1. Antecedentes del desarrollo: la industria de impresión 3D impulsada por políticas fortalece la innovación tecnológica
Mirando la escala global de la industria de impresión 3D, China ocupa el segundo lugar en la estructura regional de la industria global de impresión 3D, representando el 17% debido a que se encuentra en las primeras etapas de crecimiento y carece de tecnologías centrales y talento de vanguardia. China ha implementado una serie de medidas para promover el desarrollo de la industria de la impresión 3D. Las "Opiniones de orientación sobre la promoción de la reducción de pérdidas y la mejora de la eficiencia en el procesamiento de productos agrícolas en 2021" proponen el uso de nuevas tecnologías como la fabricación inteligente, la síntesis de biotecnología y la impresión 3D para integrar y ensamblar un lote de contenido de alta tecnología, ampliamente aplicable, y técnicas de procesamiento de productos agrícolas que ahorran recursos y equipos de apoyo para reducir el consumo de materiales y energía. Los “Puntos clave del trabajo agrícola, rural, científico, educativo, ambiental y energético en 2019”, publicados en 2019, proponen acelerar la investigación y el desarrollo de tecnologías agrícolas inteligentes como big data, computación en la nube e impresión 3D para formar independientes ventajas de la innovación en campos emergentes.
2. Estado de desarrollo actual: los campos de aplicación posteriores son muy variados y la escala del mercado de la industria continúa creciendo
El enriquecimiento continuo de las materias primas aguas arriba ha promovido en gran medida la expansión de los campos de aplicación de la industria de la impresión 3D y promovió la expansión de la industria desde el mercado de consumo hasta el mercado de fabricación de alta gama. Actualmente, los campos de aplicación de la industria de impresión 3D de China incluyen principalmente maquinaria de ingeniería, aeroespacial, automotriz, de consumo y electrónica, médica y dental, instituciones académicas, gubernamentales y militares, construcción y otros. En maquinaria de ingeniería, la escala del mercado se ha ampliado aún más. Las estadísticas muestran una clara tendencia al alza en la escala del mercado de la industria de impresión 3D de China. La escala del mercado fue de solo 9.8 millones de RMB en 2017 y, para 2021, la escala del mercado de impresión 3D alcanzó los 26.5 millones de RMB, un aumento de 16.7 millones de RMB. Se espera que mantenga una tendencia de crecimiento en 2022, con una escala de mercado que alcance los 34.45 millones de RMB.
3. Panorama empresarial: los ingresos empresariales están aumentando y la inversión en I + D se está fortaleciendo
En cuanto a la distribución de los niveles de competencia empresarial, Bright Laser Technologies y Shining 3D Tech se encuentran en el segundo nivel, con ingresos operativos que superan los 500 millones de RMB. En los tres primeros trimestres de 2022, los ingresos operativos totales de Bright fueron de 520 millones de RMB, y los ingresos comerciales principales de Shining 3D alcanzaron los 548 millones de RMB. Bright es una empresa de alta tecnología que se especializa en la fabricación aditiva de metales industriales. Su principal ingreso operativo está en los productos de la industria 3D, y su inversión en I+D también muestra una tendencia creciente. Para 2021, la inversión en I+D de la empresa alcanzó los 114 millones de RMB, lo que representa el 20.69 % de los ingresos operativos totales. Shining 3D es una empresa de innovación tecnológica que se especializa en software digital 3D de alta precisión y tecnología de hardware basada en visión artificial. La impresión 3D es uno de sus productos y, en 2021, los ingresos operativos del producto de impresión 3D representaron alrededor del 8 % de los ingresos operativos totales. La inversión en I+D de la empresa fue de 144 millones de RMB, lo que representa el 25.37 % de los ingresos operativos totales.
4. Tendencias de desarrollo: los campos de aplicación de la industria 3D continúan expandiéndose y el desarrollo sostenible es una prioridad principal para la industria.
