人形機(jī)器人關(guān)鍵材料：PEEK材料【附股】

   聚醚醚酮（PEEK）是由英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ICI）于1978年開發(fā)出來的超高性能特種工程塑料，由于PEEK屬于芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料，其熔點(diǎn)為334℃，具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐磨、耐疲勞、耐輻照及優(yōu)良的電性能，在多數(shù)情況下可以足以取代金屬、合金、陶瓷等材料。

   在人形機(jī)器人領(lǐng)域，其對材料輕量化、高強(qiáng)度、高精度等要求與PEEK材料的性能高度契合，國內(nèi)已有廠家將PEEK材料應(yīng)用于人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)、軸承、齒輪等部件，形成配套生產(chǎn)鏈。

   根據(jù)EmergenResearch數(shù)據(jù)，全球PEEK市場容量在2019年為          
7.21億美元，預(yù)計(jì)到2027年將增長至12.26億美元，年均復(fù)合增長率為6.8%。

   全球PEEK消費(fèi)區(qū)域主要集中在歐洲、北美和中國，2019年消費(fèi)量占比分別為35.3%、26.6%、24.0%。歐洲是PEEK最大市場，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對成熟。隨著中國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)迅猛發(fā)展，產(chǎn)業(yè)不斷升級，中國已成為繼歐洲和美國外最大PEEK消費(fèi)市場，增速遠(yuǎn)超全球平均水平。中國PEEK產(chǎn)品需求量不斷增加，從2012年的80噸增長至2021年的1980噸，年均復(fù)合增長率達(dá)到42.84%。

   根據(jù)沙利文預(yù)測，中國PEEK產(chǎn)品需求量在2022年至2027年期間繼續(xù)以16.82%年復(fù)合增長率增長，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到5079噸。從全球下游應(yīng)用領(lǐng)域看，2019年P(guān)EEK材料在交通運(yùn)輸應(yīng)用最多，占比40.2%，工業(yè)領(lǐng)域、電子信息、醫(yī)療健康及其他占比分別為25.3%、24.4%、10.1%。

   隨著市場對PEEK特性理解的不斷加深，以及PEEK樹脂產(chǎn)量和工藝不斷提升，其消費(fèi)量也將逐步增加，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展。

   目前，全球PEEK生產(chǎn)廠商呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”競爭格局。據(jù)中研股份招股書，英國威格斯是全球最大PEEK生產(chǎn)商，產(chǎn)能達(dá)7150噸/年；比利時(shí)索爾維現(xiàn)有PEEK產(chǎn)能2500噸/年，生產(chǎn)基地主要集中在印度，產(chǎn)品主要出口歐洲和日本；德國贏創(chuàng)PEEK產(chǎn)能1800噸/年，其主要生產(chǎn)主體位于中國，產(chǎn)品主要出口歐洲。

   國內(nèi)PEEK廠商包括中研股份、吉大特塑、鵬孚隆、山東浩然、山東君昊、吉林聚科等，2021年產(chǎn)能分別為1000、500、200、300、80、200噸。2021年中國整體PEEK材料消費(fèi)量為1980噸，國內(nèi)廠商實(shí)際產(chǎn)量約1154噸，部分需求通過進(jìn)口滿足。為滿足國內(nèi)PEEK材料旺盛需求，企業(yè)積極布局加碼，在建產(chǎn)能包括鵬孚隆760噸、山東君昊1700噸、吉林聚科1500噸、盤錦偉英興(威格斯)1500噸、沃特股份1000噸等，合計(jì)在建產(chǎn)能6460噸，預(yù)計(jì)在2023年至2027年期間正式投產(chǎn)運(yùn)行。

   PEEK樹脂的合成工藝難度較大，在PEEK樹脂研發(fā)成功后的近50年中，全球范圍內(nèi)也僅有英國威格斯、比利時(shí)索爾維、德國贏創(chuàng)、中研股份4家產(chǎn)能達(dá)到千噸級。

(1)耐高溫性。PEEK具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg=143℃）和熔點(diǎn)（Tm=334℃），其負(fù)載熱變形溫度高達(dá)316℃，長期使用溫度為260℃，瞬時(shí)使用溫度可達(dá)300℃。

