宇樹科技帶火PEEK材料概念股。每臺人形機器人要用到多少PEEK？還有哪些塑料材料有機會？
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人形機器人為何會是塑料應用的下一個“風口”？ 自2016年起，機器人技術和人工智能一直被視為中國的核心產業，在對全球技術主導地位的競爭中，人工智能和下一代技術是中國全面超越美國戰略的關鍵組成部分。2023年10月，工業和信息化部印發的《人形機器人創新發展指導意見》提出，人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、智能汽車后的顛覆性產品，將深刻變革人類生產生活方式，重塑全球產業發展格局。《意見》還指出，到2025年，我國人形機器人創新體系初步建立；到2027年，人形機器人技術創新能力顯著提升，構建具有國際競爭力的產業生態，綜合實力達到世界先進水平。 此后，有行業分析報告顯示，2023年，我國人形機器人產業進入爆發期，產業規模增長至39.1億元，同比增長85.7%；預計2025年人形機器人產業將持續高速增長，2026年中國人形機器人產業規模將突破200億元。 據悉，人形機器人上的主要塑料部件包括： 01 結構件 02 傳動與連接部件 03 防護與外殼 傳感器和執行器外殼：塑料制品因其輕便和耐腐蝕性，被用于保護精密電子元件。 裝飾部件：塑料外殼兼顧防護與外觀設計需求。 04 能源與儲能部件 電池外殼與絕緣部件：塑料的絕緣性和耐高溫特性適用于能源模塊。 圖源：宇樹科技 這些部件主要涉及的八大高分子材料包括： 聚酰胺（PA）：利用選擇性燒結技術，法國公司EnstaParisTech和FlowersLab的機器人Poppy的非電動組件全部使用PA材料打印而成。這種熱塑性樹脂不僅具有良好的機械強度、耐老化性能，還能有效減震。 聚碳酸酯-ABS（PC/ABS）：該工程塑料合金材料結合了良好的耐熱性和優異的加工流動性，尤其適用于薄壁和復雜形狀的構件。軟銀的NAO機器人就采用了這一材料，使其在運行中的穩定性和耐碰撞性能得到提升。 聚苯硫醚（PPS）：相比于金屬材料，PPS復合材料在減重方面可達到60%，并且具備自阻燃性和耐磨性。對于需要長時間高負荷運作的人形機器人來說，PPS的使用不僅可以減少能耗，還能提升機器人的使用壽命。這使得PPS成為連接件、護板以及動力中心殼體等部件的理想選擇。 液晶聚合物（LCP）：廣泛應用于在機器人的伺服電機連接器和電子元器件。由于其出色的高頻介電穩定性和耐高溫性能，LCP被認為是微型電機和高頻信號連接器的最佳材料。 碳纖維復合材料（CFRP）：尤其是在機械臂的制造方面，相較于鋁合金，CFRP的強度大且比重更輕。 有機硅材料：其靈活性和優異的生物相容性使其在柔性機器人領域中具有重要應用。SoftRobotics公司開發的軟體機器人手采用了有機硅材料，實現了與人類的安全互動。 熱塑性彈性體（TPE）：因其優良的柔韌性和抗拉強度，已成為仿生機器人“皮膚”的常用材料。 以及本篇將重點介紹的PEEK（聚醚醚酮）材料。
02 PEEK概念股猛漲，為何必須是PEEK呢？
目前人形機器人“肢體”骨骼的常用材料包括鋼材、鋁合金、鎂合金、碳纖維、工程塑料等。和汽車、航空航天、低空經濟、消費電子等領域一樣，人形機器人的輕量化是一個繞不開的話題。 PEEK作為一種高性能的芳香族結晶型熱塑性高分子材料，具有極高的機械強度、耐高溫、抗沖擊、防火、耐酸堿、水解、磨損、疲勞和輻射，同時具備優良的電性能，已廣泛應用于航空航天、醫療設備以及工業領域，并逐漸在新能源汽車和人形機器人等領域作為輕量化材料而流行起來。 此外，PEEK能承受260度的高溫，強度堪比鋼鐵，但其重量僅為金屬的七分之一，使用壽命長達30年以上，是人形機器人輕量化的最佳材料之一，主要用于制造人形機器人齒輪、關節、肢體等部位。同時，部分人形機器人生產商的產品平均重量約為58Kg，如果采用PEEK材料做骨架，相比金屬材料能減重40%，這就能保證機器人的靈活性需求，同時有了更大的負載能力。例如，采用了PEEK材料的特斯拉Optimus Gen2較上一代重量減輕10kg，步行速度提升30%。 圖源特斯拉 03 單臺人形機器人到底要用到多少PEEK呢？
