春節(jié)特輯丨全球先進(jìn)制造領(lǐng)域2025年發(fā)展態(tài)勢(shì)及2026年趨勢(shì)展望

國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所全體同仁祝各位讀者朋友新春快樂(lè)、幸福安康。感謝大家長(zhǎng)久以來(lái)的關(guān)注和支持，也期待未來(lái)我們能一直有你相伴。我們將在春節(jié)期間連續(xù)九天獻(xiàn)上專題文章“年度科技發(fā)展態(tài)勢(shì)總結(jié)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(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)總結(jié)

3D打印在極端環(huán)境中加速應(yīng)用，重塑傳統(tǒng)制造部署范式。2025年，各國(guó)密集推進(jìn)3D打印（增材制造）在極端環(huán)境下的示范應(yīng)用，突破傳統(tǒng)制造的材料、部署等約束。1月22日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）開(kāi)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(guó)麻省理工學(xué)院全3D打印制造出適用于小型衛(wèi)星的電噴霧發(fā)動(dòng)機(jī)，制造周期短且成本低廉；4月28日，美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室與西北大學(xué)首次實(shí)現(xiàn)單晶陶瓷高溫超導(dǎo)體3D打印，突破長(zhǎng)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(guó)陸軍第4步兵師通過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)3D打印能力定制小型無(wú)人機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，提升無(wú)人系統(tǒng)在高強(qiáng)度作戰(zhàn)環(huán)境下的適應(yīng)性；7月23日，美國(guó)空軍與陸軍聯(lián)合推出開(kāi)源3D打印無(wú)人機(jī)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)36小時(shí)內(nèi)完成無(wú)人機(jī)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(jìn)劑的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目，構(gòu)建數(shù)字化、可調(diào)控的新型火箭動(dòng)力制造體系；10月15日，美國(guó)英格索爾公司與德國(guó)西門(mén)子公司推出專為遠(yuǎn)程和關(guān)鍵任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)快速部署而設(shè)計(jì)的新型集裝箱式3D打印和銑削平臺(tái)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(xí)中完成橫跨1.2萬(wàn)公里、7個(gè)制造節(jié)點(diǎn)的分布式3D打印實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證，標(biāo)志著遠(yuǎn)征制造能力進(jìn)入體系化應(yīng)用階段；12月10日，美海軍在AUKUS機(jī)制下完成跨國(guó)分布式3D打印潛艇部件的技術(shù)驗(yàn)證，創(chuàng)新“航行中制造—跨國(guó)安裝”的聯(lián)合保障新模式。此外，5月19日，荷蘭啟動(dòng)高度自動(dòng)化船舶3D打印工廠，實(shí)現(xiàn)軍用與無(wú)人船只的快速成型制造；6月25日，韓國(guó)成功通過(guò)3D打印鈦合金太空貯箱超低溫壓力測(cè)試，驗(yàn)證3D打印結(jié)構(gòu)件可適用于極端太空環(huán)境；11月4日，印度完成戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)人機(jī)移動(dòng)式3D打印制造單元驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)無(wú)人系統(tǒng)的前沿快速制造與部署；11月19日，歐盟發(fā)布《國(guó)防工業(yè)轉(zhuǎn)型路線圖》，將3D打印列為提升國(guó)防工業(yè)戰(zhàn)備能力的關(guān)鍵技術(shù)等。

AI技術(shù)深度融入先進(jìn)制造全流程，加速?gòu)妮o助工具向?qū)嵱弥圃旃ぞ哐葸M(jìn)。5月16日，美國(guó)Fabric8Labs公司利用電化學(xué)增材制造技術(shù)，為邊緣AI系統(tǒng)制造高導(dǎo)熱、高致密度金屬散熱結(jié)構(gòu)，顯著提升AI算力硬件的熱管理能力；5月12日，美國(guó)空軍聯(lián)合多家美國(guó)企業(yè)利用AI與3D打印技術(shù)，在24周內(nèi)完成低成本巡航導(dǎo)彈從設(shè)計(jì)到試飛的全流程，顯著壓縮武器研制周期；6月18日，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在先進(jìn)制造示范項(xiàng)目中引入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對(duì)金屬增材制造過(guò)程中的熔池行為和缺陷生成進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程自適應(yīng)調(diào)控；8月19日，美陸軍在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中引入AI輔助設(shè)計(jì)與制造監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)AI模型對(duì)3D打印推進(jìn)劑燃燒性能進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化，構(gòu)建數(shù)字化火箭動(dòng)力制造新路徑；9月26日，美國(guó)依據(jù)《國(guó)防生產(chǎn)法》加大對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化改造投入，推進(jìn)制造數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與AI分析；11月20日，美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室推出“未來(lái)鑄造廠”平臺(tái)，將增材制造、機(jī)加工與質(zhì)量檢測(cè)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(guó)推出制造產(chǎn)能實(shí)時(shí)可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)防制造能力的“機(jī)器可驗(yàn)證”；12月10日，美國(guó)海軍啟動(dòng)“艦船操作系統(tǒng)”計(jì)劃，將AI平臺(tái)全面引入造船廠和供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)艦船制造和維護(hù)進(jìn)入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)新階段。在上述具體項(xiàng)目之外，2025年美國(guó)還持續(xù)推動(dòng)AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并加快將AI工具集成至半導(dǎo)體和先進(jìn)制造流程。