(2)自潤滑性。PEEK具有良好的滑動(dòng)特性，適合于嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場合，特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常優(yōu)越。

(3)耐腐蝕性。除濃硫酸外，PEEK不溶于任何溶劑，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。

(4)阻燃性。PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃劑，可達(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)的94V-0級。

(5)易加工性。由于PEEK具有較好的高溫流動(dòng)性，且熱分解溫度高的特點(diǎn)，可采用多種加工方式，比如注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。

(6)機(jī)械特性。PEEK具有良好的韌性和剛性，它具備與合金材料媲美的優(yōu)良耐疲勞性。

(7)電性能。PEEK有高的體積電阻率和表面電阻率，在寬廣的溫度范圍及環(huán)境變化下可以承受各種頻率的交流電位場強(qiáng)，保持良好的絕緣性能。

(8)耐水解性。樹脂及其復(fù)合材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)影響，在高溫及高壓蒸汽或水環(huán)境下可以連續(xù)使用而保持良好的機(jī)械性能。

(9)耐候性。優(yōu)良的耐候性能，聚合物可用于制造工作環(huán)境要求嚴(yán)格或需要經(jīng)常耐殺菌處理的組件。

    PEEK聚醚醚酮產(chǎn)業(yè)鏈包含原材料、PEEK生產(chǎn)商、應(yīng)用領(lǐng)域等環(huán)節(jié)。原材料公司主要包括新瀚新材、中欣氟材、營口興福；

    PEEK生產(chǎn)商公司主要包括威格斯、索爾維、中研股份；

    應(yīng)用領(lǐng)域公司主要包括康拓醫(yī)療、華潤醫(yī)藥。

   在全球范圍內(nèi)，PEEK材料的生產(chǎn)主要集中在少數(shù)幾家企業(yè)手中。

   像英國的威格斯（Victrex）公司是全球領(lǐng)先的PEEK制造商之一，擁有先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，其產(chǎn)品在國際市場上占據(jù)重要地位。此外，德國的贏創(chuàng)（Evonik）等公司也在PEEK材料生產(chǎn)領(lǐng)域有一定的影響力。

   在國內(nèi)，PEEK（聚醚醚酮）作為一種高性能的特種工程塑料，其國產(chǎn)化歷程是中國材料科學(xué)自主創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。

   中研股份作為國內(nèi)最早從事PEEK生產(chǎn)的企業(yè)之一，已經(jīng)取得了顯著的成績。其年產(chǎn)量在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，并且在植入級PEEK、線材和晶圓盒等高端產(chǎn)品方面不斷研發(fā)創(chuàng)新，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了少量銷售收入。同時(shí)，沃特股份等企業(yè)也積極布局PEEK材料產(chǎn)業(yè)，其規(guī)劃的聚芳醚酮年聚合產(chǎn)能達(dá)到1000噸，一期產(chǎn)線已基本完成建設(shè)和設(shè)備安裝工作。

   由于PEEK具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料，使之成為當(dāng)今最熱門的高性能工程塑料之一，目前主要應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療機(jī)械等領(lǐng)域。

1、汽車

   在汽車交通和其他工業(yè)方面，“以塑代鋼”尤為突出，利用PEEK樹脂良好的耐摩擦性能和機(jī)械性能，可以作為金屬不銹鋼和鈦的替代品用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)罩、汽車軸承、墊片、密封件、離合器齒環(huán)、保險(xiǎn)杠等各種零部件，另外也可用在汽車的傳動(dòng)、剎車和空調(diào)系統(tǒng)中。奧迪、尼桑、NEC、夏普、克萊斯勒、通用已開始大量使用這種材料。汽車座位調(diào)節(jié)器、變速箱齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)配重齒輪、燃油泵、閥體等中都有應(yīng)用。

   以威格斯為例：產(chǎn)品種類齊全，除Victrex PEEK150、380、450常規(guī)產(chǎn)品系列，還有高流動(dòng)性級、自潤滑級、高純度級產(chǎn)品等，產(chǎn)品形態(tài)涵蓋粉末狀、顆粒狀，纖維、碳纖維及玻纖增強(qiáng)等多種。同時(shí)，還生產(chǎn)Vicote涂料系列、APTIV薄膜系列和各種管材類產(chǎn)品。

