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改變全世界的能源新革命，正悄然而至……，有一天，油價將只剩下現在的一半？

爭議的核電與當紅的綠能，都將黯然失色？

通貨膨脹銷聲匿跡？美國重登製造業大國？

這不是電影情節，而是你我正在面對的新世界。

撰文‧劉俞青 研究員‧蔡曜蓮剛下過一場雪，戶外冷颼颼，但美國德州南方的科圖拉小鎮街上，卻一片熱絡，到處張貼著徵人的招募啟事，許多工人在寒風中，仍精神奕奕地上工。這個小鎮的失業率已經跌破二％，多家能源公司調高薪資，還徵不到員工。

不只科圖拉，附近幾個小鎮都有這樣的繁榮景象，彷彿重現當年的淘金熱，如果和還陷在泥淖中的美國經濟相比，這裡顯然是熱翻了！支撐這個復甦奇蹟的關鍵，正是當下最熱門的能源「頁岩氣」（shale gas）。

你我生活將有巨變

更乾淨、便宜的能源 藏量可用六十六年馬路邊有好幾座天然氣加氣站正在加緊趕工，因為天然氣一夕暴增，美國聯邦政府醞釀通過「解決美國新替代交通燃料方案─天然氣為綠色替代能源法案」(簡稱NAT-GAS法案)；而德州政府已經宣布，從現在開始，許多巴士、車隊都要改成「天然氣汽車」，只要在車上加裝一個轉換裝置，以後就可以到新設的「加氣站」加氣，而政策之所以轉向，當然也是因為頁岩氣。

如今德州當地的天然氣價格，已經像溜滑梯般跌到「破盤價」──每千立方英尺三美元；同一時間，在台灣，天然氣的價格是十六美元，德州的價格還不到台灣的兩成。

不只天然氣價格，在能源供應充沛之下，連主要反映美國原油供需狀況的西德州原油（West Texas Interm ediate, WTI）報價，都從去年起逐漸和布蘭特原油價格脫鉤。如今西德州原油價格不僅早就遠離二○○八年時，每桶一四○美元的歷史高點，每桶只剩八十五美元上下；更重要的是，它比布蘭特原油價格低了約二十美元。

這些史上僅見的現象，不會是美國獨有，專家預測不用太久，德州的場景很可能就要飛越太平洋，在亞洲主要的都市上演；全球人民的生活，都可能因為油價、天然氣價格下跌，產生重大改變。我們可以不用再忍受滿街的汽車烏煙廢氣，還可以大幅降低日常的交通預算，過著更環保、乾淨，而且使用便宜能源的日子。

而這個逐步入侵、顛覆人類生活的主角，便是「頁岩氣」。

在Google搜尋輸入「shale gas」，會跑出將近五千萬筆的相關資料，可見這個議題在全世界掀起的熱度。過去一年多來，無論「頁岩氣」或「頁岩革命」（shale revolution），從媒體報導到學術研討會，甚至是各式的國際戰略談判桌上，都是最夯的議題。

截至目前為止，全世界可以勘測到、而且目前技術可以順利開採出來的頁岩氣產量，大約是六千六百兆立方英尺（trillion cubic feet），這個數字代表什麼呢？在目前全球的經濟量能下，對天然氣的需求，每年大約是一百兆立方英尺；換句話說，頁岩氣可以讓全人類使用超過六十六年！

以上推估，是最樂觀的預期，是在假設：第一，目前還在地底下的頁岩氣能順利被開採出來，第二，全球經濟沒有出現暴衝式成長之下，才會成立；但就算後者不成立，也就是說，例如中國十三億人都開始過起美國人的日子，中國對天然氣的需求量大增，按照目前的預估產量，也還能支撐數十年之久。

開採技術有大突破

鑽入地下一千三百米 採出天然氣與石油到底什麼是頁岩氣？簡單說，頁岩氣就是從過去開採不到的頁岩層中，以最新突破的技術所開採出來的天然氣。人類為此努力了至少十多年，終於在一九九八年，在水力裂解技術（hydraulic fracturing；簡稱fracking）上得到重大突破，從深達一千三百公尺地底下的「頁岩層」，透過水平式的裂解技術粉碎頁岩，再從岩層縫中，成功開採出天然氣，並連帶開採出原油，也就是頁岩油。

