【聚醚醚酮 | 行业专题:性能优异的特种工程塑料,高景气度应用场景不断扩充】-国信证券

（以下内容从国信证券《【聚醚醚酮 | 行业专题:性能优异的特种工程塑料,高景气度应用场景不断扩充】-国信证券》研报附件原文摘录）
　　国信证券化工团队 杨林 CPA 执业证号S0980520120002 王新航 执业证号S0980123070037 薛 聪 执业证号S0980520120001 张玮航 执业证号S0980522010001 余双雨 执业证号S0980523120001 张歆钰 执业证号S0980123050087 【超高性能纤维行业分析框架| 行业专题】-国信证券 【行业专题报告：碳纤维行业梳理】-国信证券 【超高分子量聚乙烯行业分析框架 | 行业专题】-国信证券 核心观点 1）PEEK是综合性能和产品附加值最高的特种工程塑料，应用场景广泛。PEEK可长时间在高温条件（260℃）下使用，耐老化性能好，同时具备出色的韧性、耐冲击性、耐蠕变性、耐疲劳性，综合机械能高于其他热塑性树脂，被公认为性能最好的热塑性塑料之一。此外，PEEK及复合增强类PEEK综合性能也优于部分普通金属及合金，可在部分应用场景中实现对金属材料的替代。目前PEEK已在汽车、电子、工业及能源、医疗、航空航天等领域的关键部件、特殊工况应用场景中得到了广泛应用和认可。 2）供应端：打破国外技术垄断，我国已形成完整PEEK产业链。PEEK生产技术曾长期被英国威格斯垄断，2005年以来，吉林大学、中研股份等单位先后自主研发出PEEK合成技术，并在2010年前后进行商业化推广，2021年国内PEEK年产能已突破2000吨，规划产能超6000吨，全球的PEEK产能正加速向中国转移。但需要注意的是，通常PEEK材料项目从前期准备到项目正式投产运行再到通过下游客户验证至少需要3-5年以上的时间，而规模较小的企业也缺少持续进行工艺参数优化的产量基础，规划产能完全投放可能需要更长时间，因此我们预计未来3-5年国内PEEK材料存在产能过剩的风险较低。此外，在上游原料方面，氟酮是合成PEEK最关键的原材料，全球氟酮产能主要集中在我国，新增产能不断投放，国内产能相对充足；而氟酮原料氟苯今年以来价格已大幅下降，PEEK行业成本压力较去年有所缓解。 3）需求端:下游高景气度应用场景不断扩充，PEEK需求快速增长。展望未来，我们认为PEEK材质漆包线在新能源汽车800V高压电机中的渗透率有望不断提升，人形机器人的轻量化趋势也有望对PEEK材料需求形成长期支撑，而在高价值的医疗领域，PEEK也有望凭借较好的生物相容性和可塑性逐步替代钛合金等传统骨科材料，同时PEEK材料在汽车零部件、电子信息、工业及能源等其他传统应用领域的需求也将保持较快增速。因此，我们预计未来3-5年国内PEEK市场年需求量有望保持20%左右的较快增速，有利于国内PEEK树脂生产企业进行规模扩张和产品升级。 4）国内企业有望凭借高性价比逐步进行进口替代，缩小与国际巨头的差距。近些年来，国产PEEK产品质量不断提升，逐步缩小了与国外产品的差距，同时，得益于较低的原料、人工、能源成本，国产PEEK在价格上具有较强的竞争力，因此近些年国产PEEK材料的市场占有率正持续提升。在PEEK制品下游应用与产业推广方面，国内企业与国际巨头相比仍有一定差距，而随着国内企业持续进行研发投入，我国PEEK材料在应用方面的短板正不断缩小，具有技术及产能优势的国内头部企业有望不断优化工艺参数、提高客户服务水平，不断提升其市场份额。 风险提示： 下游产品对PEEK需求不及预期的风险；其他材料对PEEK形成替代的风险；市场竞争加剧的风险；上游原材料价格大幅波动的风险等。 