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電子增材制造：全球產業鏈重構變革的新機遇

（2024年11月23日更新）

近年來，受反全球化、貿易保護主義崛起、新冠肺炎疫情等多種因素疊加的影響，全球產業鏈供應鏈的安全穩定運行受到重大影響，俄烏突如其來的沖突給全球產業鏈供應鏈帶來了新的打擊。過去，各國在全球化背景下形成的產業鏈供應鏈暴露出其脆弱性，斷鏈和脫鉤的風險繼續上升。發達國家開始重新審視制造業外包等去工業化政策，采取各種措施振興當地制造業，促進制造業回歸。增材制造技術已成為提高工業制造能力、解決供應鏈問題的關鍵途徑。

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從數據來看，近年來增材制造市場規模呈規模增長趨勢，但主要集中在結構件制造上。在電子增材制造領域，實現工業化應用的企業很少。電子制造業作為工業經濟增長的重要支柱，具有周期長、鏈條長、分工細、復雜等特點，在當前形勢下更容易受到影響，容易斷裂。如何在動蕩的黑天鵝事件中生存和發展是一個亟待解決的問題，大力發展電子增材制造將是當前形勢下的關鍵突破。

本文的核心觀點：

1、在新形勢下，逆全球化趨勢對制造業提出了向網絡和分散方向發展的需求。增材制造可以提供個性化、本地化、輕量化的解決方案，正成為智能制造時代有效保證供應鏈彈性和安全的關鍵技術和生產模式。

2、在全球嚴格控制雙碳目標和俄烏沖突導致能源價格大幅上漲的背景下，制造業如何進一步節能和減排變得更加緊迫。只有通過全面的技術升級，高能耗、高污染的電子制造業才能突破阻力。現在看來，在電子制造業引入增材制造模式將是解決這一問題的有效途徑。

3、縱觀全球電子產業鏈遷移的歷史，都是技術和成本的角力。電子增材制造作為一種高端制造技術，在提高產業附加值的同時，也兼顧了效率、成本、環保等重要優勢。抓住當前機遇實現產業化將是占據供應鏈主導地位的關鍵。

電子增材制造模式能有效保證供應鏈的安全性和彈性

自2018年以來，隨著貿易保護主義、中美貿易摩擦、新冠肺炎疫情、俄烏沖突等因素的影響，全球化背景下形成的產業鏈供應鏈暴露出其脆弱性，全球產業鏈供應鏈斷鏈和脫鉤的風險繼續上升。過去，全球產業鏈供應鏈配置的內在邏輯是效率第一。現在，主要經濟體出臺了加強產業鏈供應鏈國家干預的政策措施，確保產業鏈供應鏈的安全已成為國家長期發展的戰略考慮因素。全球產業鏈供應鏈逐漸收縮集聚到一個地區或一個國家及其周邊地區，呈現區域化和本地化的趨勢。分散的本地生產已成為未來一種重要的生產方式。增材制造技術已成為多國政府共同認可的有效解決供應鏈問題的關鍵途徑。

將增材制造理念引入電子制造領域。增材制造是一種快速成型技術，是近年來發展迅速的新興技術，屬于高端制造業。但目前市場上以結構性增材制造為主，專注于電子增材制造業的企業很少。事實上，由于其周期長、鏈條長、分工細、復雜等特點，電子制造在當前形勢下更容易受到影響，容易斷裂。保障電子制造業供應鏈的安全性和彈性作為信息時代的核心組成部分，已成為各國關注的焦點之一。

將添加劑制造引入電子制造領域，即利用優化的圖形印刷作為添加劑制造工藝，使功能導電材料在襯底上一次成型，無需后續的減料工藝。與蝕刻法等后期去除材料等傳統電子制造方法相比，簡化了添加劑制造的生產工藝、生產設備和所需材料，生產工藝接近零污染排放，具有輕量化、靈活化、綠色環保等自然優勢，可以快速實現分散的本地生產模式。相比之下，傳統的電子制造模式工藝繁瑣，設備大，生產現場建設周期長，勞動力需求大，資本投資往往數億或數十億，具有當地承擔能力需要很長時間。以2022年某重大FPC以工業項目為例，基于傳統制造技術，建設了3條高精度柔性電路板生產線，總投資約15億元，工廠面積10萬平方米，購買RTR壓膜機、曝光機、鉆機、激光切割機等設備400多臺(套) ，年產能1000萬㎡。在相同的產能建設標準下，電子增材制造可以從資本投資和面積上降低近一個數量級，可以采用工廠甚至工廠支持模式實現全球快速布局，形成區域、短鏈生產和服務，是有效保證供應鏈彈性和安全的快速解決方案。

低消耗低排的綠色制造模式是電子制造業發展的必然

近年來，在全球氣候變化的推動下，越來越多的國家政府正在將碳減排轉化為國家戰略，"低能耗、低排放、低污染"低碳經濟已成為世界各國未來經濟發展的共同選擇。電子制造業作為工業生產的重要組成部分，屬于高能耗、高排放、高污染產業。如果不采取節能減排的技術改造措施，將難以滿足未來發展的要求。

一方面，能源短缺導致生產限電限產，俄烏突發沖突導致全球能源價格飆升，給高能耗行業帶來更大壓力。高能耗行業綠色升級需求下的工業技術改革勢在必行。與傳統的電子制造工藝相比，電子增材制造模式能有效降低能耗，滿足低碳排放需求。通過直接印刷/打印的過程，將電路直接集成到基底表面。生產過程大大簡化，設備能耗低，原材料利用率高，可有效節約近90%的材料浪費，減少60%以上的碳排放。以雙面電路板為例，傳統蝕刻法生產的等效二氧化碳排放量約為每平方米144kg，液態金屬印刷的等效排放僅為63kg，每百萬平方米產能可減少8.1萬噸二氧化碳排放，也相當于節約3.24萬噸煤和3.24萬噸凈水。