這關鍵的一步，是由美國德州小鎮上，當時高齡近八十歲的喬治．米契（George Mitchell）老先生，率先提出來。為了把頁岩氣從教科書上的知識化為真實，米契忍受孤獨、甚至嘲諷，固守在德州的礦區旁努力十多年，終於突破障礙。

之後，美國又經過十多年的琢磨，無論技術還是生產設備都不斷精進，如今開採過程已經可以做到模組化的生產；換句話說，開採頁岩氣已經正式進入製造業時代，不再是難事。

曾親赴美國德州頁岩氣礦區現場，經過層層安全檢查，近距離觀察頁岩氣井開採的工研院產經中心組長曾繁銘告訴我們，每一個頁岩氣的礦區，大約會開挖一百到二百個大小不等的氣井，每個氣井需要數十位工人開挖。最近幾年，因為大量的頁岩氣不斷被開採出來，因此不僅設備越來越精進，工人技術也越來越熟練，這些工人們因此成了「逐氣井而居」的游牧民族。

上帝送給美國這項大禮，「太陽選擇從西邊升起」，讓因財政、經濟問題而焦頭爛額的美國政府，終於抓到浮木、看見曙光。

美國重返工業大國

製造六十萬個工作 全球重工業往美靠攏去年一月，美國總統歐巴馬發表國情咨文，其中兩句話就說清楚美國的態度，「這個國家需要更完整的能源策略，一個更乾淨、便宜，能創造新工作的能源產業。我們的天然氣足夠用一百年，政府將盡力發展安全的能源政策，專家相信這將在十年內創造六十萬個新工作。」歐巴馬所指的就是頁岩氣。

歐巴馬不是說說而已，目前美國開採出來的頁岩氣，已占美國所有天然氣開採量的四分之一，這也是美國境內的天然氣價格直直落的主要原因。根據美國能源署（ＥＩＡ）的預估，到二○年，美國就會跨過「自給自足」的門檻，正式成為天然氣的出口國；而到三五年，頁岩氣加上頁岩油的開採總量，將使美國不用再進口能源，成為百分百能源自足的國家。

這是老美長久以來的「超級大夢」！如果能源能夠在戰備以外，還能達到自給自足，甚至進一步出口，美國就再也不用看中東等產油大國的臉色過日子了。在兩年前，頁岩氣還沒有大量被開採出來之前，美國人「連想都不敢想」，但才不過短短兩年光景，一切都不一樣了。

另一個令美國人振奮的原因是，頁岩氣已為美國帶來工業復興，一場產業大遷徙正如火如荼展開。

一家位於頁岩氣的產量大州──路易斯安那州、新奧爾良市市郊的乙烯廠，原本已於○九年關廠，但去年中重新投產，公司更計畫在德州建新的廠房；因為便宜的天然氣生產出便宜的乙烯，連帶旺盛了石化的下游產業。

全世界和石化相關的上中下游產業，幾乎都想盡辦法進駐美國德州、路易斯安那州等頁岩氣大州設廠；就連化學品、鋼鐵、鋁、水泥與造紙等能源密集度高的產業，都正從全球各地，往美洲大陸靠攏當中，為的就是就地取得更便宜的電力、能源。

美國境內的波士頓諮詢公司（ＢＣＧ）指出，「到一五年前，美國將比德國、日本和英國等擁有五％到二五％的成本優勢。」這一切，都是因為頁岩氣。

而與台灣息息相關的是，台塑美國公司的三大廠區之中，最重要、也最大的工廠就位在德州，台塑的廠區附近正是有名的鷹灘頁岩礦區（eagle ford shale gas），台塑美國因此就近取得低廉的原料成本。日前，台塑美國已經宣布投入十七億美元擴廠，打算興建天然氣蒸餾分流工廠，將頁岩氣直接拉管接進德州輕裂廠進料，預計此舉可以為台塑美國省下五成的成本。

