1986年3D印刷機在美國誕生，拉開了3D列印技術發展的帷幕。30多年來，3D列印技術得到了飛速發展和廣泛的應用，以至於英國《經濟學人》雜誌將其推崇為“第三次工業革命”，美國政府將3D列印技術作為製造業發展的首要戰略任務。

3D列印（通常也稱為“增材製造”）技術發展到現在有多種技術途徑，通常根據使用材料的不同和構建物體方式的不同進行分類，可分為光固化成型（SLA）、電子束自由成形（EBF）、直接金屬鐳射燒結（DMLS）、電子束熔化成型（EBM）、選擇性鐳射燒結（SLS）、3DP等。目前3D列印技術已逐步應用於汽車、航空航天、船舶、醫學、建築、服飾、食品等多個領域。

一、3D列印在汽車製造中的應用

1.3D列印汽車的發展歷程

2010年11月，世界第一輛3D列印汽車問世，這是由美國JimKor團隊研發的採用3D列印技術製造的6︰1模型車，名叫Urbee。2013年初第一臺原型車Urbee2誕生，Urbee2一半以上的零件是由3D列印的。

2014年，第一輛3D列印電動車Strati橫空出世，這是一輛只有40個零部件的3D列印汽車，整個列印時間僅44小時。

2015年，美國DM公司打造了全球第一款3D列印跑車——刀鋒（見圖1），該車採用3D列印汽車零部件，然後人工組裝而成。同年，三亞思海3D公司研發出了中國的3D列印汽車。

圖1刀鋒跑車

2016年，全球七大3D列印概念車面市，世界各大品牌汽車紛紛推出了自己的最新設計。2019年，國內XEV公司設計出世界第一款量產3D列印電動汽車。

2.3D列印技術在汽車業中的應用現狀

然而，3D列印作為一項新興技術有其獨特的優越性，依然在汽車業中有著許多成功的應用案例。下面從汽車設計、製造和消費的不同階段來分析3D列印技術在汽車業中的應用。

在汽車設計階段，3D列印可快速製作概念模型和功能原型，在產品研發初期大大縮短汽車零部件的驗證時間，從而縮短汽車的研發週期，並儘可能地降低由於設計方面的原因而造成的成本浪費。例如，蘭博基尼采用3D列印技術研製引擎管路，實現了用較短的時間完成複雜結構的製作。

汽車消費階段，也就是說汽車進入消費者手中，廠商需要對其車輛進行維保、修復，在這一領域，3D列印技術可謂大展身手。比如，保時捷採用3D列印技術為經典汽車生產零部件，賓士公司採用3D列印的零部件修復20世紀50年代的跑車，寶馬公司採用3D列印零件修復老舊座駕。此外，在汽車零部件的供應鏈中，應用3D列印技術已是目前各大公司的追求目標。

3.3D列印是噱頭還是工業革命？

在3D列印技術發展的如火如荼的時候，也有業內人士指出，3D列印技術在批次生產方面還無法與傳統工業相比，標準化作業還無法大規模實現，列印材料遠未達到廣泛使用的要求，高效能零部件的列印技術還沒有形成，複合型人才的缺乏等，都限制了3D列印技術的推廣應用，更不要說3D列印整車了，3D列印汽車也只是一個博人眼球的噱頭而已。

另一方面的聲音就很樂觀了。早在2014年就有學者撰文《3D列印技術顛覆汽車製造業》，提出了3D列印技術將引領汽車製造業的觀點。2016年，《美國汽車新聞》評選出全球十二大汽車行業的顛覆者，3D列印位居榜首。由此可見3D列印技術的先進性。

3D列印是“噱頭”還是“工業革命”？我們應該客觀評價3D列印技術的發展與應用，既不要牴觸，也不要神話。作為一種新興的科學技術，3D列印有著傳統工藝無法比擬的優勢，但不可否認也存在無法克服的缺陷，我們應該做的是儘可能的發揮其長處，在生產中取得更高的效益。

4.3D列印汽車的發展前景

（1）分析3D列印技術在汽車行業中的應用前景之前，不妨先分析一下汽車未來發展的方向特點，歸納起來有以下四個方面。

新能源：2019年7月1-3日，世界新能源汽車大會在海南博鰲隆重召開，大會聚集了全球專家和精英，就新能源汽車的創新、市場、產業轉型升級等問題進行研討。近幾年來，我國的新能源汽車產銷量持續增長，而新能源汽車中純電動車佔比超過80%。在全球汽車產業轉型升級和環境持續改善的產業要求下，新能源汽車將是未來汽車產業的發展方向。

輕量化：世界各國為提高車輛燃油效率，減少二氧化碳的排放量，紛紛制定法律法規，以促進改善環境。在全世界節能減排、保護環境的大背景下，汽車輕量化成為汽車行業發展的重要方向之一。