另一方面，隨著電子制造過程中化學品的廣泛使用和污染物的排放，電子工業對環境的影響使各國不得不制定環境要求的法律法規。電子工業已經進入了許多環境要求有限的環境障礙時代，電子制造技術迫切需要全面實現綠色轉型。印刷電路板的生產涉及多種化學品消耗密集型工藝，PCB生產過程中含有銅、鎳、鉛等多種重金屬，并隨廢水排放。同時會排出大量廢氣，主要污染物有苯、甲苯、二甲苯丁酮、乙酸乙酯等有機廢氣，也是PM2.這些污染物的來源之一是大量釋放到環境中，對環境和公共衛生構成威脅。

水質截屏圖顯示在江蘇太湖流域附近的藍色地圖數據庫中

（來源：IPE 水質監測地圖。紅圈、棕圈、黑圈表示水質差到不適合人體接觸。羅馬數字表示，根據中國國家政府統計的水質分類。

與傳統的電子制造模式相比，電子增材制造工藝大大簡化，生產工藝無廢水排放工藝。液態金屬等導電材料無毒無害，能完全滿足低能耗、低排放標準和未來長期發展的要求。

把握全球電子產業鏈遷移的新時機

隨著技術的發展和分工的深化，全球電子產業鏈不斷遷移，價值鏈分工逐漸形成。縱觀電子產業遷移史，都是技術和成本共同作用的結果。在過去的十年里，由于其勞動力和資源紅利在全球電子產業中的地位不斷提高，中國的生產規模達到了世界第一，但仍處于產業鏈附加值低的下半年。隨著以電子信息產業為核心的新一輪全球科技革命和產業變革的興起，電子產業鏈的重建已經開始，產業鏈呈現出遷移趨勢。

總體而言，我國電子制造業正面臨著發達國家高端回流和發展中國家中低端分流的雙向擠壓。一方面，高端制造業向發達國家逆轉，制造業再次成為全球經濟競爭的制高點。各國制定了以重振制造業為核心的再工業化戰略。另一方面，越南、印度等東南亞國家也開始依靠資源和勞動力的優勢，在中低端制造業努力，以更低的成本承擔勞動密集型制造業的轉移。在進一步控制成本的同時，電子制造業還需要積極進行技術升級和轉型，重點關注高附加值的產業鏈環節，以滿足新的產業發展需求。電子增材制造工藝作為一種高端制造技術，可以實現大面積、高生產速度、低成本的批量生產。其產品還具有靈活性、大面積功能分布等優點，高度符合電子產業的發展Nordic代理這一趨勢將開拓傳統電子制造手段無法企及的潛在應用市場。

電子添加劑制造技術滿足了新興產業的發展需求。電子產業是一個典型的技術驅動產業，隨著電子產品向小、輕、柔性方向發展，電子功能組件、連接結構緊湊、集成要求越來越高，傳統剛性電子電路組件不能完全滿足新產業發展的需要，柔性電子技術已成為電子技術領域的研究熱點。

在平面柔性電子應用方向上，采用電子增材制造技術，可實現柔性基材、超薄基材甚至拉伸基材上電子線路的直接打印/打印，從而實現超柔性、抗彎曲、彈性電路產品等FPC功能部件/連接器、透明顯示屏、柔性傳感器等。在滿足產品柔性功能要求的同時，還可以結合卷對卷生產實現大面積、高產量的批量生產。

此外，在三維結構電路的應用方向上，電子添加劑制造技術也具有獨特的優勢。通過轉移，復雜功能電路直接印刷在電子元件表面或內部，無需連接集成電路板，進一步節省產品內部空間，使電子產品結構更加緊湊，如手機框架天線、藍牙耳機天線等，可實現三維結構表面共形電路的高產量工業規模制造。

手機共形天線

電子增材制造技術可以實現復雜結構中電路隨形變的特點，進一步推動創新產品的研究，為消費電子、移動通信、汽車電子、醫療電子等領域帶來無限可能。

目前，電子增材制造業仍處于發展初期，真正實現工業應用并形成一定規模的企業寥寥無幾。經過近年來的技術創新和積累，夢之墨公司開辟了原材料和電子增材制造技術的整個環節，實現了小規模應用，成為該領域的實踐者和先驅。當然，新興產業的發展從來都不是一蹴而就的。從最初技術的萌芽到工業化，創造巨大的經濟價值往往需要一個曲折而漫長的過程。例如FPC自20世紀60年代以來，該行業天、軍事等先進領域以來，該行業經歷了幾十年的發展。直到21世紀初，隨著消費電子產品的快速發展，它才真正實現了大規模應用，從而進入了一個快速發展的時期。電子增材制造技術作為電子制造業升級轉型的新興技術，符合時代發展的要求。隨著應用需求的不斷擴大，技術和上下游供應鏈的逐步完善和成熟，也將實現大規模生產，進入快速發展時期。目前是布局電子增材制造領域的好時機。

總結

在世界經濟大變革的機遇下，電子制造作為信息時代的核心組成部分，需要引進新的電子增材制造技術，有效保證其供應鏈產業鏈的彈性和安全，滿足低碳經濟和產業發展的新要求。大力發展電子增材制造技術，布局電子增材制造業，對應對短期動蕩、長期發展、占據電子制造業價值鏈的主導地位具有重要意義。目前，已有企業實現了該領域的應用，但從整個產業發展的角度來看，整體還處于發展初期，是開始布局的好時機。