研报信息 国信证券化工团队 研报名称：《聚醚醚酮（PEEK）：性能优异的特种工程塑料，高景气度应用场景不断扩充》 分析师：杨林 S0980520120002 / 联系人：王新航 发布日期：2023年12月29日 报告页数：31页 研报部分内容摘选 1 PEEK：综合性能和附加值最高的特种工程塑料 PEEK是特种工程塑料中的明珠 PEEK是综合性能和产品附加值最高的特种工程塑料。工程塑料是指能长期作为结构材料承受机械应力，并在较宽的温度范围内和较为苛刻的化学物理环境中使用的塑料材料。与PP等普通塑料相比，工程塑料拥有更加优异的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等优点。而特种工程塑料则是根据特殊用途需求而研制的，与通用工程塑料相比性能更优异、更耐高温和腐蚀，能够应对各种严苛和复杂工况的要求。目前真正有应用价值并实现产业化的特种工程塑料不足10个，而PEEK在综合性能和产品附加值上均处于特种工程塑料的顶端。 PEEK性能全面，是公认的全球性能最好的热塑性材料之一。PEEK，中文名称为聚醚醚酮，是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属于半结晶的特种工程塑料，综合性能非常全面。1）在耐热性能方面，PEEK熔点为343℃，玻璃化转变温度为143℃，长期使用温度高达260℃，短期工作温度可达到300℃，远高于普通塑料和工程塑料。与其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比，使用温度上限高出近50℃。此外，PEEK还具有突出的耐热老化性能，250℃下保温3000 h后，弯曲强度几乎不变；2）在机械性能方面，PEEK具有强度高和模量大的特性，同时具备出色的韧性、耐冲击、耐蠕变、耐疲劳等性能，其综合机械性能高于其他热塑性树脂。3）在耐磨性能方面，PEEK树脂摩擦学特性突出，具有一定的自润滑性能，磨损率极低，耐滑动磨损和微动磨损性能优异。4）在耐腐蚀性能方面，PEEK化学稳定性良好，除了浓硫酸外，几乎不溶于其他酸碱和有机溶剂。5）在耐水解性能方面，PEEK具有很好的耐水解性，在很宽的温度范围内保持了非常低的饱和吸水率。 从PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料的对比情况可以看出，PEEK性能全面，在刚性方面优于绝大多数特种工程塑料的同时也兼具一定韧性，展现了全面的机械性能，此外在耐热、耐磨、耐腐蚀等方面均表现优异。因此，PEEK是公认的全球性能最好的热塑性材料之一。 PEEK综合性能优于普通金属及合金，工业结构件领域“以塑代钢”空间广阔。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。在航空航天、汽车等工业领域中“以塑代钢”、“轻量化”的趋势下，PEEK以其优异的性能有望在中高端应用领域逐步实现对部分金属材料替换。 PEEK可通过与碳纤维、玻纤等材料复合来提高材料的综合性能，极大扩展了PEEK材料的应用场景。借助于碳纤维极高的拉伸强度和弹性模量，碳纤维复合PEEK材料可以展现出更高的韧性、抗冲击性、比强度、热稳定性，综合性能往往比PEEK纯树脂更优异，材料的应用场景得到了极大扩展，目前国外已将碳纤维复合PEEK材料用于能源运输、航空航天、生物医药、石油天然气、汽车等领域中。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，但连续碳纤维增强PEEK（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。目前国内CF/PEEK尚未实现工业化，成为我国高性能复合材料发展与应用的“卡脖子”问题。 PEEK商业化时间较晚，目前仍处于应用领域不断拓展阶段。