2021年3D打印市場備受關注，在應用繼續深化和取得重要成就的同時，也涌現出了一批新材料，用戶對3D打印的認知更加深刻，正在更進一步探索這項技術可能帶來的新增長點。國內3D打印服務市場增長明顯，用戶相比以前更加關注國產設備，國內增材制造商的營收水平再上一個臺階。

GE 3D打印燃油噴嘴制造數量突破10萬件

2021年8月，GE航空發布消息稱，其位于奧本的增材制造工廠已發貨第100000個3D打印的燃油噴嘴，這是該公司和3D打印行業的重要里程碑。奧本工廠于2015年開始生產3D打印的燃油噴嘴，是業內第一個使用增材制造技術生產飛機發動機零件的大規模制造工廠。

這款知名的3D打印燃油噴嘴最初專為LEAP發動機開發和制造，根據發動機版本的不同，每臺發動機上安裝有18或19個燃油噴嘴。基于3D打印帶來的制造優勢，新設計的燃油噴嘴將原來的20個部件變成了一個精密整體，并與其它組件通過釬焊連接，噴氣燃料通過噴嘴內部的復雜流道實現自身冷卻。最終，新噴嘴重量比上一代減輕了25%，耐用度提高了5倍，成本效益上升了30%。

連續纖維+熱塑性塑料，空客正在開發代替鈦合金的3D打印高強復合材料支架

空客A350 XWB支架連接器多年來一直采用鈦合金3D打印制造，2021年，先進制造商Arris Composites表示正在與空客合作研究3D打印復合材料支架代替鈦合金的可能性。一架商用飛機每減輕一公斤重量，就可以在其使用壽命期間減少25噸CO2排放，復合材料在性能可靠的情況下無疑會進一步推動輕量化的發展。

Arris Composites公司開發了一種稱為Additive Molding的技術，通過在熱塑性樹脂中精確排列連續纖維，獲得了具有無與倫比機械性能的下一代復合材料及成熟的大批量成型方法，這些產品具有高度集成性，所制造的產品比金屬更堅固、更輕。

GE公司發現采用金屬3D打印代替鑄造，成本更加經濟

大多數制造商都難以在支付了鑄模費用的情況下，放棄使用鑄造而選擇金屬3D打印，主觀上的成本考量都不會將兩者相提并論。然而，GE Aviation（GE航空）和GE Additive（GE增材）的合作證明，金屬增材制造可以與傳統鑄件的價格持平。其成功制造的四個3D打印部件將削減多達35％的成本，這足以讓管理部門淘汰舊的鑄模。

同樣重要的是，GE Additive的工程師從識別目標零件到3D打印最終原型，總用時僅10個月，而使用鑄造工藝生產這些零件則需要12到18個月甚至更長時間。GE Aviation的增材制造部門負責人表示，這是他們第一次發現金屬3D打印比鑄造還要便宜，即便在有外部供應商報價的情況下，金屬3D打印仍然具有成本優勢。與以往利用零件合并來減少組裝從而降低大量成本不同，此次3D打印的零件完全基于鑄造模型，沒有任何的設計更改。這一發現讓GE Aviation著手尋找其他發動機上更多的零件，并采用金屬3D打印來降低成本。

航空制造3D打印專家王向明當選2021年中國工程院院士

11月18日，中國工程院公布2021年新增院士，中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所項目總設計師、3D打印專家王向明成功當選。

公開資料顯示，王向明院士現任航空工業集團沈陽飛機設計研究所項目總設計師、“鶻鷹”飛機常務副總設計師、航空工業集團增材制造首席專家、創新結構國防原“973”技術首席、飛行器新概念結構航空科技重點實驗室主任、遼寧省增材制造共性技術創新中心主任、某部先進制造技術專業組增材制造責任專家。在航空制造領域，王向明院士著重于如何實現創新設計、確保使用安全，解決3D打印面臨的“會用、敢用”的問題。

