不平凡的2014年 3D打印迎來材料技術之爭

       3D打印技術，屬于新一代綠色高端制造業(yè)，甚至有人將它與智能機器人、人工智能并稱為數(shù)字化制造的三大關鍵技術，3D打印技術及產業(yè)的發(fā)展是全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎。通過近些年的新聞分析，美國、日本、荷蘭等國已然認識到3D打印的重要性，美國總統(tǒng)奧巴馬甚至將這一技術加入到《國情咨文》中進行重點強調，全世界范圍內的3D打印熱潮已然興起。

        3D打印產業(yè)的快速發(fā)展，有利于國家在全球科技創(chuàng)新和產業(yè)競爭中占領高地，進一步推動我國向工業(yè)強國轉變。眾所周知，目前我國3D打印技術雖然取得了長足進展，與美歐等發(fā)達國家基本處于同一水平，甚至在金屬構件打印方面已經超過美國。

       但與世界各國相比，我國對這項技術重視和規(guī)劃不夠。一是主導的技術標準、公共技術平臺尚未確立，缺乏產學研一體化機構，技術研發(fā)和推廣應用還處于無序狀態(tài)；二是產業(yè)規(guī)模化程度低，產業(yè)鏈尚未有效形成，產業(yè)整合度較低；三是缺乏市場機制，技術進步主要在國家項目資助下開展，企業(yè)的主體作用不明顯；四是教育培訓和社會推廣乏力，3D打印相關課程尚未列入機械、材料、信息技術等工程學科的教學必修課程體系，企業(yè)對3D打印技術的前景認識不到位導致產業(yè)需求不足。

       3D打印材料之戰(zhàn)已然打響，眾所周知兵馬未動糧草先行，研究出的3D打印技術可說是根本無用，這類產品最核心的熱然是3D打印產品所使用的材料，有機材料品種多樣價格低廉，對于個人級用戶和中小型工作組來說意義重大，而金屬材料更是國防科工的重中之重。



       在發(fā)布全球首款彩色多材料的3D打印機之后，3D 打印的領先企業(yè)stratasys再推出級模擬聚丙烯材料—Endur，后者可以應用家用電器、日用消費品、汽車部件和實驗室設備的原型制作。stratasys在中國約有10個核心經銷商，服務于整個大陸地區(qū)，2012年stratasys在中國銷售約300臺3D打印機，2013年約450-470臺。

       即便如此，由于3D打印火爆，資本市場上的熱錢加速灌入，現(xiàn)有的3D打印產品制造商必然迎來強有力的競爭者。今年3月底，2D打印巨頭惠普宣布，本財年底將進入3D打印機市場。惠普這一決策的主要緣由是，Stratasys的3D打印部分核心專利已經過期或將在一年內過期，這將為這一行業(yè)向競爭市場發(fā)展提供條件。

       在過去的2013年中，據(jù)市場調研惠普在打印市場份額接近40%占比穩(wěn)居第一，通過已然成熟的2D打印技術，惠普現(xiàn)在進入3D打印機市場將無需花費大量時間和金錢開發(fā)新技術，而通過傳統(tǒng)的經銷商，惠普將快速的占領全球的3D打印市場。

       此次失效的專利基本歸屬于stratasys。到了今年年底，該公司的FDM部分專利也將到期，但通過筆者了解到，還有很多的核心技術專利仍屬于stratasys。競爭將有利于市場培育。據(jù)英國市場研究公司JuniperResearch預測，到2018年全球家用3D打印機的銷售量將超過100萬臺，而業(yè)內人士認為，今年的銷量只能達到4.4萬臺；市場研究公司易觀國際同樣預測，2014年全球3D打印市場交易額將從去年的25億美元增長到38億美元，到2018年，將激增至162億美元。面對如此大的市場預期，即將失效的專利技術無疑會促使更多的資本進入到這一市場中。




       去年，荷蘭3D打印公司Shapeways的設計專家Duann Scott預測高端打印技術將掀起一輪3D打印設備的大爆發(fā)，3D打印機的價格會大幅下降。激光燒結是3D快速成型技術的一種，其以激光為熱源，甚至可以實現(xiàn)高熔點金屬和陶瓷的黏結。另外它也是一個成本相對較低的3D打印技術，而且打印出來的產品具有很高的分辨率，非常接近上市成品。

       不過需要說明的是，采用激光燒結技術的3D打印機屬于工業(yè)級的產品，跟我們偶爾能看到的桌面式3D打印機是不同的。我們常見的桌面式3D打印機使用的是熔融擠出成型(FDM)技術，一般采用熱塑性材料，而激光燒結的3D打印機使用的材料要廣泛，包括高熔點的金屬。

       隨著這些專利技術的失效，激光3D打印機的制造成本自然會有所降低。但它們的售價短期內是否會大幅度下降，這并不好說�？梢钥隙ǖ氖牵瑫�有一批人開始研究激光3D打印機，并把產品打造出來。如果他們只打算處理一些低熔點的熱塑性材料，可以采用功率相對低一點的小激光，加上密封空間的保障，安全問題并不大。但是如果要做激光燒結3D打印機的話，恐怕會遇到很大的問題：它需要一個足以把金屬燒融的高功率激光，隨時可以達到上千度的高溫，這遠比FDM方案要復雜得多，這種工業(yè)級的產品不是一般老百姓玩得來的。不管創(chuàng)客們做哪種激光3D打印機，都需要一定的研發(fā)時間，并不是一夜之間能弄出來的。

       就拿我們熟悉的桌面式3D打印機來說，它們主要采用FDM技術。這種技術專利解禁后，創(chuàng)業(yè)者花費了5年多的時間，才把使用FDM技術的3D打印機的售價從1萬多美元拉到現(xiàn)在幾千塊人民幣。另外，哪怕這些專利明年到期，為了維護的自身利益，激光3D打印廠商也不愿意迅速把價格往下調。就算有很多新的創(chuàng)業(yè)公司融入這個行業(yè)，這些廠商更更愿意通過競爭的方式，讓市場逐步把價格調整。專利過了還有很多年可以賣高價，樂高的專利也過了，你也沒看到它在降價。

       材料的關鍵因素，專利的即將過期，技術專利的爆發(fā)這三方面的原因，促使2014年3D打印產業(yè)進行了井噴式的發(fā)展，3D打印已不僅停留在材料和技術的爭斗上，更多的是在其背后的資本市場的博弈。

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