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全球建筑3D打印市場規(guī)模2030年達(dá)到152.15億美元

2024年10月23日

建筑3D打印是一種使用增材制造技術(shù)，通過逐層疊加材料來直接構(gòu)建建筑物或建筑構(gòu)件的工藝。與傳統(tǒng)的建筑方式不同，它不需要模具或模板，而是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）生成的三維模型，將材料按預(yù)設(shè)路徑逐層堆疊，最終形成完整的建筑結(jié)構(gòu)。常用的材料包括混凝土、粘土、聚合物和復(fù)合材料等，且可以根據(jù)具體需求調(diào)整材料成分以增強(qiáng)強(qiáng)度、耐久性或環(huán)保性。

這種技術(shù)可以顯著提高建筑效率，通常在幾天或幾小時(shí)內(nèi)完成傳統(tǒng)方法可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的工作。它減少了材料浪費(fèi)，因?yàn)橹皇褂盟璧牟牧线M(jìn)行打印，避免了過度的切割和浪費(fèi)。此外，建筑3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜、非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，允許設(shè)計(jì)師突破傳統(tǒng)建造工藝的限制，創(chuàng)建出獨(dú)特的建筑形態(tài)。

資料來源：南京嘉翼精密機(jī)器制造股份有限公司及百諫方略整理研究，2024年

01 3D Printing

建筑3D打印行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

技術(shù)成熟度逐步提高，但仍處于前期階段

目前，建筑3D打印技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室和部分實(shí)際項(xiàng)目中得到應(yīng)用，但整體上仍處于發(fā)展初期。雖然一些企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)成功利用3D打印建造出房屋、橋梁等建筑結(jié)構(gòu)，但大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用還未完全實(shí)現(xiàn)。技術(shù)的成熟度在不同地區(qū)和領(lǐng)域間存在較大差異，尤其是在材料選擇、打印精度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面，仍有不少需要突破的技術(shù)難點(diǎn)。

規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善

建筑3D打印行業(yè)面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的缺失。各國的建筑規(guī)范大多是基于傳統(tǒng)施工方法制定的，而3D打印建筑與傳統(tǒng)建筑工藝在材料使用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震性和耐久性等方面存在較大差異。因此，監(jiān)管機(jī)構(gòu)和行業(yè)組織需要盡快制定并完善3D打印建筑的標(biāo)準(zhǔn)，以確保其安全性、質(zhì)量和合法性。這種標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的推進(jìn)將為建筑3D打印的廣泛應(yīng)用鋪平道路，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

商業(yè)化應(yīng)用正在加速

盡管技術(shù)仍在發(fā)展，建筑3D打印的商業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)開始加速。像中國的南京嘉翼、盈創(chuàng)建筑和杭州冠力，美國的ICON和Apis Cor Inc和歐洲的COBOD等公司已經(jīng)在多個(gè)國家完成了3D打印建筑項(xiàng)目，包括住宅、學(xué)校和公共基礎(chǔ)設(shè)施。這些項(xiàng)目展示了3D打印在降低施工成本、縮短建設(shè)周期和應(yīng)對(duì)住房危機(jī)方面的潛力。此外，政府和企業(yè)對(duì)綠色建筑的重視促使建筑3D打印成為可持續(xù)發(fā)展的重要方向，特別是在能源消耗、材料浪費(fèi)控制等方面。

3D Printing

建筑3D打印供應(yīng)鏈分析

建筑3D打印的原材料主要包含混凝土、復(fù)合材料、聚合物、粘土等。這些材料必須具備良好的流動(dòng)性、粘結(jié)性和強(qiáng)度，以確保打印過程中層與層之間的牢固結(jié)合，同時(shí)滿足建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性要求。

建筑3D打印產(chǎn)品主要包含：龍門式3D打印設(shè)備，機(jī)械臂式3D打印設(shè)備，桁架式3D打印設(shè)備，專用3D打印設(shè)備。

3D打印建筑下游客戶包括住宅開發(fā)商、政府、軍方、商業(yè)客戶和非營利組織，這些客戶需求多樣，推動(dòng)了3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的多元化發(fā)展。隨著技術(shù)成熟度的提高，建筑3D打印的市場潛力將進(jìn)一步釋放，吸引更多下游客戶參與。

資料來源：百諫方略（DIResearch）整理研究，2024年

3D Printing

全球及中國建筑3D打印市場規(guī)模分析

根據(jù)百諫方略（DIResearch）的深入調(diào)查研究，2024年全球建筑3D打印市場規(guī)模將達(dá)到16.46億美元，預(yù)計(jì)2030年達(dá)到152.15億美元，2025-2030年年均復(fù)合增長率（CAGR）為44.87%。其中，中國市場在過去幾年變化較快，2024年市場規(guī)模為3.27億美元，約占全球的19.87%；預(yù)計(jì)到2026年，中國市場將增長至9.19億美元，其中建筑3D打印設(shè)備市場規(guī)模為0.83億美元，占比9.05%，建筑3D打印原料市場規(guī)模達(dá)到2.03億美元，占比22.10%；3D設(shè)計(jì)及工程服務(wù)市場規(guī)模將達(dá)到6.33億美元，占比68.85%。展望未來。中國市場將持續(xù)保持增長，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到39.62億美元，2025-2030年年均復(fù)合增長率（CAGR）為51.55%。未來幾年全球經(jīng)濟(jì)存在極大程度的不穩(wěn)定性，本文的2024-2030年的預(yù)測數(shù)據(jù)是基于過去幾年的歷史發(fā)展。(i)預(yù)測期內(nèi)全球及中國的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及政治環(huán)境可望保持穩(wěn)定；及 (ii) 預(yù)測期內(nèi)行業(yè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素很可能會(huì)推動(dòng)全球及中國建筑3D打印及其相關(guān)產(chǎn)品市場的發(fā)展。

