从增材制造材料的全球专利申请态势图可见，2012年前的专利申请量较少，处于起步阶段，而后几年出现了爆发式的增长。

      2012年前后，世界各国纷纷出台政策加大对增材制造技术的支持，包括增材制造共性材料的研究开发。英国政府自2011年开始持续增大对增材制造技术的研发经费。2012年3月，美国白宫宣布了振兴美国制造的新举措，将投资10亿美元帮助美国制造体系的改革。其中，白宫提出实现该项计划的三大背景技术包括了增材制造，强调了通过改善增材制造材料、装备及标准，实现创新设计的小批量、低成本数字化制造。日本政府也很重视增材制造技术的发展，通过优惠政策和大量资金鼓励产学研用紧密结合，有力促进该技术在航空航天等领域的应用。

据中国增材制造产业联盟统计，2016年我国增材制造产业规模已达80亿元，产业规模实现较快增长，但当时产业政策并不完善，随后国家出台了《增材制造产业发展行动计划（2017-2020年）》，促进产业进一步发展。

图2 增材制造材料全球专利申请趋势

      对比全球及主要申请国家的技术生命周期图，可以明显看到各国的起步时间大致相似，都在2013年开始迅速发展，随后几年申请人数量和专利数量都有明显上升，但日本2018年后技术创新活动减弱明显。

图3 增材制造材料全球及

五大局技术生命周期

      无论是技术公开国还是申请人国，中国和美国均位于前二，中国领先优势明显，说明中国是最重要的技术产出地以及最重要的市场。源于美国的专利申请数量明显高于美国本土的专利公开数量，说明美国的专利申请人善于在海外市场进行专利布局。

表1 增材制造材料技术公开国和

申请人国专利数量排名

     从专利申请授权率和有效率看，美国和日本的专利授权率和有效率都比较高，专利质量较好，价值较高。

表2 增材制造材料全球及

五大局专利授权及有效情况

      从增材制造材料的国内专利申请省份排名可见，江苏省和广东省的专利申请量不相上下，并且企业申请人的占比较高，均为增材制造材料产业化的主要地区。随后北京、陕西和上海专利申请量也比较多，并且高校及科研院所申请人的占比较高，是增材制造材料的学术成果产出重地。

图4 增材制造材料中国专利申请分布

      全球申请人前二十中，中国科学院排名第一，美国的惠普公司和美国Stratasys公司紧跟其后。

      申请人排名前二十中，美国的申请人占据了过半席位。作为世界著名的2D打印机制造商，惠普入局3D打印市场的时间并不算长，从2014年公布多射流熔融系统算起，还不到10年。然而，实力雄厚的惠普在增材制造领域频频发力，取得了一系列成果，其巨头地位很快在这个新产业树立起来。而Stratasys因开发出熔融沉积成型技术(FDM)而设立，并自主开发的特殊材料，进行产业链整合，形成独特的竞争优势，是纵向整合产业链的典型代表，并发展为全球3D打印巨头。

      中国申请人数量也较多，但是高校和科研院所较多，上榜的中国申请人前五均为高校，以中国科学院及西安交通大学领先。中国科学院为中国自然科学最高学术机构、科学技术最高咨询机构、自然科学与高技术综合研究发展中心，拥有12个分院、100多家科研院所以及高校等，在多个领域具有最强的科研实力。西安交通大学自1993年开始增材制造技术研究，在卢秉恒院士和李涤尘教授带领下，长期从事增材制造前沿创新与应用研究，于1997年研制并销售了国内第一台光固化快速成型机，并于2017年参与成立了国家增材制造创新中心。企业方面有中石化和黑龙江鑫达。增材制造用高分子复合材料是黑龙江鑫达公司的三大主营业务之一，业务遍布全球。

图5 增材制造材料全球专利

申请人排名前二十

      在增材制造材料方面，美国公司一般有所侧重。惠普和通用电气公司侧重在增材制造技术本身，侧重材料改进的专利申请较少；美国施乐公司侧重于增材制造所用高分子材料开发，而stratasys公司和carbon公司未在陶瓷材料领域布局。相反，中国高校和科研院所的专利布局均比较全面。

图6 增材制造材料全球领先申请人的

专利技术布局

      从领先申请人的地域布局看，美国重点公司除了在自身布局外，主要通过WIPO的国际申请到境外国家布局，美国施乐公司、通用电气公司和德国西门子公司的地域布局最为全面。中国高校的地域布局比较局限，相对而言华中科技大学更重视海外知识产权。

      WIPO及五大局是专利海外布局的首选地域，此外，印度市场也得到了各欧美领先增材制造材料企业一致的重视。

图7 增材制造材料全球领先申请人的

专利地域布局

     从申请人专利合作分析可见，美国stratasys公司有较多的技术合作伙伴。从国内校企合作方面看，西安交通大学和上海交通大学具有优势，企业也可考虑与上述高校的科研团队进行合作。

图8 增材制造材料全球领先申请人专利合作

     全球增材制造材料各国起步时期差距不大，近年均处于快速发展态势。中国的发展速度引领全球。美国头部专利申请人以企业为主，产业化更为成熟；中国目前的头部专利申请人以高校为主，增材制造技术及材料的产业化之路仍需进一步加快。