周杰倫牽手宇樹！PEEK或將再度翻紅

（來源：中國化工信息周刊）

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7月30日，周杰倫概念股巨星傳奇公告稱，公司全資附屬公司星創藝文娛有限公司與杭州宇樹科技訂立合作協議書。集團及宇樹科技將互為全球範圍內的戰略合作伙伴關係，並將首先在具有陪伴功能與社交屬性的四足機器狗/機器人開發及商業化領域開展合作，共同打造具有較強IP屬性的消費級機器人產品。

此前3月，宇樹科技人形機器人G1成為全球首次完成側空翻的機器人引發關注。與此同時，聚醚醚酮（PEEK）材料因其在機器人制造中的關鍵應用而備受矚目。

PEEK材料最早由英國帝國化學公司（ICI）開發出來，相比於普通材料，在耐熱性方面，即使在260℃的環境下使用5000小時，強度也幾乎與初始狀態相同，且熱穩定性優異，熔點達341℃。還具有優異的機械性能和韌性、傑出的化學抗性以及優異的耐磨性和滑動性能。

也因此PEEK成為機器人核心運動部件和精密結構的革命性材料。另外，其與碳纖維複合（CF/PEEK），可起到輕量化、耐磨自潤滑、剛性/柔性兼具等優點，用於機器人機身重要關節、軸承等領域中。

PEEK在機器人中的應用

1.關節與傳動系統

• 諧波減速器：採用30%碳纖維增強PEEK（CF/PEEK），模量達15GPa，密度僅為鋁合金的50%。其高模量特性可降低減速器的變形應力，提升阻尼特性，增加柔輪與剛輪的齧合面積，使承載能力提高30%以上，同時解決金屬材料的共振問題。

• 軸承與連桿、齒輪：PEEK軸承用於關節部位，其耐高温（260℃）、耐受強酸強鹼、耐腐蝕特性適合長期高負荷運轉，而碳纖維增強的PEEK（CF/PEEK）進一步提升了機械強度和抗衝擊能力。例如，波士頓動力Atlas的膝關節齒輪組採用PEEK複合材料，實現2m高空跌落無損。

PEEK齒輪在關節四肢中應用，通過注塑成型實現輕量化，相比金屬減重40%，同時保持高耐磨性和自潤滑性。

2.機械臂與運動結構

• 機械臂核心部件：碳纖維複合材料（CFRP）是機械臂的主流材料，其密度僅為鋼的1/3，相同強度下重量更輕，顯著提升機械臂的響應速度和高精度操作能力。

CF/PEEK複合結構在機械臂關節連桿中的應用，結合了碳纖維的高模量和PEEK的韌性，實現剛柔平衡，例如特斯拉Optimus-Gen2的機械臂採用此類材料，整體減重10kg。

3.骨架與支撐結構

• 輕量化骨架：PEEK材料用於軀干和四肢骨架，密度僅為鋁合金的50%，在特斯拉Optimus-Gen2中實現整體減重10kg，同時保持高強度（彎曲模量達15GPa），提升行走速度30%。

CF/PEEK織物（碳纖維體積含量70%）的拉伸強度與鈦合金相當，但密度僅為其36%，適用於機身承重部位。

4.傳感器與交互系統

• 六維力傳感器：PEEK彈性體替代鋁合金作為傳感器核心部件，動態響應頻率提升至2kHz（金屬材料500Hz），其輕量化特性降低了慣性質量干擾，提升測量精度和響應速度，適用於高速作業環境。

• 電子皮膚基底：柔性基底材料如聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚酰亞胺（PI）薄膜常與碳纖維或石墨烯結合，用於觸覺傳感器。儘管PEEK不直接用於皮膚，但其複合材料在感知層中輔助提升靈敏度和環境適應性。因為PEEK薄膜介電常數3.2（PI薄膜3.5），厚度可加工至10μm，支撐500%拉伸應變。

5.動力與能源系統

• 人工肌肉與驅動器：介電彈性體（DE）結合碳纖維增強結構，可實現300%的應變率和毫秒級響應，用於仿生肌肉驅動。

• 固態電解質電池外殼採用PEEK材料，耐高温特性保障能量系統的安全性。

佈局企業

全球PEEK產能較為集中，生產廠商呈現「一超多強」的競爭格局。

• 英國威格斯是全球最大的PEEK生產商，產能達到7150噸/年，約佔全球產能的 60%。

• 比利時Syensqo（由索爾維在2023年底拆分成立）現有PEEK產能2500噸/年，其生產基地主要集中在印度，產品主要出口歐洲和日本。

• 德國贏創（其主要PEEK生產主體為吉大贏創）是第三大PEEK生產商，產能達1800噸/年，產品主要出口歐洲。

由於剛問世時對PEEK材料的技術封鎖，我國對PEEK材料進行技術研發較晚，「九五」期間長春吉大高新材料公司完成工業中試生產。經過近20年的工作，吉林大學特種工程塑料研究中心開發出具有自主知識產權的PEEK樹脂合成路線，於2000年成立吉大高新材料有限責任公司，首次打破威格斯壟斷地位。2002年底，該公司建成一期300噸/年的PEEK裝置，次年擴產至500噸/年。

