PEEK通常以颗粒、粉末、细粉三种形式应用于成型加工，注塑成型制件和挤出成型单丝及电线包覆、型材等一般使用颗粒状PEEK，粉末则用于增强、填充等复合挤出造粒，模压成型常以细粉状PEEK为原料。

      1、航空航天领域

      在航空航天领域，减轻重量和提高性能是永恒的追求。PEEK 材料因其高强度、耐高温和低密度的特性，被广泛应用于飞机发动机部件、机翼结构件、卫星零部件等。

      在飞机发动机的热端部件中，PEEK 材料能够承受高温燃气的冲刷和复杂的机械应力，替代传统的金属材料，有效减轻发动机重量，提高燃油效率。

      2、医疗领域

       PEEK 材料在医疗领域的应用前景广阔。它具有良好的生物相容性，不会引起人体的免疫反应，因此可用于制造人工关节、脊柱植入物、牙科修复材料等。

       与传统的金属植入材料相比，PEEK 材料具有更低的弹性模量，更接近人体骨骼的力学性能，能够减少应力屏蔽效应，促进骨组织的生长和愈合。

       3、电子电器领域

       随着电子电器产品不断向小型化、高性能化方向发展，PEEK 材料的应用日益广泛。在电子元件的制造中，PEEK 可作为绝缘材料用于电路板、芯片封装等。

       其良好的耐高温性能和电绝缘性能能够保证电子元件在高温、高电压等复杂环境下的稳定运行。同时，PEEK 材料还可用于制造电子设备的外壳、连接器等部件，其阻燃性和机械性能满足了电子电器产品对安全性和可靠性的要求。

       4、汽车工业领域

       在汽车工业向轻量化、电动化发展的趋势下，PEEK 材料成为了重要的应用材料之一。在新能源汽车电机中，PEEK 材料可用于制造漆包线材料，提高电机的耐高温和绝缘性能。

       此外，PEEK 还可用于制造锂电池的密封件，保证电池在复杂工况下的密封性和安全性。在汽车的传动系统中，PEEK 材料制造的轴承、齿轮等部件能够减轻重量、降低摩擦损失，提高汽车的燃油经济性和动力性能。

       5、工业制造领域

       在工业制造领域，PEEK 材料被广泛应用于各种恶劣工况下的机械部件制造。例如在化工泵、阀门等设备中，PEEK 材料的耐腐蚀性和耐磨性使其成为理想的材料选择。

       6、人形机器人

       人形机器人的持续火爆，给其上下游产业链带了重大机遇。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。其中，PEEK材料主要用在以下几个关键部位：关节、四肢、躯体、轴承和齿轮、电缆护套和密封件。

       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。

      PEEK需求的增长由各主要应用领域的扩展驱动。以下为全球PEEK需求的简要分析：

      全球需求概况：近年来，PEEK的市场需求量不断增长，年均增长率约在7%上下浮动。该增长主要受到航空航天、汽车制造、医疗器械等领域的推动。

      汽车工业：随着汽车行业追求轻量化和电动化发展，PEEK用于发动机、传动系统和电气连接等部件。该行业需求估计在15%-20%左右。

      医疗器械：PEEK的生物相容性使其在医疗植入物和手术器械中具有竞争力。医疗行业需求占比约15%，随着全球人口老龄化，这一需求预期将进一步上升。

      电子与电气：电子行业对高耐温、绝缘性优良的PEEK需求日益增加，主要用于高温连接器和绝缘部件等。该领域需求占比约在10%左右。

      北美和欧洲：两个市场占全球需求总量的一半以上，尤其是在航空和医疗领域的需求较大。

      亚太地区：亚太市场需求增速较快，占全球需求的约30%，中国市场尤为活跃。预计未来几年在电子、电气及汽车领域的快速扩展将推动亚太地区的需求上升。

       碳纤维 (CF) 增强的热塑性聚合物复合材料具有优异的性能，如高刚度和高强度、良好的可加工性、低的热膨胀系数等。玻璃纤维 (GF) 具有高刚度、高模量和高承载能力等特点而被作为增强材料用于增强聚合物材料。

       还有一种填料耐磨颗粒通常具有高硬度、高脆性等特点，如ZrO2，SiO2等陶瓷颗粒，在PEEK中填充金属及其氧化物可以提高其力学性能和摩擦学性能。

图源：2022Medtec中国展展商展品-PEEK管

       2、共混改性

      共混改性是基于相似相容的原理，将两种或两种以上的高聚物进行混合，以提高复合材料综合性能。PEEK的共混改性常采用将聚醚醚酮与四氟乙烯，聚醚砜等材料进行共混，来满足部分领域对聚醚醚酮性能的特殊要求。

