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2025年度，兵器210所国防制造技术研究团队围绕国外先进制造技术领域的最新发展动向和研究热点，跟踪积累形成了大量情报研究成果，经过系统分析甄别和专家研判，从技术水平先进性、科研成果标志性、应用价值突出性等角度，遴选出对国防科技发展和武器装备研制生产具有重要影响的20条技术动向（不包括战略政策、规划计划），涉及智能制造、增材制造、先进工艺创新、原子级制造与微纳电子制造、太空制造、生物制造、现场按需制造等方向，供国防制造技术领域相关人员参阅。
一、智能制造
1.低成本巡航导弹快速研制增强战场持续补给能力
5月，美国CoAspire公司为美空军研发的“快速适应低成本巡航导弹”（RAACM）完成设计、生产和飞行测试。该型导弹通过采用Divergent公司的“自适应生产系统”，利用人工智能驱动设计，增材制造以及机器人协同装配技术，在10周内完成首批弹体和弹翼制造并交付空军，14周内完成地面测试和飞行测试，创下复杂飞行器研发速度新纪录，研发周期较传统导弹（数年）大幅缩短，同时研发成本大幅降低。这种低成本敏捷制造模式可能使美军快速迭代武器型号，显著提升装备应急部署、战场持续补给、资源高效调度与多场景适配能力。
2.自主机器人锻造系统提高军用金属零件按需制造能力
5月，在美国先进机器人制造创新机构支持下，俄亥俄州立大学等成功研制出人工智能赋能的自主机器人锻造（AI-Forge）系统工程样机，自2017年完成原理样机研制至今，技术成熟度已达到6级。该系统采用了多种商业硬件设备，包括零件搬运机器人、加热炉、实时状态监测系统、16吨锻压机以及定制的专用软件、传感器和控制系统，用于监测调整加工温度、变形量和零件整体形状。该系统可在无人工干预的情况下自主决策进行金属零件锻造成形，实现小批量、多品种关键金属零部件按需敏捷制造，将零件加工及其采购周期由过去的12～48个月缩短至1～4周。该系统工业化应用后，将助力美军增强飞机、舰船等对安全要求极高且种类复杂的锻件供应链韧性，显著缩短生产交付周期。
3.“未来铸造厂”柔性平台增强零部件多品种、小批量生产能力
8月，在美国能源部和战争部的共同支持下，美国橡树岭国家实验室先进制造示范中心推出的开创性先进制造平台“未来铸造厂（Future Foundries）”获得2025年R&D 100奖。该平台按照美军2021年提出的“会聚制造（Convergent Manufacturing）”理念研发，将电弧增材制造、热处理、质量检测、机加工等加工模块整合到同一柔性平台中，通过自动托盘交换装置实现加工零件在不同加工模块间的自主移动；以模块化设计为核心，每个加工模块均可独立替换或扩展，具备快速升级能力；搭载智能制造数据链，实现加工模块间实时数据交互，可在制造过程中即时优化参数，提高制造一致性；支持多加工模块并行运行，将生产周期缩短高达68%。“未来铸造厂”代表了一种全新的制造理念，为多品种、小批量生产树立新标杆，将为美国强化关键零部件本土铸造与加工能力提供新支撑，有助于提升能源、国防等战略产业的供应链韧性。
二、增材制造
4.英国剑桥大学开发出新型激光辅助冷喷涂工艺
7月，英国剑桥大学开发出新型激光辅助冷喷涂工艺，利用激光对超声速粉末流进行局部加热，以沉积金属和金属陶瓷来制造、涂覆或修复零部件，克服了热喷涂等类似工艺的高温和材料限制，适用于航空航天领域按需制造高质量涂层和维修零部件，以延长装备使用寿命。该工艺具有以下优势：消除了高强度材料冷喷涂过程中的氦气使用，大幅降低成本；增强附着力和沉积效率，使涂层更坚固；适用于难熔金属、抗氧化合金、金属陶瓷等多种材料以及具有特殊性质且易受损的材料（如纳米结构涂层、稀土磁体等）；加工速度快，每小时可沉积10公斤材料；降低了残余应力和孔隙率，提高机械性能。
5.墨水直写工艺创新突破氮化铌复合超导体性能纪录