不過台塑美國多由王家個人投資，台塑僅占持股二二％，因此台塑美國因為頁岩氣的獲益，多半由王家人受惠。

能源版圖將大洗牌

美國開採自足無虞 中日韓爭奪開採權值得台灣關注的是，由於能源是戰略工具，替代石油的天然氣大量開採，勢必扭轉全世界的能源分布，進而改變國際局勢，導致政治板塊移動。

目前頁岩氣的開採技術雖然已經進入製造業的流程，但這一切，仍僅限於美國境內。也因此，目前美國聯邦政府將此技術拉高到攸關國家安全戰略層級的極專業技術，其他國家除非能自行突破技術，否則短期內想超越，恐怕還得看老美的臉色。

此外，目前頁岩氣開發還有環保的問題。因為開採過程中，為了讓天然氣衝出地表，除了灌入氮氣，還需要灌入大量的水和有害的化學物質，可能對地球造成汙染。因此到目前為止，包括法國等許多歐盟國家，都對頁岩氣持觀望的態度；甚至還有一說，認為美國對外公布的頁岩氣開採成本，「根本沒有把環保成本估算進去」。

但被美國經濟壓得快喘不過氣的歐巴馬，無論如何都要力挺開採頁岩氣。且從技術、產量各方面看來，頁岩氣幾乎已經確定成為下一個十年，世界各國搶奪能源的主戰場，因此全球主要能源進口國莫不卯起來向美國「示好」。包括日本、韓國、中國等國，去年都不惜巨資，購併美國及加拿大的能源公司，為的就是要買下頁岩氣的開採技術和礦區的開採權。

其中，中國中海油公司去年砸下重金，花了一五一億美元買下加拿大的尼克森（Nexon）能源公司，是中國史上最大的跨國購併案。不過，截至目前，所有美國能源公司的購併案，都還卡在美國能源委員會，沒有一件批准，由此也可看出美國當局多麼重視頁岩氣這個「珍寶」。

其實獲得頁岩氣這項大禮的不只美國，因為全世界頁岩氣最大蘊藏量的國家並非美國，而是中國。但一來中國技術還不到位，二來中國的蘊藏區都在地勢比較險惡的高原區，因此目前為止，雖然也在四川附近設定了頁岩氣示範井，但還沒有官方的產量數字開出。

然而，中國在下一個「十三五」計畫中已經具體明列，「將大規模開採頁岩氣」，而根據美國能源署的預估，「中國將在十年之內順利開採出頁岩氣」。如果這些預測都成真，美中兩大國聯手，頁岩氣將確定成為全球能源戰場的聚光點。

就算中國頁岩氣的開採存有變數，但保守估計，只要美國對能源進口的依存度大為降低，將動搖全球的地緣政治。其中，受影響最大的，首推中東產油國。

產油大國減產反制

中東情勢恐動盪 美國繼續維持影響力「從二次世界大戰之後，中東國家的政治秩序就看美國的地區利益而定，當地的王室之所以可繼續穩定執政，也是因為他們一直以來依賴美國的支持。」英國ＲＵＳＩ智庫研究員喬希（Shashank Joshi）說。喬希還認為，如果美國一旦走向能源自足的境界，勢必減少涉足中東地區，此時中國和印度這兩個對中東能源依存度高的國家，可能會趁機介入，中東當地的政治局勢，可能因此動盪。

長期關注東亞問題的中華科技大學副教授周玠也提出類似的擔憂，他說未來中國和中東、中國和俄羅斯等國的關係勢必更加緊密，全世界的板塊角力，都將重新調整。

而中東國家很可能以「石油減產」作為反制之道，不過，另一英國智庫、國際戰略研究所的高級研究員瑞特曼（Nicholas Redman）指出，中東任何的反擊或制衡，最終都會影響全球經濟；所以就算美國不再依賴中東能源，也會對中東地區保持一定的影響力。

隨著更便宜的天然氣、石油的效益不斷擴散，對全球經濟更大的意義是：幾乎可以確定向過去「高油價」的時代說掰掰；去年底最新的高盛證券報告指出，因為頁岩氣的產出，「會把油價的限制降低，最後變為常態。」因此當「能源匱乏」不再是國際間的主要議題，全球將一步步走向「低通膨」的經濟，這個轉變意味著，過去因為資金氾濫的「抗通膨」觀念，都將大轉彎。

