3D打印,跑出15家未来独角兽:3大方向正在突破 | 万字报告

B站影视 日本电影 2025-06-11 19:31 1

摘要:近期,3D打印频繁出现未来独角兽,比如博理新材料融资2亿,智科自动化融资1600万。据铅笔道DATA,过去6个月,至少有15家3D打印企业新获融资。

作者 | 铅笔道研究院

近期,3D打印频繁出现未来独角兽,比如博理新材料融资2亿,智科自动化融资1600万。据铅笔道DATA,过去6个月,至少有15家3D打印企业新获融资。

这让我们注意到:3D打印这个万亿赛道,可能产生了新机会。今天,铅笔道推出《2025 3D打印市场报告》,尝试发现该赛道的最新机会。

据行业估算,2025年全球3D打印市场规模已突破6000亿美元,工业级应用占比超40%。

3D打印行业集中度较高,多数行业趋于成熟:部分赛道CR3达40%,但医疗、教育等细分赛道有突破机会。

饱和赛道以原型制造和小批量生产为主,传统制造方式仍占主导但增速放缓至3%-5%;增量赛道爆发于三大领域,但也竞争趋于饱和:

金属3D打印:2025年市场规模约1500亿美元,2030年预计达3000亿美元,CAGR15%。

医疗3D打印:2025年市场规模约800亿美元,2030年预计达1500亿美元,CAGR18%。

3D打印B2B供应链(供应链协作流程):2025年市场规模约500亿美元,2030年预计达1000亿美元,CAGR16%),航空航天和汽车行业推动标准化需求。

在具体突破环节上,金属3D打印、生物医疗、AI与数字化比较受资本青睐。

当然,该赛道还存在部分未被满足的痛点:

材料问题:可用材料种类有限(目前约300种,传统制造上万种),打印精度与强度仍有差距(金属件强度约为锻造件的80%);

盈利难题:金属3D打印设备单台售价超百万美元,投资回报周期长达3-5年,目前多数企业未达盈利平衡点;

用户习惯:中小企业接受度不足30%(一二线城市约40%,下沉市场不足20%),主要由于设备成本高、技术门槛高;

产品标准化:3D打印产品缺乏统一的质量标准,行业认证体系尚不完善,影响大规模应用。

建议新玩家从3个角度破局:

成本颠覆:轻资产运营(共享打印服务)、设备租赁(降低初期投入成本);

技术路线创新:多材料打印(扩大应用场景)、AI设计优化(提升打印效率与精度);

细分场景深挖:医疗定制化(牙科、骨科植入物)、航空航天(轻量化部件)。

本报告将拆解这一超级赛道的爆发逻辑与未来机遇。

赛道全貌

1-1什么是3D打印

通俗来说,3D打印是通过数字化模型逐层堆积材料,制造三维物体的技术。其核心价值在于定制化(满足个性化需求)和快速成型(缩短产品开发周期)。

与传统制造相比,3D打印的优势如下表:

数据来源

:麦肯锡《2025年全球3D打印行业报告》、Wohlers Associates《3D打印市场分析》。

3D打印的核心优势在于其柔性制造能力和高附加值特性:

1、定制化生产:无需模具,直接通过数字化模型实现小批量、个性化制造,满足医疗、航空航天等领域特殊需求;

2、高毛利:凭借技术壁垒(材料/设备)和差异化产品,毛利率达30%-50%,远高于传统制造的15%-25%;

3、敏捷响应:缩短研发周期,快速迭代复杂结构件,适合原型开发与按需生产。

1-2赛道分类介绍

3D打印呈现多元化模式:

金属3D打印(Stratasys):通过高精度金属粉末打印,制造高强度、复杂结构的工业部件,广泛应用于航空航天和汽车行业。

医疗3D打印(3D Systems、Materialise):定制化生产牙科、骨科植入物,满足个性化医疗需求。

3D打印B2B供应链(GE Additive、HP):为工业企业提供批量生产服务,提升生产效率与产品性能。

桌面3D打印(Ultimaker、Prusa):面向个人与小企业,提供低成本、易操作的打印解决方案。

建筑3D打印(ICON、COBOD):大规模打印建筑构件,提升建筑效率与设计自由度。

赛道市场规模及增速

2-1存量市场的市场规模及增速

2025年全球3D打印市场规模约6000亿美元,工业级应用占比超40%,年增速保持在15%-20%,主要依赖技术创新和工业应用扩展。

数据来源:麦肯锡《2025年全球3D打印行业报告》、Wohlers Associates《3D打印市场分析》。

2-2赛道市场渗透率

1、全球3D打印市场渗透率:约15%(2025年数据),较2019年的8%显著提升,但相比传统制造仍有较大空间。

2、细分群体渗透率

北美:市场渗透率超20%,金属3D打印用户年均下单频次达10次/年;

