两份工信部“揭榜挂帅”申报指南，透露出增材制造两大潜在应用场景

2026年7月，工业和信息化部等七部门办公厅（办公室）发布了关于开展2026年工业和信息化领域创新任务揭榜挂帅工作的通知。该通知附带6个不同方向的申报指南。其中，通信方向、未来产业方向的申报指南覆盖了从算力基础设施到人形机器人，从激光制造到类脑智能的广泛领域。

3D科学谷发现，除了《未来产业方向创新任务揭榜挂帅申报指南》中的激光制造前沿技术专题直接将增材制造列为攻关对象之外，增材制造/3D打印技术与本次揭榜挂帅申报指南中所涉及的通信方向、人形机器人等领域均有可能产生深度交集。当我们将文件中的量化需求与增材制造的能力边界逐一对照时，会看到这些方向中均隐含了增材制造技术的潜在应用机遇。

本期，3D科学谷以官方发布的申报指南文件为索引，梳理出值得留意和讨论的应用机会。

激光制造专题中的增材制造攻关任务

“激光制造前沿技术”专题下设8项揭榜任务，其中4项直接指向增材制造工艺与装备的突破。

指标速读

高精度增材制造工艺及智能控制关键技术

• 单激光毛坯成形效率 ≥30cm³/h

• 致密度 ≥99.5%

• 热导率 ≥380W/(m·K)

• 开发3D打印全流程的数字孪生系统，覆盖5类以上质量缺陷的在线判据模型

复杂金属结构件激光增材制造技术

• 20kW级超高功率激光送丝增材

• 沉积效率3L/h

• 成形尺寸精度 ±0.1mm/1000mm

• 表面粗糙度 ≤12.5μm

• 制造周期较传统工艺缩短40%以上

金属多丝材原位增材制造与再制造技术

• 增材制造效率 ≥12kg/h（不锈钢）

• 材料致密度 ≥99%

• 抗拉强度和延伸率 ≥原件96%

• 建立激光增材制造数字孪生虚拟备件库

涉水金属结构水下原位激光增材修复技术

• 适配300米级深水极端工况

• 修复效率较传统方式提升50%以上

• 修复区抗拉强度、疲劳寿命 ≥母材90%

• 修复区耐腐蚀性能达到同材质锻件水平

这四项任务基本勾勒了增材制造技术攻关的四个方向：效率、功率、多材料、极端环境。

效率的突破（30cm³/h、3L/h、12kg/h）指向的是从能做到做得快的跃升。功率的提升（20kW级）对应的是大型构件的制造能力。多丝材原位合金化指向了梯度材料和异质结构的制造潜力。而水下激光增材修复是一个此前较少被公众讨论的方向，它将应用场景从工厂延伸到了深海运维。

潜在应用一人形机器人对轻量化与集成化结构的硬件需求

“人形机器人与具身智能技术”是《未来产业方向创新任务揭榜挂帅申报指南》文件中给出的首个专题。该专题虽未提及增材制造，但其硬件指标与增材制造的能力高度重合。

从《未来产业方向创新任务揭榜挂帅申报指南》文件中提取的人形机器人硬件需求如下：

一体化关节

• 功率密度 >8kW/kg

• 力矩控制精度 ±0.5N·m

• 关节响应时延 ≤30ms

• 柔顺力控范围0.1-500N

精细操作灵巧手

• 主动自由度 >15个

• 抓取精度 <0.1mm

• 触觉感知精度 <0.05N

• 可稳定抓取0.1g-5kg物件

全身运动控制

• 多关节协同控制误差 <1.5°

• 步态自适应调节精度 <2mm

• 复杂地形通行成功率 >97%

拓扑优化及3D打印一体化关节成型。8kW/kg的功率密度要求意味着在有限空间内实现最大扭矩输出。传统多件组装方案因装配间隙和连接件的存在，往往难以兼顾轻量化和强度。

灵巧手的复杂结构制造。15个以上主动自由度意味着手指内部需要容纳多个驱动元件和传感器通道。传统加工需多零件装配，精度累积误差大。增材制造，特别是粉末床选区激光熔融金属3D打印和微纳3D打印技术，有机会实现高集成度的微型结构一次成型。

满版打印的华力创科学Photon Finger-B微型多维力传感器

来源：铂力特

晶格结构在仿生设计中的应用。人形机器人的肌肉结构需要兼顾柔顺性和支撑力，这正是点阵材料和梯度结构的典型应用场景。

人形机器人从样机走向量产的过程中，对复杂金属结构件的需求将显著增加。与传统汽车或消费电子不同，人形机器人的关节、手指、骨架属于高度定制化、小批量、高复杂度的零件类别。3D科学谷认为，这正是增材制造相对于传统加工的差异化优势区间。