8月，美国康奈尔大学研究人员开发出一种基于“墨水直写”的创新型增材制造技术，可实现氮化铌复合超导体的单步制备，同时突破性能纪录，有望推动强超导磁体技术进步，对设计下一代量子材料具有重要意义。该项研究采用特制的共聚物-无机纳米粒子复合“墨水”进行3D打印，“墨水”在沉积过程中同步完成自组装成型，随后通过热处理转化为多孔晶体超导体。这种“单步式”制备工艺相较传统多工步超导体制备方法，工艺流程大幅简化，且实现了三个不同尺度结构的协同控制：原子尺度的晶格排列、介观尺度的有序结构形成、宏观尺度的复杂结构成型。采用该技术制备的氮化铌超导体上临界磁场达到40-50特斯拉，突破了该类复合超导体的最高纪录。该技术还可扩展至其他过渡金属化合物体系，为超导材料的可控制备提供了新范式。
6.粘性光刻工艺提升含能材料生产能力
1月，美国超新星公司自主研发的粘性光刻制造技术获得美国防部“关键化学品试点计划”支持，推动该技术在火炸药、固体推进剂等含能材料生产中的应用。粘性光刻制造技术基于光固化原理，通过将名为“超新星-粘性凝胶（Supernova-Viscogels）”的专利高粘度光敏材料与含能材料颗粒均匀混合而成的原材料放入3D打印设备，经光固化处理后，实现高粘度含能材料的3D成形，可在室温下安全、精确地直接制造出内含复杂三维结构的高固相含量（固相组分超88%）含能材料药柱，成型精度达23微米，有望从根本上改变固体推进剂和炸药等传统含能材料的制造范式，实现高固相、高粘度含能材料高精度快速成形，大幅提升弹药生产的质量、安全性和响应能力。
三、先进工艺创新
7.全球最大热塑性复合材料冲压机系统问世
3月，法国Pinette PEI公司推出全球成形尺寸最大的热塑性复合材料冲压机系统，其配备有5米×2米的压板，能提供高达3000吨的冲压力，将可能彻底改变大型航空航天复合材料部件的制造模式。该系统的核心优势包括：①超快材料转移。材料可在5秒内从红外加热器快速转移至冲压区域。②多功能。自主机器人系统可完成脱模剂喷涂、模拟零件定位和工具对齐等任务。③先进热管理系统。具备预热和冷却站功能，采用热油循环技术可确保均匀的热传递。④自动化工具更换系统。可提升生产灵活性并减少停机时间。该设备将在空客航空结构公司投入使用，以支持新一代热塑性复合材料部件的生产，实现更大规模、性能更优且可持续的零部件供给。
8.电铸成型技术提升航空复合材料前缘结构防护涂层耐久性
9月，英国Ultima Forma公司与Polar Technology公司合作采用电铸成型技术，通过电流作用在复合材料前缘结构表面精准沉积镍钴合金防护涂层，在900℃高温环境下保持高硬度，并通过超过1000小时的盐雾测试，展现出卓越的耐腐蚀和抗极端工况能力。该电铸涂层适合规模化生产，还可通过共模成型或二次粘合与复合材料机翼无缝集成，可为航空飞行器旋翼及螺旋桨叶片、涡轮进气口翼型件、航空发动机出口导流叶片等提供轻量化、高耐久的叶片前缘“护盾”，满足高温平台和关键任务部件的性能要求，大幅提升飞行安全性与设备寿命。
9.表面强化涂层技术显著提升钛合金耐磨耐蚀服役寿命
12月，俄罗斯陶里亚蒂国立大学提出了一种基于预镀镍与扩散退火相结合的表面强化涂层技术，解决钛及钛合金在高温与强磨损环境下服役寿命受限问题。该研究以钛-镍体系为核心，在钛基体表面制备25-30微米镍-磷涂层并在650-850℃条件下扩散退火，使镍与钛发生固相反应，在界面原位形成厚度1-26微米的多层钛镍金属间化合物涂层。性能测试表明，该涂层显微硬度达到400-1000HV，耐磨性较未处理钛材料提高2.5-4.2倍。该项研究为钛及钛合金在航空航天、化工与船舶等高端装备中的寿命提升与工程化应用提供重要工艺支撑。
四、原子级制造与微纳电子制造
10.原子剥离技术提升钙钛矿薄膜红外探测性能
8月，麻省理工学院、威斯康星大学麦迪逊分校等多家高校联合开发出突破性的原子剥离技术，利用铅抑制界面电子转移、弱化共价键，实现了厚度小于10纳米的超薄钙钛矿膜制备，具有高吞吐量、大面积可扩展性和优异结晶度等特点，基于此技术制备热释电薄膜的热释电系数高达1.76×10-2C・m-2・K-1，并成功研发出可覆盖全远红外光谱的无冷却红外探测器，性能超越传统制冷探测器和热释电探测器。相较于传统依赖水溶性牺牲层或石墨烯介导外延技术，该技术省去额外缓冲层，简化了结构、提升了生产效率，还可与现有复合氧化物异质集成技术互补。这一突破有望催生更轻便廉价的夜视镜、热像仪，推动非接触式生物医学成像、气体监测等环境传感应用。
