周杰伦牵手宇树！PEEK或将再度翻红

（来源：中国化工信息周刊）

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7月30日，周杰伦概念股巨星传奇公告称，公司全资附属公司星创艺文娱有限公司与杭州宇树科技订立合作协议书。集团及宇树科技将互为全球范围内的战略合作伙伴关系，并将首先在具有陪伴功能与社交属性的四足机器狗/机器人开发及商业化领域开展合作，共同打造具有较强IP属性的消费级机器人产品。

此前3月，宇树科技人形机器人G1成为全球首次完成侧空翻的机器人引发关注。与此同时，聚醚醚酮（PEEK）材料因其在机器人制造中的关键应用而备受瞩目。

PEEK材料最早由英国帝国化学公司（ICI）开发出来，相比于普通材料，在耐热性方面，即使在260℃的环境下使用5000小时，强度也几乎与初始状态相同，且热稳定性优异，熔点达341℃。还具有优异的机械性能和韧性、杰出的化学抗性以及优异的耐磨性和滑动性能。

也因此PEEK成为机器人核心运动部件和精密结构的革命性材料。另外，其与碳纤维复合（CF/PEEK），可起到轻量化、耐磨自润滑、刚性/柔性兼具等优点，用于机器人机身重要关节、轴承等领域中。

PEEK在机器人中的应用

1.关节与传动系统

• 谐波减速器：采用30%碳纤维增强PEEK（CF/PEEK），模量达15GPa，密度仅为铝合金的50%。其高模量特性可降低减速器的变形应力，提升阻尼特性，增加柔轮与刚轮的啮合面积，使承载能力提高30%以上，同时解决金属材料的共振问题。

• 轴承与连杆、齿轮：PEEK轴承用于关节部位，其耐高温（260℃）、耐受强酸强碱、耐腐蚀特性适合长期高负荷运转，而碳纤维增强的PEEK（CF/PEEK）进一步提升了机械强度和抗冲击能力。例如，波士顿动力Atlas的膝关节齿轮组采用PEEK复合材料，实现2m高空跌落无损。

PEEK齿轮在关节四肢中应用，通过注塑成型实现轻量化，相比金属减重40%，同时保持高耐磨性和自润滑性。

2.机械臂与运动结构

• 机械臂核心部件：碳纤维复合材料（CFRP）是机械臂的主流材料，其密度仅为钢的1/3，相同强度下重量更轻，显著提升机械臂的响应速度和高精度操作能力。

CF/PEEK复合结构在机械臂关节连杆中的应用，结合了碳纤维的高模量和PEEK的韧性，实现刚柔平衡，例如特斯拉Optimus-Gen2的机械臂采用此类材料，整体减重10kg。

3.骨架与支撑结构

• 轻量化骨架：PEEK材料用于躯干和四肢骨架，密度仅为铝合金的50%，在特斯拉Optimus-Gen2中实现整体减重10kg，同时保持高强度（弯曲模量达15GPa），提升行走速度30%。

CF/PEEK织物（碳纤维体积含量70%）的拉伸强度与钛合金相当，但密度仅为其36%，适用于机身承重部位。

4.传感器与交互系统

• 六维力传感器：PEEK弹性体替代铝合金作为传感器核心部件，动态响应频率提升至2kHz（金属材料500Hz），其轻量化特性降低了惯性质量干扰，提升测量精度和响应速度，适用于高速作业环境。

• 电子皮肤基底：柔性基底材料如聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚酰亚胺（PI）薄膜常与碳纤维或石墨烯结合，用于触觉传感器。尽管PEEK不直接用于皮肤，但其复合材料在感知层中辅助提升灵敏度和环境适应性。因为PEEK薄膜介电常数3.2（PI薄膜3.5），厚度可加工至10μm，支撑500%拉伸应变。

5.动力与能源系统

• 人工肌肉与驱动器：介电弹性体（DE）结合碳纤维增强结构，可实现300%的应变率和毫秒级响应，用于仿生肌肉驱动。

• 固态电解质电池外壳采用PEEK材料，耐高温特性保障能量系统的安全性。

布局企业

全球PEEK产能较为集中，生产厂商呈现“一超多强”的竞争格局。

• 英国威格斯是全球最大的PEEK生产商，产能达到7150吨/年，约占全球产能的 60%。

• 比利时Syensqo（由索尔维在2023年底拆分成立）现有PEEK产能2500吨/年，其生产基地主要集中在印度，产品主要出口欧洲和日本。

• 德国赢创（其主要PEEK生产主体为吉大赢创）是第三大PEEK生产商，产能达1800吨/年，产品主要出口欧洲。

由于刚问世时对PEEK材料的技术封锁，我国对PEEK材料进行技术研发较晚，“九五”期间长春吉大高新材料公司完成工业中试生产。经过近20年的工作，吉林大学特种工程塑料研究中心开发出具有自主知识产权的PEEK树脂合成路线，于2000年成立吉大高新材料有限责任公司，首次打破威格斯垄断地位。2002年底，该公司建成一期300吨/年的PEEK装置，次年扩产至500吨/年。