中研股份PEEK年產能在2014年就達1000噸，與威格斯、索爾維、贏創並列為全球僅有的4家PEEK合成能力超過千噸級的企業。2024年7月19日，中研股份出資3,000萬元設立全資子公司中研復材(上海)科技開發有限責任公司，包括與東華大學深度合作，研發的兩大方向為「懸浮液PEEK預浸帶製備」和「PEEK纖維及其織物的開發」。

除此之外，國內還有其他較多PEEK生產企業，例如沃特股份、山東君昊、鵬孚隆、吉大特塑、浩然特塑等。

• 江蘇君華：2024年12月，江蘇君華年產1000噸聚醚醚酮(PEEK)、100噸聚酰亞胺(PI)材料及系列產品等項目建設工程驗線合格證明公示。

• 沃特股份：2024年9月，沃特股份的PEEK順利投產。其聚芳醚酮（PAEK）產品主要包括聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）等，規劃建設聚芳醚酮（PAEK）合成樹脂產能1000噸。其控股子公司浙江科賽具備百噸級聚芳醚酮（PAEK）型材生產及加工能力。

• 鵬孚隆：已建成700噸PEEK和PES樹脂生產線，並計劃在2024年建成2000噸高性能聚合物生產基地，市場反響積極。

• 吉大特塑：吉林大學和長春吉大高科技股份有限公司合資組建的吉大特塑工程研究有限公司，擁有500噸/年的PEEK生產能力。

• 山東浩然特塑：已經完成了2800噸聚碸生產線的建設，並配備了300噸PEEK生產線，其年總產能達到300噸。

CF/PEEK複合材料

值得一提的是，CF/PEEK複合可解決塑料脆性問題。PEEK拉伸強度、拉伸模量優於其他特種工程塑料/工程塑料，但本身性質偏脆，在外力衝擊下易開裂，因此當使用PEEK與碳纖維複合，碳纖維的高強高模特性，賦予了CF/PEEK複合材料更高強度、模量以及抗變形特性，因而解決了PEEK易脆問題。

何時真正落地

近兩年，PEEK材料概念股在金融市場非常火熱，但這一特種工程塑料的真實市場表現卻不盡人意。據業內人士信息，2023年，全球PEEK樹脂合成企業銷售量僅6650噸，年複合增長率僅為2.3%。

而兩極分化的主要原因在於PEEK材料的優異性能及其在醫療和輕量化/智能領域的難以替代性，但同時，這種材料還面臨着高成本、漫長的驗證周期以及從材料開發到終端應用之間的產業鏈不完善等挑戰。

從成本來看，簡單假設複合成本是PEEK+碳纖維採購成本的1-2倍，測算當前價格下單個人形機器人CF/PEEK複合材料成本約佔機器人成本的1.48-2.21%。碳纖維體積含量70%的CF/PEEK織物拉伸強度、拉伸模量與鋁合金、鈦合金基本相當，而密度僅為鋁合金的58%、鈦合金的36%，但價格約為鈦產品的2倍。

從技術來看，國內CF/PEEK預浸料製備技術因複合工藝較為複雜，仍處於實驗室階段，高端碳纖維（如T1100級）依賴日本東麗。光威復材2月20日在投資者平臺表示，公司近年持續開展包括PEEK在內的熱塑性預浸料的研發，目前已開發了PEEK預浸絲/預浸帶等熱塑性碳纖維復材產品，正在進行相關試驗產線的開發研製。另外，永卓控股旗下永成新材取得發展新突破，成功實現YC11S（T1100級別）超高強度碳纖維千噸級工業化量產。

從產業鏈來看，PEEK的主要原料二氟二苯甲酮（DFBP），全球產能集中於國內企業包括新瀚新材、中欣氟材、興福新材三家企業。其中，中欣氟材的DFBP產品已得到多家國內外客户的質量認證，並且已經獲得了部分國內外客户的批量訂單。然而每生產1噸PEEK需要消耗0.7-0.8噸氟酮單體，按照全球人形機器人行業的發展，將拉動氟酮的需求量增長。

從市場規模來看，2024年全球PEEK市場規模約為61億元，預計到2027年市場規模將達到85.4億元，CAGR達11.38%。根據機構預測，我國PEEK產品需求量在2022年至2027年期間繼續以16.82%年複合增長率增長，預計2027年將達到5079噸。

從全球下游應用領域看，PEEK材料當前已經在汽車、航空航天、醫療、電子等領域有較多應用。隨着市場對PEEK特性理解的不斷加深，以及PEEK樹脂產量和工藝不斷提升，其消費量也將逐步增加，應用領域也不斷拓展。

在機器人領域，其對材料輕量化、高強度、高精度等要求與PEEK材料的性能高度契合，國內已有廠家將PEEK材料應用於人形機器人的關節、軸承、齒輪等部件，形成配套生產鏈。2025年1月馬斯克曾表示，如果一切順利，2027年特斯拉有望生產50萬臺機器人。據相關數據測算，每10萬台採用複合材料設計的機器人，需要195噸PEEK材料。伴隨着人形機器人量產（預計2030年市場規模達120億美元），未來PEEK的應用將進一步向精密化、多功能集成方向發展，PEEK材料的需求也將大幅提升。

來源：證券網、化工新材料