工业4.0改变的是制造体系，从数字化到智能化、从群体到个体、从制造为先到用户需求为先，而3D打印在工业上的广泛应用，改变的是制造方式。

3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，其最突出的优点是无需机械加工或模具，3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。

在现代工业条件下，加工零件或者模型，都需要先制造一个模具。不过，制造模具的成本很高，如果不是大批量生产，并不值得开模。也可以采用另外一种加工方式，使用数控机床直接在毛坯料上加工，但是这个方法会浪费掉很多毛坯材料，不仅慢而且贵，加工费用以小时计算。

3D打印通过逐层打印的方式来构建物体，最终的成品是一层层积累起来的。无论造型多复杂的零件，对于3D打印来说，也是一层层平面，打印难度没有任何区别。因此，对3D打印机来说，造型复杂的物体和最简单的立方体、圆柱体是一样的，材料会更节省。能够方便快捷并精确地制造构型复杂的物体，这正是3D打印技术的最大优势。

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在2013年，第一辆3D打印汽车问世。美国设计公司KOR Ecologic、数字制造商RedEyeOn Demand以及3D打印制造商Stratsys合作完成了混合动力汽车Urbee 2。这辆车并不是一辆简单的摆设模型，而是可以上路的真正意义上的汽车。彼时，福特也在每个工作站配置了3D打印机，并规划未来给每个工程师单独配备一台小型的3D打印机。

2014年，柯尼塞格发布的新车One 1上使用了很多3D打印制造的零部件，包括风道、排气部件和涡轮增压器等。2014年9月，美国洛克汽车（Local Motors）在芝加哥国际制造业技术展上，展出了一辆3D打印的双门双座敞篷小车Strati。整个制作工序在现场完成，共计耗时44小时。

随后，3D打印被更多汽车制造商与研究机构用于汽车制造，也有汽车发烧友们在此启发下自行通过3D打印技术打造自己专属的汽车或汽车部件。加州一名工程师就利用3D打印制造了丰田发动机与变速箱。

到了2016年，在底特律车展上，起亚展出了使用3D打印技术制造的Telluride概念汽车，也展现出了3D打印对于汽车行业的一个重要价值——推出概念车。自2016年开始，3D打印技术真正开始被汽车制造商和供应商使用在实际的汽车生产过程中。

标致雪铁龙集团（以下简称PSA）在2016年9月与洛杉矶的3D打印公司Divergent签署战略合作协议书，达成在金属材料打印等方面的合作意向。

战略合作内容包括为标致雪铁龙的车辆生产线研发3D打印的金属覆盖件，以实现整车结构轻量化，降低其生产成本。PSA表示，此次合作将有效降低标致雪铁龙的整车与零部件生产成本。

“应用3D打印技术能够大幅缩减生产工厂的规模，减轻整车重量并降低生产的复杂程度，同时也能给我们的产品设计增添无限的灵活空间。”标致雪铁龙集团CEO唐唯实 （Carlos Tavares）在一项声明中表示。

2016年7月，戴姆勒表示将从9月份开始使用3D打印技术来为梅赛德斯-奔驰旗下的卡车生产塑料配件。

与福特一样，戴姆勒也是首批研究3D打印技术的汽车制造商之一。早在2012年，戴姆勒就希望3D打印机能够取代一些昂贵的制造技术，并购入一台大尺寸的金属3D打印机。

奔驰卡车的配件是在德国生产，然后运往世界各地。塑料配件在应用3D打印技术之后，则可以实现零部件的本地化生产。据了解，戴姆勒的主要目标是利用3D打印来生产弹簧毛、电缆导管、夹子、支撑元件与控制元件等。

根据日经社报道，2016年10月，本田公开展示了一辆由3D打印机制造的小型纯电动车MC-β。这辆车从外观设计到制造只花了两个月时间。

2017年初，BMW i Ventures宣布投资3D打印技术公司Desktop Metal。Desktop Metal位于美国马萨诸塞州，其首款产品将很快在市场上投放。这不是宝马第一次在3D打印领域进行投资，此前还投资了一家采用光化学工艺打印塑料部件的Carbon3D。

宝马也计划在制造工艺中使用3D打印的技术，并且不仅限于原型车，也会使用到量产车上。通过3D打印技术，该企业计划为用户提供定制化服务。

采用3D打印技术可以降低小批量零部件的生产成本，汽车制造商可以尝试各种各样复杂的设计，快速生产并测试原型车零部件。

未来伴随着材料技术的进步和成熟，3D打印制造的产品也将有可能直接满足整车的强度需求，进而加强和提升3D打印技术在整车上的使用。3D打印带来的技术革新，将会降低制造业的进入门槛，让没有工厂与生产设备的个人也可以参与到制造业中来，正如前面提到的汽车发烧友所做的一样。而制造业门槛的降低，则意味着商业模式将会产生巨大变化。

未来3D打印技术在汽车行业的应用前景会非常广泛，并且会涵盖批量生产以外的所有领域，例如个性化车型的定制、改装等。当然，最主要的应用价值还是在设计和某些制造环节，例如打印“油泥模型”、打印概念车、打印模具、打印定制选装部件等。它所带来的结果，一个是车型设计的多样化、衍生车型的增多，另一个是车型更新速度的加快。而更直观、更给力的，是造型上的个性化。

在追求实现自我价值的当今社会，人们对个性化的事物更感兴趣，通常会不遗余力地表现自己对事物外在形式的感受，展示自己良好的品味，还会为此付出强大的购买力。人们会按照自我喜好聘请设计师进行房屋装修的个性化设计，也会将自己的办公区域装扮的独具匠心，甚至还可以在网上定制自己的专属休闲装饰品。

汽车的个性化有所不同。毕竟，很难想象，像房屋的装修设计一样，人们走进一家经销商店，与设计师畅谈自己对汽车的想法，然后请设计师用CAD软件制作效果图，最后用一个巨大的3D打印机将汽车制作出来。

要知道一辆现代汽车拥有超过两万个互相独立的部件协同工作，经过设计精密而高效的流水线组装而成。这些流水线的每一个步骤功能单一，目的明确，辅之以人工对生产过程的监测与维护。要想通过3D打印技术取而代之，需要付出极大的努力去探索技术，实现生产工艺流程的置换和替代。

材料创新，是3D打印技术为汽车设计和制造领域带来的另一个改变。在对材料技术高度依赖的航天工业领域，这一改变已经开始。航天工业对产品每个组成单元的体积和重量都要精细设计，所以利用3D打印技术进行设计与制造已经开始了小批量规模化应用。反观汽车领域，相对于每年产出的汽车数量，航天领域每年制造的飞行器数量要少很多，3D打印新技术在汽车领域的利用率总体而言可谓微乎其微。未来铝合金在汽车材质中将占有越来越高的比重，尽管目前受限于制造工艺与成本问题，应用规模还较小。随着3D打印技术推动的材料工程科技突破和创新，包括铝、碳纤维等在内的新型材料将在车辆轻量化发展趋势中起到举足轻重的作用。

3D打印还将影响的领域是汽车维修，随着3D打印的普及，维修成本可能会得到降低。试想一下人们到经销商处更换爱车车灯，发现原来整个车身都可以现场3D打印，从而不再需要仓库来存放配件，自然降低了零配件的采购、储运和供应成本。零配件提供商也可以按照需求来生产产品，从而大幅降低可能需求配件的种类和数量。而传统汽车制造商也会慢慢意识到3D打印技术的好处，逐渐用3D打印材料替代昂贵和珍惜的金属材料，推动汽车制造材料应用上的更新换代和突破创新。

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