首先我們來看看什麼是3D列印技術。3D列印技術即三維列印技術，運用粉末狀金屬或塑膠等可粘合材料，透過逐層列印的方式來構造物體，把計算機上的藍圖變成實物。由於它和普通印表機的技術基本相同，只是把二維變成了三維。

使用3D列印技術是以數字模型檔案為基礎，技術密集型、人才密集型的技術。生產的產品通常是比較複雜化，定製化（能滿足客戶特定需求）的終端材料。一般是高品質、即用型材料，可以承受由於長期使用而帶來的磨損。

另外，3D列印技術的應用非常廣，生物細胞，醫療業，高階製造業，建築業等重大領域都有涉及。只有到如今30多年曆史，現在仍處於發展階段。

3D產業鏈相對比較成熟了。可以分為上游、中游、下游三部分。上游主要是3D列印耗材建模工具；產業鏈中游為 3D列印裝置和其他3D列印輔助裝置；下游就是3D列印的軟體應用領域和列印服務平臺。

回到我們的問題，值得一提的是，就在昨日（3月11日），全球首款量產3D列印電動車在滬釋出，明年4月份就可以實現量產了，價格是5萬至6萬元不等。

事實上，3D列印已經在汽車領域應用了，雖然目前只是運用到核心零部件，相信在未來運用到整車列印技術只是時間問題。

這一領域企業已經有所佈局，另外加上國家政策扶持。3D列印在汽車等領域實現規模化應用未來可期。

　　3D列印可以說是革命性的一項技術發展，近些年被推到了市場的風口浪尖，被應用於多個領域，甚至我們能夠在身邊的商場當中透過一個小型的商業3D印表機，將我們自己的形象打印出來留作紀念。現如今，隨著3D列印技術的不斷髮展，其在汽車零部件領域也有了越來越多的應用，它畢竟是汽車行業的一次重大突破。

　　3D列印的優勢在於與傳統制造業中CNC數控加工相比，具備諸多優勢，能夠透過3D列印技術節省車輛部件研發當中的諸多成本並大幅縮短研發週期，提高生產效率等優勢，那麼3D列印在當今的汽車工業當中，都有哪些應用？相比傳統工藝又有哪些優勢呢？

　　3D列印在汽車研發設計領域的應用：

　　在汽車零部件設計方面，由於3D列印的快速成型特性，研發人員可以利用3D列印技術，在數小時內或數天內透過電腦製作出概念模型，再將3D設計圖直接轉換成實物，減少了複雜零部件開發中的開模環節，還具備更高的精度，使得車輛設計製造成本低、研發週期短、生產效率更高。

　　並且，3D列印允許多樣的材料選擇，不同的機械效能以及精準的功能性原形制作，使得設計人員在前期就能夠隨時修正錯誤並完善設計，儘早規避相應的錯誤。透過3D列印實現的錯誤規避和更加豐富的功能性實驗，加快了零部件在設計層面的生產效率，並節約了研發設計當中發生錯誤所消耗的人力和物力成本。

　　另一方面，對於現在的汽車行業，創新才能讓商品不斷的滿足市場需求，3D列印的加工精度和能夠實現的複雜程度，都遠遠高於傳統的CNC數控加工，能夠讓更加複雜、更具設計性且顛覆傳統的零部件設計得以實現，越是傳統加工工藝無法加工的零件，就越是3D列印的用武之地。例如造型更加複雜的輪轂；表面線條、紋理更加複雜的車身蒙皮部件或內飾部件；兼具輕量化、安全性和舒適性的汽車鏤空座椅等等，無一不激發著人們對於汽車設計的全新思考。

　　3D列印能夠實現汽車個性化定製：

　　雖然市面上有很多車型可以選擇，但畢竟同一款車型是一個模具裡生產出的量產車型，你永遠不是獨一無二的。而隨著3D列印技術的不斷成熟，相信未來某天一定可以基於3D列印技術，實現整車個性化定製的普遍應用。雖然基於3D列印而實現的整車個性化定製目前看來還非常遙遠，但目前已經有公司在致力為消費者提供設計自己3D列印汽車的機會。