就像巨石引發的水波漣漪，一股因為頁岩氣而起的效應，正在一層層不斷對外擴散。美國不僅因此能源成本大減，而且還逐漸拿回全球能源的發球權，甚至還因此再度引爆新工業革命，帶動美國經濟，降低失業率。

台灣能源政策落後

爭取便宜能源 台電、中油毫無動作「隨著美國經濟脫離泥淖，美元走強的趨勢將會明顯具體，而美國聯準會（Ｆｅｄ）將會逐漸終結貨幣量化寬鬆政策（ＱＥ）的情勢。」瑞銀全球外匯策略研究主管毛希丁為文表示，美國市場的投資價值將會從谷底攀升，投資人應該密切注意。

目前美國境內有兩股不同的聲浪正在拔河，一邊極力認為應該將便宜的頁岩氣留在國內，作為工業生產使用，使美國的出口品未來在全球更具有競爭力；但另一派認為，應該立刻將便宜的天然氣賣到全世界。儘管兩種理論各有堅持與優劣，但另外一種更大的聲音則認為，長期而言，「出口便宜的天然氣」是不可逆的趨勢。

從台灣的觀點來看，以目前美國的天然氣價格大約在每千立方英尺三到四美元，根據中油公司估計，如果再加上管線運輸成本，大約是每千立方英尺五美元，等於賣到台灣手上，在十美元以下，「和現在台灣的天然氣成本十六美元相較，至少有四成的差距。」中油天然氣事業部主任陳玉山表示。

簡單地說，如果現在中油公司就立刻飛到美國德州下訂簽約，並且順利進口，那麼台灣就有比現在便宜至少四成的天然氣可使用。此舉最重要的貢獻，就是能夠立即改善現在台電公司的電力結構，以便宜、安全的天然氣，取代原油，甚至核能發電，剛好得以順勢解決核四廠引發的社會紛爭。

但令人納悶的是，根據了解，截至目前為止，台電尚未對此提出任何新的能源發電政策，對天然氣的採購下單也未見任何改變。頁岩氣在全球引發革命之際，台灣，似乎置身事外。

但全世界不會因為台灣而不改變，頁岩氣的革命已經在美國各地發酵，而蝴蝶效應所及，全球從官方到產業都動起來了。這場能源大戰已經開打，美國站上最佳攻擊點，中國蓄勢待發，日、韓已經做好準備，我們衷心希望，台灣，沒有缺席。

頁岩氣

藏量豐富 足可用66年頁岩氣就是「蘊藏在頁岩層裡的天然氣」，而頁岩層是指４千到５千萬年前的老沉積岩，由湖泊環境的沉積物轉變成含有碳氫化合物的岩石；因此頁岩氣可說是「藻類的化石」。

過去因為技術遲遲無法突破，因此雖然探測得知蘊藏，卻始終開採不到，一直到1998年，喬治．米契研發出最新技術，頁岩氣才正式問世。

依目前的全球用量，頁岩氣蘊藏量足以提供未來66年的天然氣消耗。

頁岩氣是這樣被找出來的……1982年，美國人喬治．米契開始在德州的礦區，研發頁岩氣的開採技術。辛苦了16年，終於在「水平鑽井」及「液裂技術」上得到重大突破，從此天然氣開始被大量開採出來。如今美國境內的天然氣價格更跌到只剩每千立方英尺3美元，只有台灣的五分之一。