当然，这也是一个需要谨慎判断的窗口。人形机器人的市场规模、量产节奏、材料选型仍有不确定性。但值得留意的是，一旦某款机型进入万台级量产，其核心结构件的制造工艺路线将基本固化，增材制造企业需要在此之前证明自己是最优解，而非备选方案。

这个判断并非凭空而来。从产业动态来看，铂力特在2024年世界机器人大会上展示了机器人肩支架、躯干、小臂、大腿、手指关节等零件，采用拓扑优化及多尺度构型的设计方案，将传统设计方法的多个零件集成到一个零部件上，利用粉末床选区激光熔融3D打印技术一体成形，在满足强度、功能需求的同时降低了零件重量，简化了装配过程。

铂力特展示的机器人3D打印零部件

小鹏新一代IRON机器人的肌肉结构则采用3D打印晶格材料精准模拟，通过光固化3D打印弹性体制成柔性皮肤。行业正在从验证件走向功能件的过渡阶段。

小鹏IRON内部“肌肉”—— 一种3D打印弹性体材料。

来源：博理科技

潜在应用二：通信与算力的热管理及封装需求

数据中心的散热问题正从工程设计变成物理瓶颈。当单机柜功率逼近70kW、芯片热流密度超过200W/cm²时，传统风冷和简单液冷方案已逼近极限。而这恰恰是增材制造的三维流道制造能力可能发挥作用的地方。

从《通信方向创新任务揭榜挂帅申报指南》文件中提取的需求侧信号：

数据中心液冷

• 芯片功耗 ≥1.2kW

• 热流密度 ≥200W/cm²

• 液冷ΔT ≤8K

• pPUE ≤1.07

太空算力热控

• 热流密度 ≥500W/cm²

• 结构减重 ≥200g

• 两相换热技术

光互连收发芯片

• 光电共封装（CPO）

• 2.5D/3D异质集成

• 能效 <6pJ/bit

三维微细流道冷板的一体化制造。传统加工工艺难以制造内部具有复杂三维结构的流道，而增材制造可以一次成型。

2026年7月，技嘉计算联合Fabric8Labs宣布，电化学增材制造（ECAM）冷板首次集成到AMD Instinct MI355X GPU服务器，搭载机型为G4L3-ZX1和TO46-ZX1。相较传统微型流道设计，ECAM能实现更精细的微尺度三维流道结构，有效消除高热密度所产生的热点。同时，我国基于纯铜、铜合金等高反射、高导热金属的液冷板增材制造技术也取得了显著进展。

“3D Science Valley 白皮书 图文解析

光电共封装（CPO）的结构件制造。2.5D/3D异质集成对光模块外壳、散热基板、光路耦合结构的精度和集成度提出了极高要求。精密陶瓷3D打印或金属3D打印在光模块外壳和散热基板方面的潜力值得关注。

太空环境的极端轻量化结构。太空制造成本以“克”计价，减重200g的需求直接指向拓扑优化和点阵结构的应用。

学术研究也为增材制造技术实现结构与散热功能一体化的能力提供了佐证。哈尔滨工业大学团队通过高温原位增材制造技术，实现了卫星“千层饼”式多功能结构的一体化打印，使卫星结构刚度提升21.5%、热导率增长568%，为航天器穿上轻量“全能铠甲”。

热管理领域对增材制造的需求逻辑是清晰的：传统加工在制造复杂内部流道时存在几何限制，而散热效率的提升恰恰依赖流道几何的持续优化。但同样需要注意的是，增材制造在这个领域面临来自其他工艺的竞争（如扩散焊、电化学加工以及精密蚀刻、微铣削等微通道加工技术）。增材制造需要在成本、效率、可靠性上证明自身的综合优势，而不仅仅是能做。

“3D Science Valley 白皮书 图文解析

将两份文件放在一起看，可以形成一个初步的判断：增材制造的机会正从通用制造能力向特定场景的差异化解决方案收敛。

激光制造专题为行业提供了可直接对标的研发课题；人形机器人的硬件需求清单与增材制造的能力边界高度重合；算力基础设施与通信设备则在逼近物理极限的散热难题中，为增材制造留出了可能的解题空间。

以上分析基于官方文件的量化指标与公开的产业动态，仅供谷友们参考与探讨。

参考资料：工信部官方网站、科普中国等

▌三维科学 l 无限可能

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