資料來源：Wohlers Associates、業(yè)內(nèi)專家采訪及百諫方略整理研究，2024年

3D Printing

全球建筑3D打印主要企業(yè)分析

資料來源：公司研究及百諫方略整理研究，2024年

南京嘉翼精密的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的打印，滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的需求，尤其是在曲線和復(fù)雜幾何形狀的構(gòu)建方面；同時(shí)形成了從規(guī)劃設(shè)計(jì)、研發(fā)裝備到生產(chǎn)打印材料、銷售構(gòu)品構(gòu)件的全產(chǎn)業(yè)鏈化；根據(jù)其發(fā)展戰(zhàn)略，嘉翼可能拓展到東南亞、中東等地區(qū)，特別是在快速城市化進(jìn)程中對(duì)建筑需求較大的國家和地區(qū)。南京嘉翼精密在推動(dòng)全球綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展方面有重大影響力。

盈創(chuàng)建筑科技是中國最早的建筑3D打印企業(yè)之一，采用特殊的可回收混合材料進(jìn)行建筑打印，能夠?qū)崿F(xiàn)整棟建筑的3D打印。盈創(chuàng)建筑科技的技術(shù)優(yōu)勢在于能夠大規(guī)模打印，并且節(jié)省了大量建筑材料和勞動(dòng)力。盈創(chuàng)建筑科技業(yè)務(wù)已擴(kuò)展到中東、歐洲和非洲，尤其在阿聯(lián)酋和沙特阿拉伯有重大項(xiàng)目。

杭州冠力智能科技有限公司是建筑增材智能制造全方案提供商和建材智能智慧型試驗(yàn)檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的科技型企業(yè)，總部位于杭州，在山西設(shè)有機(jī)加工基地，山東設(shè)有建筑3D打印基地。公司產(chǎn)品并遠(yuǎn)銷至美國、新加坡、澳大利亞、意大利、沙特、迪拜、馬來西亞等20余個(gè)海外國家和地區(qū)。

Apis Cor以開發(fā)全自動(dòng)建筑3D打印機(jī)而聞名，能夠在極短時(shí)間內(nèi)打印出完整的建筑結(jié)構(gòu)。他們的設(shè)備可以在現(xiàn)場直接進(jìn)行建筑打印，且適應(yīng)各種氣候條件。其技術(shù)以快速、精確和成本低廉為特點(diǎn)。Apis Cor主要市場包括北美和中東。公司積極尋求國際項(xiàng)目，在阿聯(lián)酋等地也有項(xiàng)目落地。

ICON專注于使用自主研發(fā)的“Vulcan” 3D打印機(jī)和專門的混合物料“Lavacrete”來建造住宅。他們的技術(shù)解決了在偏遠(yuǎn)或?yàn)?zāi)區(qū)快速建造經(jīng)濟(jì)適用房的需求。其打印系統(tǒng)高度模塊化，便于快速部署。ICON主要服務(wù)于美國市場，特別是在得克薩斯州和墨西哥，也在災(zāi)后重建領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。與NASA合作開發(fā)月球基地的3D打印建筑方案，進(jìn)一步拓展其技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

COBOD的3D打印機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)建筑規(guī)模靈活調(diào)整，打印高度可達(dá)到數(shù)層樓高。公司專注于通過可持續(xù)的建筑材料進(jìn)行3D打印，并致力于減少傳統(tǒng)建筑行業(yè)的碳排放。COBOD業(yè)務(wù)遍及歐洲、中東和非洲。與德國建筑公司、阿聯(lián)酋政府及埃及房地產(chǎn)商合作，進(jìn)行多項(xiàng)大型建筑項(xiàng)目。

XtreeE擅長通過3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜形狀和定制化功能，特別在橋梁、裝飾性建筑構(gòu)件和住宅建筑方面有技術(shù)領(lǐng)先性。其技術(shù)以精確的打印控制和高度定制化為特色。XtreeE主要服務(wù)歐洲市場，特別是法國和意大利市場。

Voxeljet是一家總部位于德國的全球工業(yè) 3D 打印解決方案領(lǐng)導(dǎo)者，尤其擅長建筑、制造和航空航天領(lǐng)域的大型復(fù)雜項(xiàng)目。Voxeljet 的技術(shù)支持創(chuàng)建高度定制和復(fù)雜的設(shè)計(jì)，這對(duì)建筑模型、原型和功能性建筑組件尤其有益。他們的打印機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 40 微米的分辨率，支持精確的建筑細(xì)節(jié)。Voxeljet主要服務(wù)于歐美市場，在中國和印度設(shè)有辦事處，該公司正在尋求擴(kuò)大中東地區(qū)影響力。

Constructions-3D專注于使用“粘土”和其他環(huán)保材料進(jìn)行建筑打印，提供可持續(xù)發(fā)展的解決方案。其3D打印設(shè)備以其便攜性和適應(yīng)性強(qiáng)而聞名，能夠在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行建筑打印。Constructions-3D主要服務(wù)歐洲市場，尤其在法國和意大利。公司逐漸向中東和非洲擴(kuò)展，專注于通過可持續(xù)建筑解決方案服務(wù)發(fā)展中地區(qū)。