En el futuro, la industria mundial de la impresión 3D seguirá experimentando un gran crecimiento. A medida que China continúa superando las barreras tecnológicas, la industria seguirá creciendo y entrará en un período de industrialización a gran escala. Existe una fuerte demanda de impresión 3D de metal en las industrias aeroespacial, automotriz, marina, nuclear y de equipos médicos, y el final de la aplicación muestra una tendencia de rápida expansión. A medida que el país otorga gradualmente importancia a la protección del medio ambiente, el desarrollo de la industria está cambiando gradualmente para cumplir con las tendencias políticas. Los ingenieros y diseñadores repensarán el diseño a lo largo de todo el ciclo de vida del producto para lograr la integración de la estructura de las piezas, reducir el consumo y desperdicio de material mediante la producción de piezas ligeras con formas geométricas complejas, reducir aún más el peso de los vehículos y aeronaves, mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de energía. Además, a medida que más y más fabricantes transfieran archivos digitales para la producción local en lugar de entregar productos a través del transporte desde lugares distantes, el transporte se reducirá considerablemente, lo que reducirá aún más los costos, el consumo de energía, los desechos y las emisiones.
Palabras clave: impresión 3D; Campos de aplicación; panorama empresarial; Tendencias de desarrollo
1. Antecedentes del desarrollo: la industria de impresión 3D impulsada por políticas fortalece la innovación tecnológica
Al observar la escala global de la industria de la impresión 3D, la escala del mercado de la impresión 3D global alcanzó los 15.244 mil millones de dólares en 2021. Estados Unidos representó el 40% de la participación global, lo que la convierte en la principal área de concentración de las empresas de impresión 3D actuales. La industria de impresión 3D de China se encuentra en las primeras etapas de crecimiento, y la falta de tecnologías centrales relacionadas y talento de vanguardia restringe severamente el desarrollo de la industria de impresión 3D actual de China. China ocupa el segundo lugar en la estructura regional de la industria mundial de impresión 3D en términos de participación de mercado, con un 17 %.
Bajo la ola de la fabricación digital global, los robots inteligentes, la inteligencia artificial y la tecnología de impresión 3D se desarrollan continuamente. Aunque la tecnología de impresión 3D de China tiene algunas deficiencias y la industria aún es inmadura, ha demostrado sus ventajas únicas en el diseño de productos, la producción de productos complejos y especiales y los servicios personalizados. Por lo tanto, China reconoce plenamente el profundo impacto de la fabricación inteligente y la fabricación digital en el país, acelera el desarrollo de la industria de la impresión 3D y promueve la transformación de China de una "potencia de fabricación" a una "potencia de fabricación". Las "Opiniones de orientación sobre la promoción de la reducción de pérdidas y la mejora de la eficiencia en el procesamiento de productos agrícolas en 2021" propusieron el uso de nuevas tecnologías como la fabricación inteligente, la síntesis de biotecnología y la impresión 3D para integrar y ensamblar un lote de contenido de alta tecnología, ampliamente aplicable, y técnicas de procesamiento de productos agrícolas que ahorran recursos y equipos de apoyo para reducir el consumo de materiales y energía. En el “Plan General para el Programa Piloto Integral de Shanghái para la Expansión de la Apertura de la Industria de Servicios”, el gobierno chino fortalece la función de las bases nacionales de exportación de servicios digitales. Fomenta el desarrollo de industrias líderes como circuitos integrados, cultura digital, inteligencia artificial y seguridad de la información. También presenta activamente campos emergentes como la impresión 3D y big data y acelera la concentración de un grupo de empresas de servicios digitales con influencia global. Los "Puntos clave del trabajo agrícola, rural, científico, educativo, ambiental y energético en 2019", publicados en 2019, propusieron acelerar la investigación y el desarrollo de tecnologías agrícolas inteligentes como big data, computación en la nube e impresión 3D para formar independientes. ventajas de la innovación en campos emergentes.
2. Estado de desarrollo actual: los campos de aplicación posteriores son muy variados y la escala del mercado de la industria continúa creciendo
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, es un tipo de tecnología de creación rápida de prototipos que utiliza archivos de modelos digitales para construir objetos a través de la impresión capa por capa utilizando materiales que se pueden unir, como metal en polvo o plástico. Al observar la cadena industrial de la industria de la impresión 3D, la industria ascendente incluye principalmente materias primas, hardware central, herramientas auxiliares, etc. la industria intermedia incluye principalmente fabricantes de equipos y proveedores de servicios de impresión 3D; la industria downstream se aplica principalmente a la fabricación de maquinaria, aeroespacial, automotriz, médica, educativa, militar, cultural, etc., con aplicaciones especiales que incluyen biotecnología, alimentos, arquitectura e impresión de retratos, entre otras.