中研股份PEEK年产能在2014年就达1000吨，与威格斯、索尔维、赢创并列为全球仅有的4家PEEK合成能力超过千吨级的企业。2024年7月19日，中研股份出资3,000万元设立全资子公司中研复材(上海)科技开发有限责任公司，包括与东华大学深度合作，研发的两大方向为“悬浮液PEEK预浸带制备”和“PEEK纤维及其织物的开发”。

除此之外，国内还有其他较多PEEK生产企业，例如沃特股份、山东君昊、鹏孚隆、吉大特塑、浩然特塑等。

• 江苏君华：2024年12月，江苏君华年产1000吨聚醚醚酮(PEEK)、100吨聚酰亚胺(PI)材料及系列产品等项目建设工程验线合格证明公示。

• 沃特股份：2024年9月，沃特股份的PEEK顺利投产。其聚芳醚酮（PAEK）产品主要包括聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）等，规划建设聚芳醚酮（PAEK）合成树脂产能1000吨。其控股子公司浙江科赛具备百吨级聚芳醚酮（PAEK）型材生产及加工能力。

• 鹏孚隆：已建成700吨PEEK和PES树脂生产线，并计划在2024年建成2000吨高性能聚合物生产基地，市场反响积极。

• 吉大特塑：吉林大学和长春吉大高科技股份有限公司合资组建的吉大特塑工程研究有限公司，拥有500吨/年的PEEK生产能力。

• 山东浩然特塑：已经完成了2800吨聚砜生产线的建设，并配备了300吨PEEK生产线，其年总产能达到300吨。

CF/PEEK复合材料

值得一提的是，CF/PEEK复合可解决塑料脆性问题。PEEK拉伸强度、拉伸模量优于其他特种工程塑料/工程塑料，但本身性质偏脆，在外力冲击下易开裂，因此当使用PEEK与碳纤维复合，碳纤维的高强高模特性，赋予了CF/PEEK复合材料更高强度、模量以及抗变形特性，因而解决了PEEK易脆问题。

何时真正落地

近两年，PEEK材料概念股在金融市场非常火热，但这一特种工程塑料的真实市场表现却不尽人意。据业内人士信息，2023年，全球PEEK树脂合成企业销售量仅6650吨，年复合增长率仅为2.3%。

而两极分化的主要原因在于PEEK材料的优异性能及其在医疗和轻量化/智能领域的难以替代性，但同时，这种材料还面临着高成本、漫长的验证周期以及从材料开发到终端应用之间的产业链不完善等挑战。

从成本来看，简单假设复合成本是PEEK+碳纤维采购成本的1-2倍，测算当前价格下单个人形机器人CF/PEEK复合材料成本约占机器人成本的1.48-2.21%。碳纤维体积含量70%的CF/PEEK织物拉伸强度、拉伸模量与铝合金、钛合金基本相当，而密度仅为铝合金的58%、钛合金的36%，但价格约为钛产品的2倍。

从技术来看，国内CF/PEEK预浸料制备技术因复合工艺较为复杂，仍处于实验室阶段，高端碳纤维（如T1100级）依赖日本东丽。光威复材2月20日在投资者平台表示，公司近年持续开展包括PEEK在内的热塑性预浸料的研发，目前已开发了PEEK预浸丝/预浸带等热塑性碳纤维复材产品，正在进行相关试验产线的开发研制。另外，永卓控股旗下永成新材取得发展新突破，成功实现YC11S（T1100级别）超高强度碳纤维千吨级工业化量产。

从产业链来看，PEEK的主要原料二氟二苯甲酮（DFBP），全球产能集中于国内企业包括新瀚新材、中欣氟材、兴福新材三家企业。其中，中欣氟材的DFBP产品已得到多家国内外客户的质量认证，并且已经获得了部分国内外客户的批量订单。然而每生产1吨PEEK需要消耗0.7-0.8吨氟酮单体，按照全球人形机器人行业的发展，将拉动氟酮的需求量增长。

从市场规模来看，2024年全球PEEK市场规模约为61亿元，预计到2027年市场规模将达到85.4亿元，CAGR达11.38%。根据机构预测，我国PEEK产品需求量在2022年至2027年期间继续以16.82%年复合增长率增长，预计2027年将达到5079吨。

从全球下游应用领域看，PEEK材料当前已经在汽车、航空航天、医疗、电子等领域有较多应用。随着市场对PEEK特性理解的不断加深，以及PEEK树脂产量和工艺不断提升，其消费量也将逐步增加，应用领域也不断拓展。

在机器人领域，其对材料轻量化、高强度、高精度等要求与PEEK材料的性能高度契合，国内已有厂家将PEEK材料应用于人形机器人的关节、轴承、齿轮等部件，形成配套生产链。2025年1月马斯克曾表示，如果一切顺利，2027年特斯拉有望生产50万台机器人。据相关数据测算，每10万台采用复合材料设计的机器人，需要195吨PEEK材料。伴随着人形机器人量产（预计2030年市场规模达120亿美元），未来PEEK的应用将进一步向精密化、多功能集成方向发展，PEEK材料的需求也将大幅提升。

来源：证券网、化工新材料