一、液态金属打印机行业情况
（一）液态金属打印机定义
液态金属打印机是一种先进的制造技术，利用液态金属作为打印材料，通过精确控制打印头将金属液滴逐层堆叠，形成三维实体物体。这种打印机的核心在于其打印头技术，能够将金属加热至熔融状态，然后通过喷嘴精确地喷射出来，形成所需的形状和结构。
与传统的金属加工方法相比，液态金属打印机具有许多显著的优势。首先，能够实现复杂几何形状的打印，不受传统制造工艺的限制。其次，液态金属打印过程更加环保，因为减少了材料浪费和能源消耗。此外，液态金属打印机的制造速度相对较快，可以大幅度缩短产品从设计到成品的时间。
然而，这项技术也存在一些挑战。液态金属的打印需要精确的温度控制和材料特性的了解，以确保打印过程的稳定性和最终产品的可靠性。此外，液态金属打印机的成本相对较高，这限制了在大规模生产中的应用。
液态金属打印机代表了制造业的一个创新方向，为复杂金属部件的快速制造提供了。随着技术的不断进步和成本的降低，液态金属打印有望在航空航天、医疗、汽车制造等多个领域发挥重要作用。
（二）液态金属打印机功能介绍
液态金属打印机是一种革命性的制造技术，利用液态金属作为打印材料，通过精确控制打印头将金属液滴逐层堆叠，形成三维实体物体。
精确控制与复杂结构制造
液态金属打印机的核心功能之一是其对打印过程的精确控制。打印头能够将金属加热至熔融状态，然后通过喷嘴精确地喷射出来，形成所需的形状和结构。这种精确控制使得液态金属打印机能够制造出极其复杂的几何形状，包括内部支撑结构和精细的表面纹理，这些都是传统制造技术难以实现的。
设计自由度与个性化生产
液态金属打印机提供了极高的设计自由度，允许设计师和工程师不受传统制造工艺的限制，自由地设计和制造出创新的金属部件。这种设计自由度不仅促进了创新，还使得个性化生产成为，即根据客户的具体需求定制产品，满足市场的多样化需求。
环保与材料效率
液态金属打印过程相比传统金属加工方法更加环保，因为减少了材料浪费和能源消耗。在传统的金属加工中，如铸造和机械加工，会有大量的材料被切除和浪费。而液态金属打印则直接从设计模型出发，只使用必要的材料来构建物体，从而大幅度提高了材料的使用效率。
快速原型制造与缩短生产周期
液态金属打印机能够快速地将设计转化为实体原型，这大大缩短了产品从设计到成品的时间。快速原型制造对于产品开发过程中的迭代和测试尤为关键，允许设计师和工程师快速地评估设计的有效性，并进行必要的修改。
高密度与高强度的金属部件
液态金属打印机制造出的金属部件具有高密度和高强度的特点。由于金属在打印过程中以液态形式逐层堆叠，因此部件内部的孔洞和缺陷较少，这使得打印出的金属部件在力学性能上可以与传统制造方法相媲美，甚至在某些情况下更优。
技术挑战与成本考量
尽管液态金属打印机具有诸多优势，但也面临一些技术和成本上的挑战。液态金属的打印需要精确的温度控制和材料特性的了解，以确保打印过程的稳定性和最终产品的可靠性。此外，液态金属打印机的初始投资和运行成本相对较高，这限制了在大规模生产中的应用。随着技术的成熟和成本的降低，预计这些挑战将逐步得到解决。
未来应用前景
液态金属打印机的未来发展和应用前景广阔。随着技术的不断进步，有望在航空航天、医疗、汽车制造等多个领域发挥重要作用。例如，在航空航天领域，液态金属打印可以用于制造轻质而强度高的部件，提高飞行器的性能；在医疗领域，可以用于定制个性化的植入物和医疗器械；在汽车制造领域，可以用于快速制造复杂的汽车零部件，提高生产效率。
液态金属打印机作为一种新兴的制造技术，在精确控制、设计自由度、环保性、快速原型制造、高强度部件制造等方面展现出了强大的功能。随着技术的成熟和成本的降低，液态金属打印有望在未来的制造业中扮演更加重要的角色。
二、液态金属打印机产业链
中国液态金属打印机行业的产业链由上游的原材料与技术研发、中游的设备制造与打印服务。产业链呈现出积极向上的发展趋势。上游原材料与技术的创新为中游设备制造提供了强有力的支持，而中游环节的技术成熟与设备完善又为下游应用市场的拓展奠定了基础。随着市场需求的不断扩大，液态金属打印技术有望在未来的制造业中扮演更加重要的角色，推动整个行业的持续健康发展。
图表1 液态金属打印机行业产业链
数据来源：行业新闻报道；尚普咨询调研整理
（一）上游环节
