春節(jié)特輯丨全球先進制造領域2025年發(fā)展態(tài)勢及2026年趨勢展望

國際技術經(jīng)濟研究所全體同仁祝各位讀者朋友新春快樂、幸福安康。感謝大家長久以來的關注和支持，也期待未來我們能一直有你相伴。我們將在春節(jié)期間連續(xù)九天獻上專題文章“年度科技發(fā)展態(tài)勢總結與展望”，希望能為讀者朋友們提供些許參考。

一、2025年全球先進制造領域發(fā)展態(tài)勢總結

3D打印在極端環(huán)境中加速應用，重塑傳統(tǒng)制造部署范式。2025年，各國密集推進3D打印（增材制造）在極端環(huán)境下的示范應用，突破傳統(tǒng)制造的材料、部署等約束。1月22日，美國國家航空航天局（NASA）開發(fā)出新型3D打印天線，并展示了從太空向地球傳輸數(shù)據(jù)的低成本方法；2月11日，美國麻省理工學院全3D打印制造出適用于小型衛(wèi)星的電噴霧發(fā)動機，制造周期短且成本低廉；4月28日，美國費米國家加速器實驗室與西北大學首次實現(xiàn)單晶陶瓷高溫超導體3D打印，突破長期制約高性能電磁系統(tǒng)與航天裝備制造的材料瓶頸；5月28日，美國陸軍第4步兵師通過戰(zhàn)場3D打印能力定制小型無人機關鍵結構件，提升無人系統(tǒng)在高強度作戰(zhàn)環(huán)境下的適應性；7月23日，美國空軍與陸軍聯(lián)合推出開源3D打印無人機平臺，實現(xiàn)36小時內完成無人機打印、組裝與部署；8月19日，美陸軍投資基于3D打印固體推進劑的火箭發(fā)動機項目，構建數(shù)字化、可調控的新型火箭動力制造體系；10月15日，美國英格索爾公司與德國西門子公司推出專為遠程和關鍵任務現(xiàn)場快速部署而設計的新型集裝箱式3D打印和銑削平臺MasterPrint Deployable，整合了增材與減材制造能力；11月7日，美海軍在“三叉戟勇士25”演習中完成橫跨1.2萬公里、7個制造節(jié)點的分布式3D打印實戰(zhàn)驗證，標志著遠征制造能力進入體系化應用階段；12月10日，美海軍在AUKUS機制下完成跨國分布式3D打印潛艇部件的技術驗證，創(chuàng)新“航行中制造—跨國安裝”的聯(lián)合保障新模式。此外，5月19日，荷蘭啟動高度自動化船舶3D打印工廠，實現(xiàn)軍用與無人船只的快速成型制造；6月25日，韓國成功通過3D打印鈦合金太空貯箱超低溫壓力測試，驗證3D打印結構件可適用于極端太空環(huán)境；11月4日，印度完成戰(zhàn)場無人機移動式3D打印制造單元驗證，實現(xiàn)無人系統(tǒng)的前沿快速制造與部署；11月19日，歐盟發(fā)布《國防工業(yè)轉型路線圖》，將3D打印列為提升國防工業(yè)戰(zhàn)備能力的關鍵技術等。

AI技術深度融入先進制造全流程，加速從輔助工具向實用制造工具演進。5月16日，美國Fabric8Labs公司利用電化學增材制造技術，為邊緣AI系統(tǒng)制造高導熱、高致密度金屬散熱結構，顯著提升AI算力硬件的熱管理能力；5月12日，美國空軍聯(lián)合多家美國企業(yè)利用AI與3D打印技術，在24周內完成低成本巡航導彈從設計到試飛的全流程，顯著壓縮武器研制周期；6月18日，美國橡樹嶺國家實驗室在先進制造示范項目中引入機器學習模型，對金屬增材制造過程中的熔池行為和缺陷生成進行實時預測，實現(xiàn)制造過程自適應調控；8月19日，美陸軍在固體火箭發(fā)動機項目中引入AI輔助設計與制造監(jiān)測系統(tǒng)，通過AI模型對3D打印推進劑燃燒性能進行預測和優(yōu)化，構建數(shù)字化火箭動力制造新路徑；9月26日，美國依據(jù)《國防生產(chǎn)法》加大對固體火箭發(fā)動機關鍵制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化改造投入，推進制造數(shù)據(jù)實時采集與AI分析；11月20日，美國橡樹嶺國家實驗室推出“未來鑄造廠”平臺，將增材制造、機加工與質量檢測集成于統(tǒng)一智能系統(tǒng)中，生產(chǎn)周期最高縮短68%；11月27日，美國推出制造產(chǎn)能實時可視化平臺，實現(xiàn)國防制造能力的“機器可驗證”；12月10日，美國海軍啟動“艦船操作系統(tǒng)”計劃，將AI平臺全面引入造船廠和供應商網(wǎng)絡，推動艦船制造和維護進入數(shù)據(jù)驅動新階段。在上述具體項目之外，2025年美國還持續(xù)推動AI基礎設施建設，并加快將AI工具集成至半導體和先進制造流程。