智能機(jī)器人與特種機(jī)器人技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，應(yīng)用場(chǎng)景與作業(yè)種類持續(xù)擴(kuò)展。5月14日，英國(guó)布里斯托大學(xué)研發(fā)具備環(huán)境自感知能力的軟體具身機(jī)器人系統(tǒng)，通過(guò)分布式感知與控制實(shí)現(xiàn)無(wú)需中央處理器的自適應(yīng)抓取，為復(fù)雜制造與非結(jié)構(gòu)化環(huán)境作業(yè)提供新路徑；5月27日，美國(guó)先進(jìn)機(jī)器人制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的“自主鍛造機(jī)器人系統(tǒng)”項(xiàng)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(jī)械鍛造成形，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)復(fù)雜重載制造工藝的獨(dú)立執(zhí)行；6月30日，NASA與奧本大學(xué)在模擬零重力拋物線飛行環(huán)境中成功測(cè)試納米顆粒3D打印電子器件設(shè)備，可原位制造電路、傳感器和天線，為機(jī)器人和航天系統(tǒng)在軌自主制造與維護(hù)提供關(guān)鍵支撐；10月15日，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校開(kāi)發(fā)柔性機(jī)器人皮膚，使毫米級(jí)藤蔓機(jī)器人能夠在狹小、脆弱環(huán)境中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航和姿態(tài)控制，顯著提升機(jī)器人在復(fù)雜管道和封閉空間中的作業(yè)能力；11月26日，英國(guó)國(guó)防部啟動(dòng)“遠(yuǎn)程具身行動(dòng)與控制中心”（REACH）項(xiàng)目，研發(fā)具備人類靈巧度和沉浸式感知能力的遙操作機(jī)器人，用于在核、化、生等極端危險(xiǎn)環(huán)境中替代人類完成高精度制造和維護(hù)任務(wù)；12月1日，美國(guó)麻省理工學(xué)院在國(guó)防科研機(jī)構(gòu)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(jī)器人夾爪，使生物混合機(jī)器人響應(yīng)速度提升3倍、輸出力量提升30倍，顯著增強(qiáng)其在危險(xiǎn)環(huán)境探測(cè)和操作任務(wù)中的可靠性；12月3日，美國(guó)麻省理工學(xué)院研發(fā)出AI控制的高速微型仿生飛行機(jī)器人，其飛行速度和機(jī)動(dòng)性能大幅超越傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，可在狹小空間內(nèi)完成高難度飛行動(dòng)作，為未來(lái)復(fù)雜環(huán)境下的自主偵察、搜索與救援型機(jī)器人提供新范式；12月16日，美國(guó)先進(jìn)機(jī)器人制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)宣布支持多項(xiàng)AI賦能機(jī)器人應(yīng)用研究，重點(diǎn)突破機(jī)器人多模態(tài)感知、自適應(yīng)路徑規(guī)劃和協(xié)同作業(yè)能力，推動(dòng)具身智能機(jī)器人向工程化和規(guī)模化應(yīng)用邁進(jìn)。

二、2026年全球先進(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)展望

供應(yīng)鏈安全戰(zhàn)略與先進(jìn)制造技術(shù)的聯(lián)動(dòng)將進(jìn)一步深化。展望2026年，供應(yīng)鏈安全將繼續(xù)被美國(guó)及其盟友置于先進(jìn)制造政策的核心位置，并通過(guò)制度、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同三重路徑加速落地。美國(guó)預(yù)計(jì)將以“國(guó)家安全”和“關(guān)鍵技術(shù)保護(hù)”為由，進(jìn)一步壓縮對(duì)被視為“不可靠”來(lái)源的依賴，重點(diǎn)推動(dòng)稀土、先進(jìn)電池材料等關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)的本土化布局，并通過(guò)政策手段強(qiáng)化對(duì)敏感零部件和制造設(shè)備的進(jìn)口限制。在國(guó)際層面，美國(guó)或持續(xù)聯(lián)合“五眼聯(lián)盟”、北約、日本、韓國(guó)等盟友，構(gòu)建跨國(guó)供應(yīng)鏈聯(lián)合審查與負(fù)面清單機(jī)制，對(duì)涉及軍工與關(guān)鍵制造能力的第三國(guó)企業(yè)實(shí)施技術(shù)與金融層面的連帶約束。在技術(shù)層面，智能化供應(yīng)鏈管理工具將成為支撐這一戰(zhàn)略的重要抓手，美國(guó)陸軍已引入Exiger和Palantir等企業(yè)的AI系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)能瓶頸和地緣沖突沖擊的實(shí)時(shí)可視化和自動(dòng)響應(yīng)。歐盟成員國(guó)預(yù)計(jì)將進(jìn)一步加大對(duì)自主可控微電子、關(guān)鍵材料和制造基地的投資，強(qiáng)化本地化生產(chǎn)能力并提升跨國(guó)制造數(shù)據(jù)的透明度。總體來(lái)看，先進(jìn)制造技術(shù)將不再僅服務(wù)于效率提升，而是深度嵌入國(guó)家安全框架之中，推動(dòng)全球制造體系向“安全優(yōu)先、可追溯、可驗(yàn)證”的新范式演進(jìn)。

