全球和中国金属粉末增材制造市场——按材料(合金、不锈钢、贵金属、其他钢材)、按应用、地区及预测

2025年金属粉末增材制造市场规模为 20亿美元,预计到 2033 年将达到 83 亿美元。
 
资料来源:贝哲斯咨询

金属粉末增材制造市场(也称为金属3D打印)正经历着稳步增长,这得益于技术进步和各行各业日益普及的推动。该细分市场涵盖使用金属粉末作为原材料,逐层构建复杂的三维结构。

该市场的主要驱动力包括航空航天、汽车、医疗保健和其他领域对轻量化和定制化部件的需求。此外,增材制造能够减少材料浪费并缩短生产时间,吸引了寻求经济高效且可持续生产解决方案的制造商的关注。

该市场的特点是,越来越多的参与者提供多样化的金属粉末、打印技术和后处理服务,以满足不断变化的行业需求。尽管面临高额初始投资和监管限制等挑战,但金属粉末增材制造市场仍有望扩张,这得益于持续的研发投入,旨在提高工艺效率、材料性能和应用多样性。

按材质
2025年,合金占据市场主导地位,市场份额超过43%。这一用途广泛的类别涵盖了各种针对特定工业应用的金属混合物,具有强度、耐腐蚀性和导热性等特性。

紧随其后的是不锈钢,占据了相当大的市场份额,约为26%。不锈钢以其耐用性和耐腐蚀性而闻名,广泛应用于从航空航天到医疗器械等各个行业。

其他材料,包括钛、碳化钨以及金、银等贵金属,共同构成了剩余的市场份额。每种材料都具有适合特定应用的独特特性,从而构成了金属粉末增材制造的多样化格局。

按技术
2025年,选择性激光熔化 (SLM) 技术占据市场主导地位,市场份额超过 34 %。该技术采用高功率激光逐层选择性熔化和融合金属粉末,在制造过程中提供精确控制和高分辨率。

紧随其后的是电子束熔化 (EBM) 技术,占据了相当大的市场份额,约为 28%。EBM 利用电子束熔化和凝固金属粉末,适合生产材料密度高、结构复杂的大型零件。

其他新兴技术,例如直接能量沉积 (DED) 和粘合剂喷射,共同构成了剩余的市场份额。这些方法具有独特的优势,例如速度更快、材料效率更高以及能够处理多种金属粉末,从而促进了金属粉末增材制造的创新和多样化。

按应用
2025年,汽车行业占据市场主导地位,占据超过45%的市场份额。该行业广泛采用金属粉末增材制造技术进行原型设计、模具制造和轻量化部件的生产,有助于提高燃油效率和性能。

紧随其后的是航空航天业,占据了相当大的市场份额,约占31%。金属3D打印是航空航天应用不可或缺的一部分,能够生产复杂、高性能的零件,缩短交货时间,提高设计灵活性。

医疗保健和牙科行业占据了约18%的市场份额,这主要得益于对通过增材制造技术生产的定制植入物、假肢和医疗器械的需求。这项技术能够提供个性化解决方案,并改善患者的治疗效果。

其他行业,包括电子、能源和国防工业,共同构成了剩余的市场份额。这些行业利用金属粉末增材制造技术,将其应用于各种应用,例如电子产品外壳、节能组件和军用级零件,从而促进了该技术在各个领域的广泛应用和发展。

驱动因素
材料和工艺的进步是推动金属粉末增材制造市场增长的关键驱动力。这一驱动力涵盖了一系列创新,从新型金属粉末的开发到打印技术的改进,旨在提升增材制造的能力和应用范围。
首先,金属粉末的不断发展对市场扩张起着至关重要的作用。制造商正在大力投入研发,以创造出具有更高强度、耐用性和耐热性等性能的金属粉末。
通过扩展可用材料范围,包括合金、不锈钢以及钛基和镍基高温合金等稀有金属,增材制造在各行各业的应用领域正变得越来越可行。这些进步使得能够生产符合严格行业标准的复杂高性能组件,从而推动其在航空航天、汽车和医疗保健等领域的普及。
此外,打印技术的进步也对市场增长做出了巨大贡献。选择性激光熔化 (SLM)、电子束熔化 (EBM) 和其他增材制造工艺不断改进,从而提高了精度、速度和可扩展性。机器性能的提升,例如更大的构建体积和更快的打印速度,提高了生产效率,并使得生产更大、更复杂的零件成为可能。

限制
高昂的初始投资和运营成本成为阻碍金属粉末增材制造广泛应用的一大制约因素。虽然增材制造具有诸多优势,例如设计灵活性、快速成型和定制化,但建立和维护增材制造设施所需的巨额前期投资,对许多潜在应用者构成了阻碍。
首先,购置增材制造设备(包括金属粉末沉积系统、打印机和辅助机械)的成本构成了相当大的财务负担。能够达到高精度和高可靠性的高端机器通常价格不菲,小型企业和初创企业难以承受。
此外,对具有受控环境的专用设施(例如温度和湿度控制室)的需求进一步增加了建立增材制造能力所需的资本支出。
此外,金属粉末增材制造相关的运营成本也给制造商带来了持续的挑战。金属粉末的成本占总制造成本的很大一部分,其成本会因材料成分、纯度和供应链动态等因素而变化。
此外,缺乏标准化流程和监管框架,对金属粉末增材制造的广泛应用构成了挑战,尤其是在航空航天和医疗保健等安全关键行业。制造商必须投资于质量保证措施、认证流程和行业标准合规性,以确保打印部件的可靠性和安全性,这增加了总体成本和实施的复杂性。

机会
金属粉末增材制造市场的一个显著机遇是,能够在制造过程中提供无与伦比的定制化和个性化。增材制造技术使制造商能够根据客户的具体需求和偏好,打造高度定制化的产品,在当今以消费者为导向的市场中,展现出显著的竞争优势。
借助增材制造技术,制造商可以轻松修改设计和参数,以满足独特的需求,无论是调整尺寸、融入复杂的几何形状,还是集成个性化功能。这种灵活性使其能够生产出独一无二的组件和产品,完美契合客户偏好,从而提高客户满意度和品牌忠诚度。
定制化机会遍及各行各业,包括航空航天、汽车、医疗保健和消费品。例如,在航空航天领域,增材制造技术可以生产针对特定飞机配置进行优化的轻量化复杂零件,从而提高燃油效率和性能。
在汽车行业,个性化仪表板、内饰和外部装饰等定制部件使汽车制造商能够提供优质、差异化的产品,引起挑剔的消费者的共鸣。
此外,增材制造技术有助于根据患者个体解剖结构定制个性化医疗器械和植入物,从而改善治疗效果和患者舒适度。牙科假体、骨科植入物和助听器只是受益于金属粉末增材制造定制能力的医疗应用的几个例子。


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