全球頁岩氣蘊藏量前10大國

加拿大388

美國862

墨西哥681

巴西226

阿根廷774

阿爾及利亞231

利比亞290

南非485

澳洲396

中國1275

頁岩氣

開採工法

1.垂直探鑽

1300~3700公尺深

2.進行水平鑽井

3.灌入大量的水及化學物質，進行高壓裂解頁岩縫隙，使頁岩油、氣衝出地表4.收集頁岩油氣，進行初步處理

頁岩油蘊藏量大於石油

美國《油氣》雜誌預測，全世界頁岩油儲量約11兆至13兆噸，遠遠超過傳統石油儲量4000多億噸。

美國將成全球最大產天然氣、

產石油國

國際能源總署（IEA）最新預估，美國將因為頁岩氣、油的技術，分別在2009年、2020年代中期，超越俄羅斯和沙烏地阿拉伯，成為全球最大的天然氣、原油生產國。

天然氣將逐漸取代石油、煤！──未來30年全球各類能源消耗比較

2010年能源消耗占比

石油34%

天然氣22%

煤26%

核能6%

再生能源12%

2040年能源消耗占比

石油32%

天然氣27%

煤19%

核能8%

再生能源14%

資料來源：exxonmobile 頁岩氣效應發酵帶來5大衝擊1.美國近年本土原油價格下滑2.美國天然氣價格直直落

3.美國工業復興60萬

因為便宜原料成本，重啟美國工業復興，除了開採礦區帶動就業人口，並吸引石化中下游到美國設廠，歐巴馬國情咨文中更指明，頁岩氣將增加60萬就業人口。

4.核能bye bye!

根據EIA報告，未來20年內，美國發電結構將因此改變，核能占比從9.7%降到8.7%，下降1.1個百分點。

5.中東榮景不再

根據EIA預估，到2035年，美國將擺脫對中東能源的依賴，每年對中東能源進口為「0」，地緣政治板塊從此大挪移。

全球「瘋」頁岩氣

台灣的能源政策呢？

中、日、韓搶頁岩氣大作戰

中國

》官方目標

國家能源局頒布「頁岩氣發展規畫」，明確規範「十二五」期間攻克勘探開發關鍵技術，「十三五」大規模開發頁岩氣。

》市場動作

●中國海洋石油公司以151億美元現金，收購加拿大能源公司尼克森，以取得開採頁岩氣的相關技術。

●中國天然氣石油公司將耗資54億加幣，與加拿大能源公司安卡納合作開採頁岩氣。

日本

》官方目標

2012年4月，日本首相野田佳彥訪美，向歐巴馬直言：「日本的公司對於從美國進口頁岩氣非常有興趣。」2013年起，經濟產業省將與石油資源開發公司合作試驗生產。

》市場動作

●三菱與三井公司和美國的山普拉能源公司合作，預計2016年出口800萬噸的LNG（液化天然氣）到日本。

●住友與東京瓦斯公司和美國的多明尼恩能源公司合作，預計2017年出口270萬噸LNG到日本。

韓國

》官方目標

韓國知識經濟省計畫目標：2020年前讓頁岩氣進口達到全部天然氣進口的五分之一。

》市場動作

●官方的韓國瓦斯公司向加拿大的Kitimat LNG購買頁岩氣，預計2020年起每年進口350萬噸LNG。

●計畫投資20億美元在澳洲格萊斯敦的開採頁岩氣前導計畫。

台灣能源政策紋風不動

未來10年天然氣發電比重不升反降

2012年

天然氣 40%

煤29%

核能13%

石油9%

水力9%

2022年

天然氣 39%

煤33%

核能11%

石油2%

水力15%

這項技術目前還不能推翻或取代製造業原有手段， 在工程技術上只是補充性的◎ 本刊記者 于達維 文yudawei.blog.caixin.com 2013年1月18日上午，在北京人民大會堂舉行的2012年度國家科學技術獎勵大會上， “飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成形技術”獲得國家技術發明獎一等獎。該技術的獲獎，被業界廣泛解讀為中國3D 打印技術在大型金屬結構件直接製造方面取得重大突破，標誌著中國3D 打印技術的發展進入新的高端。

該技術由北京航空航天大學教授王華明領軍的研究團隊完成。王華明還有一個身份，是中航天地激光科技有限公司（下稱中航激光）技術負責人。受到其獲獎消息的刺激，持有中航激光股份的相關上市公司，連日來股票紛紛漲停。

與此同時，3D 打印技術也成為公衆關注的話題。所謂3D 打印技術，通俗說就是三維立體成型技術，在掌握了物體形狀的相關信息後，運用合適的材料，對物體直接進行成型複制。