在上游环节，液态金属墨水的研发与生产是关键。中国科学院理化技术研究所的科研团队在室温液态金属打印方法上取得显著进展，这一技术突破有效解决了金属墨水表面张力高的挑战，为液态金属打印机的原材料创新与应用提供了坚实的基础。此外，上游还涵盖了打印设备所需的关键零部件制造，这些都是确保设备性能与打印质量的关键因素。
（二）中游环节
中游环节则聚焦于液态金属打印机设备的研发与制造。中国已经研发出世界首台全自动液态金属个人电子电路打印机，这一成就标志着中游技术设备的发展迈入了新阶段。随着技术的成熟，这些设备即将进入市场，预计将推动中游产品的多样化和性能提升，满足不同领域的需求。
（三）下游环节
下游环节包括液态金属打印服务的应用领域，这涉及到电子电路制造、医疗器械、个性化产品定制等多个行业。随着技术的进步和成本效益的提高，液态金属打印技术的应用前景广阔，下游市场需求有望持续增长。特别是在个性化和小批量生产领域，液态金属打印技术提供了传统制造方法难以比拟的优势，如设计灵活性和生产效率。
三、液态金属打印机行业政策情况
中国液态金属打印机行业在政策环境方面得到了国家层面的高度重视和支持。近年来，随着3D打印技术的快速发展，中国政府陆续出台了一系列政策，旨在推动3D打印行业及其关键技术的创新与应用。这些政策不仅为液态金属打印机行业提供了广阔的市场前景，还为企业提供了良好的生产经营环境，促进了行业的健康发展。
液态金属打印机作为3D打印技术的一个重要分支，受益于这些政策的推动作用。政府的政策支持主要体现在以下几个方面：首先，政府鼓励科技创新，支持液态金属打印机核心技术研发，提升自主创新能力；其次，政府提供资金支持和税收优惠，降低企业的研发和生产成本；再次，政府推动产业化应用，鼓励液态金属打印机技术在航空、医疗、汽车等领域的应用，拓展市场空间；最后，政府还注重行业标准的制定和知识产权的保护，为行业的规范化和可持续发展提供保障。
在“十四五”规划期间，中国政府特别强调了高新技术产业的发展，液态金属打印机行业作为高新技术产业的重要组成部分，预计将获得更多的政策倾斜和资源配置。政府的政策支持将有助于推动液态金属打印机行业的技术进步和产业升级，促进中国在全球液态金属打印领域的竞争力。
图表2 中国液态金属打印机相关政策出台情况
数据来源：国务院、工业和信息化部等；尚普咨询调研整理
四、液态金属打印机市场情况
（一）液态金属打印机市场规模
中国液态金属打印机行业尚属于新兴技术行业，但近年来在国家政策的扶持和市场需求的双重驱动下，展现出了蓬勃的发展态势。作为3D打印技术的重要组成部分，液态金属打印技术以其独特的材料特性和打印精度，逐渐在航空航天、医疗器械、汽车制造等多个高端制造领域得到应用，预计在未来几年将保持较高的年复合增长率。
根据调研，2023年中国液态金属打印机市场规模约能达到1500万，且未来两年将保持高速增长，预计2025年市场规模将达5940万。
图表3 2020-2025年中国液态金属打印机市场规模分析及预测（万元）
数据来源：行业协会；尚普咨询调研整理
（二）液态金属打印机发展趋势
中国液态金属打印机行业的发展正受到多方面因素的影响，其中三个显著的发展趋势对行业的未来走向具有决定性作用。
首先，市场对液态金属打印机的精度要求不断提高。在精密工程和微纳制造技术快速发展的背景下，液态金属打印技术正逐渐应用于制造更复杂、更精细的金属零件，这不仅推动了相关技术的创新，也拓宽了其在高端制造领域的应用范围。例如，在航空航天领域，高精度的金属零件对于提高飞行器性能至关重要。
其次，液态金属打印技术的应用领域正在不断扩展。随着技术的进步和成本的降低，液态金属打印机开始向医疗、电子、汽车等行业渗透，其多样化的应用潜力逐渐被挖掘。在医疗领域，液态金属打印技术可以用于定制个性化的医疗器械和人体植入物，而在汽车制造领域，能够用于生产轻量化和高性能的汽车零部件。
最后，环保生产是制造业发展的重要趋势。液态金属打印作为一种减材制造技术，能够有效减少材料浪费，符合绿色生产的要求。随着全球对环境保护意识的提高和环保法规的加强，液态金属打印技术有望在未来获得更广泛的市场接受。
中国液态金属打印机行业正处于快速发展阶段。技术的不断进步、应用领域的持续拓展以及对环保生产的重视，共同推动着行业向更高层次发展。未来，随着市场需求的不断扩大和技术的成熟，液态金属打印机行业有望迎来黄金增长期，实现更大规模的商业化应用，并在全球制造业中占据重要地位。