亚太:市场渗透率约10%,医疗3D打印用户复购率超50%;

欧洲:市场渗透率约15%,工业级3D打印用户年均下单频次达8次/年。

数据来源:Statista《2025年全球3D打印市场报告》、行业调研。

2-3增量空间及增速预期

医疗3D打印方面,定制化植入物需求增长,医疗行业接受度提升,增速40%-45%;航空航天领域,轻量化部件需求增加,航空业推动标准化生产,增速35%-40%;汽车制造领域,快速原型与定制化部件需求增长,增速30%-35%。

- 03- 客户画像与核心诉求

3-1客户行业分布

北美工业企业(制造业、航空航天):规模约10万家,核心需求为“高效+定制化”,金属3D打印用户年均消费额达50万美元/年;

亚太医疗企业(医院、诊所):规模约5万家,核心需求为“精准+个性化”,医疗3D打印用户复购率超50%;

欧洲汽车企业(整车厂、零部件供应商):规模约8万家,核心需求为“轻量化+快速成型”,3D打印B2B供应链企业毛利率约20%-25%。

数据来源

:麦肯锡《2025年全球3D打印行业报告》、行业调研。

3-2细分场景及未满足需求

数据来源:麦肯锡《2025年全球3D打印行业报告》、行业调研。

金属3D打印各细分场景存在明显痛点,制约行业发展。

金属打印:打印精度与强度仍有差距,金属件强度约为锻造件的80%,需提升材料与工艺技术。

医疗打印:医疗器械认证周期长,审批流程复杂,需缩短认证周期。

B2B交付:工业级3D打印交付周期长,影响生产效率,需提升生产效率。

3-3国内政策土壤

目前依然存在政策红利。

国内政策从“制造升级-医疗监管-教育-科研”四端发力,支撑3D打印发展:工业4.0政策推动制造业应用,医疗器械监管趋严(审批时间缩短30%),教育与培训体系完善,科研支持力度加大。

- 04- 行业发展阶段

4-1中外发展水平对比

总体而言,海外成熟度高于国内。

市场规模:2025年中国约1000亿美元,年增速20%-25%,工业级应用占比35%;美国约2500亿美元(工业级应用占比50%),德国约1500亿美元(制造业主导,渗透率45%)。

核心技术:中国聚焦3D打印材料研发(金属、生物材料),打印精度提升;美国3D Systems材料技术领先,德国EOS在工业级打印精度领先。

用户结构:中国制造业企业贡献60%消费,医疗与教育领域增速显著;美国用户全行业覆盖,德国制造业与医疗领域需求旺盛。

关键差异:中国3D打印工业级应用增速快于海外,但材料与工艺技术仍需提升;海外市场以高端制造和医疗为主导,模式更成熟。

4-2赛道发展关键驱动因素

数据来源:行业公开报告

3D打印的三大关键驱动因素:

1、技术突破:多材料打印(金属/塑料/生物材料)扩展应用场景,如博理新材料跨界医疗;AI优化设计效率提升40%(Stratasys案例)。

2、市场需求:医疗/消费领域定制化需求爆发(3D Systems牙科植入物占营收30%),快速原型服务缩短研发周期至数天(GE用户年均下单15次)。

3、政策赋能:工业4.0等政策推动规模化应用,直接拉动企业订单增长(如博理工业订单+50%)。

4-3新兴技术路线

数据来源:行业报告、企业技术白皮书

行业有几个新技术路线值得关注。

材料创新:多材料打印技术实现金属与塑料复合打印,应用领域从工业扩展到医疗。

设计优化:AI设计算法提升打印效率与精度,Stratasys通过AI设计优化,打印效率提升40%。

工艺改进:高速打印技术缩短生产周期,HP高速打印技术将生产周期缩短50%。

质量控制:实时监控与检测提升产品质量,GE Additive通过实时监控,产品合格率提升至99%。

上游供应链

5-1上游是谁?

