机器人关键材料!轻量化黄金赛道!PEEK行业详解(附核心企业)

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近期,人形机器人产业化再次提速。#人形机器人 #peek

订单端方面,智元机器人和宇树科技中标中国移动1.24亿大单,为国内人形机器人迄今为止的最大订单。

产业端来看,7月26日至29日,2025世界人工智能大会(WAIC)将将于上海世博展览馆举行。3000余项前沿展品将集中亮相,涵盖40余款大模型、50余款AI终端产品、60余款智能机器人以及100余款“全球首发”“中国首秀”的新品。

海外方面,特斯拉也在加速做积极调整,从此前马斯克的言论来看,Gen-3正在进行积极迭代。

去年11月,特斯拉发布的人形机器人Optimus-Gen2,整体重量减轻了10公斤,从73公斤减少到63公斤,在不牺牲性能的前提下实现了轻量化,核心在于采用了PEEK材料。

PEEK材料是人形机器人轻量化的关键材料,是当前轻量化趋势下的黄金赛道。

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轻量化

轻量化是人形机器人商业化前期前夕的进修课。轻量化可以解决当前人形机器人行业的几大痛点:

1)续航:通过减少重力势能&转动惯性实现静态&动态功耗降低,进而提升续航;

2)散热:零减重可以减少轴承、连接件的称重与摩擦,电机功率需求降低等;

3)灵活度:降低零部件惯性,控制更加灵活,进而提升通用性;

4)搬运成本:当前机器人需要两位成年男性搬运,减重后可单人搬运,易于推广。

(资料来源:机器人大讲堂,东吴证券研究所)

当前主流厂商普遍将“轻量化”作为迭代核心之一,通过自研高扭矩密度电机、拓扑优化结构、一体化伺服模组、碳纤维及复合材料等手段持续降低整机质量。

(资料来源:各公司官网,东吴证券研究所)

目前机器人轻量化的主要技术路线是采用铝合金、镁合金(或铝镁合金)、碳纤维和高性能工程塑料PEEK等轻量化材料。

(资料来源:上氟新材,三菱化学,上海超聚,我的钢铁网,新材料在线,东吴证券研究所)

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PEEK材料

PEEK,学名聚醚醚酮,是一种新型的半晶态芳香族热塑性特种工程塑料。具备机械性能突出、耐热等级高、自润滑、耐磨耗及耐腐蚀等优势,性能与附加值均居工程塑料顶端,是“以塑代钢”的理想解决方案。

(资料来源:中研股份招股书,西部证券研发中心)

PEEK材料性能全面,自润滑、比强度高,更适配人形机器人轻量化应用场景。相较于其他主要工程塑料、特种工程塑料,PEEK在刚性方面优于绝大多数特种工程塑料,同时兼具韧性,在耐热、耐磨、耐腐蚀等方面表现优异,是公认的全球性能最好的热塑性材料之一。相较于常见金属,PEEK比强度突出,在满足强度要求的前提下可大幅降低材料自重,成为实现“轻量化”的核心解决方案。此外,PEEK在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。

(资料来源:中研股份招股书,西部证券研发中心)

随着PEEK材料的性能和质量持续提高,成本不断下降,驱动PEEK材料行业市场规模逐步扩大。2024年全球PEEK材料市场规模为61亿元,同比增长10.9%,2018-2024年复合增速为9.2%

(资料来源:中商情报网,弗若斯特沙利文,西部证券研发中心)

国内市场基数较低,增速相对更快。2024年中国PEEK材料市场规模为19亿元,同比增长11.8%,2018-2024年复合增速为15.5%

(资料来源:中商情报网,弗若斯特沙利文,西部证券研发中心)

行业目前由海外企业占主导威格斯、世索科、赢创为全球PEEK材料行业市占率前三。2024年PEEK发明者威格斯全球产能占比约38%,为绝对龙头;世索科、赢创分列二三,全球产能占比约12%8%中国企业中研股份2024年全球产能占比约5%。

(资料来源:弗洛斯特沙利文,中商情报网,中研股份招股书,威格斯年报,西部证券研发中心)

国产PEEK材料性价比高,产能扩张显著快于海外,未来有望主导行业。国产PEEK材料在能上已达到国际水准,且具备明显价格优势,2025年2月国产PEEK颗粒价格仅为海外PEEK材料的一半,约为500元/公斤。随着中国企业产品性价比不断提升,产能不断扩张,有望主导PEEK行业。

(资料来源:中研股份招股书,各公司年报,威格斯官网,西部证券研发中心)

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产业链

PEEK产业链上游主要为原料制造环节,其中DFBP(二氟二苯甲酮,简称氟酮)为关键原材料;中游包括PEEK颗粒、PEEK粉末、PEEK增强颗粒等PEEK材料制造;下游则覆盖人形机器人等多个领域。

(资料来源:中研招股书,前瞻产业研究院,各公司年报,华经产业研究院,西部证券研发中心)

当前PEEK生产中原材料占比高,其中DFBP为主要成本来源。根据中研股份招股书,直接材料成本占比约70%,而DFBP约占PEEK粗粉成本的50%。2024年PEEK纯树脂价格约在30万元/吨,DFBP价格约12万元/吨,价格水平较高。

(资料来源:智研咨询,东吴证券研究所)

DFBP原材料主要是萤石矿,由于中国萤石资源丰富,可采储量位列世界第二,且合成工艺存在较高技术壁垒,目前DFBD产能主要集中于中国。

(资料来源:各公司年报,西部证券研发中心)

PEEK材料是人形机器人“以塑代钢”轻量化的重要材料,主要应用于人形机器人关节与传动系统。2027年人形机器人给PEEK行业贡献市场规模有望达到42亿元

(资料来源:西部证券研发中心测算)

除了应用于人形机器人领域,PEEK材料还是飞机轻量化的关键解决方案,在医疗领域PEEK则聚焦人造骨骼、填充物等应用场景。

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核心企业

中欣氟材拥有基础配套原料萤石、氢氟酸、氟制冷剂、含氟精细化学品、含氟新材料等在内的完整的氟化工产业链,氟酮(DFBP)国内龙头,产能5000吨/年;特斯拉人形机器人核心原料独家供应商。

兄弟科技全球维生素及精细化工领域的龙头,生产对苯二酚、香兰素等产品,苯二酚产品可作为PEEK 生产原料,目前主要供应国内主流丙烯酸生产商。

中研股份国内PEEK材料第一股,是目前PEEK年产量最大的中国企业,全球排第四;特斯拉Optimus关节轴独家供应商,还与宁德、迈瑞医疗等头部客户深度绑定。

南京聚隆公司主营高性能高分子新材料,已成立机器人材料团队研发PEEK等功能材料,产品已成功应用于航空航天及特殊通讯等领域,并为部分客户提供批量精密制件。

金发科技拥有全球最大的改性塑料产能,自研PEEK聚合技术,500吨/年产线可适配机器人关节需求。

道恩股份公司PEEK材料为技术储备项目,专注航空航天等领域轻量化方案。

唯科科技精密注塑模具龙头企业,公司量产PEEK丝杆、打印头等部件,供应特斯拉Optimus灵巧手关节。

肇民科技国内首家实现PEEK在机器人丝杠规模化应用的企业,是宇树机器人PEEK供应商,获特斯拉执行器包塑产品订单。

康拓医疗国内颅骨修复PEEK材料龙头,医疗领域应用领先。

撰文/策金研究 编辑/颜晓峰 排版/陈玲丽

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来源:策金说

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