PEEK于1978年被首次成功开发，并于1990年代正式商业化，是发明和商业化时间最晚的特种工程塑料之一，目前正处于商业化程度不断提高，下游应用领域不断拓展、深化，加工方式不断成熟的阶段。PEEK目前在汽车、电子信息、工业及能源、医疗、航空航天等领域的关键部件、特殊工况中均有应用。 2 供应端：打破国外技术垄断，我国已形成完整PEEK产业链 经四十余年发展，目前PEEK行业已形成“一超多强”竞争格局 PEEK生产技术长期被威格斯垄断，吉林大学打破国外技术封锁。1978年，英国帝国化学首先研发出了PEEK，初期主要用于军工领域，产能较小。1993年，帝国化学公司的PEEK业务被英国威格斯收购并开始独立运营，至2004年，全球PEEK业务实际被威格斯垄断。在我国政策大力扶持下，吉林大学率先自主研发出具有独立知识产权的实验室PEEK合成技术，打破了英国威格斯对PEEK的垄断。2005年，德国赢创通过其下属的德固赛公司与吉林大学在PEEK项目上进行合作，于2010年成功开发并生产出了商业化的PEEK树脂，在合资公司吉大赢创进行生产。此后，我国的中研股份、鹏孚隆等企业也相继进入PEEK树脂生产领域。 英国威格斯为全球PEEK巨头，PEEK行业已形成“一超多强”竞争格局。目前，英国威格斯仍是全球最大的PEEK生产商，产能达到7150吨/年，约占全球总产能的60%。比利时索尔维现有PEEK产能2500吨/年，其生产基地主要集中在印度，产品主要销往欧洲和日本。德国赢创（其主要PEEK生产主体位于中国）是仅次于英国威格斯和比利时索尔维的第三大PEEK生产商，PEEK产能1800吨/年，产品主要销往欧洲。目前我国PEEK产能主要集中在中研股份、鹏孚隆、吉大特塑等公司，其中中研股份的产能达1000吨/年，是国内最大的PEEK生产企业之一。 PEEK规划产能充足，稳定量产及下游客户验证是厂商产能释放的关键。据我们不完全统计，目前国内PEEK合计规划产能约6460吨/年，理想状态下预期投产时间在2023年至2027年。通常PEEK材料工厂产能从项目前期准备到项目正式投产运行的周期约在2-3年；同时，PEEK 材料厂商成为下游企业客户的供应商涉及多个核心阶段，通常也需要耗时1-2年左右，而且在投产后相关厂商还需要通过多批次产品来不断对生产工艺进行优化，形成高质量、批次稳定的PEEK树脂生产能力也需要一定时间。在PEEK树脂研发成功后的40余年中，全球范围内也仅有英国威格斯、比利时索尔维、德国赢创、中研股份4家产能达到千吨级的企业。因此，从PEEK新项目的前期准备到稳定量产至少需要3-5年以上的时间，目前厂商的产能规划与未来实际投产产能可能存在差异，我们预计在2022年至2027年期间国内可实现的有效新增产能大约3000吨/年左右，若以55%的行业产能利用率来估算，预计2027年国内PEEK产量将达到约3000吨，行业出现产能过剩的风险较小。 PEEK生产工艺复杂，行业壁垒颇高 PEEK树脂生产涉及复杂的化学合成过程，工业化稳定生产是技术难点。PEEK的生产以氟酮（DFBP）和对苯二酚为聚合单体，二苯砜为溶剂，加热至280℃-340℃进行聚合反应，首先生成PEEK粗粉和碱金属盐的混合物；混合物经冷却、粉碎、提纯、萃取、干燥等工序分离出PEEK粗粉；根据下游的具体应用，粗粉经过细粉加工、颗粒加工、复合增强等工序后即可生产出满足要求的相应产品。在生产PEEK粗粉的聚合、提纯与干燥过程中，每釜之间需要相同且精准的控制，才能保证材料的一致性，因此研发所积累的大量工艺参数及工业化生产的连续性、自动化水平是衡量厂商技术先进性的关键指标，目前全球仅英国威格斯、中研股份2家企业能够使用5000L反应釜（全球最大）进行 PEEK聚合连续稳产，体现出较高的技术水平和较强的工业化生产能力。 PEEK生产的四个关键指标：1）批次稳定性：每一批次材料性能保持一致，保证下游客户稳定使用；2）颜色一致性：PEEK颜色接近米黄色，其与聚合阶段分子量大小有关，也会影响耐热表现，优质产品需与英国威格斯对标。