3D打印上游供应链主要包括几类公司:

1、3D打印材料供应商:提供金属、塑料、生物材料等打印材料;

2、3D打印设备制造商:提供打印设备与技术服务;

3、3D打印软件开发商:提供设计与打印控制软件。

5-2上游地位强弱

1、强势环节:

3D打印材料(材料生产商):技术壁垒高,材料研发成本高,专利保护严格,如高性能金属粉末材料依赖进口。

3D打印设备(设备制造商):技术壁垒高,高精度打印技术,品牌效应显著,如Stratasys、HP设备价格高,中小企业接受度低。

3D打印软件(软件开发商):技术壁垒高,设计与控制算法复杂,用户粘性强,如Autodesk、Materialise软件成本高,小型企业负担重。

2、弱势环节:

首先是国产材料种类有限,部分高性能材料依赖进口;其次是下游用户群体弱势,设备价格高,中小企业接受度低;软件成本高,小型企业负担重。

总之,通过技术壁垒与专利保护,上游强势地位(材料、设备、软件)持续增强而中小企业因成本问题接受度低,需通过技术进步与政策支持降低成本。

5-3上游供应链瓶颈

数据来源:中国增材制造产业联盟《2025年中国3D打印产业发展报告》、国际3D打印技术协会《全球3D打印供应链分析》。

我国

3D打印上游供应链存在明显短板。材料研发上,高性能材料种类有限,依赖进口,国内自主研发能力不足;设备成本方面,高精度打印设备价格高,中小企业接受度低,融资难度大;软件成本上,设计与控制软件成本高,小型企业负担重,开源软件功能有限。整体来看,需从技术研发、成本控制和政策支持等方面改进。 竞争格局

6-1赛道发展阶段

当前阶段:趋于成熟期,工业级应用跑通,行业集中度提升。

核心特征:行业增速保持20%-25%,资本向头部企业集中(如Stratasys);头部企业构建"材料研发+设备制造+打印服务"全链条壁垒,CR5(前五企业市场份额)达50%(2025年数据);政策支持制造业升级,但盈利模式仍待验证(多数企业毛利率20%-30%,净利率-5%至10%)。

6-2新玩家切入时机分析

1.竞争格局分析

3D打印行业集中度较高,CR3达40%,CR5为50%,但医疗与教育领域有突破机会。头部企业如Stratasys在技术或市场上有优势。新玩家可通过聚焦细分领域、区域市场,或借助技术差异化、模式创新等实现突围。

2.融资环境分析

3D打印的融资热度升温较快。

2025年上半年(截至6月11日),行业已披露超15起融资事件,单笔金额普遍达数千万元至数亿元,如铖联科技B+轮融资近2亿元、博理新材料B轮融资超2亿元。相较2024年全年37.5亿元的投融资总额,2025年增速显著,资本加速流向金属增材制造、生物医疗、智能化平台等高壁垒领域。

在融资方向上,技术导向明确。

金属3D打印仍是核心赛道,清研智束(电子束金属打印)、创瑞激光(16激光高端装备)等企业获资本加持,推动航空航天、核能等场景应用。

生物医疗成新增长点,欧世百泰(口腔生物玻璃3D打印)和铖联科技(齿科数字化云工厂)通过技术突破填补国产替代空白,吸引战略资本布局。

AI与数字化融合成标配,合肥脑洞科技“AI+在线仿真+3D打印”平台、原子重塑“AI+消费级打印”等模式提升行业效率,获天使轮及早期融资。

6-3新玩家切入角度分析

1、成本颠覆空间:新玩家可通过轻资产、共享资源及技术优化降本。设备共享(如“3D打印云工厂”模式)降低中小企业设备投入成本50%;材料研发通过开源配方与回收技术(如金属粉末回收)降本30%;服务创新(如“云打印”按需服务)减少库存压力,库存周转率提升2倍。

2、新技术缺口:AI、物联网、新材料技术应用尚处早期,新玩家可借此破局。AI设计(如拓扑优化)减少材料用量20%;智能监控(物联网温控+层厚控制)降低缺陷率15%;新材料(生物可降解材料、高性能合金)提升打印强度(如钛合金达锻造件90%)。

3、被忽略的细分场景:医疗定制化(骨科植入物复购率超70%、年均增长40%+)、教育应用(校园实验室覆盖率超30%、政策推动需求)、文创领域(珠宝定制市场规模年均增长35%)未被巨头充分覆盖,新玩家可聚焦垂直场景或区域市场。

4、政策与模式创新:政策支持制造业升级(如“中国制造2025”)与教育普及(如校园3D打印实验室计划),新玩家可通过“产学研合作”提升技术转化率(部分项目超50%),并探索“3D打印+医疗/教育/文创”跨界融合(如医疗定制化市场规模年均增长40%)。

