3D打印材料和服务市场规模及份额

3D打印材料及服务市场分析

2025年3D打印材料及服务市场规模预计为33.5亿美元，预计到2030年将达到102.5亿美元，预测期内（2025-2030年）复合年增长率为25.30%。

这种增长反映了航空航天、医疗保健和电动汽车领域从快速原型制作向经过认证的生产级用途的稳步转变。打印即服务订阅可以让中小型企业避免大量资本支出，而且监管机构也接受飞行关键部件中的金属增材制造 (AM)，这都放大了需求。混合挤压、生物相容性聚合物和可回收长丝正在扩大材料范围，而成本下降的压力则迫使制造商转向分布式、按需生产。
北美国防资金、欧盟绿色协议激励措施和亚太地区数字手册支持了这一势头制造推动。服务业在 2024 年占据领先地位，收入份额为 58%，到 2030 年复合年增长率最快为 14%。FDM/FFF 保持最大的安装基数，但多喷射融合 (MJF) 和 Binder Jetting 每年扩展 15%，因为它们的吞吐量和各向同性特性适合中低产量生产。长丝仍然是主要形式，但随着钛和铝合金的采用，粉末的使用量每年增长 14%。尽管功能部件的复合年增长率为 15%，但原型制造仍占收入的 42%，特别是在航空航天领域，轻质、整合的结构缩短了供应链。总体而言，3D 打印材料和服务市场正在进入一个阶段，其中认证生产、可持续性和服务模式相互交叉，以释放整个工业垂直领域的新利润池。 

全球 3D 打印材料和服务市场趋势与见解

金属增材制造在航空航天领域的迅速采用

监管机构现在接受经过认证的金属增材制造零件用于飞行。 Materialise 于 2025 年获得 EN 9100 认证，开启了满足航空航天质量标准的结构钛和铝部件的供应。美国与 America Makes 的并行国防计划正在标准化资格途径，3D Systems 已交付 2,000 多个关键任务钛或铝太空任务的 num 组件。^{[2]3D Systems Corporation，“3D Systems 生产超过 2,000 个飞行组件”，3dsystems.com}这些里程碑验证了增材制造对于安全关键零件的有效性，加速了传统铸件的采购。 

成本下降压力推动了按需服务

库存膨胀和工具成本导致制造商将构建外包给分布式服务机构。 MX3D 于 2025 年筹集了 700 万欧元，用于在按需印刷模型上扩展线弧增材制造，从而将原材料浪费减少高达 90%。 Protolabs 报告称，2024 年 3D 打印收入为 8300 万美元，这说明了服务优先模式的商业吸引力，这些模式可以压缩交货时间和自由现金流。

用于护理点的生物相容性聚合物

亚洲的医院现在使用经过验证的树脂和 PE 现场打印手术导板和植入物EK 混合物。 Stratasys 在其 J850 平台上提供 BoneMatrix 和 GelMatrix，用于制作逼真的解剖模型，从而减少手术室时间。医疗保健领域预计每年增长 17.5%，反映出骨科和牙科领域对患者特定增材制造解决方案的接受度不断提高。 

用于轻型电动汽车的混合挤压

将碳纤维 PA 与弹性体结合在一个构建中，可产生具有更高刚度重量比的支架和电池外壳。宝马在 2023 年生产了 300,000 个打印零件，其中夹具重量减轻了 25%，从而降低了循环时间和二氧化碳排放量。这种多材料沉积支持动力传动系统和内部应用，其中质量减轻直接转化为延长的车辆续航里程。 

波动性高纯金属粉末价格的变化

钛粉和铜粉的价格随着矿石短缺和监管而波动限制，导致航空航天和医疗建筑的材料成本上涨。钛增材制造市场预计到 2032 年将达到 14 亿美元，但供应不稳定迫使 OEM 厂商囤积原料并回收废料以维持利润，尤其是在能源关税较高的欧洲。

能源密集型后处理导致总体拥有成本 (TCO) 上升

支撑去除、热处理和表面精加工可占能源使用量的三分之一。研究指出，优化 FFF 参数可减少高达 72% 的消耗，但小企业往往缺乏闭环系统的资本，从而限制了该技术的更广泛采用。

细分分析

通过提供：服务维持双重领导地位

服务产生了 2024 年收入的 58%，并且随着企业的复合年增长率为 14%外包设计验证和小批量生产。服务业3D打印材料及服务市场规模2025 年预计将达到 19.4 亿美元，预计到 2030 年将超过 61 亿美元。3Dock 等提供商的订阅套餐降低了间歇性用户的进入门槛。材料虽然体积较小，但通过利润更高的特种粉末和生物聚合物推动服务创新。

在粉末床熔融粉末的推动下，材料领域每年增长 12%。 2024 年，长丝占据最大份额，达 48%。惠普的无卤 PA 12 FR 展示了工程聚合物如何将运营成本削减 20%，同时满足严格的阻燃标准。 ^{[1]HP Inc.，“HP 在 RAPID + TCT 2025 上推出阻燃 PA 12 FR”，hp.com}回收长丝和复合材料方面的进展颗粒吸引了寻求降低环境影响的客户，增强了服务产品中材料驱动的差异化。 

