宇树科技带火PEEK材料概念股。每台人形机器人要用到多少PEEK？还有哪些塑料材料有机会？
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人形机器人为何会是塑料应用的下一个“风口”？ 自2016年起，机器人技术和人工智能一直被视为中国的核心产业，在对全球技术主导地位的竞争中，人工智能和下一代技术是中国全面超越美国战略的关键组成部分。2023年10月，工业和信息化部印发的《人形机器人创新发展指导意见》提出，人形机器人有望成为继计算机、智能手机、智能汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局。《意见》还指出，到2025年，我国人形机器人创新体系初步建立；到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。 此后，有行业分析报告显示，2023年，我国人形机器人产业进入爆发期，产业规模增长至39.1亿元，同比增长85.7%；预计2025年人形机器人产业将持续高速增长，2026年中国人形机器人产业规模将突破200亿元。 据悉，人形机器人上的主要塑料部件包括： 01 结构件 02 传动与连接部件 03 防护与外壳 传感器和执行器外壳：塑料制品因其轻便和耐腐蚀性，被用于保护精密电子元件。 装饰部件：塑料外壳兼顾防护与外观设计需求。 04 能源与储能部件 电池外壳与绝缘部件：塑料的绝缘性和耐高温特性适用于能源模块。 图源：宇树科技 这些部件主要涉及的八大高分子材料包括： 聚酰胺（PA）：利用选择性烧结技术，法国公司EnstaParisTech和FlowersLab的机器人Poppy的非电动组件全部使用PA材料打印而成。这种热塑性树脂不仅具有良好的机械强度、耐老化性能，还能有效减震。 聚碳酸酯-ABS（PC/ABS）：该工程塑料合金材料结合了良好的耐热性和优异的加工流动性，尤其适用于薄壁和复杂形状的构件。软银的NAO机器人就采用了这一材料，使其在运行中的稳定性和耐碰撞性能得到提升。 聚苯硫醚（PPS）：相比于金属材料，PPS复合材料在减重方面可达到60%，并且具备自阻燃性和耐磨性。对于需要长时间高负荷运作的人形机器人来说，PPS的使用不仅可以减少能耗，还能提升机器人的使用寿命。这使得PPS成为连接件、护板以及动力中心壳体等部件的理想选择。 液晶聚合物（LCP）：广泛应用于在机器人的伺服电机连接器和电子元器件。由于其出色的高频介电稳定性和耐高温性能，LCP被认为是微型电机和高频信号连接器的最佳材料。 碳纤维复合材料（CFRP）：尤其是在机械臂的制造方面，相较于铝合金，CFRP的强度大且比重更轻。 有机硅材料：其灵活性和优异的生物相容性使其在柔性机器人领域中具有重要应用。SoftRobotics公司开发的软体机器人手采用了有机硅材料，实现了与人类的安全互动。 热塑性弹性体（TPE）：因其优良的柔韧性和抗拉强度，已成为仿生机器人“皮肤”的常用材料。 以及本篇将重点介绍的PEEK（聚醚醚酮）材料。
02 PEEK概念股猛涨，为何必须是PEEK呢？
目前人形机器人“肢体”骨骼的常用材料包括钢材、铝合金、镁合金、碳纤维、工程塑料等。和汽车、航空航天、低空经济、消费电子等领域一样，人形机器人的轻量化是一个绕不开的话题。 PEEK作为一种高性能的芳香族结晶型热塑性高分子材料，具有极高的机械强度、耐高温、抗冲击、防火、耐酸碱、水解、磨损、疲劳和辐射，同时具备优良的电性能，已广泛应用于航空航天、医疗设备以及工业领域，并逐渐在新能源汽车和人形机器人等领域作为轻量化材料而流行起来。 此外，PEEK能承受260度的高温，强度堪比钢铁，但其重量仅为金属的七分之一，使用寿命长达30年以上，是人形机器人轻量化的最佳材料之一，主要用于制造人形机器人齿轮、关节、肢体等部位。同时，部分人形机器人生产商的产品平均重量约为58Kg，如果采用PEEK材料做骨架，相比金属材料能减重40%，这就能保证机器人的灵活性需求，同时有了更大的负载能力。例如，采用了PEEK材料的特斯拉Optimus Gen2较上一代重量减轻10kg，步行速度提升30%。 图源特斯拉 03 单台人形机器人到底要用到多少PEEK呢？
