2020年中国建筑3D打印行业市场现状分析,3D打印建造发展潜力巨大「图」

一、建筑3D打印工艺流程分析

3D打印技术是上世纪80年代开始兴起的一种快速成型新制造技术,是一种以数字模型文件为基础,运用计算机自动控制技术,将打印材料通过逐层打印的方式构造物体,最终把计算机上的蓝图变成实物。其具有数字化、智能化、机械自动化等特点。

建筑3D打印其本质上是综合利用管理、材料、计算机与机械等工程技术的特定组合完成工程建造的技术。在建筑功能化、结构造型复杂化、规模扩大化的建筑要求下,传统的施工技术和方法是难以满足和实现的。与传统建筑业相比,3D打印技术可采用工业化的生产方式,大大减少了劳动力的投入,降低了建造成本,提高了效率,缩短了生产建设周期,同时在建造过程中防止了环境的大面积破坏。

建筑3D打印工艺流程

建筑3D打印工艺流程

资料来源:公开资料整理

二、中国建筑3D打印产业市场现状分析

近年来,我国3D打印产业发展迅速,广泛应用于工业制造、艺术创作、建筑设计、航空航天、生物工程等多个领域的新兴技术。据统计,截至2019年我国3D打印产业规模达到157.5亿元,同比增长31.1%;预计2020年我国3D打印产业规模将达到208亿元。

2017-2020年中国3D打印产业规模及增速

2017-2020年中国3D打印产业规模及增速

资料来源:公开资料整理

从下游应用行业来看,目前工业中使用3D打印最多的行业是汽车工业,占比为16.4%。消费领域/电子领域和航空航天则紧随其后,分别为15.4%和14.7%。其中建筑建材行业在3D打印下游应用中占比4.7%。

2020年中国3D打印下游应用行业

2020年中国3D打印下游应用行业

资料来源:公开资料整理

混凝土作为最大宗的建筑材料,为国计民生作出卓越贡献,然而混凝土在生产和使用过程中产生的高污染、高能耗已成为传统混凝土技术发展的重大阻碍。源于上世纪80年代的3D打印技术颠覆了传统生产模式,被誉为“第三次工业革命”的代表。

3D打印过程为增材制造,成型无需模板、绿色环保、灵活高效,为混凝土可持续发展提供了新的方向。3D打印混凝土自被报道以来,便引起了广泛关注和专利申请热情,继2013年由国外“D-Shape”打印出首栋建筑后。中国于2014年成功利用3D打印技术建造了混凝土建筑,国内3D打印混凝土技术专利的申请于2017-2020年大幅上升,截至2020年我国3D打印混凝土专利公开量为34件,申请量为30件。

2014-2020年我国3D打印混凝土专利公开与申请量

2014-2020年我国3D打印混凝土专利公开与申请量

资料来源:佰腾网,华经产业研究院整理

从我国3D打印混凝土行业申请人专利量排名来看,前十名申请量中高校占5位,公司也占5位,均为国内水泥混凝土领域科研实力雄厚和施工技术先进的单位。其中河北工业大学以申请量9件排第一,河北大学于2019年10月13日按赵州桥1:2的缩尺打印后现场装配组装成混凝土3D打印石拱桥,并对相关3D打印混凝土材料进行专利布局。

中国3D打印混凝土行业申请人专利量Top10

中国3D打印混凝土行业申请人专利量Top10

注:数据统计截止到2021年3月29日。

资料来源:佰腾网,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国3D打印行业市场调研及行业投资策略研究报告

三、中国建筑3D打印技术应用进展分析

目前,在世界范围内建筑3D打印行业还处于探索和培育阶段,主要开展3D打印材料、设备等研发和小型构件的打印试验,采用3D打印技术建造大型基础设施和建筑的工程项目还很少,致力于建筑3D打印技术的企业数量和规模尚待增加。作为一个具有巨大发展前景的新兴行业,建筑3D打印行业需要国家政策的大力支持、基础研究的突破,也需要各企业的共同努力。

建筑3D打印技术应用进展

建筑3D打印技术应用进展

资料来源:华经产业研究院发布的《》

四、建筑3D打印技术展望

3D打印在建筑行业的应用有很多优点:较低的成本。打印建筑构件可有效避免材料存储成本,也可充分利用建筑垃圾等,形成资源循环利用;3D打印建筑工期短,所需的劳动力少,劳工成本低。塑形能力强,适合异形混凝土构件的建造,可以实现中空、镂空制作,实现传统技术无法实现的形状。环保性强。构件提前预制,建筑安装工程产生的建筑垃圾和灰尘等比传统方法少。

3D打印技术是一个多学科跨界融合的技术体系,包括建筑模型的数字化、结构设计、混凝土材料、适应建筑大体量特点的智能打印系统、混凝土体内或体外钢筋增强、整体打印或打印构件部品装配式建造技术等,其复杂性不言而喻。3D打印建造的研究和应用推进,将加快我国工程建设的装配化、机械化、智能化和绿色化为特征的建筑产业现代化的发展步伐,助推我国经济转型升级。虽然目前在实体建造的相关基础性研究和工程应用中也略显不足,但3D打印建造发展潜力巨大。人们亟需明确其发展方向,理清其发展思路,制定其发展战略。3D打印机技术虽然是一个新技术,但是它在继承传统的3D打印机技术以及工艺的基础上也有相应新的要求。建筑3D打印拥有广阔的应用前景。

华经产业研究院对中国建筑3D打印行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国建筑行业发展监测及投资战略规划研究报告》。

责任编辑:王亚伟_HN343
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张鑫

华经产业研究院资深行业分析师,专注机械行业研究,对产业发展趋势及技术方向有深刻的认知。联系电话:18301089170 微信号:HJ-Analyst888

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