理想狀態下，通過3D 打印，可以打印飛機、打印賽車、打印槍支，甚至可以打印血管、打印器官，更有人預測：到2020年， 你可以在自己打印的房子里，吃一頓自己打印的飯。當然，上述設想目前只是理論狀態，現實情況還相差甚遠。作為中國3D 打印領域的領軍人物之一，王華明告訴財新記者，目前這種技術最多只能作為傳統制造業的一種補充，說它能夠帶來第三次製造業革命，“我覺得還到不了那個層次。 ”

快速成型

實際上，3D 打印技術早在上世紀80年代已經出現，比日本佳能公司推出噴墨打印機的時間只晚了四年。

1984年，美國發明家查爾斯· 霍爾（Charles Hull）給自己的一項技術起了一個新奇的名字——Stereolithography，該單詞是將通常用于印刷集成電路的lithography（平板印刷）加上一個前綴Stereo（立體） 。這種被稱為“立體印刷”的新技術，成為目前被廣泛應用的3D 打印技術的鼻祖。

查爾斯· 霍爾利用的材料，是一種可以在紫外光的照射下固化的樹脂，通過計算機控制紫外光束的移動，可以讓一層層的樹脂形成特定的圖形，這樣一層層的疊加在一起，就形成了立體的形狀。1986年他的專利申請獲得通過後，查爾斯 · 霍爾立刻成立了一家名為3D Systems的公司， 專門開發商業化的“立體印刷”設備。

隨著“立體印刷”概念逐漸深入人心，科學家們逐漸開發出有別于霍爾的光固化技術的其他立體成型技術，其中 熔 融 沉 積 成 型（Fused Deposition Modeling，FDM）和選擇性激光燒結 （Selective Laser Sintering ，SLS）把立體成型技術所能使用的材料拓展到更加廣泛的領域。

FDM 工藝由美國學者斯科特 · 克魯姆普（Scott Crump）于1988年研製成功，並于次年成立了 Stratasys公司。

1993年，3D 打印在麻省理工學院誕生。該學院的兩位教授米歇爾· 西瑪（Michael Cima）和艾瑪紐埃爾· 薩什（Emanuel Sachs）製造了一種立體化的噴墨打印設備，並把它叫做3D打印機。

該打印機通過多個噴嘴噴射成型材料和粘接劑來逐層打印3D 實物。這種技術最大的優點是，可選材料非常廣泛，而且可以直接把計算機中設計好的模型快速塑造出來。3D 打印逐漸成為幾種快速成型技術的統稱。

1995年 Z Corporation 公 司 獲 得了麻省理工學院多項3D 打印技術的授權，開始商業化這一技術。2012年，這家公司被3D Systems 收購，目前3D Systems和Stratasys都在納斯達克上市，每年銷售額近2億美元。

3D 打印技術的方法是將產品在計算機上設計成型後，將其分割成一系列數字切片，並將這些切片的信息傳送到3D 打印機上，後者會連續地將這些薄型層面通過特殊膠水堆疊起來，直到形成一個固態物體成型。因此在專業上又叫快速成型技術 ；由於這種方法和傳統的通過切削、鑽孔等方法的減材製造工藝相反，又被稱為增材製造技術。

3D打印技術的應用範圍越來越廣：英超聯賽的球員們已經穿上利用激光燒結技術定制的“完美合腳”的運動鞋，駐阿富汗的美軍已經可以在野外的快速製造車間中得到維修坦克和直升機必需的零件。2012年2月，比利時 Hasselt 大學科學家宣佈，他們將核磁共振得到的下顎圖像輸入3D 打印機，成功為一位83歲的老婦人制成鈦合金下顎替代品。

2012年底，霍爾的3D Systems 公司獲得了來自美國空軍的29.5億美元的投資，開發使用激光熔融技術的3D 打印系統，這套系統將用于製造 F-35戰機和其他武器系統。對於飛機這樣的非大批量生產的產品，3D 打印機將是一個理想的生產工具。