人形機器人的單臺 PEEK 用量并無確切數字，特斯拉、優必選、智元等機器人平均重量在58Kg，假設其中齒輪和關節用1kg純PEEK材料，肢體中用8kg的 CF/PEEK 復合材料（PEEK 含量一般30%以內）減重，那么單臺機器人的PEEK消耗量為6.6kg。另一種估算方法，如果機器人機身整體用鋁合金密度測算體積，后用PEEK材料替代25%的體積，則PEEK材料的單臺機器人消耗約6.9kg。
04 CF/PEEK是最尖端的研究領域之一
說到上文提及的CF/PEEK 復合材料，我們有必要再細細展開。 連續碳纖維增強 PEEK（CF/PEEK）是行業技術發展的新方向。目前 PEEK 行業復合增強樹脂主要使用非連續碳纖維進行復合增強，雖然已經能大幅改善樹脂性能，但CF/PEEK在拉伸強度、抗沖擊性等力學性能方面會有更大幅度的提升，是目前最尖端的研究領域之一。CF/PEEK 是由連續碳纖維、PEEK 樹脂復合制成，是近年來新興的熱塑性復合材料中性能最強的材料之一。 目前CF/PEEK生產技術僅日本東麗、荷蘭TenCate、英國威格斯等少數公司掌握，主要應用于航空航天等尖端領域，未來戰略意義重大，市場空間廣闊。國內CF/PEEK 的研發集中在高校、科研院所和極少數企業之中，尚未實現工業化生產。并且國外的核心制造技術及相關裝備都被嚴格保密，對中國實施嚴苛的封鎖政策。國內大多數CF/PEEK產品，如預浸帶、預浸板只能依靠少量的進口， 數量無法滿足需求、產品交期無法預估、應用成本很高，極大限制了國內市場對 此類產品的大范圍應用。CF/PEEK 產品的生產已成為我國高性能復合材料發展與應用的“卡脖子”問題。 05 全球有哪些主要生產PEEK的企業？
PEEK在1978年被發明后，迄今只有英國、德國、中國、比利時、印度等少數國家真正掌握 PEEK合成、提純和干燥技術。以下列出部分生產PEEK的典型企業。 01 威格斯（Victrex）：英國威格斯是全球最大的PEEK生產企業，其全球市場占有率約超過 60%，并且專注于PEEK產業。其VICTREX PEEK系列樹脂涵蓋了純樹脂（粗粉、細粉、顆粒）、 復合增強樹脂（玻纖增強、碳纖增強、耐磨、超耐磨、抗靜電）以及深度純化粒料等品種。此外，該公司還陸續開發出PEEK制品，如涂料專用料VICTREX VICOTE系列和PEEK薄膜VICTREX APTIV系列等產品。 02 世索科（Syensqo）：世索科（Syensqo）于2023年底由索爾維拆分成立，專注于特種化學品的研發和生產。PEEK（聚醚醚酮）是世索科在特種聚合物領域主要產品之一，包括KetaSpire PEEK系列和Zeniva PEEK系列樹脂。其中，KetaSpire? PEEK產品線包括：純樹脂規格（顆粒形式和原生碎片）、玻璃纖維和碳纖維增強樹脂規格（低熔體流動和高熔體流動）、耐磨SL樹脂規格和自然色粉末規格（細粉末，超細粉末和超微細粉末）。Zeniva PEEK系列樹脂則是用于開發植入類醫療產品。 03 贏創（Evonik）：德國贏創是全球第三大PEEK生產商，其在中國投資控股的吉大贏創系其生產PEEK的主要實體，主要生產和銷售多種系列的PEEK樹脂，現擁有包括純 樹脂（粗粉、細粉、顆粒）、復合增強樹脂（玻纖增強、碳纖增強、陶瓷增強、 耐磨、高耐磨）以及醫用粗粉、醫用粒料、醫用棒料等品種，此外還包括PEEK薄膜產品。德國贏創的產品主要出口歐洲，在中國市場銷售較少。