按技术：新兴方法挑战 FDM

FDM/FFF 凭借其庞大的安装基础和实惠的价格点，在 2024 年保留了 38% 的收入份额。该细分市场仍实现 11% 的增长，但 MJF 和 Binder Jetting 的复合年增长率为 15%。这些基于粉末的技术具有接近各向同性的特性，适合夹具、固定装置和中低批量生产。惠普和 INDO-MIM 的粘结剂喷射合作伙伴关系正在对通过航空航天验证的金属部件进行缩放，这表明已经做好了串行输出的准备。 ^{[3]HP Inc.，“多射流融合汽车案例研究”，hp.com}

SLA、DLP 和 SLS 保留了与精密牙科模型和医疗设备的相关性。 EOS 系统可在几天内制造出针对患者的颅骨植入物，从而提高医院的吞吐量。线弧增材制造目前处于利基市场，在能源和海事领域的大型钛结构中越来越受欢迎，MX3D 的融资扩张就证明了这一点。 

按形式（材料）：粉末上升

长丝在 2024 年占主导地位，占 48% 的份额，但粉末形式每年增长 14%，到 2030 年达到 34% 的份额。在涡轮叶片、骨科植入物和通过粉末床融合生产的轻质晶格的支持下，粉末 3D 打印材料和服务市场规模预计到 2030 年将突破 32 亿美元。

在符合 ISO 10993 的生物相容性、可消毒化学物质的帮助下，树脂在牙科和听力学领域的采用正在加速。树脂系统供应商也在配制符合欧盟可回收性指令的植物原料，展示了可持续性要求如何引导材料研发。 

按应用划分：功能部件缩小差距

原型制作在 2024 年保留了 42% 的收入，但用生产级聚合物和金属打印的功能部件正以 15% 的复合年增长率增长。 3D打印材料和服务市场份额与功能性相关预计到 2030 年，零部件比例将达到 38%。热交换器、卫星支架和外科植入物说明了向最终用途输出的转变。

随后使用随形冷却注塑模具和机器人夹具，从而节省交货时间并减轻重量。 BMW 夹具的质量减轻了 25%，降低了每个周期的二氧化碳排放量，并验证了打印工具的投资回报率。牙齿矫正器和矫形插件形成了另一个快速增长的利基市场，受益于针对患者的快速设计迭代。 

按最终用户划分：医疗保健增长势头

在 GE 航空航天和空客投资的支持下，航空航天和国防将在 2024 年实现 30% 的收入增长。经过认证的金属增材制造可缩短备件交货时间并降低采购与飞行比率。然而，随着医院采用解剖模型和植入物的护理点打印，医疗保健行业的复合年增长率最快为 15%。分配给医疗保健的 3D 打印材料和服务市场规模预计将从 2025 年的 4.7 亿美元攀升至 11 亿美元到 2030 年。

汽车和电动汽车客户利用混合挤压和 MJF 进行支架、外壳和内饰个性化。消费品、工业设备和建筑所占份额较小，但随着零售商测试大规模定制和建筑商为复杂的混凝土浇筑部署打印模板，其规模正在扩大。 

地理分析

北美占 2024 年收入的 40%。国防项目加速了金属增材制造的资格认证，GE航空航天公司耗资10亿美元的产能扩张将加强国内增材制造供应链。医院采用打印的解剖模型，可将手术时间缩短高达 30%，从而增加医疗保健的吸引力。

欧洲占据第二大位置，这得益于德国的装机基础和欧盟对可回收材料的激励措施。弗劳恩霍夫将聚丙烯废料转化为长丝的项目说明了政策驱动的创新。西班牙指定作为 Formnext 2025 合作伙伴国家，突显了该地区的制造业复兴和出口导向。

亚太地区是增长最快的地区，复合年增长率为 15%。中国将增材制造应用于汽车、电子和髋关节植入物，而日本则强调精密模具。政府补助、深厚的制造生态系统和不断增长的医疗保健支出支撑了需求。南美和中东的新兴市场将增材制造用于石油和天然气备件和航空航天零件，提供了额外但规模较小的增长节点。 

竞争格局

该领域仍然较为分散。顶级平台包括 HP、Stratasys、3D Systems、EOS 和 Desktop Metal，但整合是显而易见的。 Nano Dimension 对 Desktop Metal 和 Markforged 的​​收购结合了互补的打印机产品组合和材料科学能力，标志着向规模化和标准化的转变迪化。

差异化取决于专有粉末、可回收聚合物和人工智能驱动的打印参数优化。 HP 的 PA 12 FR 粉末可重复使用率高达 60%，总体拥有成本 (TCO) 降低 20%，体现了对成本节约和可持续发展的双重推动。服务机构投资于模拟和自动化后处理，以减少劳动力并保证可重复性。初创企业专注于有机硅生物打印和大幅面连续纤维复合材料等利基应用，对现有企业的敏捷性和领域专业知识提出了挑战。

创新管道越来越多地集成基于传感器的监控和机器学习算法，可实时预测零件质量。结合硬件、合格材料、软件和服务生态系统的供应商最有能力获得跨垂直领域的订阅收入。