3）热稳定性：保证PEEK在高温下稳定运行是其关键性质，能做到在400℃下稳定工作30分钟，需要极强的工艺。4）高纯度：PEEK合成过程中会有溶剂和盐的残留，如何兼顾成本的提高材料纯度，具有很高的技术壁垒。 PEEK树脂合成领域行业壁垒较高，主要体现在以下四个方面：1）研发、技术、配方、设备：PEEK作为性能优异的特种工程塑料，国际厂商对其技术、配方、设备等相关知识产权和技术秘密的保护和封锁十分严格，国内厂商完全需要自主研发或与科研院所合作。2）全流程生产能力：PEEK的大规模工业化生产需要长周期、大量资金的投入，用于探索掌握PEEK从实验室合成到最终产业化的全流程生产能力，包括合成和提纯理论、制备技术、生产工艺、设备设计等。3）工艺参数积累：在偏重技术的精细化工领域，反应过程涉及大量参数优化和合成操作工艺与技术诀窍，需要持续投入、长期积累才能获得。4）市场响应：由于PEEK下游应用范围广，市场需求更新迭代较快，企业需要不断进行研发及技术创新，以满足下游市场需求的变化。 氟酮是PEEK的核心原料，氟苯价格下行缓解氟酮成本压力 氟酮是合成PEEK最关键的原材料，其纯度、品质将直接影响PEEK的产品质量。PEEK合成主要原料原材料包括氟酮、对苯二酚。对苯二酚及碳酸钠为大宗化学品，合成工艺简单、供应商众多，价格较为低廉。氟酮合成工艺复杂，价格高昂，在PEEK原料成本中占比过半，按照一般化学反应原理及行业生产经验计算，每生产1吨PEEK需要消耗约0.7-0.8吨氟酮单体。根据中研股份招股说明书披露，该公司2021年PEEK纯树脂颗粒生产成本中直接材料占比66.7%，制造费用占比17.3%，两类成本合计占成本的80%以上。进一步拆分PEEK纯树脂的原料成本构成，可以发现氟酮成本占比超50%。由于氟酮属于相对小众的化学品，其生产所需的原材料成本较高，且生产工艺中环保成本较高，氟酮生产成本较高，而氟酮单价变动5%会使得PEEK纯树脂单位成本变动2%-3%，因此氟酮价格较高是PEEK产品生产成本居高不下的一个主要原因。 全球氟酮供给主要集中在国内，供给相对充足。除威格斯配套的部分氟酮自产产能外，全球规模化生产氟酮厂商基本集中于国内的新瀚新材、营口兴福、中欣氟材，近些年行业总产能保持增长。新瀚新材目前拥有1500吨/年氟酮产能，IPO募投项目将新增2500吨/年氟酮产能，其主要客户包括英国威格斯、比利时索尔维、德国赢创、中研股份等。营口兴福化工有限公司拥有氟酮设计产能2000吨/年，主要供给英国威格斯，2020年威格斯和营口兴福成立合资企业盘锦伟英兴，并于2022年9月建成了1500吨/年PEEK产能。中欣氟材5000吨/年氟酮项目已于2023年5月开始试生产并提供给下游客户进行试用认证，目前已有客户通过认证并开始使用。在建产能全部投产后，国内氟酮产能将达1.1万吨，以生产1吨PEEK需要消耗0.75吨DFBP计算，可满足1.47万吨PEEK产能生产需求。 氟酮核心原料氟苯价格下行，PEEK行业成本压力有所缓解。目前国内工业化生产氟酮的方法主要有烷基化水解法、烷基化氧化法、酰基化法3种，均需要使用核心原料氟苯。目前工业化的氟苯装置往往存在氟化反应周期长、能耗高、污染较高、反应收率低等缺点，生产成本较高，且受环保政策影响，未来氟苯生产区域会进一步向发展中国家转移，欧美国家将进一步淘汰污染较高的氟苯行业，近些年全球氟苯供给端有所偏紧。从市场需求上来看，氟苯的应用领域以医药和农药为主，近些年氟苯还常作为锂电池添加剂应用于锂电产业，可以有效防止电池过充，提高电池循环性能，新能源领域需求较快增长使得氟苯供需出现一定错配，2020至2022年氟苯市场价格不断上涨，2022年第四季度最高涨至9万元/吨，之后价格进入下行通道，2023年12月市场价格约4.7万元/吨。