11.美国本土首次实现单片三维芯片原型制造
12月，在美国战争部微电子公共人工智能硬件中心、DARPA的支持下，由美国斯坦福大学、卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学、麻省理工学院组成的联合研究团队与美国晶圆代工厂天水科技公司合作，在美国本土实现首个单片式三维芯片原型的制造突破。该技术创新采用低温连续沉积的“单片式”集成工艺，无需传统晶圆键合步骤，直接将每层存储器和逻辑电路依次叠加于前一层之上，通过精确控制温度避免下方已成型电路受损，实现芯片元件的紧密堆叠；同时依托高密度垂直布线大幅缩短数据传输距离，减少信号延迟与能耗损耗，相较传统二维芯片的综合性能提升4至12倍，更有望使芯片的能量延迟积（EDP，数字电路领域的一种能耗效率指标）提升100至1000倍，为AI大模型、高性能计算等算力密集型领域的硬件突破奠定了核心基础。
12.工艺创新突破毫米波行波管制造周期与性能极限
3月，美国DARPA宣布突破高性能行波管的材料、设计及制造技术瓶颈，制造周期从传统12-18个月缩短至数周，其关键技术包括：采用纳米钪钨复合电子发射材料以提升发射密度与稳定性，创新片状电子束分布模式以增强电磁相互作用效率，同时设计全金属折叠式波导电路以优化热管理与机械稳定性，开发分层增材多材料制造工艺以实现结构简化与快速成型。该技术已成功应用于Q、V、E等多波段行波管的制造，将有力推动毫米波行波管在远程通信、雷达探测、太空载荷等军民领域的高性能应用，为下一代电子系统提供关键器件支撑。
13.全息超表面纳米光刻技术有望实现先进电子产品高效制造
12月，在DARPA支持下，美国德克萨斯大学奥斯汀分校成功开发出一种名为“全息超表面纳米光刻”（HMNL）的新型3D打印工艺，有望实现先进电子产品高效制造。相较于传统光刻工艺需要通过反复上百次叠加二维图案以制造立体结构的复杂流程，该工艺的关键突破在于：用一块特制“超表面”光学掩模，在单次曝光中直接产生所需的三维光图案，将混合树脂一次性固化成预设的复杂结构。这一过程既保持了纳米级精度，又将可加工图案面积扩大到实用尺寸，生产周期也从传统工艺的数月缩短到数天。该工艺为突破高端电子封装、异形电路集成等领域的设计制造瓶颈提供了全新技术路径，尤其适配未来雷达、通信设备、无人机等武器平台对高性能、定制化、小型化电子模块的需求。
五、太空制造
14.可展开结构设计及制造技术创新增强大型结构太空运输能力
11月，在美空军研究实验室支持下，美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校开发出一种创造性的可展开结构设计及制造技术，可实现在太空中将二维结构展开为预设三维结构，有望解决卫星天线等大型结构的太空运输和部署难题。研究人员首先根据所需三维结构逆向设计对应的二维打印图案，然后通过3D打印技术成型碳纤维丝束平面图案，随后浸渍液态树脂并冷冻储存。待使用时，用低热能量激活树脂，引发化学反应，使其固化成预设三维结构。研究团队已成功制造出螺旋柱体、扭曲结构、锥体、鞍形结构和抛物面天线等五种不同构型结构。尽管当前所制造的结构强度有限，但其技术理念和方法有望实现大型结构二维压缩成型和在轨低温三维展开，极大节省运载空间，为未来更大尺寸太空结构的发射和部署提供了可行的技术路径。
15.复合材料超声波焊接技术实现太空环境应用