Los materiales de impresión 3D son un componente intermedio que respalda la industria de la impresión 3D. Según las estadísticas, los materiales de impresión 3D se dividen principalmente en materiales metálicos y no metálicos. Los materiales metálicos son principalmente polvo, mientras que las aplicaciones no metálicas son relativamente extensas, incluidos los plásticos de ingeniería, las resinas fotosensibles, el caucho sintético, la cerámica y otros materiales no metálicos. Los plásticos de ingeniería son los materiales de impresión 3D más utilizados con características como resistencia al impacto, resistencia al calor y resistencia al envejecimiento. La resina fotosensible líquida tiene una tasa de curado rápido, resistencia a altas temperaturas y fotosensibilidad, lo que la hace ampliamente utilizada para producir piezas de alta precisión. El caucho sintético tiene buena resistencia a la tracción y es principalmente adecuado para equipos médicos, interiores de automóviles y otros campos. La cerámica tiene buena estabilidad química y fuerte resistencia a la corrosión y se usa ampliamente en las industrias aeroespacial y biotecnológica.
Con el enriquecimiento continuo de las materias primas aguas arriba, la industria de la impresión 3D ha ampliado enormemente sus áreas de aplicación, promoviendo su expansión de los mercados de consumo a los de fabricación de alta gama. Actualmente, las áreas de aplicación de la industria de impresión 3D de China incluyen principalmente maquinaria de ingeniería, aeroespacial, automotriz, electrónica de consumo, médica y dental, instituciones académicas, gubernamentales y militares, construcción y otras. En maquinaria de ingeniería, la aplicación de la tecnología de impresión 3D incluye principalmente la tecnología de fabricación aditiva, la integración con la tecnología CNC y el cambio del patrón de fabricación de maquinaria, lo que desempeña un papel importante en la mejora de la eficiencia general de la producción y la reducción de los costos de producción. En la industria aeroespacial, la tecnología de impresión 3D puede fabricar rápidamente piezas complejas y reparar las existentes. La tecnología de impresión 3D se puede aplicar al desarrollo del diseño exterior de automóviles en el campo de la automoción. Puede imprimir modelos rápidamente y producir rápidamente piezas de formas complejas y componentes personalizados en pequeños lotes.
El desarrollo de la tecnología de impresión 3D se ha mejorado continuamente bajo la influencia de las políticas, junto con el rápido desarrollo de las industrias transformadoras, lo que ha dado como resultado un aumento en la demanda de equipos de impresión 3D y una mayor expansión del tamaño del mercado de la industria. Según las estadísticas, el tamaño del mercado de la industria de impresión 3D de China ha mostrado una clara tendencia al alza. En 2017, el tamaño del mercado era de solo 9.8 millones de RMB, pero para 2021, el tamaño del mercado de impresión 3D había alcanzado los 26.5 millones de RMB, un aumento de 16.7 millones de RMB. Se espera que crezca en 2022 y se espera que el tamaño del mercado alcance los 34.45 millones de RMB. En términos de ingresos en los campos subdivididos en 2021, los ingresos de los equipos de impresión 3D representaron más del 50 %, ocupando el primer lugar. Se puede ver que el equipo es la parte principal de la industria de la impresión 3D. En segundo lugar, los ingresos por servicios de impresión 3D representaron el 21 % y los ingresos por materiales representaron el 16 %.
Con la continua promoción y popularización de la tecnología de impresión 3D, las ventas de dispositivos de impresión 3D para consumo personal están creciendo rápidamente. Según los datos de la Aduana de China, la cantidad de impresoras 3D exportadas desde China en 2021 fue de 2.873 millones de unidades, un aumento del 13 % en comparación con 2020; el volumen de exportación en los tres primeros trimestres de 2022 fue de 1.452 millones de unidades, un aumento del 25 % en comparación con el mismo período de 2021. Al observar los datos de los últimos años, la cantidad de impresoras 3D exportadas desde China ha ido en constante aumento. De 2017 a 2020, el volumen de exportación aumentó de 656,000 unidades a 2.539 millones de unidades. A medida que la base sigue creciendo, la tasa de crecimiento disminuyó del 85 % en 2017 al 42 % en 2019 y luego aumentó al 77 % en 2020.
