3D打印中国科研领先应用落后 央企如何玩转小众市场？

“3D打印技术市场潜力巨大，势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。”2012年4月，英国《经济学人》在其封面文章《第三次工业革命》中，对3D打印变革性技术的定位，使其再次成为世界制造业瞩目的焦点。

眼下，以GE、西门子、空客等为主的制造业“大佬们”，已经在3D打印市场频频发力。处于转型升级进程中的央企，势必迎来一场世界级的3D打印产业较量。

3D打印的革命性在哪里

3D打印究竟是什么，它因何具有引领工业革命的变革力？寻求问题的答案，当然还需从理解这一技术本身出发。

“最早，3D打印在学界更多地被称为增材制造。差不多在2013、2014年以后，两个词慢慢就通用了，现在就是混用了。”国家制造业信息化培训中心3D办主任鲁君尚在接受《国资报告》记者采访时表示。

披着“3D打印”这件外衣，增材制造这一学科色彩浓厚的专业名词，得以进入公众视野，并被广为传播和认知。增材制造，主要与传统制造业中的“减材制造”或“等材制造”相对而言。顾名思义，“等材制造”是采用铸造、焊接及锻压等技术对材料进行加工,制造过程基本不改变或较少改变材料的量。“减材制造”则是利用切削机床对毛坯进行加工，由大变小，形成最终所需要形状的零件。

然而，与以上两种传统制造技术不同，“增材制造”是一种以数字模型为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。简单说来，3D打印就相当于“从无到有做加法”。

“这就像盖房子，一层层往上垒砖砌墙，只不过用的不是方砖水泥，而是工程塑料、粉末、尼龙、光敏树脂甚至是金属、陶瓷等不同的材料。”关于3D打印，清华大学教授、中国3D打印技术产业联盟首席顾问颜永年打了个比方。

因此，3D打印的三个特性值得关注：其一，它需要借助数字软件建立模型；其二，生产过程不产生“浪费”；其三，3D打印原料为一个庞大而复杂的材料系统。正是基于3D打印的三个重要特性，使其能够广泛应用于汽车、航空、电子、医疗设备、牙科器械、玩具、家具制造、建筑、艺术和时尚等多个领域，逐步嵌入制造业的设计、生产的各个环节。

据全球权威3D打印研究机构Wohlers Associates统计，2014年全球3D打印产品和服务市场增长35.2%，达到41.03亿美元，达到增材制造行业增长最高峰。预计到2019年，该行业的收入将达69亿美元。

无怪乎英国《经济学人》这样描述：工业机器人技术步入成熟，取代了流水线上的工人；大规模制造逐渐被分散为3D打印的直接制造与个性化定制生产……正是由于3D打印技术的出现，将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，从而转变为一种更加灵活、投入更少的生产方式，因此称其为第三次工业革命到来的标志。

中国为何科研领先，应用滞后

不过，面对同一种极具变革力和市场前景的新兴技术，中美两国产业化进程中的差异性，某种程度折射出中国3D打印相对薄弱、散乱的产业化困局。

早在美国科学家Charles Hull发明出世界上第一台3D打印机之后，美国科技学术界便对这一新兴技术应用前景持续看好。在20世纪90年代初，美国麻省理工学院（MIT）获3D印刷技术专利，很快MIT和3D System公司就各自开发了三维打印系统，随后ZCorp、ObjetGeometries和Stratasys 也把以叠层制造技术为基础的3D打印产品推向了市场。

近年来，以Stratasys和3D System为代表的新兴企业，占据了美国3D打印市场的半壁江山。而昔日分布于传统制造业上下游的软件、硬件巨头，更是不甘落后。

从3D打印的上游软件供应商来看，微软已于近日宣布将发布一种专门用于3D打印的全新文件格式3MF，而数据文件格式是3D打印软件、硬件运行的基石，以此来引领3D打印软件的标准制定；而对于中游的3D打印材料领域而言，美国大型化学公司杜邦，推出商业化树脂Somos系列用于3D打印；作为3D打印产业链下游的应用商，GE的3D打印计划早已于十年前开始布局，GE石油和天然气部门，更是预计到2015年油料喷嘴将全部使用3D打印技术制造。

以产业需求作为拉动力，以海量原创专利技术为支撑，美国3D打印产业已经形成清晰的产业链条。反观中国，3D打印产业化，则显得有些动力不足。

“从研究水平来看，中美两国普遍差不太多。但是，产业化还是有点距离。”作为中国3D打印的先行者，颜永年感受着两国产业化进程的明显差距。

近年来，国内包括西安交通大学、华中科技大学、清华大学和北京航空航天大学等在内的高校，已经在技术领域与西方发达国家基本持平。但在应用领域，中国的3D打印应用供给却远远跟不上市场需求。

以在3D打印产业布局较早的中国航空工业集团公司（下称中航工业）为例，旗下上市公司中航重机，2011年7月与控股子公司中航（沈阳）高科技有限公司、王华明研发团队共同投资成立中航激光成形制造有限公司（下称“中航激光”），开始布局3D打印产业。

在后来的市场开拓中，中航重机虽然不惜重金布局，但是受制于3D打印市场应用极为有限，盈利能力成为制约其发展的重要因素。

此外，制约中国3D打印产业化的另一因素，在于企业盲目跟风，炒作圈钱。记者通过对比若干上市公司研报发现，具有3D打印概念的上市企业，大多选择通过购入3D打印设备，或小规模进行相关技术研发等路径试水这一产业。

据统计，在国内从事3D打印生产、服务、工艺等业务的近百家企业中，有核心技术的只有20~30家，而2012年全年的市场规模不足1亿美元。除了部分完全市场化的企业盈利能力尚可外，另外的企业生存环境艰难。

找准最具价值的应用方向突破