中國跟進

上世紀80年代末，清華大學機械系教授顏永年在美國瞭解到了快速成型技術，回國後就四處收集資料，並邀請外國專家來華講學，從此中國科學家也開始從事這方面研究。

顏永年告訴財新記者，當時他在美國做訪問學者，任務是考察高性能陶瓷的最新進展，在1988年底一次學術會議上， 他看到一個宣傳單， 介紹了查爾斯·霍爾的光固化快速成型技術，直接把數據模型變成物理模型。他說，這種技術的核心是 CAD（計算機輔助設計）模型的驅動，不是人去操縱機床，而是靠數字模型去驅動，把人的腦力勞動和體力勞動轉化成計算機的工作。

後 來 他 們 從 香 港 買 來 一 台3D ystems 公司出品的機器，從美國請來 一位教授，到各個高校去辦講座。顏永年稱，當時的體制就是這樣，有個好東西就希望大家都來做， “當時的科研體制下，都是出于全國一盤棋的思想，很開放，軟件也自由分享，相互之間沒有保留，所以做起來比較快。 ”他說，現在國內做3D 打印商業研發的主要是清華、西安交大、華中科技三所大學和一家北京隆源公司，這四家是真正有開發能力、有自主的技術的。

這三家高校，也分別成立了北京太爾時代、西安瑞特、武漢濱湖等企業進行商業化開發。

此次王華明團隊的“飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成形技術”獲得2012年度國家技術發明獎一等獎，對中國3D打印研究領域無疑具有推動意義。

據顏永年介紹，王華明團隊的技術，屬於激光近淨成型技術（Laser Engineered Net Shaping，LENS） ， 這 種技術1999年在美國被推出時，曾經被評為當年最富創造力的25項技術之一，這種技術的優勢在於可以打造緻密金屬零件。2010年，他們利用激光直接製造了國產大飛機 C919的中央翼根肋，比傳統方法節省了90% 以上的材料，並且其性能比傳統鍛件還要好。

王華明說，這種技術確實是一種帶有變革性的，短流程、低成本的數字化製造技術，其被國內外公認是對飛機、發動機、燃氣輪機等重大工業裝備研製與生產具有重要影響的核心關鍵製造技術之一。

顏永年說，王華明的團隊能做出這個成果，還是給中國人爭了一口氣。但是他也指出，目前3D 打印技術還只能用于試生產，因為質量的可重複性和穩定性都是問題，在量化生產上存在缺陷。

武漢濱湖機電技術產業有限公司前總經理蔡道生博士告訴財新記者，3D 打印對於軍用品非常適合，因為後者批量不大，沒必要大規模生產，比如導彈 的零件。 “我們也有很多軍方的項目。 ”和國外相比，目前國產3D 打印設備的差距主要在於材料性能。北京隆源自動成型有限公司總經理馮濤告訴財新記者，在清華大學做了幾年教師後，他于1993年到了這家公司，從事3D 打印技術商業研發。他指出，3D 打印技術中材料的成型和控制非常關鍵，但目前中國的材料和國外差距非常大， “一方面本身就薄弱，另一方面企業和學校規模投入都比較小，需要長期投入和很深的基礎。 ”據財新記者瞭解，目前工信部也正在組織研究制定3D 打印技術路線圖和中長期發展戰略，推動完善3D 打印技術規範和標準制定，研究制定支持3D 打印產業發展的專項財稅政策。

路還很長

英國《經濟學人》雜誌曾經預測，3D 打印的出現，將把生產製造從大型、複雜、昂貴的傳統工業過程中分離出來，凡是能接上電源的任何計算機都能夠成為靈巧的生產工廠，未來製造業將再次回流到發達國家。

美國消費者電子協會最新發佈的年度報告顯示，隨著汽車、航空航天和醫療保健等領域市場需求的增加，3D 打印機的銷售額將從2011年的17億美元增長至2017年的50億美元。但這和同樣誕生30多年的噴墨打印機產業相比，其發展速度還是非常緩慢，目前全球噴墨打印產業的銷售額已經超過200億美元。