       PTFE具有许多优异的性能，例如低摩擦，耐高温和稳定的化学性质，这使其成为理想填料。随着PTFE含量的增加，复合材料的硬度和强度均有所下降，摩擦系数呈降低趋势，能有效降低材料损率。

       PPS和PESU均属于高性能热塑性工程塑料，具有良好的力学性能及优异的耐化学药品性。研究结果表明，PEEK／PPS复合材料的拉伸强度和冲击强度都比纯PEEK高，复合材料的结晶度也高于纯PEEK。

       聚合物共混改性与填充改性的共同特点是改性方式简单、高效、无污染。但是PEEK的共混改性只能局限于与其它高聚物的混合，限制了无机填料、金属及其氧化物等材料的添加，这在很大程度上限制了其硬度、强度等性能的提高。

        3、界面改性

       界面改性通过物理或化学方法改变PEEK树脂或增强相表面的微观形貌和分子结构，提高表面粗糙度和表面活性，提升复合材料界面黏合力。常用的处理方法包括等离子体处理法、辐射处理法、化学溶液处理法以及浆料涂层改性处理。这些方法一般都具有高效率，高精度的特点，能够对材料的某一个方面进行针对性的改性，有着良好的发展前景。

       比如界面改性PEEK在人工骨关节方面被广泛采用。虽然PEEK是一种生物惰性材料，植入人体内时不会发生不良反应，但是，当需要在植入物和宿主组织之间直接进行骨整合时，PEEK 表面较低的润湿性限制了细胞粘附和蛋白质吸收，这会降低骨整合中的伤口愈合能力。

图源：阿德莱德官网

       通过辐射处理法就可以提高PEEK的表面活性。有研究表明，在紫外线的照射下将透明质酸甲基丙烯酸制备在PEEK表面，处理后的PEEK表面具有较好的生物相容性和促干细胞成骨分化能力。同时辐射处理法分辨率高、操作速度快、成本低，让未来医疗更具潜力。

       等离子体处理的表面改性能将PEEK表面的极性基团的浓度提高，能进一步增加表面自由能。

       此外，化学溶液处理法也可以改善 PEEK 的性能。有研究表明，30%的磷酸改性处理的PEEK具有最优的表面活性，为骨再生提供了更有利的表面，这增加了骨科和牙科植入物在未来临床应用中的潜力。

       在全球范围内，PEEK 材料的生产主要集中在少数几家企业手中。

       像英国的威格斯（Victrex）公司是全球领先的 PEEK 制造商之一，拥有先进的生产工艺和丰富的生产经验，其产品在国际市场上占据重要地位。此外，德国的赢创（Evonik）等公司也在 PEEK 材料生产领域有一定的影响力。

        在国内，PEEK 材料的生产也在逐步发展。

       中研股份作为国内最早从事 PEEK 生产的企业之一，已经取得了显著的成绩。其年产量在国内处于领先水平，并且在植入级 PEEK、线材和晶圆盒等高端产品方面不断研发创新，已经实现了少量销售收入。同时，沃特股份等企业也积极布局 PEEK 材料产业，其规划的聚芳醚酮年聚合产能达到 1000 吨，一期产线已基本完成建设和设备安装工作。

      与国际先进水平相比，我国在 PEEK 材料生产方面仍面临一些挑战。

      例如在生产工艺的精细化程度、产品质量的稳定性等方面还有一定的提升空间。但随着国内企业不断加大研发投入和技术改进，我国 PEEK 材料的生产水平有望逐步提高。

      1、成本优势

      原材料成本占比 75%，国内 PEEK 材料价格仅为国外 1/3，目前 PEEK 材料国内价格约为 30-40 万元/吨，国外约 80-100 万元/吨。

      2、技术优势

      PEEK的工艺难度高+验证周期长，但是在国内的技术优势明显，英国威格斯16年开始与舍弗勒等企业合作开发 800V 电机的漆包线产品，22 年推出相关产品，英国历时7年，而国内中研股份14年与新能源车企合作开发 PEEK 材料的汽车应用，15 年开发出制冷用 PEEK 材料（18 年开始供货）、16 年开发汽车热管理用PEEK材料（19 年开始供货），国内历时3-5年三次技术迭代。

       3、需求优势

       全球PEEK消费区域主要集中在欧洲、北美和中国。随着中国经济和技术迅猛发展，产业不断升级，中国已成为继欧洲和美国外最大PEEK消费市场。

       根据预测，中国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。有研究数据指出，PEEK材料行业目前处于快速发展期，2024年PEEK市场规模将达56亿元，2029年或将达82.3亿元。