　　Hackrod正在為一款名為“LaBandita”的汽車建立部分3D列印件。它是全球首款採用虛擬現實技術設計的AI工程3D列印車。該公司已經與3D列印軟體巨頭Autodesk合作，並且現在與西門子PLMSoftware簽署了合作協議，以加速實現“消費者成為汽車領域創造者的工程設計和製造自主化的共同願景”。此外，Hackrod最初將使用設計模板供客戶選擇。在更簡單的筆記中，每個在一張紙上塗鴉和塗鴉設計的孩子都可以看到它成為現實。

　　3D列印在動力鋰電池方面的應用：

　　卡內基梅隆大學機械工程學副教授RahulPanat帶領的一個研究團隊與密蘇里科技大學進行合作，他們已經研發出了一種3D列印電池電極的新方法，這種方法能夠打造出擁有受控氣孔的微觀金屬結構，以實現更高的電池容量和充放電速度。

　　在鋰離子電池中，擁有多孔結構的電極能夠帶來更強的蓄電容量。這是因為這種結構允許鋰離子大量進入電極內，這就能夠實現更高的電極利用率，而且帶來更高的蓄電能力。在普通電池中，電極有30%到50%是得不到利用的。我們透過3D列印技術克服了這一問題，3D打印製造的微觀電極結構能夠讓鋰離子在電極內更有效的傳輸，這也會改善電池的充電速度。用作鋰離子電池電極的微觀金屬結構能夠將比容量提升四倍，而且與傳統固體電池相比區域容量增加了兩倍。

　　寫在最後：

　　當下，在汽車零部件領域應用3D列印技術，能夠使部件的開發成本更低，效率更高。未來，隨著3D列印技術的不斷成熟和成本的降低，整車3D列印或能得以實現，就能夠根據不同的需求，為每一位消費者打造專屬車輛。3D列印所實現的更加複雜的零部件也能夠讓車輛的經濟性、動力性都有所提升。

創想三維：https://www.cxsw3d.com/

高功率的 4 臺鐳射器在金屬粉床上來回穿梭，電腦上的 CAD 影象逐漸在金屬印表機中層層疊疊地浮現出來，仿生植物地設計看上去比原來的要單薄許多，很難想象它能撐起一輛汽車的頂篷。隨著影片的結束，你會詫異地發現這並非是一款概念，而是 BMW i8 的新的零件，沒錯，一款實際量產的 3D 列印零部件，宣告 3D 列印正式從研發進入生產。

又落後三十年？又要搞彎道超車？

從時間上而言，3D 列印在國內開始應用的時間與在歐美其實差距並不大，由於 3D 列印技術是自千禧年後才逐漸被人們所重視，作為全球最早開發和引入 3D 列印技術的福特公司，其 10 年前使用尼龍燒結進行 3D 列印的零件原型大約在 4,000 個左右。

▲福特的 5 大 3D 列印中心之一，建立於 2001 年

在國內，以上汽大眾為例，早在 2010 年就開始為汽車試製部門配置 3D 列印裝置，並用於汽車內飾件的試製。

我們所熟知的Lavida的儀表盤在開發過程中就採用了 3D 列印進行製作。和原先採用 ABS與數控機床機加工相比，3D 列印技術製作儀表盤出風口部件在成本上從 6,500 元減少到 1,000 元，工序時間從 8 天時間改進到 1 天。

▲3DP 列印的儀表盤出風口

然而談及到使用 3D 列印進入到生產級應用，國內無論是傳統的整車企業，還是「造車新勢力」們，都很少將 3D 列印融入目前的生產製造過程流中，更多的是試驗性質的而已。

▲李斌的新玩具——部分使用 3D 列印的迷你 EP9 卡丁車

上海，臨港，山雨欲來風滿樓

隨著 Tesla 落戶臨港，更多新國際汽車企業開始進入中國，其中就廣受矚目的 3D 列印跑車公司——Divergent 3D。

作為世界上首個推出 3D 列印跑車的公司，這款超級跑車 BLADE 搭載一臺 700 馬力發動機，整車使用了與碳纖維管相連線的 3D 列印鋁合金點來組成它的底盤框架，這一創新使得其重量僅僅為 640 千克（大約為保時捷 911 的一半），使得其從 0 加速到 100 公里/小時只需 2.5 秒，輕鬆躋身頂尖超跑行列。

▲3D 列印超級跑車 BLADE

相位元斯拉的坎坷入華，Divergent 3D 的 3D 列印生產基地落戶上海則異常順利，其背後的投資方之一是上海國資委旗下的上海聯和投資有限公司，有專家預估 Divergent 從選址落戶到生產的時間不會超過 2 年。