5月，在美国俄亥俄联邦研究网络“太空结构材料连接”项目支持下，美国Agile超声公司开发出无需能量导向器或薄膜层插入物的连续超声波焊接（CUW）技术，适用于未来登月和深空任务，还可用于国防和商用航空领域的复合材料连接。Agile公司设计了特殊真空舱模拟太空环境，通过传感器阵列实时监测焊接温度，将温度曲线与机械强度相关联，为优化焊接参数提供关键数据。连续超声波焊接技术可在-190℃至+120℃的极端温度范围内实现高性能热塑性复合材料精确成型与可靠焊接，同时减少辅助材料的使用，从而扩大材料适用范围，无需粘合剂即可创建高强度、轻质先进航空航天结构。连续超声波焊接技术的突破标志着太空制造领域中复合材料超声波焊接技术的重大进展，Agile公司将通过技术的商业化运作强化美战略供应链，进一步巩固美太空开发的竞争性优势。
16.月球基础设施原位建造技术通过模拟太空环境验证
1月，美国太空工厂公司与密歇根理工大学合作，采用仿月壤与生物聚合物制备出新型“月球沥青”建材，并利用一种加热振动压实铺装设备，在模拟月球环境中建成全球首条耐久、防尘“月球道路”，可大幅降低月球车的质量和结构复杂性，减少维护频率和备件需求等。该技术还可应用于月面着陆场、起居舱及建筑等建造，有望将月球基础设施及其相关发射成本降低80%以上，实现太空建造从“运输式供给”向“原位自建”转型，缓解深空任务对地球资源的深度依赖。
六、生物制造
17.高纯度生物工程炭提升大口径弹药点火系统性能
8月，美国陆军宣布开发出一种高纯度非晶态生物工程炭（BioCNF），以噬菌体为聚合物成核位点，经缩合反应形成前驱体后碳化制备而成，具有高纯度（杂质总含量仅2.6%）、超大比表面积（2900m2/g），优异热性能（燃烧终温较传统木炭低100℃、残渣率仅5%）等优势。该材料作为传统木炭的替代品，混入陆军现用大口径弹药Benite点火药配方中，经密闭试验测试，全温度范围内点火延迟显著短于传统木炭。该生物材料制备将有力推动大口径点火系统性能升级，减少炮管积碳，构建可持续的军用木炭供应链，为下一代弹药系统提供关键材料支撑。
七、现场按需制造
18.分布式增材制造在美海军军事演习中验证实战应用
8月，美海军在“三叉戟勇士25”演习中，组织20多家研究机构，整合了横跨两个大洲、物理距离超12000千米的7个制造站点，开展了迄今规模最大的分布式增材制造技术验证，完成了从零部件识别到安装的全流程逆向工程验证；12月，美海军利用潜艇支援舰上的混合制造系统，成功3D打印出一个不锈钢阀门手轮，将其跨国运送并安装至一艘部署在澳大利亚的“弗吉尼亚”级攻击核潜艇上。美海军在军事演习中验证了分布式增材制造技术的实战应用潜能，证明可利用数据网络通过前沿部署3D打印将制造能力前移至战场边缘，实现“即时生产、即时补给”，大幅减少对传统供应链的依赖，提升战场保障与装备响应能力。
19.分布式无人机微型工厂网络提升军用无人机按需批产能力
10月，德国航空航天和国防技术初创公司诺德恩（NORDYN）在德奥瑞边境地区建立分布式无人机微型工厂网络DRN:X，通过标准化套件、共享设计数据和增材制造工具实现无人机前线快速按需生产和组装。DRN:X是一种融合增材制造、数字化设计和模块化生产的新型工业模式，通过虚拟网络将各个自给自足的微型工厂节点（即生产单元）进行数字化连接，共同构成一个互联互通、弹性灵活的无人机生产节点网络。每个节点由本地增材制造零部件供应商提供支持，月产量超过500架无人机。这种去中心化、可扩展的生产网络能够利用本地材料和区域能力，使无人机在最需要的地方快速规模化生产，消除对脆弱的全球供应链的依赖，实现战时无人机规模化、体系化部署，大幅提高作战效能，应对未来复杂战场环境。
20.混凝土3D打印系统部署增强高海拔地区基础设施按需建设能力
2025年，印度加速混凝土原位3D打印研究，突破高原高寒极端环境或远征战地施工瓶颈，在现场快速按需制造出庇护所、防护掩体等军事基础设施。4月，印度简化锻造工坊公司与印度理工学院海德拉巴分校合作，利用该公司的机器人3D打印机，在海拔3350米的列城地区成功实施高海拔极端环境军事掩体原位制造；12月，印度陆军在锡金及周边高海拔山区实战化部署了车载混凝土3D打印系统，用于快速构建掩体、哨所等防御工事。印军从西段到东段的连贯部署表明，其正致力于将3D打印前沿建造技术转化为覆盖多边境方向的标准化、可复制的工程能力，意图构建更高效、更坚固的边境防御工事体系。