受氟苯价格上涨影响，2022年氟酮价格也出现上扬，据中研股份招股书数据，2020-2021年氟酮价格相对稳定，2022年氟酮市场价格上涨，2022年第四季度最高涨至14.58万元/吨，若按1吨PEEK需要消耗0.75吨氟酮计算，彼时生产一吨PEEK仅氟酮一项原料的成本便高达10.9万元/吨。2023年以来，氟苯价格不断下行，当前4.7万元/吨的价格较去年同期9万元/吨的高点下跌幅度达47.78%，PEEK企业的成本压力较去年已大幅缓解。 3 需求端:下游高景气度应用场景不断扩充，PEEK需求有望保持快速增长 PEEK市场消费量快速增长。PEEK自1978年问世以来，生产能力不断提升，消费量也稳步增长。根据市场研究及咨询机构Emergen Research的数据，全球PEEK市场容量在2019年为7.21亿美元，预计到2027年将增长至12.26亿美元，年均复合增长率为6.8%。全球 PEEK消费区域主要集中在欧洲、美洲和亚太地区，其中欧洲是PEEK的最大市场，其相关产业发展相对成熟。近几年由于中国经济和技术的迅猛发展，产业不断升级，中国的PEEK市场消费量逐年增加，2012-2020年，中国PEEK产品需求量不断增加，从2012年的80吨增长至2021年的1980吨，年均复合增长率达到42.84%，远高于全球市场平均增速，已经成为继欧洲和美国外最大的PEEK消费市场。从全球消费结构来看，PEEK在交通运输领域应用最为广泛，占比达40%，其次是工业领域和电子信息产业，占比均在25%左右。 （一）汽车领域零部件材料升级与高压电机漆包线对PEEK需求逐步提升 PEEK凭借优秀的综合性能有望在部分零部件中替代金属、其他工程塑料。PEEK良好的耐摩擦性能、综合力学性能、自润滑性以及更长的使用寿命，且对汽车的轻量化也有积极作用，使其能在关键零部件方面替代金属材料。PEEK材料目前在传统燃料汽车领域的应用主要集中在轴承及密封件，在新能源汽车领域的应用除轴承、密封件外还主要包括转动系统的齿轮、电磁阀等。随着PEEK材料应用场景的逐步开发，PEEK在汽车领域的应用将不断得到拓展，PEEK材料在齿轮、垫片、悬挂系统关节、真空泵叶片ABS阀芯、座椅蜗杆等各类零部件的应用都将得到拓展，使用量逐渐上升。在对其他特种工程塑料的替代方面，能同时满足耐磨和自润滑性能的特种工程塑料只有PEEK和POM，而PEEK的刚性远高于POM，因此PEEK逐步替代POM用于汽车主动力轴承；能满足变速箱密封环耐磨性的材料只有PEEK和PPS，而PEEK可耐250℃的高温，跟PPS相比更适合变速箱密封环的工作环境。 PEEK是电机漆包线的理想材料，800V电机渗透率提升打开PEEK需求增量。新能源汽车的续航里程较短是影响其发展的主要难点，而800V高压快充具有充电效率高、快充区间更大等优势，是目前发展的主流路线，系统电压从400V升级到800V，则与电池包直接相连的电驱系统也需要使用800V电压供电。电机电压从400V升级到800V过程中，对电机扁线的绝缘性能提出了更高要求，表现为线材的耐压要求提升，且需要使用耐局部放电（PD）的材料，当前的解决方案主要包括PEEK扁线方案和厚漆膜方案。漆包线的传统材料为缩醛和聚酯，这些材料在400V电机阶段已经被PI、PEEK等材料替代，而PEEK可弯折、耐水解，在安全性和材料的全面性方面也优于PI，且更加轻薄，是电机漆包线的理想材料。根据NE时代的预测，预计到2027年800V电机在新能源汽车领域的渗透率将达到40%，聚上海有色网数据，预计到2027年PEEK漆包线在800V驱动电机中的普及率将超过厚漆皮PI线，我们假设渗透率为50%，按照每台车使用的800V电机漆包线使用PEEK约470g、沙利文预测的2027年新能源汽车销量1399万辆进行计算，预计2027年国内800V电机漆包线对PEEK的需求量可达到1315吨。 （二）医疗级PEEK材料用量不大但价值极高 PEEK相比钛合金更适合用作医用植入式材料，市场需求增速较快。随着我国老龄化程度的加深、老年群体的增加提升了对骨科医疗耗材的需求，同时人均收入的不断提高也将加速PEEK产品对合金及其他材料产品的替代。由于PEEK材料模量与人体骨骼接近，关节中不容易磨损人骨，在颅骨修补时PEEK导热与人骨近似，体感较为舒服，且由于X射线可以穿透PEEK，方便患者后续检查，所以即使目前医疗级PEEK材料是钛合金价格十倍，医疗级PEEK材料市场需求量的年复合增长率仍在20%-30%，远超钛合金2%-4%的增长率。 医疗级PEEK材料标准严苛，产品附加值远高于普通PEEK材料。PEEK作为生物惰性材料，缺乏生物活性，应用于骨修复、骨整合时与活体组织之间不能形成稳定的界面，难以与人体骨骼形成骨融合，使得PEEK在医用领域中的使用极大的受到限制，因此需要在聚醚醚酮材料中添加一些生物相容性材料以此提高其生物活性。医疗级PEEK材料添加的生物相容性材料配方和工艺长期被国外企业所垄断，且生产医疗级PEEK材料的相关厂房也必须通过比普通工业ISO标准更为严苛的GMP检测，因此国内厂商在医疗级PEEK材料领域的产业化进展较慢，医疗级PEEK材料的售价也一直居高不下，产品附加值远高于普通PEEK材料。根据康拓医疗招股说明书，PEEK修补手术主要采用PEEK板材，2018-2020年采购均价为416.38万元/吨，生产固定手术所需PEEK钉、棒等固定器械的PEEK粒料采购均价为2181.89万元/吨，远高于普通PEEK树脂30-40万元/吨的市场售价。 颅骨修复及脊柱植入领域支撑起医疗级PEEK材料需求。据中研股份招股书，随着老龄化趋势的加深以及相关创伤及去骨瓣减压手术的死亡率下降、后续进行颅骨修补的治疗率提升，预计到2027年前国内颅骨修补手术和颅骨固定手术的需求量若有望按年增速10%快速增长，预计到2027年全国颅骨修固产品的PEEK材料需求量将达到47.89吨，脊柱类PEEK材料总需求也将达到32.82吨，两大领域合计占医疗级PEEK材料总需求的99%以上。而按照当前价格进行估算，预计到2027年国内医疗级PEEK材料的市场规模将达到5.85亿元，医疗级PEEK材料呈现出用量不大但价值极高的特点，是国内PEEK企业重点攻克的方向。 此外，值得一提的是，在医美领域中，PEEK材料也用作填充物、支架和人工器官等医疗器械的制造材料，借助3D打印技术，可以设计出更贴合的PEEK假体形态，大幅提高医美效果。 （三）PEEK材料在半导体生产制造环节和终端电子产品中均有广泛应用 在半导体产业中，使用PEEK制成的化学机械抛光（CMP）保持环因具备更强的耐磨性、耐化学性，使用寿命较其他材料可延长一倍，从而减少因更换CMP保持环导致的产线停产。同时PEEK能够耐受高达260℃的高温和各类化学品的腐蚀，从而减少晶圆冷却时间，提高生产效率。而PEEK颗粒产生率低、纯度高，使得晶圆脱气量和可萃取物减少，降低静电击穿晶圆的概率，也能显著提升晶圆良品率。因此，采用PEEK及其复合增强树脂加工的晶片夹、自润滑耐磨轴套、滚轮、CMP保持环等高性能塑料零件，能够实现对铜合金、不锈钢、PTFE、PPS和其他工程塑料等传统材料的替代。 在终端电子产品领域，凭借优秀的化学、物理性能以及优异的加工性能，PEEK可用于制造铝电容器外壳，从而实现电子元器件的无铅化焊接。此外，PEEK在电子信息领域还可用于制造薄膜天线、背压调节器膜衬、薄膜开关面板和感应器、手机麦克风隔片等电子元件。同时，由于具有优异的音效和耐久性，PEEK薄膜广泛应用于制造高性能音响和智能手机的扬声器膜片。 （四）PEEK已广泛应用于航空航天零部件中，在主结构件中的应用值得期待 PEEK在航空航天领域部可实现对铝合金、钛合金等金属材料的部分替代。