智慧化：汽車產業的智慧化可分為兩個方面，智慧製造和智慧駕駛。智慧製造是製造業的發展目標，汽車行業自然也不例外。華為5G+C-V2X車載通訊技術的開發，為智慧駕駛提供了新的技術保障，未來的汽車有可能像科幻片中的汽車一樣，我們坐在車裡，說出目的地，汽車會自動、安全地將我們送到

個性化：個性化定製彰顯個性魅力，滿足不同消費者的個性需求，將是未來汽車開發的方向之一。在傳統生產模式下，個性化定製是一部分人的消費專利，隨著科學技術的發展，個性化定製必將走入尋常百姓家。

（2）透過以上對汽車未來發展方向的分析，汽車的研發與製造會發生以下幾方面的變化。

汽車構造的重新設計：有人曾經設想，電動汽車的研發，取代了傳統的發動機，整個汽車的構造發生了重大變化。可將電機裝入輪轂中，由導線連線電池，傳統的發動機系統和傳動系統等都不需要了，取而代之的是車載通訊、音響影片系統等。

複雜構件的製造：汽車輕量化不僅可以從使用輕型材料來實現，還可以從複雜構件的設計上達到減輕重量的目的。

私人定製：汽車在保障必要功能的前提下，其外觀和個性需求受到消費者的重視，也是爭奪市場的有利武器，因此私人定製也是汽車製造的重點關注方向之一。

（3）綜上所述，3D列印技術的優勢正好將在未來汽車製造業中大顯身手，主要有以下四個方面。

縮短研發週期，降低研發成本：3D列印在未來汽車研發階段的應用就不僅僅是單個零部件的試製，而是整個車的結構、佈局的研發，大概還沒人知道未來汽車是什麼樣子，誰能佔領3D列印技術的制高點，誰就能用最低的研發成本，不斷地推陳出新，快速佔領市場。

汽車輕量化的有力武器：以往的汽車輕量化多注重輕型材料的選擇，受到生產工藝的限制很難從結構上做文章，而3D列印技術打破了這一瓶頸限制。3D列印在生產多孔、空腔類複雜結構的零部件方面有其獨特的優勢，為汽車輕量化開闢了新的發展方向。

個性化設計：3D列印不需要傳統的模具設計與製造過程，而只需要CAD設計圖形即可，因此可以使用不太高的成本來滿足不同客戶的個性化需求，這些個性化設計包括車型、車飾等等。例如圖2這款造型可愛的汽車，會受到眾多愛美人士的喜愛。

圖2造型可愛的汽車

零部件供應：3D列印零部件的供應依然是未來汽車業的重要發展方向之一，與以往不同的是，在3D列印技術日漸成熟之後，3D列印所能提供的零件種類會越來越多，今後在整個零件供應鏈中，尤其是已經停產的車型，可能將不再有實物零件的儲存，而只要保留各零部件的相關資料，需要時列印就可以了（見圖3）。

圖33D列印零件

二、中國汽車製造業的機遇與挑戰

3D列印技術雖然發展的時間不長，但發展速度之快令人驚奇，在汽車製造業中的應用也越來越廣泛，這種形勢會對中國的汽車製造業帶來哪些影響呢？

1.中國汽車製造業的發展機遇

目前在普通消費者眼中，國產汽車還普遍處於較低端的市場，其效能和品牌影響力遠不如進口汽車品牌，在傳統生產工藝條件下，國產汽車一直處於追趕地位。在新的形勢下，全球汽車企業都面臨著轉型升級，恰逢3D列印技術的應用，將世界各國的汽車生產企業拉到了同一起跑線上。而在3D列印技術上，中國處於世界前列，部分技術還處於世界領先水平。面對新的形勢，中國企業似乎還處於優勢地位。抓住這一機遇，充分發揮3D列印技術的優勢，助力汽車產業的轉型升級，將有望在不遠的將來成就自己的世界品牌。

2.中國汽車製造業面對的挑戰

中國車企在面臨新的發展機遇時，同樣也面對著巨大的挑戰。一方面在傳統汽車製造業領域我們相對落後，即使在同一起跑線上，對手同樣強大；另一方面，任何一項新技術的應用都存在一些潛在的風險，比如新技術與傳統工藝的相容性、適用性、產品的可靠性、人員對新技術的適應性等，都會影響整個產業的發展。因此，中國車企面臨的挑戰同樣不可小覷。

三、結束語

3D列印是一項新興技術，其發展前景是令人欣喜的。3D列印技術的廣泛應用必將推動各行各業的快速發展，汽車製造業在新的形勢下也將發生翻天覆地的變化。中國汽車製造企業應該積極應對，加強新技術的研發與應用，成就自己的民族品牌。