近年来，以Stratasys、3D Systems、GE公司为代表的行业巨头和用户企业通过自主研发、持续并购等方式，加速布局增材制造产业。行业巨头布局方式主要有两种：一是单一设备制造商通过产业链整合，向系统解决方案提供商转变。Stratasys和3D Systems分别通过全球并购，收购专用材料生产商、软件开发商、3D扫描仪制造商、服务提供商等数十家企业，打造完整产业链。二是大型用户企业直接布局增材制造领域，从用户向装备制造商或服务提供商转变。

  增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而没办法实现的复杂结构件制造变为可能。

  近二十年来，AM技术取得了快速的发展，“快速原型制造（Rapid Prototyping）”、“三维打印(3D Printing )”、“实体自由制造(Solid Free-form Fabrication) ”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。

  增材制造技术是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式，增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多种称谓，其内涵仍在不断深化，外延也继续扩展，这里所说的“增材制造”与“快速成形”、“快速制造”意义相同。

  3D打印产业链上游最重要的包含3D建模工具和原材料。其中，3D建模工具包括3D建模软件、3D建模扫描仪和3D模型数据平台。与此相对应，聚集在产业链上游的企业包括三维软件开发商以及耗材生产商等。增材制造原材料最重要的包含金属增材制造材料、无机非金属增材制造材料、有机高分子增材制造材料以及生物增材制造材料等几类。

  增材制造设备是牵动增材制造业发展的关键之一。增材制造设备可分为桌面级打印机和工业级打印机。近年来随着国外桌面级打印机相关专利保护到期，技术壁垒下降，国内桌面级打印机厂家数量急剧增长，新进企业增多，加大了国内桌面级增材制造市场的竞争程度。与桌面级打印机市场相比，工业级打印机技术壁垒高，资本投入大，一直以来发展较为缓慢，但当前工业级增材制造产业受到国家政策全力支持，整个市场目前已开始呈现迅速增加形势。3D打印的核心专利大多被设备厂商掌握，因此在整个产业链中占据主导地位，这些设备制造商大多亦提供打印服务业务，近年来，3D打印行业整合加剧，通过并购3D打印软件公司、材料公司、服务提供商等，设备生产企业转变为综合方案提供商，加强了对产业链的整体掌控能力。

  增材制造技术的下游应用以航空航天、军工、船舶工业、核工业、汽车工业、轨道交通及医疗为主。目前该技术在下业的应用方式大致上可以分为直接制造、设计验证和原型制造。直接制造是指根据三维模型，直接用增材制造技术生产最终产品，具有产品定制性强与产品精度硬度高的特点，是未来增材制造技术的主要发展的新趋势。与传统制造相比，采用增材制造技术进行设计验证及原型制造，可节约时间与经济成本。此外，增材制造在维修领域也具有市场，使用增材制造技术不仅能简化维修程序，还可实现传统工艺没办法实现的高还原度与制造材料原型匹配的功能。

  增材制造技术起源于 20 世纪 80 年代。当时，美国的科研人员正在研究照相雕塑及地貌成型技术，但在 20 世纪 80 年代以前，增材制造机的数量非常少，基本功能是用来打印珠宝、玩具、厨房用品等。在 20 世纪 80 年 代以后，随着在下游应用领域的不断渗透，增材制造技术才得以真正的发展和推广。

  无论是在全世界内还是我国市场内，增材制造的行业规模都呈现快速上涨的趋势。根据MarketsandMarket对外发布的研究报告显示，全球工业增材制造市场将从2018年的17.3亿美元增长到2023年的56.6亿美元，年复合增长率达到27.21%。增长因素主要有从开发原型到最终用途零件生产的增材制造演变、开发定制产品的复杂程度增加、工业增材制造材料市场的发展、政府对增材制造项目的投资以及制造效率的提高等。

  2018年，我国增材制造业总收入超过110亿元。随国家规划的出台，各地纷纷将增材制造作为未来发展新的增长点重点培育，并加速与信息网络技术、新材料技术、新设计理念加速融合，力争抢占未来科技和产业的制高点。预计到2020年，中国增材制造产业规模将达到240亿元，年均增速在30%以上。