粘結劑噴射金屬3D打印技術市場格局發生重大轉變

2021年，Desktop Metal相繼收購多家公司，尤其對Exone、Meta Additive的收購改變了粘結劑噴射金屬3D打印技術的市場格局，Desktop Metal因此成為該領域的巨無霸企業，對Aidro的收購則推動其將該技術深入應用到能源和航空航天領域液壓元件的3D打印制造。

2021年10月，噴墨技術專家理光宣布推出粘結劑噴射金屬3D打印機。

待HP和GE Additive的同類型設備正式上市，將形成粘結劑噴射金屬3D打印技術領域三家鼎立的局面。

汽車制造商開始將粘結劑噴射金屬3D打印技術納入生產體系

2021年6月，德國汽車制造商大眾汽車宣布計劃在其位于德國沃爾夫斯堡的主要工廠使用粘結劑噴射金屬3D打印技術制造組件。該公司擴大了與3D打印機制造商惠普的合作伙伴關系，并與工業制造公司西門子建立了軟件合作，將該技術引入工廠，旨在降低成本并提高制造過程的生產力。據報道，這是第一家在其生產過程中使用該技術的汽車制造商。

同月，ExOne宣布其服務中心已交付超200萬件粘結劑噴射金屬3D打印零件，其中包括汽車部件服務。ExOne與福特汽車公司已合作多年，雙方共同致力于粘結劑噴射金屬3D打印技術的批量化應用。

12月，Desktop Metal從一家德國主要汽車制造商那里獲得了價值790萬美元的粘結劑噴射增材制造系統訂單，用于大規模生產汽車動力總成部件。考慮到寶馬是Desktop Metal通過BMW iVentures的首批投資者之一，大眾汽車正在積極與惠普合作，而戴姆勒奔馳已經與EOS合作多年，外媒猜測這家德國汽車制造商是寶馬。

黑石開始使用3D打印技術批量生產鋰離子電池，目標電動汽車領域

為了進軍電動汽車市場，專注于電池技術的瑞士投資公司Blackstone Resources于2019年成立了自己的德國研發子公司黑石科技，并投入巨資研發下一代電池技術。該公司已獲得的3D打印技術專利可生產各種不同外形的電池，并于2021年宣布開始批量生產3D打印電池。據3D打印技術參考了解，電動汽車領域是其主要目標市場。

黑石科技3D打印的鋰離子電池

該公司目前正在開發的最有前途的技術就是其專有的3D打印技術，這是一項獨特的專利技術，可用于生產液體電解質電池和鋰離子固態電池，具備將電池能量密度加倍并將鋰離子電池制造成本降低一半的潛力。黑石公司在過去兩年中一直在開發和完善其鋰離子電池3D打印技術，如今推出了其首個大規模生產設施。

國內3D打印服務商批量購買裝備，國產設備商營收大幅增長

·云鑄三維一次性采購鉑力特六臺金屬增材制造設備

據鉑力特12月消息，國內綜合性的3D打印應用解決方案服務商上海云鑄三維于日前一次性采購六臺BLT金屬增材制造設備，目前已穩定運行8000余小時。

·未來工場簽訂30臺漢邦科技HBD-350T金屬3D打印中型裝備

大型規模化數字制造服務商未來工場已有近千臺非金屬3D打印設備、傳統加工裝備及檢測檢驗設備，為滿足客戶對金屬3D打印服務的需求，2021年12月，未來工場簽訂30臺漢邦科技HBD-350T金屬3D打印中型裝備。雙方共同致力于推進生產制造的數字化、小批量的規模化，通過雙方優勢結合，快速引領制造業的升級。

·峻宸集團引入多款工業級FDM/FFF 3D打印設備

2021年8月，上海遠鑄智能技術有限公司成功向上海峻宸集團交付一批工業FDM/FFF 3D打印設備，此次合作意味著峻宸集團將3D打印服務能力擴充到了工業FDM/FFF領域，可以提供更具功能性的3D打印部件制作加工能力，也意味著遠鑄智能推動將工業FDM/FF技術應用于中國的手板市場方面又邁出了堅實一步。