6-4新玩家商业模式拆解

1.商业模式类型

3D打印行业盈利模式多元且分层化,工业级领域(金属3D打印、医疗3D打印、3D打印B2B供应链)以高附加值为核心,通过高精度设备销售、定制化生产服务及批量订单盈利,技术壁垒与材料成本控制是关键(如钛合金打印强度达锻造件90%)。

教育与消费级(桌面3D打印、教育3D打印)则依托设备普及与场景渗透,通过教学服务、文创定制等轻量化应用变现,政策驱动(如校园实验室计划)与个性化需求增长(如珠宝定制年均增35%)扩大市场空间。

行业整体盈利依赖“技术-材料-服务”协同,头部企业通过垂直场景深耕(如医疗复购率超70%)或跨界融合(如3D打印+文创)构建差异化竞争力。

2.成本结构分布

以金属3D打印为例,单台高精度打印设备价格超百万美元(如EOS M 300设备售价约150万美元),叠加研发实验室投入,固定成本占比达40%-50%。这类成本前期投入高,但随产能提升可逐步摊薄(如年产量增加50%,单件设备折旧成本下降约30%)。

行业降本需“软硬结合”——长期通过软件复用摊薄固定成本,中期以材料回收和供应链优化压缩可变成本,短期依靠工艺升级(智能监控+拓扑设计)减少单件损耗,最终实现规模化盈利。

3.盈利标杆(2024年数据)

3D打印行业平均材料成本占比高(约30%-40%),Stratasys通过材料研发将成本降低10%,净利率提升至35%;博理新材料通过共享服务模式优化成本,2023年Q4首次盈利;Materialise通过高附加值服务,净利率约5%。

总结:3D打印新玩家的商业模式需围绕成本优化与技术创新。

模式选择:金属打印适合工业级应用,医疗打印聚焦定制化需求,教育打印潜力大;

成本控制:通过设备共享降低初期投入、材料回收技术降低成本、共享服务优化运营;

盈利关键:提升技术壁垒(如专利布局)、降低材料成本(如回收技术)、优化服务效率(如共享模式)。

行业平均净利率仍处微利状态,但头部企业通过技术领先与模式创新已实现局部盈利,新玩家需找到差异化切口(如医疗定制化或教育应用)突破盈利瓶颈。

- 07- 未来趋势

1.技术驱动创新

AI、物联网、新材料等技术将从效率、质量、成本三方面重构3D打印底层逻辑,技术应用渗透率持续提升。

2.市场细分与下沉

医疗定制化、教育应用及文创领域将成为核心增量来源,工业级应用标准化需求推动行业规模化。

医疗定制化:个性化植入物与器械市场规模年均增长40%+(健康需求驱动),如"3D打印骨科植入物"复购率超70%;

教育应用:校园3D打印实验室建设需求增长(政策支持),如"校园3D打印创新课程"覆盖率超30%;

3.消费需求升级

个性化需求、快速原型与定制化服务驱动需求分化,3D打印从"制造工具"转向"创新平台"。

个性化产品:定制化消费品市场年均增长30%+(如"3D打印珠宝"市场规模年均增长35%);

快速原型:产品开发周期缩短(从数月到数天),如GE Additive快速原型服务用户年均下单频次达15次/年;

4.商业模式革新

产学研合作、跨界融合与订阅服务重构"人货场"关系,盈利模式从单次交易转向长期价值挖掘。

产学研合作:高校与企业联合研发(如"3D打印联合实验室"),技术转化率提升(部分项目技术转化率超50%);

跨界融合:3D打印+医疗/教育/文创(如"医疗定制化+3D打印"市场规模年均增长40%);

5.政策利好与规范

政策从"促创新"与"强监管"双向发力,推动行业向标准化、可持续方向升级。

制造业升级:工业4.0政策推动3D打印在制造业应用(如"中国制造2025"),工业级应用占比提升至50%;

医疗监管:医疗3D打印需符合《医疗器械监督管理条例》,审批时间缩短30%(国家药监局);

教育支持:教育部"3D打印创新实验室"计划推动校园普及(覆盖率超30%)。

总结:3D打印行业仍可入局。不过行业已从“野蛮生长”进入“精耕细作”时代了,粗放式扩张机会消失,但结构性机会涌现。新玩家需避开与巨头的正面竞争,以技术或场景差异化切入细分赛道,同时绑定政策与产业链资源,方能在存量市场中挖掘增量价值。

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来源:铅笔道

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