3D打印电池初创公司MATERIAL（全称Material Hybrid Manufacturing）正式发布其HYBRID3D平台，该技术能够在产品结构内部直接打印出任意几何形状的锂离子电池，从而打破传统电池对产品设计的约束。公司已获得710万美元（约合人民币5112万元）种子轮融资，并拿到美国空军125万美元（约合人民币900万元）合同，用于验证该技术在无人机等军事装备上的应用。
技术原理与平台架构
HYBRID3D是一套多模态3D打印系统，集成了多种材料沉积工艺。据MATERIAL联合创始人兼CTO Chris Reyes介绍，该平台支持热熔共挤（FDM）、颗粒挤出、电池浆料螺杆挤出以及纳米复合材料沉积。通过这种方式，同一台机器可以在打印产品外壳的同时，将正极、负极、隔膜及电解质层集成打印到预先设计的空腔中，形成符合产品轮廓的电池单元。
这项技术源自Reyes在杜克大学（Duke University）的博士研究，他最早使用FDM复合丝材实现了全球首批全3D打印锂离子电池。后来在莱斯大学（Rice University）从事博士后研究期间，他进一步开发了多材料高精度打印工艺。2023年，Reyes与CEO Gabe Elias、联合创始人Miles Dotson共同创立MATERIAL，将技术推向商业化。
从实验室到商业化：融资与合同
MATERIAL在2025年初完成了710万美元种子轮融资，投资方包括多家专注于深科技的机构。同时，美国空军授予该公司125万美元合同，用于开发适用于小型无人机（UAV）的异形电池，以优化重心和续航。Reyes表示，传统电池只能做成圆柱、棱柱或软包等标准形态，工程师被迫围绕电池“搭积木”，而HYBRID3D允许电源主动适应产品内部任何剩余空间，实现零浪费设计。
该公司计划首先瞄准航空航天、消费电子和医疗器械等高附加值领域。在这些领域，减重和空间利用率直接影响产品性能。例如，在真无线耳机（TWS）中，采用异形电池可以将电池容量提升30%以上，同时保持相同体积。
行业影响与差异化优势
电池制造在过去几十年中工艺变化不大，主要依赖卷对卷涂布和叠片/卷绕工艺，任何外形变化都需要重新设计模具和生产线。MATERIAL的增材制造方法理论上可以在一台设备上打印不同形状、不同电化学体系的电池，大幅降低小批量定制电池的成本和周期。但需要指出的是，3D打印电池在能量密度和成本上目前仍无法与大规模生产的传统电池竞争，其优势更多地体现在设计自由度与快速原型验证上。
该公司强调其技术并非要完全取代现有电池产业，而是提供一种互补方案。对于需要特定形状或嵌入式电源的产品，HYBRID3D可能是目前唯一可行的量产手段。随着材料体系和打印速度的进一步优化，这种“即印即用”的电池制造模式有望在智能家居传感器、可穿戴设备、机器人关节等场景中率先落地。
名词解释与规格科普
名词解释：
FDM（熔融沉积成型）： 一种基于热塑性塑料线材逐层挤出的3D打印技术，被MATERIAL用于打印电池外壳及部分结构支撑件。
锂离子电池： 一种可充电电池，依靠锂离子在正负极之间移动来工作。MATERIAL使用其独特浆料配方实现3D打印锂离子电池电芯。
增材制造（Additive Manufacturing）： 通过逐层添加材料构建三维物体的制造方式，与传统的减材（切削）相反。3D打印是增材制造的代表技术。
本文参考来源：3D Natives
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