   在中國，2020年1月13日，威格斯公司宣布，其子公司威格斯香港有限公司和中國營口興福化工有限公司將成立一家合資企業(yè)，將在中國遼寧建造一個(gè)新的PEEK生產(chǎn)基地，該合資工廠在2022年初投產(chǎn)，建成后這座新工廠的最終產(chǎn)量將達(dá)到1500t/年。

   此前，威格斯在2020財(cái)年啟動(dòng)了位于英國Hillhouse的一個(gè)脫瓶頸項(xiàng)目，該項(xiàng)目完成后，將增加1000t/年的全線產(chǎn)能。

2、航空

   PEEK聚合材料因其異常堅(jiān)固、具有化學(xué)惰性和阻燃特性,并容易加工成公差極小的零部件,PEEK的比重輕、防腐性、抗溫性等優(yōu)點(diǎn),可以成功取代金屬、傳統(tǒng)復(fù)合材料以及其它塑料。

   PEEK聚合材料已正式通過多家飛機(jī)制造商的資質(zhì)認(rèn)可,同時(shí)也符合供應(yīng)軍用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品要求，PEEK樹脂可以制造各種飛機(jī)零部件---在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用得以迅速擴(kuò)展。

3、飛機(jī)

   飛機(jī)減重是航空領(lǐng)域一個(gè)重大課題；PEEK和金屬的密度比約是1:7；目前空中客車公司用PEEK復(fù)合材料制作飛機(jī)電纜夾頭和護(hù)套,使得航空零件減重50%,可節(jié)約成本75%。大大提升了空中客車的續(xù)航能力。

4、機(jī)械

   制作壓縮機(jī)閥片、活塞環(huán)、密封件和各種化工用泵體、閥門部件，代替不銹鋼制作渦流泵的葉輪。密封墊、密封件、壓縮機(jī)用、活塞環(huán)、閥片等都有應(yīng)用。

1、中研股份

   中研股份：公司主要從事PEEK研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。國內(nèi)最大、全球前四的PEEL生產(chǎn)商。

   中研股份是目前國內(nèi)一家能夠采用5000升反應(yīng)釜進(jìn)行PEEK聚合生產(chǎn)的企業(yè)，并有效地保證了PEEK產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，以及顏色和純度的恒定性，這也是中研股份的核心競爭力之一。

2、沃特股份

   公司主營業(yè)務(wù)為從事高性能功能高分子材料合成、改性和成品的研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售及技術(shù)服務(wù)。

   公司產(chǎn)品線涵蓋工程塑料合金、改性通用塑料、新材料等產(chǎn)品；產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子、家電、光伏、半導(dǎo)體、醫(yī)療、辦公設(shè)備、通訊、汽車、電氣、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。據(jù)傳進(jìn)了T鏈。

3、新瀚新材

   公司產(chǎn)品DFBP是下游客戶生產(chǎn)PEEK的主要原料，威格斯、索爾維、 贏創(chuàng)、中研股份均是公司重要客戶，公司發(fā)展會(huì)受益于下游應(yīng)用的開發(fā)。公司產(chǎn)品線涵蓋特種工程塑料核心原料、光引發(fā)劑、化妝品原料、醫(yī)藥農(nóng)藥中間體等產(chǎn)品；產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化學(xué)原料、精細(xì)化工等領(lǐng)域。

   公司產(chǎn)品DFBP是下游客戶生產(chǎn)PEEK的主要原料，威格斯、索爾維、贏創(chuàng)、中研股份均是公司重要客戶，公司發(fā)展會(huì)受益于下游應(yīng)用的開發(fā)。

4、中欣氟材

   公司主營業(yè)務(wù)為研發(fā)、生產(chǎn)、銷售精細(xì)化工業(yè)務(wù)（氟精細(xì)化學(xué)品涉及醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥中間體、新材料與電子化學(xué)品）、基礎(chǔ)化工業(yè)務(wù)氫氟酸生產(chǎn)、銷售）及礦產(chǎn)資源開采業(yè)務(wù)（螢石礦的開采、選礦及銷售）。

   公司產(chǎn)品線涵蓋基礎(chǔ)化工、精細(xì)化工、制冷制、貿(mào)易等產(chǎn)品；產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、新材料、電子化學(xué)品、新能源、航天航空等領(lǐng)域。