人形机器人的单台 PEEK 用量并无确切数字，特斯拉、优必选、智元等机器人平均重量在58Kg，假设其中齿轮和关节用1kg纯PEEK材料，肢体中用8kg的 CF/PEEK 复合材料（PEEK 含量一般30%以内）减重，那么单台机器人的PEEK消耗量为6.6kg。另一种估算方法，如果机器人机身整体用铝合金密度测算体积，后用PEEK材料替代25%的体积，则PEEK材料的单台机器人消耗约6.9kg。
04 CF/PEEK是最尖端的研究领域之一
说到上文提及的CF/PEEK 复合材料，我们有必要再细细展开。 连续碳纤维增强 PEEK（CF/PEEK）是行业技术发展的新方向。目前 PEEK 行业复合增强树脂主要使用非连续碳纤维进行复合增强，虽然已经能大幅改善树脂性能，但CF/PEEK在拉伸强度、抗冲击性等力学性能方面会有更大幅度的提升，是目前最尖端的研究领域之一。CF/PEEK 是由连续碳纤维、PEEK 树脂复合制成，是近年来新兴的热塑性复合材料中性能最强的材料之一。 目前CF/PEEK生产技术仅日本东丽、荷兰TenCate、英国威格斯等少数公司掌握，主要应用于航空航天等尖端领域，未来战略意义重大，市场空间广阔。国内CF/PEEK 的研发集中在高校、科研院所和极少数企业之中，尚未实现工业化生产。并且国外的核心制造技术及相关装备都被严格保密，对中国实施严苛的封锁政策。国内大多数CF/PEEK产品，如预浸带、预浸板只能依靠少量的进口， 数量无法满足需求、产品交期无法预估、应用成本很高，极大限制了国内市场对 此类产品的大范围应用。CF/PEEK 产品的生产已成为我国高性能复合材料发展与应用的“卡脖子”问题。 05 全球有哪些主要生产PEEK的企业？
PEEK在1978年被发明后，迄今只有英国、德国、中国、比利时、印度等少数国家真正掌握 PEEK合成、提纯和干燥技术。以下列出部分生产PEEK的典型企业。 01 威格斯（Victrex）：英国威格斯是全球最大的PEEK生产企业，其全球市场占有率约超过 60%，并且专注于PEEK产业。其VICTREX PEEK系列树脂涵盖了纯树脂（粗粉、细粉、颗粒）、 复合增强树脂（玻纤增强、碳纤增强、耐磨、超耐磨、抗静电）以及深度纯化粒料等品种。此外，该公司还陆续开发出PEEK制品，如涂料专用料VICTREX VICOTE系列和PEEK薄膜VICTREX APTIV系列等产品。 02 世索科（Syensqo）：世索科（Syensqo）于2023年底由索尔维拆分成立，专注于特种化学品的研发和生产。PEEK（聚醚醚酮）是世索科在特种聚合物领域主要产品之一，包括KetaSpire PEEK系列和Zeniva PEEK系列树脂。其中，KetaSpire® PEEK产品线包括：纯树脂规格（颗粒形式和原生碎片）、玻璃纤维和碳纤维增强树脂规格（低熔体流动和高熔体流动）、耐磨SL树脂规格和自然色粉末规格（细粉末，超细粉末和超微细粉末）。Zeniva PEEK系列树脂则是用于开发植入类医疗产品。 03 赢创（Evonik）：德国赢创是全球第三大PEEK生产商，其在中国投资控股的吉大赢创系其生产PEEK的主要实体，主要生产和销售多种系列的PEEK树脂，现拥有包括纯 树脂（粗粉、细粉、颗粒）、复合增强树脂（玻纤增强、碳纤增强、陶瓷增强、 耐磨、高耐磨）以及医用粗粉、医用粒料、医用棒料等品种，此外还包括PEEK薄膜产品。德国赢创的产品主要出口欧洲，在中国市场销售较少。