智能機器人與特種機器人技術持續(xù)進步，應用場景與作業(yè)種類持續(xù)擴展。5月14日，英國布里斯托大學研發(fā)具備環(huán)境自感知能力的軟體具身機器人系統(tǒng)，通過分布式感知與控制實現(xiàn)無需中央處理器的自適應抓取，為復雜制造與非結構化環(huán)境作業(yè)提供新路徑；5月27日，美國先進機器人制造創(chuàng)新機構的“自主鍛造機器人系統(tǒng)”項目取得突破，該系統(tǒng)可在高溫條件下自主完成金屬工件的熱機械鍛造成形，實現(xiàn)機器人對復雜重載制造工藝的獨立執(zhí)行；6月30日，NASA與奧本大學在模擬零重力拋物線飛行環(huán)境中成功測試納米顆粒3D打印電子器件設備，可原位制造電路、傳感器和天線，為機器人和航天系統(tǒng)在軌自主制造與維護提供關鍵支撐；10月15日，美國加州大學圣地亞哥分校開發(fā)柔性機器人皮膚，使毫米級藤蔓機器人能夠在狹小、脆弱環(huán)境中實現(xiàn)精準導航和姿態(tài)控制，顯著提升機器人在復雜管道和封閉空間中的作業(yè)能力；11月26日，英國國防部啟動“遠程具身行動與控制中心”（REACH）項目，研發(fā)具備人類靈巧度和沉浸式感知能力的遙操作機器人，用于在核、化、生等極端危險環(huán)境中替代人類完成高精度制造和維護任務；12月1日，美國麻省理工學院在國防科研機構支持下研發(fā)柔性水凝膠人工肌腱，用于連接生物肌肉組織與機器人夾爪，使生物混合機器人響應速度提升3倍、輸出力量提升30倍，顯著增強其在危險環(huán)境探測和操作任務中的可靠性；12月3日，美國麻省理工學院研發(fā)出AI控制的高速微型仿生飛行機器人，其飛行速度和機動性能大幅超越傳統(tǒng)設計，可在狹小空間內完成高難度飛行動作，為未來復雜環(huán)境下的自主偵察、搜索與救援型機器人提供新范式；12月16日，美國先進機器人制造創(chuàng)新機構宣布支持多項AI賦能機器人應用研究，重點突破機器人多模態(tài)感知、自適應路徑規(guī)劃和協(xié)同作業(yè)能力，推動具身智能機器人向工程化和規(guī)模化應用邁進。

二、2026年全球先進制造領域發(fā)展態(tài)勢展望

供應鏈安全戰(zhàn)略與先進制造技術的聯(lián)動將進一步深化。展望2026年，供應鏈安全將繼續(xù)被美國及其盟友置于先進制造政策的核心位置，并通過制度、技術和產(chǎn)業(yè)協(xié)同三重路徑加速落地。美國預計將以“國家安全”和“關鍵技術保護”為由，進一步壓縮對被視為“不可靠”來源的依賴，重點推動稀土、先進電池材料等關鍵制造環(huán)節(jié)的本土化布局，并通過政策手段強化對敏感零部件和制造設備的進口限制。在國際層面，美國或持續(xù)聯(lián)合“五眼聯(lián)盟”、北約、日本、韓國等盟友，構建跨國供應鏈聯(lián)合審查與負面清單機制，對涉及軍工與關鍵制造能力的第三國企業(yè)實施技術與金融層面的連帶約束。在技術層面，智能化供應鏈管理工具將成為支撐這一戰(zhàn)略的重要抓手，美國陸軍已引入Exiger和Palantir等企業(yè)的AI系統(tǒng)，實現(xiàn)對供應鏈風險、產(chǎn)能瓶頸和地緣沖突沖擊的實時可視化和自動響應。歐盟成員國預計將進一步加大對自主可控微電子、關鍵材料和制造基地的投資，強化本地化生產(chǎn)能力并提升跨國制造數(shù)據(jù)的透明度。總體來看，先進制造技術將不再僅服務于效率提升，而是深度嵌入國家安全框架之中，推動全球制造體系向“安全優(yōu)先、可追溯、可驗證”的新范式演進。