PEEK具有耐受恶劣环境、轻质、化学惰性、阻燃特点，是航空航天飞行器轻量化的理想材料，PEEK密度仅为铝合金的一半，且可加工性能远好于铝合金、钛合金等金属材料，因此可在部分零部件中实现对铝合金、钛合金的替代，目前空客和波音公司在其最新一代客机上已经应用了超过50%的复合材料。在飞机、火箭零部件中，PEEK纯树脂及改性增强树脂可以直接加工成精细度要求高的大型部件，如整流罩、飞机内部零件、火箭用电池槽、螺栓、螺母及火箭发动机的零部件等。而未来航空航天领域大的PEEK需求增量来自PEEK主结构件，在飞机主结构件中，连续碳纤维复合增强PEEK（CF/PEEK）材料具有超高的力学强度和优异的疲劳性能，以CF/PEEK作为飞机机身主结构件可以减重10%-40%，而其结构设计成本也可以降低15%-30%，需求有望逐步放量。此外，从全生命周期成本角度看，在航空航天等领域，PEEK虽然价格高于铝合金、钛合金等其他材料，但是由于可以有效延长零部件寿命、降低能耗和维护成本，因此在全生命周期的成本核算下PEEK综合优势逐步体现。 PEEK材料已在主流飞机机型中得到应用，全球航空领域PEEK需求有望快速增长。目前，PEEK已获得空客公司、波音公司和欧盟航空标准化委员会（ECSS）的材料认证。新型波音777装备了PEEK轮毂罩，空客A350机身结构中的夹板、托架、钩板等零部件也采用PEEK材料。PEEK也已应用于中国商用飞机有限公司的C919 型干线客机，目前主要用于高压电缆导管以替代金属导管。此外，PEEK还应用于 F22主起落架舱门，直升机旋翼桨毂中央件等关键部位。据空中客车公司（Airbus）的统计，2021-2040年全球预计新交付商用飞机达到39020架，是现有商用飞机数量的1.7倍，并且新交付的飞机将更多使用PEEK等新材料进行减重，因此航空领域PEEK需求有望快速增长。 （五）人形机器人减重需求明确，使用PEEK构件是潜在解决方案 轻量化是当下人形机器人提高负载能力的最优选择，连续碳纤维增强PEEK材料有望替代铝合金用作人形机器人的骨架材料。2023年10月，国家工业和信息化部关于印发《人形机器人创新发展指导意见》，《意见》指出，人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源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。在突破“肢体”关键技术方面，《意见》还指出，要攻关“机器体”关键技术群，突破轻量化骨骼、高强度本体结构、高精度传感等技术，研发高集成、长续航的人形机器人动力单元与能源管理技幅术。目前人形机器人有提高负载和续航能力的两大迫切需求，在当前电池能量密度短期内难以大提升的背景下，通过减重来提高人形机器人负载和续航能力成为当下的最优选择。2023年12月，特斯拉发布其第二代人形机器人，重量较上一代减轻10公斤。由此可见，轻量化是当前人形机器人的发展趋势，而连续碳纤维增强PEEK（CF/PEEK）拥有比铝合金更高的拉伸轻度和弯曲强度，且密度更低、可加工性更好，因此有望替代铝合金用作人形机器人的骨架材料，助力人形机器人的轻量化。 PEEK材料具有良好的自润滑性，是理想的关节、轴承材料。由于PEEK有很好的自润滑属性，在不添加润滑油的情况下也有比较低的摩擦系数，而且PEEK材料在相互接触时会产生一定形变，属于弹性接触，相互接触时磨损较少，使用寿命大大延长，以上特点使得PEEK非常适合用作齿轮及轴承滚珠。机器人通常拥有众多旋转关节，如特斯拉发布的第二代Optimus拥有40个关节，包括12个手指关节执行器和28个关节执行器，运动部件远超现有常见机器人，若全部使用PEEK及改性PEEK材料，则单个人形机器人活动关节用PEEK材料约为3-5公斤。 