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導讀：

本期文章從基本概述、產業鏈及工藝技術三方剖析了聚醚醚酮（PEEK）?；靖攀鲋?，闡述了 PEEK 的定義、組成以及因其特殊分子結構而具備的優異性能，如高抗拉強度、卓越的耐熱性等，還與其他塑料及金屬材料進行了對比，突出其全面優于普通金屬的特點。產業鏈部分，分析了 PEEK 行業的上中下游情況，上游包括氟酮等關鍵原材料供應商，中游是 PEEK 生產廠商，下游則是將 PEEK 產品應用于航空航天、汽車、電子、醫療器械等多個領域的企業。

工藝技術方面，聚焦于 PEEK 樹脂的生產合成過程，包括其復雜的化學合成工藝、親核取代的工藝路線等，同時探討了生產過程中如聚合工藝、純度和性能要求、工藝參數優化等技術難點，以及目前全球僅少數企業能使用大型反應釜進行連續穩產的現狀。

聚醚醚酮（PEEK）是一種半結晶態的芳香族高性能特種工程塑料，屬于聚芳醚酮（PAKE）聚合物類別，由苯并二噁烷酮（bisphenol-A）和對苯二甲酸交聯聚合而成，分子結構中包含酮鍵、醚鍵和剛性苯環。

 PEEK的分子結構

因其特殊的分子結構，PEEK具有優異的機械性能，如高抗拉強度（最高可達65.1MPa）和高楊氏模量（可達1.8GPa），以及卓越的耐熱性，熔點約340℃，玻璃化轉變溫度約140℃，可在高達250°C的溫度下長期使用。此外，PEEK還具備良好的耐化學腐蝕性、耐輻射性、耐摩擦性、易加工性、生物相容性和阻燃性等特性。這些獨特的性能使PEEK在航空航天、汽車工業、電子電器、醫療器械、能源等多個重要領域得到廣泛應用，作為基體材料用來制造純聚合物、混合為以及各類纖維復合材料，替代金屬、陶瓷等傳統材料。

常用塑料示意圖

PEEK具有機械特性好、耐熱等級高、耐腐蝕等特點，具體如下：

PEEK材料性能

除上述物理特性外，PEEK還具有易于注塑成型、擠出成型和切削加工等優異的加工特性。

（1）與其他塑料對比

 PEEK與主要工程塑料、特種工程塑料性能對比情況

注：PTFE聚四氟乙烯、PI聚酰亞胺、PPS聚苯硫醚、PPSU聚亞苯基砜、POM聚甲醛、PA66聚酰胺66

資料來源：恩欣格（Ensinger）產品手冊、跨駿（Quadrant）工程塑料產品手冊

PEEK與主要工程塑料、特種工程塑料指標對比圖

資料來源：中研股份招股說明書

從PEEK與主要工程塑料、特種工程塑料的對比情況可以看出，PEEK性能全面，在剛性方面優于絕大多數特種工程塑料的同時，也兼具韌性，展現了全面的機械性能，此外在耐熱、耐磨、耐腐蝕等方面均表現優異。因此，PEEK是公認的全球性能最好的熱塑性材料之一。

（2）與通用金屬材料對比

PEEK作為一種高分子新材料，其主要用于替代金屬材料，在“以塑代鋼”、“輕量化”的大背景下，PEEK以其優異的性能在中高端領域逐步替換金屬材料的使用。

PEEK與通用金屬性能指標對比

資料來源：GB/T20878-2007不銹鋼和耐熱鋼、GB24511-2009承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶、鋁合金及其加工手冊

從上表中可以看出，PEEK性能全面優于普通金屬。PEEK比強度大，在滿足強度要求的前提下，可以大幅度減小材料本身的自重，成為實現“輕量化”的解決方案。此外PEEK在絕緣性、耐化學性方面均優于普通金屬。

