2021年全球3D打印行业技术全景图谱

行业主要上市公司：Stratasys（SSYS）、3DSystems（NYSE：DDD）、铂力特（688333）、先临三维（600588）、极光科技（871953）、有研粉材（688456）、杰普特（688025）等

本文核心数据：3D打印专利申请数量、3D打印专利区域分布、3D打印申请人排名、专利市场价值等

全文统计口径说明：1）搜索关键词：3D打印及与之相近似或相关关键词；2）搜索范围：标题、摘要和权利说明；3）筛选条件：简单同族申请去重、法律状态为实质审查、授权、PCT国际公布、PCT进入指定国（指定期），简单同族申请去重是按照受理局进行统计。4）统计截止日期：2021年8月18日。5）若有特殊统计口径会在图表下方备注。

1、全球3D打印行业专利申请概况

（1）技术周期：处于成长期

2010－2019年，全球3D打印行业专利申请人数量及专利申请量均呈现增长态势。虽然2020年全球3D打印行业专利申请人数量及专利申请量均有所下降，但是这两大指标数量仍较多。整体来看，全球3D打印技术处于成长期。

图表1：全球3D打印行业技术周期

注：当前技术领域生命周期所处阶段通过专利申请量与专利申请人数量随时间的推移而变化来分析。

（2）专利申请量及专利授权量：2020年专利数量及授权量均有所下降

2010－2019年全球3D打印行业专利申请数量呈现逐年增长态势，2020年全球3D打印行业专利申请数量有所下降，为29694项。

在专利授权方面，2010－2017年全球3D打印行业专利授权数量逐年增长，2018－2020年逐年下降，2020年全球3D打印行业专利授权数量为9246万项，较2019年下降明显。从授权占比来看，自2016年开始，全球3D打印技术专利授权占比出现大幅下降，且近些年呈持续下降趋势，2020年仅为31．14％。

截止8月18日，2021年全球3D打印行业专利申请数量和专利授权数量分别为5583项和403项，授权比重为7．22％。

图表2：2010-2021年全球3D打印行业专利申请量及授权量情况(单位：项，%)

注：①专利授权率表明申请的有效率以及最终获得授权的提交申请成功率。

②统计说明：如果2012年专利申请在2014年获得授权，授予的专利将在2012年专利申请中显示。

（3）专利法律状态：绝大多数专利处“有效”和“审中”状态

截止2021年8月18日，全球3D打印大多数专利处于“有效”和“审中”状态，两者3D打印专利总量分别为9．19万项和6．1万项，占全球3D打印专利总量的58％和38％。PCT制定期内的3D打印专利数量为6023项，占全球3D打印专利总量的4％左右。

图表3：截止2021年8月全球3D打印行业专利法律状态(单位：项)

（4）专利市场价值：总价值接近二百亿美元，3万美元以下专利数量居多

截止2021年8月，全球3D打印行业专利总价值为181．60亿美元。其中，3万美元以下的3D打印专利申请数量最多，为9．64万项；其次是3万－30万美元的3D打印专利，合计专利申请量为3．65万项。3百万美元的3D打印专利申请数量最少，仅为828项。

图表4：截止2021年8月全球3D打印行业专利市场总价值及专利价值分布情况(单位：亿美元，项)

统计口径：按每组简单同族一个专利代表的去重规则进行统计，并选择同族中有专利价值的任意一件专利进行显示。

2、全球3D打印行业专利技术类型

（1）专利类型：发明专利占比高达82．08％

在专利类型方面，目前全球有18．12万项3D打印专利为发明专利，占全球3D打印专利申请数量的比例高达82．02％。实用新型3D打印专利和外观设计型3D打印专利数量分别为3．61万项和3593项，分别占全球3D打印专利申请数量的16．36％和1．63％。

图表5：截止2021年8月全球3D打印行业专利类型(单位：项，%)

（2）技术构成：第一大技术占比超过20％

从技术构成来看，目前“B29C64增材制造［2017．01］”及“B33Y30增材制造设备［2015．01］”两类技术的专利申请数量最多，分别为26205项和22896项。全球3D打印技术分类中专利数量排名第三的是“B33Y10增材制造的过程［2015．01］”，专利申请量为15225项。

图表6：截止2021年8月全球3D打印行业技术构成(单位：项)

（3）技术焦点：十大热门

全球3D打印前十大热门技术词包括打印设备、制造装备、组合物、金属材料、机器人、打印机、医疗装备、医疗器械、发动机、控制系统。进一步细分来看，3D打印技术热门词包括3D打印机、增材制造、聚合物、复合材料等。具体情况如下：

图表7：2021年全球3D打印行业热门技术词

注：旭日图内层关键词是从最近5000条专利中提取。外层的关键词是内层关键词的进一步分解。

（4）被引用次数TOP专利：两大专利被引用超过千次

被引用次数最多的专利均为国外专利，全球排名前六的专利，被引用次数均超过1000次，其中专利号为US7066586B2的Inkrefillandrechargingsystem专利与专利号为WO1999050787A1的Cross－networkfunctionsvialinkedhardcopyandelectronicdocuments专利，其被引用次数均为1234次，并列全球第一。其它被引用次数前十大专利如下所示：

图表8：截止2021年7月全球3D打印行业被引用次数TOP10专利(单位：次)

3、全球3D打印行业专利竞争情况

（1）技术来源国分布：美国占比最高，中国紧随其后

目前，全球3D打印第一大技术来源国为美国，美国3D打印专利申请量达到141209项，占全球3D打印专利总申请量的35．81％；其次是中国，中国3D打印专利申请量占全球3D打印专利总申请量的25．52％。日本和德国虽然排名第三和第四，但是与排名第一的美国及排名第二的中国专利申请量差距均较大。

图表9：截止2021年8月全球3D打印行业技术来源国分布情况(单位：项，%)

统计说明：①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计，并选择公开日最新的文本计算。②按照专利优先权国家进行统计，若无优先权，则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家，则按照最早优先权国家计算。

（2）中国区域专利申请分布：广东专利申请数在国内遥遥领先

在中国的所有省市当中，广东为中国当前申请3D打印专利数量最多的省份，当前3D打印专利申请数量累计高达14800项。江苏、北京、浙江、上海累计申请3D打印专利数量均超过5000项。中国当前申请省（市、自治区）3D打印专利数量排名前十的省份还有陕西、山东、湖北、安徽和四川。

图表10：截止2021年8月中国当前申请省(市、自治区)3D打印专利数量TOP10(单位：项)

统计口径说明：按照专利申请人提交的地址统计。

（3）专利申请人竞争：惠普研发公司专利申请数全球第一

从申请人的专利申请数量排名来看，截止2021年8月18日，惠普研发公司累计申请3D打印专利数量达3697项，远远高于全球其他公司。全球申请3D打印专利数超过2000项的还有通用电气与佳能公司，分别为2114项和2032项。

其中，中国西安交通大学和华中科技大学分别以915项和818项的3D打印相关专利申请数量，排名全球的第8和第10名。

图表11：截止2021年8月全球3D打印行业专利申请数量TOP10申请人(单位：项)

注：未剔除联合申请数量。

更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国3D打印产业市场需求与投资前景分析报告》，同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。

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