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从材料性能上看,PEEK优势何在?
长江证券·2025-07-20 15:41

报告行业投资评级 - 看好丨维持 [7] 报告的核心观点 - 专题核心对镁铝合金以及工程塑料在机械性能、耐用性、热稳定性、生产及成本等方面进行对比,分析不同的机器人部件工程塑料轻量化材料的使用前景 [2] 根据相关目录分别进行总结 “以塑代钢”趋势渐显 - “以塑代钢”实现机器人轻量化目标渊源已久,此前工业机器人用尼龙、POM 等替代外壳金属材料,人形机器人减重需求下可选材料多,PEEK 受关注 [4][14] - 人形机器人从续航、运动、耐久三方面提升性能,为商业化应用奠基,轻量化可减少能耗、降低惯性、减少故障 [17] 人形机器人轻量化迭代 - 头部企业布局人形机器人轻量化赛道,特斯拉 Optimus 二代用碳纤维复合材料减重 10 公斤,行走速度提 30%,关节寿命延长;宇树科技 G1 整机重 47kg [15] 轻量化材料中,PEEK 具备多种优势,有望应用于主要零部件材料中 - 人形机器人轻量化有材料与结构两大方案,材料轻量化有“以塑代钢”、镁铝合金替代传统钢材等,PEEK 等特种工程塑料应用研究成焦点 [21] - 机器人“以塑代钢”材料标准多样,包括刚度、强度、韧性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、绝缘性、阻燃性等,且加工简单成本可控 [5][24] - 与镁铝合金及传统钢材比,“以塑代钢”有重量轻等优势,但强度、耐热性不如金属且成本高,特殊环境需 PEEK/CFRP 复合材料 [5][25] - 工程塑料对比,CFRP 机械性能优,PPS、PI、PEEK 次之,PA、PC/ABS 稍弱;PEEK 耐久性能好,有自润滑属性,耐腐蚀性和材料寿命占优;热稳定性及绝缘性上 PA 有局限,生产成本 PEEK/PPS 性价比相似,PA 便宜但适配场景受限,PEEK/PPS 有望在部分核心零部件“以塑代钢”,PC/ABS、PA 等有望用于外壳等场景 [6] - 应用端不同部件对应材料应用空间不同,PEEK 有望用于执行器等核心零部件,执行器关键部位对材料要求高,相关方案在开发;支撑骨架结构目前以“钢塑混合”为主;外壳装饰 PA、PPS 等已广泛应用,PEEK 因成本问题替代有难度 [36][37]