（3）與醫用金屬材料對比

由于PEEK在密度、彈性模量方面與人體骨骼十分接近，正在快速替代部分醫用金屬。

PEEK與醫用金屬性能對比

資料來源：倍德恩（杭州）醫療產品有限公司產品手冊

從上表中可以看出，PEEK特性相對于鋯、鈦合金，更適合作為醫用植入式材料，其密度、彈性均非常接近人體骨骼水平，且不易導熱，增加了植入后的舒適性，并且PEEK作為非金屬材料，可被X射線穿透和實現CT掃描，方便患者進行醫療檢查。

PEEK行業主流的分類標準主要包括應用領域、級別和質量規格、以及耐熱等級。

根據不同行業對材料性能的需求，PEEK可廣泛應用于航空航天領域、汽車領域、電子領域、醫療器械領域和化工領域等。

根據不同行業對材料性能的需求，制造工藝和質量控制可以劃分為不同級別，主要包括標準級別和高性能級別，不同級別的PEEK在材料性能、耐久性、加工難度等方面可能存在差異，如高性能級別的PEEK一般具有更優異的耐熱性和機械性能，但也會相應增加成本。

根據耐熱級別可分為耐熱級別和高耐熱級別。不同應用領域對PEEK的性能需求各有不同，因此根據不同領域的要求，選擇合適的級別和耐熱等級的PEEK材料是非常重要的。同時，根據不同級別和耐熱等級，PEEK的成本和加工難度也會有所不同。

聚醚醚酮的分類

資料來源：新材料縱橫

1、全球

全球PEEK發展歷程

PEEK行業的產業鏈可以分為上游原材料供應商、中游生產加工企業以及下游應用領域三個環節。上游主要包括上游原材料供應商，其中關鍵的原材料包括氟酮、對苯二酚、二苯砜和碳酸鈉。中游企業主要是PEEK生產廠商，負責將上游原材料進行合成和加工，生產出PEEK成品。下游企業主要是將PEEK產品應用于不同領域，如航空航天、汽車、電子、醫療器械等。

隨著科技的進步，產業鏈上的企業將不斷進行技術升級與創新，以提高PEEK的生產工藝和質量。新材料、新工藝和新技術的應用將推動整個產業鏈的發展。同時隨著PEEK性能的不斷優化，其在更多領域將得到應用，如能源、環保和人工智能等新興領域。產業鏈上的企業將尋求拓展新的應用領域，以擴大市場份額和提高盈利能力。

 PEEK產業鏈

聚醚醚酮（PEEK）的上游原材料主要包括氟酮、對苯二酚、二苯砜和碳酸鈉等。其中，氟酮作為PEEK的關鍵原材料，其市場供應和質量對整個產業鏈的穩定性和可持續發展至關重要。因此，供應商的市場地位和質量水平直接影響著PEEK產業鏈的發展。根據一般化學反應原理和行業生產經驗的計算，每生產1噸PEEK約需要消耗0.7-0.8噸氟酮單體。

中國聚醚醚酮（PEEK）行業上游市場相對集中，由少數供應商主導，其中新瀚新材、營口興福和中欣氟材是氟酮市場的主要參與者。全球氟酮行業的供給格局相對集中，除了威格斯自產的部分產能外，其余主要集中在中國市場，主要由新瀚新材、營口興福和中欣氟材這三家企業主導。其中，營口興福的DFBP產能大約在2,000噸，主要供應給威格斯（VICTREX）。而新瀚新材每年的DFBP產量約為820噸，中欣氟材產能尚未投放，5,000噸DFBP產能仍處于分期建設階段。

聚醚醚酮最初主要應用于工業領域，因其耐化學性、耐磨損、耐腐蝕和可透射性等特性，被廣泛用于牙科和骨科的正畸與缺陷修復。在電子領域，它作為電纜插頭、接線盒、電池外殼和IC封裝材料。此外，聚醚醚酮還被用作汽車、石化、石油和天然氣等行業金屬部件上的涂層材料，以增強耐磨性、摩擦系數和抗侵蝕性。在航空航天領域，聚醚醚酮因其優異性能被用于制造隔熱罩、衛星結構和天線等部件，滿足行業高標準要求。未來有望成為人形機器人減重的重要替換材料。