我们假设平均一台人形机器人使用10公斤PEEK材料，则当全球人形机器人年销量达到100万台时，则每年将带来1万吨PEEK材料需求。 预计未来几年国内PEEK需求仍将保持较快增长 预计到2027我国PEEK年需求量将突破6000吨，年复合增长率约20%。综合以上分析，结合沙利文、中研股份等披露数据，我们将各细分领域PEEK市场空间分别测算，发现至2027年汽车领域尤其是800V高压电机漆包线对PEEK需求增速较快，电子和医疗领域的需求增速也十分可观，此外人形机器人轻量化带来的PEEK材料需求也十分值得期待，因此我们预计国内PEEK市场需求仍将保持较快增长。我们预计到2027年，我国对PEEK需求量将达6034.28吨，年复合增长率为20.92%，市场价值36.28亿元，年复合增长率19.38%。 4 风险提示 下游产品对PEEK需求不及预期的风险。PEEK需求场景较为广泛且分散，主要涉及汽车、电子、医疗、工业、航空航天等行业，尤其是新技术开发如高压电机漆包线等对PEEK需求拉动较为明显。若相关技术如800V高压电机、人形机器人研发不及预期，可能会影响PEEK需求。 其他材料对PEEK形成替代的风险。PEEK价格较为昂贵，若下游客户处于激烈竞争过程中出于降低成本考虑，放弃使用PEEK材料，或者与PEEK性能接近的其他材料成本大幅下降，则其他特种工程材料有可能会抢占PEEK市场空间。 市场竞争加剧的风险。全球PEEK实力领先企业英国威格斯在国内设立的PEEK生产基地目前已经建成并处于小规模试生产阶段，同时国内一些企业的规划产能也将在未来几年陆续投产，PEEK市场竞争可能加剧。 上游原材料价格大幅波动的风险。PEEK核心原料氟酮单价变动5%会使得PEEK纯树脂单位成本变动2%-3%，而氟酮原料氟苯近两年波动幅度较大，使得氟酮价格也出现较大波动，若原料价格继续大幅波动，则会对PEEK生产造成不利影响。 证券投资评级与法律声明 国信证券投资评级 法律声明 本公众号（名称：【化工林谈】）为国信证券股份有限公司（下称“国信证券”）经济研究所【化工】组设立并独立运营的唯一官方公众号。 本公众号所载内容仅面向符合《证券期货投资者适当性管理办法》规定的专业投资者。国信证券不因任何订阅或接收本公众号内容的行为而将订阅人视为国信证券的客户。 本公众号不是国信证券研究报告的发布平台，本公众号只是转发国信证券发布研究报告的部分观点，订阅者若使用本公众号所载资料，有可能会因缺乏对完整报告的了解而对其中关键假设、评级、目标价等内容产生误解和歧义。提请订阅者参阅国信证券已发布的完整证券研究报告，仔细阅读其所附各项声明、信息披露事项及风险提示，关注相关的分析、预测能够成立的关键假设条件，关注投资评级和证券目标价格的预测时间周期，并准确理解投资评级的含义。 国信证券对本公众号所载资料的准确性、可靠性、时效性及完整性不作任何明示或暗示的保证。本公众号中资料、意见等仅代表来源证券研究报告发布当日的判断，相关研究观点可依据国信证券后续发布的证券研究报告在不发布通知的情形下作出更改。国信证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本公众号中资料意见不一致的市场评论和/或观点。 本公众号所载信息、意见不构成所述证券或金融工具买卖的出价或询价，评级、目标价、估值、盈利预测等分析判断亦不构成对具体证券或金融工具在具体价位、具体时点、具体市场表现的投资建议。该等信息、意见在任何时候均不构成对任何人的具有针对性的、指导具体投资的操作意见，订阅者应当对本公众号中的信息和意见进行评估，根据自身情况自主做出投资决策并自行承担投资风险。订阅者根据本公众号内容做出的任何决策与国信证券或相关作者无关。 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