 60%以上零部件可通过 3D 打印生产，实现发动机组件数量减少 80%，制造周期缩短 70-80%，成本和重量降低 40-50%，其中天鹊 12B 发 动机 3D 打印零件占比达 70%以上。

航空领域，国际航空巨头空客、波音均大规模采用 3D 打印技术：空客 A350 XWB 客机的碳纤维座椅支架通过 3D 打印制造，单架飞机减重超 200 公斤， 年节省近百万欧元燃油成本。

商业航天已成为核心主线：商业航天需将航天制造从任务型研制推向高频发射和 批量交付，制造体系需满足快迭代、低成本、轻量化、高可靠性的核心需求，3D 打印在这些维度具备核心优势。同时，商业航天要求结构件一体化以减少零件数 量、焊点和装配工序，3D 打印可将多零件、多焊接、多装配的长流程变为一次 成型和少量后处理。商业航天对 3D 打印的需求主要来自两大主线：一是可重复 使用火箭的高频验证迭代需求，二是卫星的批量交付需求。 商业化层面，随着可复用发动机、液氧甲烷、渡线推进等进程及发射节奏加快， 3D 打印逐步从打样试制走向稳定批号生产，带动设备、粉末材料、后处理及检 测能力系统性扩容。3D 打印在航空航天及商业航天领域商业化落地的难点并非 能否打印，而是批量交付，痛点在于工艺窗口和一致性（致密度、残余应力、变 形控制等）、后处理体系、检测检验周期及质量回溯等方面。

消费电子：金属 3D 打印大规模批产元年。2025 年 12 月 25 日晚，小米 watch5 正式发布官方确认金属表链采用钛合金 3D 打印，根据 IDC 数据，全球智能手表 2025 前三季度出货量 1.2 亿台，中国智能手表市场出货量 4004 万台，如果其中 有 10%采用 3D 打印技术，都将是巨大市场。

当前国内外主流厂商正积极将金属 3D 打印技术应用在产品的零部件制造，如 折叠屏手机轴盖、智能手表表壳、USB-C 接口等进行批量生产，国内品牌中， 荣耀 MagicVs3 折叠屏手机继续采用 3D 打印的鲁班钛金铰链轴盖，实现 50 万 次折叠无忧；OPPO Find N5 的翼板与外转轴中框由铂力特通过金属 3D 打印技 术制造，助力机身实现轻薄化设计。国际品牌中，苹果公司也通过招聘金属 3D 打印人才积极布局相关工艺。

3、消费级：从极客工具走向大众创意，iPhone 时刻已现

消费级 3D 打印行业增长受供需双侧共振驱动，出货量/保有量快速爆发。根据 创想三维招股书，2024 年全球消费级 3D 打印市场规模为 41 亿美元，同比+32%， 预期增长至 2029 年达 169 亿元，CAGR 达 33%。

需求端，新消费浪潮下个性化、差异化、限量款需求刚性化，2024 年 IP 经 济与潮玩热潮催生补位需求，二次元及谷子经济受众构成裂变式种子用户， 中长期来看 3D 打印正升级为“个性生产力工具”；

供给端，龙头企业推动多喷头、自动调平技术普惠，设备“开箱即用”属性 显著提升，叠加 AI 建模技术降低设计门槛，入门级设备价格下探至智能手 机水平，极大拓宽了市场普及边界。全球消费级 3D 打印机 2024 年出货量 达 410 万台，同比+17%，预计到 2029 年将增长至 1340 万台，CAGR 为 27%，保有量预计从 2024 年的 1580 万台增长至 2029 年的 4040 万台， CAGR 为 21%。

全球消费级 3D 打印设备市场集中度极高，中国企业占据绝对主导地位。2024 年行业 CR4 达 71.3%，市场资源高度向头部集中，且均为中国企业。拓竹科技： 2024 年出货量 120 万台，以 29%份额占全球市占率第一，核心优势在于自主研 发的高速运动控制系统（打印速度达传统设备 10 倍）及多色打印技术，产品覆 盖高、中、低端全矩阵，推动行业普及化。创想三维：累计出货量全球第一， 2020-2024 年累计市占率 27.9%，核心优势是高性价比入门级产品，并构建拥有 400 万用户的创想云平台及超 150 万模型的生态社区。纵维立方：全链路自研+ 全球渠道+教育/工业双场景为核心优势。智能派：全球 LCD/SLA 光固化 3D 打 印机出货量第一，自主研发的光固化树脂成本较进口低 40%，获大疆战略投资。

复盘拓竹：大疆定义无人机，影石定义全景相机，那么消费级 3D 打印定义者 毫无疑问是拓竹。

之前行业困境：2010 年前后，随着欧美巨头 FDM（熔融沉积）等 3D 打印底层 技术专利的陆续到期，全球掀起了一股 3D 打印创业热潮，但由于建模、切片、 打印等步骤复杂，消费级 3D 打印陷入“劝退期”。