PEEK材料應用場景

1、汽車零部件

PEEK具有良好的耐摩擦性能、綜合力學性能、自潤滑性以及更長的使用壽命，且對汽車的輕量化也有積極作用，使其能在關鍵零部件方面替代金屬材料。PEEK材料在傳統燃料汽車領域的應用主要集中在軸承及密封件，在新能源汽車領域的應用除軸承、密封件外還主要包括轉動系統的齒輪、電磁閥等。

隨著應用場景的逐步開發，PEEK在汽車領域的應用將不斷拓展，在齒輪、墊片、懸掛系統關節、真空泵葉片、ABS閥芯、座椅蝸桿等各類零部件的應用都將得到拓展，使用量逐漸上升。在對其他特種工程塑料的替代方面，能同時滿足耐磨和自潤滑性能的特種工程塑料只有PEEK和POM，而PEEK的剛性遠高于POM，因此PEEK逐步替代POM用于汽車主動力軸承；能滿足變速箱密封環耐磨性的材料只有PEEK和PPS，而PEEK可耐250℃的高溫，跟PPS相比更適合變速箱密封環的工作環境。

使用PEEK材料制造的汽車用齒輪、鋼背軸承

2、高壓電機漆包線

PEEK是電機漆包線的理想材料，隨著新能源汽車800V高壓快充的發展，電機電壓從400V升級到800V，對電機扁線的絕緣性能要求提高，PEEK扁線方案成為解決方案之一。PEEK可彎折、耐水解，優于傳統材料，是電機漆包線的理想選擇。預計到2027年，800V電機在新能源汽車領域的滲透率將達40%，PEEK漆包線的普及率將超厚漆皮PI線。按滲透率50%、每臺車使用PEEK約470g、2027年新能源汽車銷量1399萬輛估算，2027年國內800V電機漆包線對PEEK的需求量可達1315噸。

資料來源：NE時代，上海有色網，沙利文

華為DriveONE 800V碳化硅黃金動力平臺&PEEK漆包線在電機中的應用

資料來源：智界汽車官網，佳騰電業官網

 800V路徑下PEEK線及厚漆膜漆包線對比

3、醫療級PEEK

PEEK相比鈦合金更適合用作醫用植入式材料，隨著我國老齡化程度加深和人均收入提高，PEEK產品對合金及其他材料產品的替代加速，市場需求增速較快。PEEK材料模量與人體骨骼接近，關節中不容易磨損人骨，顱骨修補時導熱與人骨近似，且X射線可穿透，方便后續檢查，即使價格高昂，其市場需求量的年復合增長率仍達20%-30%，遠超鈦合金的2%-4%。然而，作為生物惰性材料，PEEK缺乏生物活性，在骨修復、骨整合時難以與人體骨骼形成骨融合，限制了其在醫用領域的使用，需添加生物相容性材料提高生物活性。此外，醫療級PEEK材料標準嚴苛，產品附加值遠高于普通PEEK材料，其生物相容性材料的配方和工藝被國外企業壟斷，生產廠房需通過更嚴苛的GMP檢測，導致國內廠商在該領域的產業化進展較慢，產品售價居高不下。

中研股份已經完成生產車間GMP認證。公司與西安康拓醫療技術股份有限公司合作，醫療植入級PEEK（材料牌號為：ZR3G）醫療器械首次獲得國家藥品監督管理局注冊。

使用PEEK材料制造的醫療器械

4、半導體

在半導體產業中，PEEK制成的化學機械拋光（CMP）保持環因更強的耐磨性和耐化學性，使用壽命延長一倍，減少產線停產。PEEK耐受260℃高溫和化學品腐蝕，減少晶圓冷卻時間，提高生產效率。其顆粒產生率低、純度高，降低靜電擊穿晶圓概率，提升晶圓良品率。因此，PEEK及其復合增強樹脂加工的晶片夾、自潤滑耐磨軸套、滾輪、CMP保持環等高性能塑料零件，可替代銅合金、不銹鋼、PTFE、PPS等傳統材料。