AI等新技術(shù)與制造技術(shù)更深層次地融合，推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)。2026年，人工智能、大數(shù)據(jù)與數(shù)字化技術(shù)將在制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)更深層次融合，越來(lái)越多制造工廠預(yù)計(jì)將部署AI驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)，使生產(chǎn)過(guò)程具備自感知、自分析和自優(yōu)化能力。一些重點(diǎn)項(xiàng)目有望取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，例如英偉達(dá)聯(lián)合富士康等企業(yè)推進(jìn)的“AI工廠”項(xiàng)目，將通過(guò)強(qiáng)化算力基礎(chǔ)設(shè)施與工業(yè)場(chǎng)景的深度耦合，支撐復(fù)雜制造流程中的實(shí)時(shí)計(jì)算與智能決策；歐盟正在推動(dòng)建設(shè)“人工智能工廠”，通過(guò)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(zhì)量檢測(cè)和設(shè)備維護(hù)等典型場(chǎng)景中的應(yīng)用。數(shù)字孿生技術(shù)將在航空航天、高端裝備、能源和國(guó)防制造等尖端領(lǐng)域發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品、設(shè)備和產(chǎn)線的全流程虛擬映射，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的實(shí)時(shí)仿真、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)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(luò)和制造執(zhí)行系統(tǒng)深度聯(lián)動(dòng)，將設(shè)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(guò)人工智能模型進(jìn)行分析和反饋，形成“虛實(shí)閉環(huán)”的動(dòng)態(tài)優(yōu)化機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字化設(shè)計(jì)工具和智能制造平臺(tái)可根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整增減材制造過(guò)程中的打印路徑、能量輸入和材料參數(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件和關(guān)鍵零部件的高質(zhì)量、自適應(yīng)制造，推動(dòng)先進(jìn)制造由依賴人工經(jīng)驗(yàn)向數(shù)據(jù)和算法驅(qū)動(dòng)的制造模式轉(zhuǎn)型。

可控核聚變加速進(jìn)入工程化與示范初期階段，技術(shù)路線呈現(xiàn)“齊頭并進(jìn)”發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著多國(guó)將核聚變時(shí)間表前移至2030年代，以及多家私營(yíng)公司宣布2030年前建成示范反應(yīng)堆，2026年將成為核聚變由實(shí)驗(yàn)室階段邁向工程化的關(guān)鍵一年。美、德、英、日、韓等核聚變研究強(qiáng)國(guó)將圍繞關(guān)鍵材料、高溫超導(dǎo)磁體、包層系統(tǒng)、燃料注入與熱管理等工程瓶頸，開(kāi)展更具針對(duì)性的研發(fā)投入，一批由企業(yè)主導(dǎo)的原型裝置和示范項(xiàng)目有望在年內(nèi)啟動(dòng)建設(shè)。同時(shí)，政策與資本層面的動(dòng)員力度同步上升。特朗普政府掀起美國(guó)核聚變發(fā)展浪潮的同時(shí)，特朗普直接加入聚變競(jìng)賽，旗下的特朗普傳媒集團(tuán)與聚變企業(yè)龍頭TAE Technologies完成并購(gòu)，為全球聚變發(fā)展產(chǎn)生強(qiáng)烈的政治動(dòng)員和資本吸引，該公司計(jì)劃2026年啟動(dòng)聚變電站設(shè)計(jì)建造工作，使核聚變競(jìng)爭(zhēng)升溫。技術(shù)路線方面，磁約束技術(shù)路線中，托卡馬克技術(shù)保持主流，但仿星器技術(shù)進(jìn)步速度超出預(yù)期，美、德等國(guó)仿星器商業(yè)公司已在試點(diǎn)電廠設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證上取得重要突破，工程化不遑多讓。慣性約束技術(shù)路線方面，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所專注于激光慣性約束聚變技術(shù)路線，前者擁有“國(guó)家點(diǎn)火裝置”（NIF）并已實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”，后者是全球二極管泵浦固體激光器（DPSSL）開(kāi)發(fā)與規(guī)模化的領(lǐng)導(dǎo)者，雙方已啟動(dòng)“下一代慣性約束聚變激光器國(guó)際合作”項(xiàng)目，研發(fā)能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的高頻激光器，若實(shí)現(xiàn)高頻、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)射激光，將推動(dòng)該技術(shù)路線從實(shí)驗(yàn)室邁向工程化、商業(yè)化。此外，美國(guó)等國(guó)也在推進(jìn)Z箍縮（Z-pinch）、磁鏡、磁慣性等非主流技術(shù)發(fā)展，展現(xiàn)出核聚變技術(shù)路線“百花齊放”的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

編輯丨鄭實(shí)

研究所簡(jiǎn)介

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