雷射增材製造市場規模及發展趨勢

雷射增材製造是金屬增材製造的核心技術之一，近年來在全球製造業發展迅速。隨著各行業對複雜幾何形狀、大型結構件和高性能材料的需求日益增長，傳統製造方法的限制也愈發凸顯。

因此，雷射增材製造正逐步從實驗驗證階段過渡到工業規模生產階段。目前，這項技術已在航空航太、能源設備、醫療器材和精密工具等高價值領域中廣泛應用。

1. 全球市場規模及發展趨勢
根據最近的行業研究，2024 年全球增材製造市場規模約為 244 億美元，預計到 2030 年將增長到約 746 億美元，2025 年至 2030 年的複合年增長率將超過 20%。

在各種技術中，雷射增材製造方法（如雷射粉末床熔融 (LPBF) 和選擇性雷射熔化 (SLM)）的成長速度明顯快於整體市場。
一些預測表明，到2035年，全球增材製造業規模可能達到數千億美元，並維持20%以上的複合年增長率。這一趨勢反映了該行業正從早期技術探索階段轉向大規模工業部署階段。
在更廣泛的市場中，金屬增材製造的成長尤其迅速。全球市場規模從2019年的約33億美元成長到2024年的約110億美元，顯示金屬3D列印技術在工業領域的重要性日益凸顯。

2. 中國市場成長特徵
作為世界最大的製造業經濟體之一，中國的積層製造業也正經歷強勁成長。
2023年中國增材製造市場規模約35.8億美元，預計2030年將成長至約176.6億美元，複合年增長率約24%。

此次擴張受多種因素驅動，其中包括：
* 產業升級與智慧製造舉措
* 採用先進金屬材料
* 開發數位化製造平台
* 國家政策持續支持先進製造技術
尤其值得一提的是，金屬積層製造技術在設備製造業的滲透率持續提高，為航空航太、汽車和能源領域的應用提供了支援。

3. 中國代表性工程項目及應用
在中國，雷射增材製造技術正越來越多地應用於高端工業場景，一些典型案例證明了其在實際工程中的價值。

大型飛機零件
C919飛機的關鍵結構部件，包括艙門框架和起落架支架，均採用雷射增材製造技術生產。這項技術實現了結構優化和顯著的減重，單一部件的重量減輕了約15%至30%。

* 航空發動機研發
2025年7月，中國航空發動機研究所成功進行了採用3D列印技術製造的極簡輕型渦輪噴射發動機實驗平台的首次飛行測試。
該測試驗證了積層製造結構在實際飛行條件下應用於整個引擎的可行性，標誌著從概念設計到實際飛行驗證的重要過渡。

2025年11月下旬，中國首台全3D列印渦輪噴射發動機原型機在無人機上完成了單發飛行測試。該引擎穩定運轉30分鐘，達到6000公尺高度，速度達到0.75馬赫，滿足所有初始性能指標。
這項里程碑顯示該技術已從可行性驗證階段發展到工程原型階段。

* 高端模具製造
雷射增材製造技術也越來越多地應用於汽車沖壓模具和精密壓鑄模具的製造。該技術能夠實現局部功能整合和優化冷卻通道設計，從而顯著縮短模具迭代周期並提高使用壽命。
這些例子既顯示了雷射增材製造技術的日益成熟，也顯示了更廣泛的工業生態系統的系統整合能力的不斷提高。

4. 需求演進：從技術可行性到工程控制
業界對雷射增材製造的需求正逐漸從「能否實現」的問題轉向「如何高效可靠地實現」。
在早期開發階段，使用者主要關注：
* 形成可行性
* 材料力學性能
如今，決策因素越來越多地包括：
* 製造成本
* 製程穩定性
* 品質可追溯性
* 批次一致性

例如，在航空航太和能源設備製造中，零件不僅要實現輕量化和高強度，還必須在極端運行條件下保持長期可靠性。
即時監控、閉環回授控制和數位孿生模擬等技術顯著提高了積層製造流程的可控性和穩定性。

5. 推動工業化的技術趨勢
技術不斷進步正推動雷射增材製造朝著更高的效率和更強的可靠性邁進。
關鍵技術發展包括：
* 多雷射平行處理系統
* 高功率雷射光源，實現更快的成型速度
線上熔池監控和製程控制系統
* 整合品質追蹤與溯源平台

此外，與數控加工和自動化生產線的更深入集成，使得結合增材製造和減材製造工藝的混合製造模式成為可能，提高了與現代數位製造系統的兼容性。

高功率雷射增材製造系統的另一個關鍵因素是熱穩定性。雷射光源和光學元件在連續運行過程中會產生大量熱量，因此必須進行精確的溫度控制，以保持穩定的雷射輸出和製程精度。

因此，工業冷卻系統在積層製造設備中發揮重要作用。諸如專為雷射和3D列印系統設計的閉環工業冷水機等解決方案，有助於維持穩定的工作溫度並保護敏感的雷射元件。

TEYU等製造商為積層製造設備提供專業的冷卻解決方案。 TEYU 3D列印機冷卻器旨在為雷射列印系統提供穩定的溫度控制，從而確保列印品質的一致性和設備的長期可靠性。

6. 產業鏈演進：從設備競爭到整合解決方案
隨著積層製造業的成熟，競爭正逐漸從單一設備規格轉向整合系統能力。
製造商和用戶越來越關注以下方面：
* 整體系統穩定性
* 工程適應性
* 材料、製程和設備之間的協調
* 軟體整合與自動化能力
這種轉變表明，雷射增材製造不再是單一設備之間的競爭，而是綜合製造能力和工程實施能力的競爭。

7. 工業化取決於深度而非速度
無論從全球市場還是中國市場來看，雷射增材製造顯然正在從技術驗證到大規模工程應用過渡。
市場持續穩定擴張，應用場景日益融入航空航太、醫療器材、精密工具、能源系統等先進製造業。
儘管積層製造業的成長並非總是呈現爆發式成長，但其長期的工程價值卻日益凸顯。隨著製造成本的逐步下降和製程穩定性的提升，雷射增材製造有望在全球先進製造生態系統中佔據越來越重要的地位。