之所以發展相對緩慢，是因為雖然什麼都可以做，但是做什麼都有一定問題。北京太爾時代公司總經理郭戈對財 新記者說，這種技術在各個行業，只要涉及實體開發、實體應用都用得到，因為材料和精度的限制，在生產上用得比較少，在牙科、醫療產品開發過程中應用比較多，或者小批量的零件生產。 “我們自己的設備開發也用到了自己打印的零件。 ”作為國內規模最大的一家3D 打印企業，太爾時代每年消費級和工業級設備的銷量也只能達到幾千台和幾百台，年銷售額幾千萬元的水平。

對於王華明的成果獲獎後，相關上市公司股票連連漲停的現象，郭戈認為 這只是炒作。 “即便是國內所有的3D 打印企業加起來，也不足以支撐一個上市公司。 ”他說。現在就好像是大家都在成長，長成了一片大草原，但是還沒有長出大樹。

“要達到第三次工業革命還差得遠，我認為機器人對於生產製造的變革更大。當然前途還是有，如果在材料性能、功能性上有所提升，會對製造業產生一種變革。 ”郭戈說， 受制于性能限制，現在的3D 打印技術是理論上可行，但現實做起來就是這個東西不能做，那個東西不能做，目前不過是多做了一點以前做不了的工作而已。

目前，消費品和電子領域是3D 印刷企業最大的市場，其市場份額約為 20.3%；緊隨其後的是機動車19.5%、醫療和牙科15.1%。

快速製造領域的國際權威報告《沃勒斯報告2012》顯示，截至2011年，全球累計銷售4.9萬台工業級3D 打印機，其中近四分之三由美國製造，以色列和歐洲各國的份額分別為9.3％和10.2％，中國生產的設備占3.6％，與日本相當。

馮濤表示，目前3D 打印在零部件上的應用只有20%，到2015年將可以達到40%，以後將可能達到80%。 “現在的飛機上、導彈上已經在用，美國之所以重視，不是重視桌面的三維打印機，關鍵還是工業級的快速製造。 ”不過在馮濤看來，從廣義上說，在零部件製造上，使用3D 打印的比例不會高。 “大批量、高效的生產方式必須是經濟成本最低的，都個性化的話，就像每個人手機都不一樣，成本會太高。 ”他認為，3D 打印技術無疑豐富了製造業的方法，但是仍然無法顛覆傳統的製造業。他周圍的大多數人不認為這 是個革命，因為在效率、價格、精度、表面質量上都有缺陷。

目前的3D 打印或者說快速製造技術，可以說是形狀的萬能製造機，但是在材料上的限制，還不能滿足一些對內 在性能有特殊要求的工作，形狀可以做出來，功能不一定達到。

蔡道生表示，至少目前的3D 打印技術絕對不會對傳統的減法制造造成什麼革命性的改變，更多是一個補充，可以稱為綠色製造，因為浪費的材料很少。

蔡道生認為，即便是在增材製造方面，用3D 打印製造簡單的零件也是得不償失。其優勢在於複雜零件，但是製造速度有待提高。

雖然打印一個部件的成本比製造一個模具低很多，但模具只要開好，就可以短時間做出成千上萬個一模一樣的部件，這是3D打印難以企及的。

王華明教授還對財新記者表示，3D 打印目前最多是做一部分零部件。

他認為，第三次工業革命將是一個很大的範圍，包括數字化、網絡化、信息化等，3D打印未到此層次。

郭戈認為，3D 打印技術發展應該 還需要很多年，但如果有突飛猛進的突破，可能就會提速， “計算機剛剛出來的時候也沒想到（發展）那麼快。 ”在顏永年看來，3D 打印不可能推翻或者取代製造業原有的手段，從成型科學上說是革命性的，從工程技術上是補充性的。

他認為，3D 打印在生物製造上的前途遠遠超過金屬。更巨大的意義是做活體，把細胞、生物相容性材料堆積成活體結構。 “現在已經可以培養出一小塊肉了。 ”2012年4月，已經74歲的顏永年在江蘇昆山成立了昆山永年先進製造技術有限公司，專門開發3D 打印技術設備。

顏永年說，昆山公司以後會慢慢以生物為主，在這方面他也最有興趣。

本刊實習記者張鑫對此文亦有貢獻