3D打印如何改變能源行業(yè)？

導(dǎo)讀：3D打印在能源行業(yè)的潛力正在逐漸顯現(xiàn)。經(jīng)過多年鼓勵石油和天然氣專業(yè)人士采用現(xiàn)場增材制造技術(shù)，3D打印公司終于得到了能源領(lǐng)域的認可。

2021 年，全球3D打印市場價值超過130億美元，預(yù)計2022年至2030年期間的復(fù)合年增長率將達到20.8%。到目前為止，3D打印技術(shù)的最大用途之一是醫(yī)療領(lǐng)域。但隨著市場的迅速擴大，其他行業(yè)正在研究如何使用3D打印技術(shù)獲得更大的價值。

跨入能源領(lǐng)域
3D聚合物材料制造商一直在制造助聽器等醫(yī)療設(shè)備，因為美國對這些設(shè)備有很高的需求。在制造多種醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)后，3D 打印公司認為，通過制造所需的部件，還可以為能源行業(yè)增加顯著價值。通過3D打印，可以減少關(guān)鍵部件在破損更換時的時間，減少運輸這些部件的碳足跡。它還具有解決能源公司供應(yīng)鏈問題的潛力。

在蘇格蘭，Orthogonal獲得了在石油和天然氣行業(yè)工作的機會，這得益于其為工程、航空航天、汽車和其他行業(yè)提供打印服務(wù)的經(jīng)驗。Orthogonal 在蘇格蘭阿伯丁設(shè)立了辦事處，可以與在北海工作的石油和天然氣公司合作。創(chuàng)始人John Niven（在石油和天然氣行業(yè)擁有超過 34 年的資深經(jīng)理和工程師）解釋說：“在石油和天然氣行業(yè)經(jīng)營多年，我看到了3D打印服務(wù)市場的空白，并決定開展此業(yè)務(wù)?！?br />


越來越多的3D打印制造公司開始跨入石油和天然氣領(lǐng)域，希望與能源公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，能源公司也正在迅速認識利用3D打印技術(shù)的好處。根據(jù)2021年的一份報告，接受調(diào)查的石油和天然氣公司中約有83%表示他們正在考慮使用3D打印或按需制造來改善他們的運營。這是大力推動石油和天然氣現(xiàn)代化和數(shù)字化的重要一步，87% 的受訪者還表現(xiàn)出對機器人和自動化的興趣。

像Shell 和 BP等石油巨頭已經(jīng)開始采用3D打印技術(shù)在現(xiàn)場快速交付零件。打印大量不同零件意味著石油和天然氣公司無需在現(xiàn)場存儲大量零件，也不必依賴第三方公司交付組件。由于 3D 打印技術(shù)的創(chuàng)新，可以制造出能夠承受石油和天然氣運營惡劣條件的部件。

雖然石油和天然氣領(lǐng)域的3D打印仍然是一項相對邊緣的技術(shù)，但預(yù)計到2025年將達到320億美元到2030年將達到600億美元。人們認為，采用這項技術(shù)可以提高運營的效率并降低成本。

實際案例
3D 打印不僅對石油和天然氣有用，越來越多的可再生能源公司正在研究如何使用該技術(shù)。例如，一名荷蘭學生最近提出了使用3D打印建造電解槽，用于使用電力將水分子分解成氫氣和氧氣，它將有助于為傳統(tǒng)制造節(jié)省大量資金。

GE 計劃為風力渦輪機打印3D組件。GE Renewable Energy發(fā)布了一份關(guān)于在項目中使用3D打印技術(shù)的可行性研究，聲稱能夠使GE在風電場現(xiàn)場3D打印風力渦輪機塔的底部， 大大降低運輸成本。GE 于2020年與水泥巨頭Holcim和3D打印公司Cobod建立了多年合作關(guān)系，并在紐約卑爾根啟動了一個研究機構(gòu)。據(jù)GE稱，使用的3D打印機有三層樓那么大，可以打印高達20米的渦輪機塔段，是世界上同類打印機中最大的打印機，能夠每小時打印超過10噸的混凝土，同時能夠降低運輸成本并減少公司的碳足跡。


△GE的Haliade-X海上風力渦輪機，圖片照片來自GE。

南極熊認為3D打印在能源領(lǐng)域的探索才剛剛開始，隨著技術(shù)的不斷改進，相信3D打印技術(shù)將很快在石油和天然氣以及可再生能源項目中變得更加普遍，用于降低成本和提高效率。