春節特輯丨全球先進制造領域2025年發展態勢及2026年趨勢展望

國際技術經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。我們將在春節期間連續九天獻上專題文章“年度科技發展態勢總結與展望”，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展態勢總結

3D打印在極端環境中加速應用，重塑傳統制造部署范式。2025年，各國密集推進3D打印（增材制造）在極端環境下的示范應用，突破傳統制造的材料、部署等約束。1月22日，美國國家航空航天局（NASA）開發出新型3D打印天線，并展示了從太空向地球傳輸數據的低成本方法；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星的電噴霧發動機，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步兵師通過戰場3D打印能力定制小型無人機關鍵結構件，提升無人系統在高強度作戰環境下的適應性；7月23日，美國空軍與陸軍聯合推出開源3D打印無人機平臺，實現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動機項目，構建數字化、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個制造節點的分布式3D打印實戰驗證，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，創新“航行中制造—跨國安裝”的聯合保障新模式。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境；11月4日，印度完成戰場無人機移動式3D打印制造單元驗證，實現無人系統的前沿快速制造與部署；11月19日，歐盟發布《國防工業轉型路線圖》，將3D打印列為提升國防工業戰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，美國空軍聯合多家美國企業利用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，實現制造過程自適應調控；8月19日，美陸軍在固體火箭發動機項目中引入AI輔助設計與制造監測系統，通過AI模型對3D打印推進劑燃燒性能進行預測和優化，構建數字化火箭動力制造新路徑；9月26日，美國依據《國防生產法》加大對固體火箭發動機關鍵制造環節的數字化改造投入，推進制造數據實時采集與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一智能系統中，生產周期最高縮短68%；11月27日，美國推出制造產能實時可視化平臺，實現國防制造能力的“機器可驗證”；12月10日，美國海軍啟動“艦船操作系統”計劃，將AI平臺全面引入造船廠和供應商網絡，推動艦船制造和維護進入數據驅動新階段。在上述具體項目之外，2025年美國還持續推動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進步，應用場景與作業種類持續擴展。5月14日，英國布里斯托大學研發具備環境自感知能力的軟體具身機器人系統，通過分布式感知與控制實現無需中央處理器的自適應抓取，為復雜制造與非結構化環境作業提供新路徑；5月27日，美國先進機器人制造創新機構的“自主鍛造機器人系統”項目取得突破，該系統可在高溫條件下自主完成金屬工件的熱機械鍛造成形，實現機器人對復雜重載制造工藝的獨立執行；6月30日，NASA與奧本大學在模擬零重力拋物線飛行環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柔性機器人皮膚，使毫米級藤蔓機器人能夠在狹小、脆弱環境中實現精準導航和姿態控制，顯著提升機器人在復雜管道和封閉空間中的作業能力；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設計，可在狹小空間內完成高難度飛行動作，為未來復雜環境下的自主偵察、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感知、自適應路徑規劃和協同作業能力，推動具身智能機器人向工程化和規模化應用邁進。

二、2026年全球先進制造領域發展態勢展望

供應鏈安全戰略與先進制造技術的聯動將進一步深化。展望2026年，供應鏈安全將繼續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、技術和產業協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節的本土化布局，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，美國或持續聯合“五眼聯盟”、北約、日本、韓國等盟友，構建跨國供應鏈聯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略的重要抓手，美國陸軍已引入Exiger和Palantir等企業的AI系統，實現對供應鏈風險、產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，強化本地化生產能力并提升跨國制造數據的透明度。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，推動制造業升級。2026年，人工智能、大數據與數字化技術將在制造業中實現更深層次融合，越來越多制造工廠預計將部署AI驅動的自動化系統和實時監控平臺，使生產過程具備自感知、自分析和自優化能力。一些重點項目有望取得實質性進展，例如英偉達聯合富士康等企業推進的“AI工廠”項目，將通過強化算力基礎設施與工業場景的深度耦合，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、模型能力和數據治理框架，推廣可信人工智能在工業生產、質量檢測和設備維護等典型場景中的應用。數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揮更加關鍵的作用，通過對產品、設備和產線的全流程虛擬映射，實現制造過程的實時仿真、風險預測和工藝優化。在具體落地層面，數字孿生模型將與傳感器網絡和制造執行系統深度聯動，將設備狀態、材料性能和工藝參數持續映射到虛擬空間，并通過人工智能模型進行分析和反饋，形成“虛實閉環”的動態優化機制。在此基礎上，數字化設計工具和智能制造平臺可根據實時數據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，實現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驗向數據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“齊頭并進”發展態勢。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、燃料注入與熱管理等工程瓶頸，開展更具針對性的研發投入，一批由企業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龍頭TAE Technologies完成并購，為全球聚變發展產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“凈能量增益”，后者是全球二極管泵浦固體激光器（DPSSL）開發與規模化的領導者，雙方已啟動“下一代慣性約束聚變激光器國際合作”項目，研發能持續穩定運行的高頻激光器，若實現高頻、持續穩定發射激光，將推動該技術路線從實驗室邁向工程化、商業化。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展，展現出核聚變技術路線“百花齊放”的發展態勢。

編輯丨鄭實

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