  目前在中国增材制造业应用领域结构情况中，工业机械占比最高，占比为20%。其次为航天航空领域，占比为17%。排名第三的是汽车领域，占比为14%。其后分别为消费品/电子、医疗、科研、政府/军用以及建筑领域，占比分布为13%、12%、11%、6%和3%。伴随着中国增材制造技术的相应成熟，在航天航空，汽车等行业需求将持续增加。

  增材制造技术在航空航天领域中的应用主要在于关键零部件的生产。航空航天装备的关键零部件通常具有复杂的外形和内部结构，且工作环境特殊，而增材制造的工艺流程不受复杂成型的限制，因此能完成传统制造工艺难以承担的任务。2018年，全球增材制造在航空航天领域的应用市场规模达到9.3亿美元。

  增材制造技术在航空工业中主要使用在在钛合金、铝锂合金、超高强度钢，高温合金等材料领域。这些材料基本都是强度高，化学性质稳定，不易成型加工，传统加工工艺成本高昂的类型。例如在飞机零部件制造方面，由于零件的形状复杂，用传统方式制造成本很高，而3D技术有效地降低了飞机零部件的制造费用。波音公司已经广泛地利用增材制造技术，在2014年制造了超过2万2千种零部件，波音787梦幻飞机上有30个由增材制造技术制造的零件。

  增材制造技术在汽车领域中的应用最重要的包含汽车零部件打印、汽车个性化定制和电池电极打印三个方面。在汽车零部件设计方面，增材制造技术使得更具设计性且颠覆传统的零部件设计得以实现。增材制造的快速成型能够迅速将设计图转换为实物，减少了复杂零件开发的开模环节，并且精度比传统制造更高；其次，增材制造允许多种材料的选择，有助于汽车兼具轻量化、安全性和舒适性。在汽车个性化定制方面，使用增材制造技术打印汽车，可以依据客户的偏好和需求制造出独一无二的车型，实现整车个性化定制。2015年，全球增材制造汽车行业总规模达到4.8亿美元，预计到2020年将达到15亿美元。

  医药生物行业是目前增材制造技术扩张最为迅猛的行业。增材制造技术能够为医疗生物行业提供更完整的个性化解决方案，典型应用有3D手术预规划模型、手术导板、增材制造植入物，以及假肢、助听器等康复医疗器械。同时，生物增材制造技术将促进再生医学领域在人造活体组织与器官的研究，研究人员已经在利用生物增材制造技术培养人造器官方面取得了很大的进展。

  近年来医疗行业慢慢的变多地采用金属增材制造技术（直接金属激光烧结或电子束熔融）设计和制造医疗植入物。澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）、墨尔本医疗植入物公司Anatomics和英国医生联手，为一名61岁的英国患者实施了增材制造钛－聚合物胸骨植入手术，这也是全球首创。新型胸骨植入物能够比之前的纯钛植入物更好地帮助重建人体内的“坚硬与柔软组织”，病人在术后仅12天就能出院，并且恢复十分迅速。而增材制造技术用来制造骨科植入物，可以大大降低定制化、小批量植入物的制造成本，并可以制造出更多结构较为复杂的植入物。

  使用金属、塑料等非活体组织材料增材制造的定制化假肢、牙科、骨科植入物、助听器外壳等医疗器械都属于“初级阶梯”。而打印血管、软骨组织这类单一的活体组织属于“中级阶梯”。增材制造的人工肝脏、心脏等人工器官则属于“顶级阶梯”。无论是人造血管、软骨组织，还是肝脏组织、肾脏组织，其核心是特定类型细胞的分离（或定向诱导）及大规模扩增。而生物增材制造技术，在人工组织、器官培养过程更多承担了三维形状的构建，即让人体细胞按照预先设计好的形状来生长。因此人造器官、组织的发展更大程度上取决于生物技术的发展。

  根据毕马威对医疗器械行业的研究，医疗行业有望保持稳定增长，全球年度销售额预测以每年超过5%的速度增长，到2030年销售额将达到近8000亿美元。这反映出随着时下人们现代生活小习惯病日益普遍，对创新型新设备（如可穿戴设备）和服务（如健康数据）的需求持续增长，以及新兴市场（尤其是中国市场）的经济发展释放了的巨大潜能。2015年，全球医疗行业增材制造市场规模3.5亿美元，预计到2020年将达到7.6亿美元，复合增长率将超过15%。