迎接潮流的人

路迪，何許人也？原江淮汽車義大利設計中心總經理兼設計總監，自 2005 年加入江淮汽車開始，路迪奉命組建起了第一支海外團隊——義大利設計中心，在他離開江淮時，江淮旗下 90% 的產品設計均是由義大利設計中心操刀完成。機緣巧合見識 3D 列印對汽車製造的革新效果後，路迪在都靈開始了他的創業之旅，迎接製造業的新潮流。

▲路迪的新崗位：3D 列印汽車公司 XEV 創始人

XEV 從尺寸上而言與我們熟悉的 Smart 比較類似，車身和內外飾件均完全採用了 3D 列印技術進行製造，擊敗菲亞特等眾多歐洲汽車公司在在代號「地平線 2020」歐盟智慧電動車專案競標中脫穎而出，透過使用 3D 列印技術在使得小批次生產汽車能得以實現盈利。

▲XEV與傳統制造技術汽車對比

來 TCT 見證汽車行業變革

汽車行業人士如何預見 3D 列印將帶來的變革發展？全球三大增材製造展覽會之一的 TCT 亞洲展即將在 2 月 21 日 - 23 日在上海新國際博覽中心舉辦，在現場可以親眼到 XEV 汽車；SLM Solutions 為 Divergent 3D 製作的結構件；更多汽車行業應用的 3D 列印夾具輔具；應用隨形冷卻的汽車模具鑲件；MINI 訂製的汽車外飾等產品及技術。

▲使用 SLM Solutions 裝置打印出的 Divergent 3D 新的鋁合金車身

同期 TCT 亞洲展與國內知名 3D 列印媒體平臺 3D 科學谷合作舉辦的汽車論壇也邀請到了 Divergent 3D 的 CTO Michael Kenworthy 先生和 3D 列印汽車公司 XEV 創始人路迪先生做主題演講。在加入 Divergent 之前 ，Michael 是 Honeywell 全球增材製造總監。

第一臺賽車使用金屬材料作為主要材料進行製造，有與進氣口的高溫，他的氣缸會經常需要更換。第二臺賽車則大量使用3D列印件作為其構成成分進行製造，他們以此可以得到更輕的車身和更高的速度。

車隊隊長在採訪中說，“藉助3D列印的精確性，我們能夠得到完全匹配車身結構的測試用部件並降低車身的重量。”

汽車的安全系統變得越來越可靠，很多擅於偷車的小偷開始轉行偷汽油或者是一些汽車零部件。

一種防止車輪失竊的方法是在每一個車輪上用一個鎖緊螺母，而鎖緊螺母需要特殊的介面卡或螺栓才可鬆開。

因而，福特汽車公司的技術工程師們採用了3D列印技術，研發了有著獨特的樣式來設定金鑰鎖緊螺母防止盜竊車輪。

福特表示，該公司現已開發設計了一種3D列印的鎖緊車輪螺母，該螺母使用了獨特的生物特徵識別標誌，並基於駕駛員的聲音來防止車輪和輪胎失竊。

福特與工業3D列印供應商EOS合作研發了防盜螺母，這些防盜螺母有著基於駕駛員語音的與眾不同輪廓，類似於某些系統使用基於虹膜掃描或指紋的生物識別的方式。

在這裡，技術工程師記錄駕駛員的聲音只需一秒鐘，然後使用軟體將產生的聲波轉換為可以3D列印的物理模式。然後，他們便可以使用設計的的鑰匙鎖緊螺母。螺母和鍵設計為一體化，然後使用耐酸和耐腐蝕的不鏽鋼進行3D列印。

在螺母內部有不均勻間隔的肋骨和凹痕，可防止小偷在圖案上留下蠟印，因為從螺母中拉出蠟時蠟會破裂。福特表示，如果駕駛員不想錄制自己的聲音，他們也可以使用汽車的徽標或縮寫來建立圖案。

目前，鎖緊螺母只是一個概念。但是該技術可能可以防止車輪失竊，福特表示，3D列印透過極大地加快工具和零件生產，減輕重量和建立零件的潛力，為汽車製造商帶來了巨大的希望，而這是傳統生產技術無法實現的。

該公司表示，已經使用3D列印30多年來製造原型零件並縮短新車的開發時間。福特GT，FOCUS和MustangGT500等車輛都使用的有3D列印得部件。