Con el apoyo continuo de las políticas nacionales, la industria de la impresión 3D ha logrado un desarrollo sostenido, lo que ha promovido el aumento de las solicitudes de patentes en la industria de la impresión 3D. En cuanto a la cantidad de solicitudes de patentes de impresión 3D de 2017 a 2020, la cantidad de solicitudes de patentes de impresión 3D en China siguió aumentando, de 5,718 en 2017 a 7,501 en 2020. Sin embargo, la cantidad de solicitudes de patentes disminuyó gradualmente en 2021, llegando a 6,618 , una disminución del 12% en comparación con 2020. En 2022, el número de solicitudes de patentes también tuvo una tendencia a la baja, con un total de 3,597, una disminución de 3,021 en comparación con todo el año 2021.
Nota: Los datos de 2022 son hasta el 7 de diciembre de 2022.
3. Panorama empresarial: los ingresos empresariales están aumentando y la inversión en I + D se está fortaleciendo
En 2021, había 50 empresas en la industria china de impresión 3D con ingresos anuales superiores a 100 millones de RMB. Los ingresos anuales totales de estas 50 empresas fueron de unos 11 32 millones de RMB, en comparación con solo 100 empresas con ingresos superiores a los 2020 millones de RMB en 56, un aumento del 3 % interanual. Con respecto a la distribución de los niveles de competencia entre empresas, la tecnología Creality 1D y la tecnología Anycubic se encuentran en el primer nivel, con ingresos anuales que superan los mil millones de RMB. El segundo nivel incluye Bright Laser Technologies, Shining 3D Tech y UnionTech 3D, con ingresos anuales que superan los 500 millones de RMB. El tercer nivel incluye Esun Industrial y Goldstone 3D Printing Technology, con ingresos anuales que superan los 200 millones de RMB. Se puede observar que la diferencia de ingresos entre las principales empresas y el segundo y tercer nivel no es significativa. Vilory Advanced Materials Technology y Aurora Technology se encuentran en el cuarto nivel, con ingresos anuales que superan los 50 millones de RMB.
Bright es una empresa de alta tecnología centrada en la fabricación aditiva de metal de grado industrial y está a la vanguardia del campo de la fabricación aditiva de metal tanto a nivel nacional como internacional. La compañía lleva a cabo investigación y desarrollo, producción y venta de equipos de impresión 3D de metal, productos personalizados y materias primas de impresión 3D de metal en toda la cadena de la industria de fabricación de aditivos de metal. También proporciona a los clientes diseño y desarrollo de procesos de impresión 3D de metal y servicios técnicos relacionados. En cuanto a los ingresos totales de la empresa de 2017 a 2021, los ingresos de Bright aumentaron de 220 millones de RMB en 2017 a 552 millones de RMB en 2021. En los tres primeros trimestres de 2022, los ingresos totales de la empresa fueron de 520 millones de RMB. Shining 3D Tech es una empresa de innovación tecnológica que se centra en la tecnología de hardware y software digital 3D de alta precisión basada en la visión artificial. Principalmente investiga, desarrolla, produce y vende equipos y software de digitalización dental y escaneo 3D profesional. Los ingresos totales de Shining 3D Tech tuvieron una tendencia ascendente de 2017 a 2021. Sin embargo, debido al impacto de la pandemia de COVID-19, los ingresos comerciales principales disminuyeron en 2020 pero aumentaron gradualmente a 567 millones de RMB en 2021. En el primer tres cuartos de 2022, los principales ingresos comerciales de la compañía alcanzaron los 548 millones de RMB. En términos de impresión 3D, las impresoras dentales 3D son productos digitales desarrollados de forma independiente por la empresa, y sus ingresos disminuyeron de 190 millones de RMB en 2019 a 46 millones de RMB en 2021.