拓竹成功之道：

控制系统：系统工程和算法解决打印速度问题。之前面临速度与质量不可 兼得的困境，拓竹在旗舰 X1 上采用更先进的 CoreXY 架构，从物理层面解 除速度封印；后来的入门级 A1 系列使用传统 i3 架构仍实现高速打印，核心 是无人机领域的电机控制算法（主动振动补偿、动态流量控制）。

眼睛大脑：引入微型激光雷达和 AI 机器视觉，提升打印成功率和用户体验。 拓竹通过激光雷达和多传感器实现全自动调平技术，扫描打印平台板并调整 首层打印平面，解决了手动调频的高门槛问题，且在打印前和打印中，一旦 识别失败风险，机器会自动暂停并报警，大大提升 3D 打印成功率，加速向 大众的渗透。

体验革命：像家电一样“开箱即用”。傻瓜式操作：机器出厂即调平，通过 手机 APP，用户可以像点外卖一样，在云端选择模型打印；多色打印（AMS）： 传统的 FDM 打印通常只能打单色，拓竹让机器可以自动切换 4 种甚至 16 种颜色的耗材，直接引爆了潮玩和手办圈层。

生态平台：MakerWorld 建立壁垒决定一切。之前 3D 打印除了机器还要学 SolidWorks 或 Autodesk 等专业绘图软件，拓竹 2023 年上线模型共享社区 MakerWorld，并且建立了类似 YouTube 的激励机制，每年投入数亿元补贴 创作者，修筑“硬件+内容”的生态护城河。

产品策略：复制特斯拉路径。先用高端旗舰 X1 系列树立品牌形象，再推出 中端 P1 系列和 A1 系列，迅速抢占大众市场。保证品牌高端调性，其技术 下放时对市场形成了降维打击。

渠道策略：坚持 DTC（Direct-to-Consumer）策略，通过自建官方独立站 进行全球直销，掌握用户数据和定价权，同时打通软硬闭环，独立站账号直 接与 MakerWorld 社区、打印机云端服务打通。 基于上述要素，拓竹成立 5 年便实现百亿美金估值，2024 年拓竹营收约 55-60 亿元，净利润接近 20 亿元，净利率超过 30%，年出货量超 120 万，全球市占率 达 29%（深圳商报报道），牢牢占据金字塔尖的生态位。 当下时点，我们再看“竹链”上的投资机会。一是专用耗材上的“长期现金流”， 随着设备保有量的指数级增长，专用耗材（PLA、PETG 等）需求正在爆发，拓 竹通过 RFID 技术，让机器智能识别并自动配置原厂或认证耗材的参数，构建极 强耗材壁垒，若耗材厂商能切入拓竹生态将迎来巨大增长红利。二是下游生产革 命：从“大工厂”转向“分布式柔性制造网络”——3D 打印农场。 3D 打印农场定义与现状：通过多台 3D 打印机集群部署与智能管理，实现小批 量、定制化生产的高效落地，本质是分布式制造的规模化应用，打破传统工厂的 集中式生产模式，通过并行处理大幅提升 3D 打印的产能与效率。当前行业正处 于从技术探索向规模化应用的关键转型期，如汇纳科技与拓竹科技合作打造全球 最大 3D 打印工厂，计划采购铺设 15000 台设备，为全球最大 3D 打印农场。

目前 3D 打印农场聚焦消费文创领域。这是当前最活跃的市场板块，核心需求集 中在潮玩、个性化饰品、定制家居用品等。义乌等地农场主要服务玩具厂商，承 接 3D 打印龙蛋、伸缩剑等爆款产品的小批量生产，用于市场试水与推广；若销 量达标，厂商再转向注塑工艺规模化生产。此外，个性化礼品、手工艺品定制需 求显著，欧美市场此类产品好评率达 99%，为农场提供跨境订单机会。

3D 打印农场核心盈利模式可以分为五类。1）订单代打服务：按打印重量 （0.08-0.3 元/克）、体积或工时计费，前期投入低、回本快；头部农场通过规模 效应提升产能，整合万台设备承接爆品订单，靠走量获利。2）自有产品销售： 通过自有销售通路（淘宝店、外贸渠道）销售自主设计的打印产品。核心策略是 控制销量避免产品过度曝光，保护“信息差”带来的高利润空间。3）设备租赁 与技术服务：大型农场凭借设备资源与技术优势，为中小企业提供 3D 打印设备 租赁、维护、操作培训等一体化服务。4）工业订单承接：大型农场核心盈利来 源，承接汽车、航空航天等行业的高精度零部件、模具工装订单。此类订单单价 高、批量稳定。5）材料经销与回收：农场可配套销售 3D 打印耗材，通过批量 采购降低成本，赚取进销差价。