AI等新技術與制造技術更深層次地融合，推動制造業(yè)升級。2026年，人工智能、大數(shù)據(jù)與數(shù)字化技術將在制造業(yè)中實現(xiàn)更深層次融合，越來越多制造工廠預計將部署AI驅動的自動化系統(tǒng)和實時監(jiān)控平臺，使生產(chǎn)過程具備自感知、自分析和自優(yōu)化能力。一些重點項目有望取得實質性進展，例如英偉達聯(lián)合富士康等企業(yè)推進的“AI工廠”項目，將通過強化算力基礎設施與工業(yè)場景的深度耦合，支撐復雜制造流程中的實時計算與智能決策；歐盟正在推動建設“人工智能工廠”，通過集中算力資源、模型能力和數(shù)據(jù)治理框架，推廣可信人工智能在工業(yè)生產(chǎn)、質量檢測和設備維護等典型場景中的應用。數(shù)字孿生技術將在航空航天、高端裝備、能源和國防制造等尖端領域發(fā)揮更加關鍵的作用，通過對產(chǎn)品、設備和產(chǎn)線的全流程虛擬映射，實現(xiàn)制造過程的實時仿真、風險預測和工藝優(yōu)化。在具體落地層面，數(shù)字孿生模型將與傳感器網(wǎng)絡和制造執(zhí)行系統(tǒng)深度聯(lián)動，將設備狀態(tài)、材料性能和工藝參數(shù)持續(xù)映射到虛擬空間，并通過人工智能模型進行分析和反饋，形成“虛實閉環(huán)”的動態(tài)優(yōu)化機制。在此基礎上，數(shù)字化設計工具和智能制造平臺可根據(jù)實時數(shù)據(jù)自動調整增減材制造過程中的打印路徑、能量輸入和材料參數(shù)，實現(xiàn)復雜結構件和關鍵零部件的高質量、自適應制造，推動先進制造由依賴人工經(jīng)驗向數(shù)據(jù)和算法驅動的制造模式轉型。

可控核聚變加速進入工程化與示范初期階段，技術路線呈現(xiàn)“齊頭并進”發(fā)展態(tài)勢。隨著多國將核聚變時間表前移至2030年代，以及多家私營公司宣布2030年前建成示范反應堆，2026年將成為核聚變由實驗室階段邁向工程化的關鍵一年。美、德、英、日、韓等核聚變研究強國將圍繞關鍵材料、高溫超導磁體、包層系統(tǒng)、燃料注入與熱管理等工程瓶頸，開展更具針對性的研發(fā)投入，一批由企業(yè)主導的原型裝置和示范項目有望在年內啟動建設。同時，政策與資本層面的動員力度同步上升。特朗普政府掀起美國核聚變發(fā)展浪潮的同時，特朗普直接加入聚變競賽，旗下的特朗普傳媒集團與聚變企業(yè)龍頭TAE Technologies完成并購，為全球聚變發(fā)展產(chǎn)生強烈的政治動員和資本吸引，該公司計劃2026年啟動聚變電站設計建造工作，使核聚變競爭升溫。技術路線方面，磁約束技術路線中，托卡馬克技術保持主流，但仿星器技術進步速度超出預期，美、德等國仿星器商業(yè)公司已在試點電廠設計與關鍵技術驗證上取得重要突破，工程化不遑多讓。慣性約束技術路線方面，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室與德國弗勞恩霍夫激光技術研究所專注于激光慣性約束聚變技術路線，前者擁有“國家點火裝置”（NIF）并已實現(xiàn)“凈能量增益”，后者是全球二極管泵浦固體激光器（DPSSL）開發(fā)與規(guī)模化的領導者，雙方已啟動“下一代慣性約束聚變激光器國際合作”項目，研發(fā)能持續(xù)穩(wěn)定運行的高頻激光器，若實現(xiàn)高頻、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)射激光，將推動該技術路線從實驗室邁向工程化、商業(yè)化。此外，美國等國也在推進Z箍縮（Z-pinch）、磁鏡、磁慣性等非主流技術發(fā)展，展現(xiàn)出核聚變技術路線“百花齊放”的發(fā)展態(tài)勢。

編輯丨鄭實

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