·國內造車新勢力標配，Raise3D收獲特斯拉、小鵬、威馬等訂單

2021年8月，Raise3D向特斯拉（上海）有限公司交付E2款3D打印機，加上今年早些時期的小鵬汽車和威馬汽車分別購置的Pro2 Plus大尺寸3D打印機，如今專業級3D打印機已經成為造車新勢力的標配和首選。除了造車新勢力，2021年Raise3D在國內還收獲了一汽大眾、豐田、上汽、奇瑞捷豹路虎以及Tier1的泛亞、寧德時代等公司的訂單。

·南京鋮聯交付第500臺金屬3D打印機，致力于齒科行業應用

2021年12月，南京鋮聯安裝交付了第500臺金屬3D打印機，該公司致力于齒科3D打印應用，其裝備銷量也代表了國內齒科行業3D打印制造的現狀。目前，華南地區多家頭部義齒企業均是南京鋮聯的客戶。

·威斯坦工業級SLA裝備單日出貨100臺

2021年11月，威斯坦獲得500臺的有效SLA工業級3D打印機訂單，月出貨量也高達500臺。而在12月27日，該公司單日出貨量達到100臺，刷新該公司最高紀錄。威斯坦日前推出了免設備租金、押金、包售后，用戶只需支付材料費的經營模式，極大改變了光固化3D打印服務市場的現狀，也表現出該領域競爭激烈程度，但從側面也反映出市場對技術的需求呈現井噴式的增長。

·易加三維年訂單超2億元

2021年，易加三維厚積薄發，營業收入取得長足進步，大尺寸金屬打印機得到市場廣泛驗證認可。同時，公司積極布局國際市場，目前已在歐美、東南亞、日韓等40多個國家和地區的相應領域均有落地應用，發展前景良好。

·華曙高科單月訂單超40臺，價值1億元

華曙高科在2021年11月創下有史以來最高的月營業額，包括40余臺設備、材料、服務及其他產品在內的銷售金額達到1億元人民幣。該公司并未公開具體的交易信息，但表示是歸功于“整個產品組合的增長”，其中金屬相關產品推動了超過 60% 的需求，涉及航空航天、運輸、醫療、模具和加工服務等多個領域。

新材料與打印工藝不斷創新，民營航天加大3D打印技術應用步伐

2021年2月5日，零壹空間科技集團有限公司自主研發的OS-X6B新型智能亞軌道火箭暨“重慶兩江之星”在西北某發射場成功發射，試驗載荷成功分離，全程飛行正常。該枚火箭為零壹空間OS-X系列商業火箭，是為航空航天技術驗證量身打造的專用飛行試驗平臺，OS-X6B火箭首次采用3D打印姿控動力系統產品飛行。

2021年4月23日，空天引擎自主研發的“炎馭一號甲”液氧煤油發動機圓滿完成協調性熱試車，中國航天報進行了報道。“炎馭一號”系列發動機核心部件推力室、燃氣發生器等均采用3D打印工藝路線，設計靈活性大幅提高，制造效率顯著提升，大幅度降低了小型泵壓式火箭發動機的研制周期和成本。

總結：2021年，3D打印技術在更加廣泛的范圍內獲得應用，一批新的材料和打印工藝獲得突破，一批創新設計產生了深遠影響，應用端開始更深入的探索該技術對自身產生的影響并試圖再進一步。航空航天應用方面仍舊表現突出，民營航天極大受益于該技術所帶來的制造變革。中國3D打印產業繼續保持高速增長，產業應用繼續拓寬，前沿企業營收取得長足進步，國產設備正在更多的走向世界，從業人員也從過去關注國外企業居多轉向更多的關注國內企業。