人形机器人量产在即，PEEK机遇无限！
人形机器人的体重需要严格把控，若体重过重，则会加重伺服电机的扭矩负担，难以满足驱动机器人行动的要求。本体轻量化后的机器人可大幅提高运动的机动性和工作效率，进而改善操作速度和动作准确度，同时减轻运动惯性，提高了机器人的本质安全性。
各机器人制造公司在满足机器人高速度和高精度基础性能要求的基础上，通过运行轻量化技术减轻机器人的自重，不仅提升了机器人的综合性能同时还降低了能耗，减少了环境污染。
机器人轻量化结构材料需要满足以下要求：
（1）强度高：在工业生产中机器人结构材料必须保证一定的强度，否则将会增加安全事故的产生并影响机器人的使用寿命。
（2）较大的弹性模量和弹性极限：机器人需要在服役过程中承受外力，因此需要具有抵 抗弹性变形的能力，同时要尽可能的避免服役过程中的塑性变形，这是机器人精确控制 的基础。
（3）较大的震动阻尼：因为机器人部件启动，制动的过程中会由于自身惯性，造成局部 受力，并产生局部的震动，为了精确定位，稳定传动，需要材料本体吸收这部分的震动 阻尼。
（4）轻量化：机器人材料的轻量化可以减少使用能耗，降低运动惯性从而降低部件受力， 同时减少传动部件的负担。在特殊服役环境下，如航天领域，轻量化的结构能够尽可能的为其他部件设计提供自重余量。
聚醚醚酮（PEEK）是一种具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、自润滑等优异性能的特种工程塑料，适用于人形机器人、新能源汽车、医疗器械等对轻量化要求较高的领域。2023 年12月12日，特斯拉最新一代机器人 Optimus-Gen2 的升级引起广泛关注。该产品成功应用 “树脂之王”PEEK 材料，使机器人的重量减轻 10kg，行走速度提升 30%，其他性能进一步加强。
PEEK 作为一种高分子新材料，其主要用于替代金属材料， PEEK 比强度大，在满足强度要求的前提下，可以大幅度减小材料本身的自重，成为实现“轻量化” 的解决方案。此外PEEK 在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。因此 PEEK 材料逐渐取代金属材料和工程塑料，提高人形机器人耐用性和性能的趋势明显。
PEEK在人形机器人中的轻量化应用：
根据公开披露数据对比，特斯拉、优必选、智元等机器人平均重量约在58Kg。其中齿轮和关节用1kg纯PEEK材料，肢体中用8kgCF/PEEK，预计单台机器人对PEEK消耗量为6.6kg。
（1）关节和四肢：
PEEK齿轮：应用于人形机器人的关节四肢等部位，提供稳定的传动和支撑。
PEEK轴承：应用于人形机器人的关节等位置，具有优异的耐磨性和自润滑性，能够减少摩擦和磨损，提高机器人的使用寿命。
（2）躯体和四肢骨架：
PEEK骨架：应用于人形机器人的躯体和四肢，相比金属材料，PEEK骨架能够减重40%，同时保持足够的强度和刚性，满足机器人的负载和灵活性需求。
其他应用：
人形机器人PEEK材料优点汇总：
机械性能：具有优异的强度、刚度和耐磨性能，使其非常适合用于制作机器人零部件，如关节、轴承和框架等。
化学稳定性：PEEK具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能，能够在恶劣的环境下工作，如腐蚀性化学品、高温和高湿度等。适合制作化学防护机器人和高温作业机器人。
轻量化：PEEK的密度较低，相对较轻，能够实现机器人的轻量化设计，从而提高机器人的移动性和能量效率。
电绝缘性：PEEK是一种电绝缘材料，对于需要绝缘保护的电子元件和电路来说，PEEK可以提供良好的保护。
据预测，PEEK材料近年来需求激增，预计到2027年，国内市场将突破167亿大关。然而，目前国内PEEK材料产能较低，存在重大的国产替代机遇。
下游需求：1）PEEK材料在人形机器人上主要用于一些关节部位，如轴套、齿轮、轴承保护架等，还可能用于电机方面。T机器人前臂可能会用到PEEK加碳纤维的复合材料。2）PEEK在无人机（齿轮）、新能源汽车、医疗（植入）等领域均有应用。
新方向：近期特斯拉Optimus开始轻量化的研发，轻量化对续航、负载都有积极意义。团队尝试了pps和peek材料，英国的材料龙头威格斯近期因此大涨。
需要高度重视的pps/peek供应商：中研股份（国内PEEK产量最大）、沃特股份（PEEK及PEKK均有涉及）、凯盛新材（PEKK生产企业）、新瀚新材（PEEK原料氟酮生产商）等。
中研股份（688716.SH）