产能利用率是 3D 打印农场盈利核心。65%以上的利用率是实现盈利的关键阈值， 可通过多渠道接单（电商平台、社交媒体、行业展会）提升负载。设备选型直接 影响成本结构，拓竹 P1S 等高稳定性、高性价比设备可缩短回本周期，早期普 遍实现 2-3 个月回本，部分爆品订单场景 1 个月即可回本。现阶段挑战：同质化 竞争加剧价格内卷，义乌地区玩具代打单价低至 0.08-0.1 元/克，电费高企地区 甚至难以盈利。设计原创性不足导致爆款易被仿制，IP 保护机制缺失成为行业普 遍痛点。运营层面，小批量定制订单占比高导致设备频繁切换参数，产能利用率 不足 30%，而设备超 500 台后，厂房分散会加剧资源调度难度。未来我们判断 大型农场凭借处理多材质（碳纤维+TPU）在大批量订单获取上将获得溢价、同 时头部农场整合 IP 资源授权后有望推动卖工时向卖成品模式转变。

三、产业链拆解：上游国产替代+中游生态构建+下 游全面渗透

3D 打印（增材制造）产业链以“上游材料与核心软硬件—中游设备制造与服务 —下游多元应用”为核心逻辑，各环节协同联动推动产业发展。

打印服务占比最大，材料业务同步高增。根据 Wohlers 数据，2024 年全球 3D 打印市场规模为 219 亿美元，其中打印服务/打印机销售/材料/软件销售分别实现 收 入 101/60/44/14 亿美元， 相 比 2023 年，分 别 实 现 同 比增速 +11.6%/-1.5%/+20.1%/+10.2%。

上游核心涵盖原材料、核心硬件及软件三大板块，材料降本和国产替代是当前 主旋律。

原材料：中国 3D 打印材料市场非金属占比约 60%，金属占比约 39%。

金属粉末：主要用于工业级打印，以钛合金、铝合金、高温合金等为主，是 航空航天、医疗等高端应用的物质基础。过去价格高昂是制约应用的主要瓶 颈，但近年来价格持续下行，如铂力特自制钛合金粉末售价从 2020 年的 144.5 万元/吨降至 2022 年的 78.2 万元/吨，降幅达 46%。随着国产粉末产 能释放，成本仍有下降空间，将极大推动金属 3D 打印的规模化应用。

高分子材料：消费级市场的主力，其中 PLA（聚乳酸）因其环保、低成本、 易打印的特性，占据消费级主导地位，是具备强复购属性的高频消耗品。光 敏树脂用于 SLA/DLP 技术，精度高但有一定毒性。尼龙（PA）粉末则主要 用于 SLS 工业级打印。

核心零部件：国产替代提升自主可控力。

激光器与振镜是 SLM/SLS 等粉末床熔融技术的心脏和眼睛，决定了打印的 精度和效率。过去高度依赖德国、美国进口。近年来国产替代进程迅猛，显 著降低了设备成本，提升了产业链的自主可控能力。

控制系统与软件：软件是定义用户体验和打印效果的灵魂。工业级软件仍 由海外主导，但在消费级领域，以拓竹科技为代表的厂商通过自研闭环的控 制系统和软件算法，实现对打印速度和成功率的颠覆性提升，构筑了强大的 技术壁垒。

中游呈现出工业级和消费级齐头并进的趋势，是产业链价值中枢。中游的竞争 壁垒正在从单一的硬件制造能力，转向解决方案能力和生态构建能力。在工业领 域，能够提供“设备+材料+服务”全产业链解决方案的公司将占据主导。在消费 领域，能够构建强大用户社区和模型生态的品牌（如拓竹的 MakerWorld）将拥 有更高的用户粘性和定价权，其壁垒会越来越高。

设备制造：工业级消费级竞争格局分化。

工业级设备：技术壁垒高，市场集中，主要玩家为海外的 EOS、3D Systems 以及国内的铂力特、华曙高科、金石三维等。竞争核心在于设备的稳定性、 精度、支持的材料体系以及针对下游应用的工艺 know-how。未来趋势是向 更大尺寸、更高效率、多激光器方向发展。

消费级设备：中国厂商占据绝对主导地位，全球 96%的入门级 3D 打印机来 自中国供应商。市场形成了以拓竹科技、创想三维、纵维立方、智能派“四 小龙”为首的“一超多强”格局。竞争已从单纯的性价比转向“硬件性能+ 软件生态+用户社区”的体系化竞争。

打印服务：快速增长的商业模式，客户无需购买和维护昂贵的设备。

工业级服务：由铂力特、金石三维、飞而康（银邦股份参股）等主导，为航 空航天、汽车等客户提供定制化零部件打印服务，是其设备销售业务的重要 补充和延伸。

消费级服务（3D 打印农场）：新兴的规模化定制模式，通过部署成百上千 台消费级打印机，为潮玩 IP、文创产品等提供小批量、快反应的生产服务。 汇纳科技与拓竹合作打造的万台级“超级农场”是这一趋势的典型代表。

下游是 3D打印技术价值实现最终环节，正从少数高端领域向各行业全面渗透。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）