En cuanto al margen de beneficio bruto de las empresas, Bright y Shining 3D han mostrado una tendencia general al alza en el margen de beneficio bruto. Entre ellos, el margen de beneficio bruto de Bright aumentó de 2017 a 2020, alcanzando su punto más alto en los últimos años con un 52.72 % en 2020 antes de disminuir gradualmente al 48.23 % en 2021. El margen de beneficio bruto de Shining 3D disminuyó del 51.98 % en 2018 al 49.17 % en 2019 y aumentó gradualmente. Para 2021, el margen de beneficio bruto de Shining 3D había aumentado al 59.87 %, un aumento del 10.20 % con respecto a 2020.
En cuanto a la inversión en I + D de las empresas, Bright se adhiere a la dirección estratégica de integración de la industria, la academia y la investigación y actualmente tiene ventajas significativas en múltiples áreas de competencia. Desde 2017 hasta 2021, la inversión en I+D de Bright ha estado en un estado de crecimiento continuo. En 2021, la inversión en I+D de la empresa alcanzó los 114 millones de RMB, lo que representa el 20.69 % de sus ingresos totales. Shining 3D puede mejorar la extensibilidad y la estabilidad de los equipos de impresión 3D a través de la investigación y el desarrollo independientes, lo que conduce a la mejora de las capacidades de I+D posteriores y facilita el acoplamiento de materias primas y software ascendentes y descendentes como actualizaciones de software y productos. Su inversión en I+D disminuyó en 2020 debido al impacto de la pandemia, pero aumentó a 144 millones de RMB en 2021, lo que representa el 25.37 % de sus ingresos totales.
4. Tendencias de desarrollo: los campos de aplicación de la industria 3D continúan expandiéndose y el desarrollo sostenible es una prioridad principal para la industria.
4.1 La demanda sigue creciendo y el potencial de desarrollo futuro de la industria de la impresión 3D es enorme
Como todos sabemos, la innovación tecnológica es vital en el desarrollo de varias industrias, incluida la industria de la impresión 3D. Con el desarrollo global y la promoción de la tecnología 3D, la demanda de materiales de impresión 3D sigue aumentando. La naturaleza única de la tecnología de impresión 3D y su dependencia de los materiales ha llevado a un número cada vez mayor de participantes en el mercado de la industria de materiales de impresión 3D y a un aumento de las ganancias de la industria. Se espera que las barreras tecnológicas para los materiales de impresión 3D aumenten aún más, lo que indica que la industria aún necesita aumentar la inversión en investigación y desarrollo para expandir las áreas de aplicación de la impresión 3D. Se espera que la industria global de impresión 3D continúe creciendo rápidamente en la próxima década, y la industria de China continuará creciendo y entrará en una fase de industrialización a gran escala a medida que supera continuamente las barreras tecnológicas. Existe una fuerte demanda de impresión 3D de metal en industrias como la aeroespacial, automotriz, marítima, nuclear y de equipos médicos, y el final de la aplicación muestra una tendencia de rápida expansión. En el futuro, la aplicación de la tecnología de impresión 3D pasará de los modelos conceptuales simples a la fabricación directa de piezas funcionales, y el potencial de desarrollo de la industria es enorme.
4.2 La producción sostenible es una dirección de desarrollo importante para la industria de la impresión 3D
El país ha otorgado gradualmente gran importancia a la protección del medio ambiente en los últimos años, y la industria ha cambiado gradualmente para cumplir con la tendencia política. Anteriormente, los procesos de fabricación tradicionales rara vez consideraban los problemas ambientales durante el diseño, y alrededor de un tercio de las emisiones de carbono estaban relacionadas con la producción y la logística del producto. Sin embargo, la impresión 3D puede reducir efectivamente los desechos, el dióxido de carbono y otras emisiones que produce la industria manufacturera. Junto con el lanzamiento actual de peso ligero, es beneficioso para aplicar la industria 3D en áreas como automóviles y aeronaves. Los ingenieros y diseñadores repensarán el diseño a lo largo de todo el ciclo de vida del producto para lograr la integración estructural de las piezas. Al producir piezas livianas con geometrías complejas, pueden reducir el consumo y el desperdicio de materiales, reducir el peso de los vehículos y aeronaves, mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de energía. Además, a medida que más y más fabricantes transmitan archivos digitales para la producción local en lugar de entregar productos a través del transporte de larga distancia, el transporte se reducirá considerablemente, lo que reducirá aún más los costos, el consumo de energía, los desechos y las emisiones.
Fuente de Grupo de investigación de inteligencia (chyxx.com)