5、終端電子

在終端電子產品領域，PEEK憑借優秀的化學、物理和加工性能，可用于制造鋁電容器外殼，實現電子元器件的無鉛化焊接。它還用于薄膜天線、背壓調節器膜襯、薄膜開關面板、感應器和手機麥克風隔片等電子元件的制造。此外，PEEK薄膜因其優異的音效和耐久性，被廣泛用于高性能音響和智能手機的揚聲器膜片。

6、航天航空零部件

在航空航天領域，PEEK憑借耐惡劣環境、輕質、化學惰性、阻燃等特性，成為理想的輕量化材料，其密度僅為鋁合金的一半，且加工性能遠優于金屬材料，可用于制造整流罩、飛機內部零件、火箭用電池槽、螺栓、螺母及火箭發動機零部件等。空客和波音公司在最新一代客機中已應用了大量復合材料，PEEK純樹脂及改性增強樹脂在其中發揮了重要作用。

未來，航空航天領域對PEEK主結構件的需求將增加，連續碳纖維復合增強PEEK（CF/PEEK）材料因其超高力學強度和優異疲勞性能，可顯著減輕飛機機身主結構件重量并降低設計成本，市場需求有望逐步增長。此外，PEEK雖價格高于傳統金屬材料，但因其能延長零部件壽命、降低能耗和維護成本，在全生命周期成本核算中綜合優勢明顯。

目前，PEEK已在空客、波音等主流飛機機型中廣泛應用，并獲得相關認證。同時，PEEK也已應用于中國商用飛機有限公司的C919型干線客機，主要用于高壓電纜導管以替代金屬導管。PEEK還應用于F22主起落架艙門，直升機旋翼槳轂中央件等關鍵部位。隨著全球商用飛機數量的增長和新材料的應用，航空領域對PEEK的需求有望快速增長。

7、人形機器人

在人形機器人領域，輕量化是提升負載與續航的關鍵，連續碳纖維增強PEEK材料強度更高、密度更低，有望替代鋁合金用于骨架材料。2023年10月，工信部發布《人形機器人創新發展指導意見》，推動人形機器人技術發展。特斯拉第二代人形機器人使用PEEK等輕量化材料減重10公斤。PEEK自潤滑性使其成為關節、軸承的理想材料，可減少摩擦和磨損，延長使用壽命。

據高工機器人產業研究所（GGII）預測，2025-2030年中國人形機器人銷量有望達8597/19023/37304/75450/138805/271214臺。據人形機器人聯盟信息，特斯拉、優必選、智元等機器人平均重量約在58kg，其中齒輪和關節用1kg的純PEEK材料，肢體中用8kg的CF/PEEK材料，預計單臺機器人對PEEK的消耗量為6.6kg，據此反推單臺機器人對碳纖維的消耗量為2.4kg。結合以上信息，開源證券測算若2030年中國人形機器人銷量達到27.1萬臺，單年約拉動651噸的碳纖維需求、1790噸的PEEK需求。

連續CF/PEEK復合與碳纖粉改性PEEK、鋁合金性能對比

• 基本概述：聚醚醚酮（PEEK）是一種半結晶態的芳香族高性能特種工程塑料，具有優異的機械性能、耐熱性、耐化學腐蝕性等特性，廣泛應用于航空航天、汽車工業、電子電器、醫療器械等多個重要領域。

  
  

• 產業鏈：PEEK行業的產業鏈分為上游原材料供應商、中游生產加工企業和下游應用領域三個環節。上游主要提供氟酮等關鍵原材料，中游企業負責合成和加工PEEK成品，下游企業則將PEEK產品應用于各個領域。

  
  

• 工藝技術：PEEK樹脂的生產涉及復雜的化學合成過程，技術難點包括高溫聚合工藝的控制、產品的純度和性能要求以及大量工藝參數的優化。目前，全球僅少數企業能夠使用大型反應釜進行PEEK聚合的連續穩產。