吉林省中研高分子材料股份有限公司，成立于2006年。2023年9月20日在上海证券交易所科创板上市，是一家集聚醚醚酮(PEEK)研发、生产、销售为一体的高新技术企业。公司主要产品为树脂形态的 PEEK，形成现有的“两大类、三大牌号、六大系列”共 52 个规格牌号的产品体系。
中研股份是继英国威格斯、比利时索尔维和德国赢创之后全球第 4 家 PEEK 年产能达到千吨级的企业，是继英国威格斯后全球第 2 家能够使用 5000L 反应釜进行 PEEK 聚合生产的企业，是目前 PEEK 年产量最大的中国企业。公司在国内市场持续实现进口替代，目前已经超越英国威格斯成为中国市场销量最大的公司。
2024年12月9日，中研股份公告，为进一步满足发展战略需要，公司拟以自有资金出资人民币 3,000 万元设立全资子公司中研（长春）新材料科技有限责任公司，意在建设5000吨PEEK项目。
2024年10月29日，中研股份公告称，鉴于目前业务发展情况，综合考虑了产业集聚效应及细分行业人才分布，计划以自有资金出资人民币1,000万元设立全资子公司中研复材（深圳）科技有限责任公司。经营范围涉及塑料制品、玻纤增强制品、新材料、工程塑料、高性能纤维及复合材料产研销等。
2024年2024年7月，中研股份公告，拟募集资金出资人民币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，将作为公司首次公开发行募集资金项目“上海碳纤维聚醚醚酮复合材料研发中心项目”的实施主体。经营范围包含：新材料技术研发；工程塑料及合成树脂制造；高性能纤维及复合材料制造等。
沃特股份成立于2001 年，主要从事高性能功能高分子材料合成、改性和成品的研发、生产制造、销售及技术服务，为客户提供最优化的新材料解决方案和增值服务。公司产品主要包括特种及新型工程高分子、高性能复合材料、碳纤维及碳纳米管复合材料、含氟 高分子材料，目前已应用在电子、家电、光伏、半导体、医疗、办公设备、通讯、汽车、 电气、储能、机器人、无人机等领域。公司年产 1000 吨 PEEK 生产线已顺利建成。
2024年10月，沃特股份PEEK顺利投产。公司聚芳醚酮（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1,000吨。
在产能布局方面，沃特股份持续推动以LCP、PPA、聚砜、PAEK、PPS、PTFE为核心的特种高分子材料平台建设。2024年半年报显示，公司2022年定增募投项目持续推进，其中重庆LCP项目一期和PEEK项目一期已完成消防、环保及试生产方案评估工作，并由建设期顺利进入试生产期。
凯盛新材主要从事精细化工产品及新型高分子材料的研发、主要产品包括无机化学品（包括氯化亚砜及硫酰氯）、羧基氯化物（包括芳纶聚合单体、对硝基苯甲酰氯、氯乙酰氯等）、羟基氯化物（包括氯醚等）和聚醚酮酮等。公司建立了以氯、硫基础化工原料为起点，逐步延伸至精细化工中间体氯化亚砜、进一步延伸到羧酸及羟基氯化系列衍生产品，再到高性能高分子材料聚醚酮酮（PEKK）、锂电池用新型锂盐双氟磺酰亚胺锂 （LiFSI）等产品的立体产业链结构。
目前，公司系全球最大的氯化亚砜生产企业及国内领先的芳纶聚合单体生产企业。截至 2023 年底，PEKK 产能为 100 吨/年，产能利用率 17.21%，在建 1000 吨/年项目于 2023 年 12 月底完成环保验收，已满足量产条件。PEKK 和 PEEK 均属于聚芳醚酮类聚合物，在某些功能特性上存在共同之处，在特定领域可以相互替代使用。
江苏新瀚新材料股份有限公司成立于 2008年7月，主要从事芳香族酮类产品的研发、生产和销售，主要产品包括特种工程塑料核心原料、光引发剂和化妆品原料等产品。
公司与 PEEK 领域全球主要厂商 SOLVAY（索尔维）、VICTREX（威格斯）、EVONIK（赢 创）及国内领先的 PEEK 生产商中研股份、吉大特塑及鹏孚隆均建立长期合作关系。公司拥有年产 8,000 吨芳香酮（含年产 2,500 吨 DFBP 产能）及其配套项目。
随着科技的不断进步和工业的持续发展，PEEK 材料的发展前景十分广阔。从市场规模来看，全球 PEEK 市场规模有望从 2022 年的 49 亿元增长至 2027 年的 84 亿元，年均复合增速达到 11.38%。在国内市场，预计到 2027 年中国 PEEK 市场需求将超过 5000 吨，市场规模将达到 28.38 亿元。
同时，随着 PEEK 材料在新兴领域如人形机器人中的应用不断拓展，其市场需求将进一步增长。人形机器人对材料的轻量化、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。
图文来源：熠星投资咨询、高性能树脂及应用编辑整理发布
