航空航天、汽车、医疗有望成为3D打印应用蓝海

——核心专利到期释放新机会

    1985 年 3D 打印之父 Hull 提交了名为“UVP INC”的专利申请（US4575330B1），这也 是大众熟知的立体光固化成型技术。1987 年，Scott Crump 发明了熔融沉积成型（FDM） 技术并申请了相关专利。从 3D 打印专利申请趋势来看，早期的年专利申请量较为稳定， 在 1985-2011 年间，年均申请量仅为 2000 件，年均复合增速 3.6%。2012 年后，随着各 大高校院所积极参与研究、3D 打印公司深入布局核心专利，3D 打印专利申请量迎来了爆 发小高潮。

    根据上个世纪美国的《专利法》，申请的专利有两种到期计算方法，从专利申请日开始计 算的 17 年后，或者从专利备案日开始的 20 年。结合时间线，可以看出许多领先的工业 3D 打印专利在 2009-2015 年已经退出霸主地位。3D 打印核心技术的释放，将大大减少 相关企业的生产成本，降低准入门槛，鼓励更多的企业参与市场竞争，激发市场活力。

    由历史可见，2009 年熔融层积成型（FDM）专利到期后，3D 打印机的销量迅速增长，售 价从数千美元跌到最低 300 美元，市场上涌现了不少中国制造的低价 3D 打印机。2014 年是专利到期的“高峰年”，3D Systems 的 3 项专利（涉及 SLA 光固化方法）、Stratasys 的 6 项专利（涉及 FDM、支撑移除和优化调整）陆续到期，全球 3D 列印制造商纷纷抢攻 这项 3D 打印技术市场。同年，Deckard 在 20 世纪 90 年代初申请的激光烧结技术(SLS) 的专利到期。2016 年 12 月选择性激光熔化技术（SLM）到期。同年 12 月，Z Corp 公司 关于“制作三维立体物体原型的方法和设备”的专利到期。

    过去 5 年内，3D 打印工艺核心专利的到期为行业带来了新的活力。伴随着旧专利逐渐退 出历史舞台，许多 3D 打印巨头在全球范围内对新专利进行紧锣密鼓的布置。Innography 平台公布的数据显示，全球综合竞争力排名前 20 的专利权人只有中国科学院是中国机构， 没有中国企业出现。而在中国区域综合竞争力排名前 100 的专利权人中，有通用电气、西 门子、Stratasys 公司等大量国外公司。这说明国外企业比较注重通过专利技术实现 3D 打 印在中国市场的全面布局。

    从 INCOPAT 平台整理数据来看，全球专利申请量最大的企业前三名分别是德国巴斯夫、 韩国 LG、美国通用。在专利申请量排名前十名中，美国企业占据一半，主要领域是航空 航天。而中国仅有西安交通大学上榜，未出现专营 3D 打印的公司。从专利价值度的分析 结果看，德国巴斯夫专利价值最高；而韩国 LG、美国通用、韩国三星、STRATASYS 公 司也有较多的高价值专利。西安交通大学的专利价值分布为中等水平，高价值专利比例不 多。