Workflow
特种塑料:PEEK及PI在人形机器人的应用(附20页PPT)
材料汇·2025-06-02 22:33

特种塑料行业概况 - 2022年全球特种工程塑料市场规模达940亿元,2018-2022年复合增长率9.58%,中国市场规模135亿元,占全球份额14%,但自给率仅36% [2][8] - 主要品种包括聚碳酸酯、特种聚酰胺、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜等,具有耐高温(>200℃)、高强度(拉伸强度>150MPa)、耐化学腐蚀等特性 [2][6][7] - 应用领域覆盖航空航天、新能源、电子电气、医疗等高端制造产业 [2][7] PEEK材料产业应用 材料特性 - 长期使用温度260℃,短期耐受300℃,拉伸强度100-140MPa,密度1.26-1.32g/cm³(仅为不锈钢的1/6),摩擦系数0.1-0.3且自润滑 [3][12][25] - 化学稳定性优异,耐强酸强碱和有机溶剂,机械性能在高温下保持稳定 [12][15] 人形机器人应用 - 关节部件:替代金属轴承降低摩擦损耗,延长使用寿命 [15] - 传动系统:制造齿轮/齿条,噪音比金属低且无需润滑系统 [16][18] - 外壳结构:碳纤维增强PEEK实现轻量化(单台机器人用量1-2%),价值量约1,367-4,102元 [3][25] - 传感器封装:利用电绝缘性和化学稳定性保护精密元件 [20] 生产工艺与竞争格局 - 生产工艺涉及5000L聚合釜高温(280-340℃)反应,技术壁垒包括分子量控制、纯化工艺等 [13][15] - 国际龙头威格斯、索尔维、赢创主导市场,国内中研股份成为全球第四家千吨级产能企业,沃特股份在建1000吨产能 [29][31][33] PI材料产业应用 材料特性 - 使用温度范围-269℃至400℃,介电常数3.4,拉伸强度100-200MPa,阻燃等级最高 [35][36] - 柔性PI薄膜可通过流延法/拉伸法成型,电子级产品需化学亚胺化工艺 [36][39] 柔性传感器与电子皮肤 - 作为基底材料用于红外探测器(灵敏度0.05℃)和触觉传感器(耐压4000kPa) [52][56] - 2024年全球柔性传感器市场规模65.1亿美元,2032年预计110.1亿美元(CAGR 6.8%) [57] - 电子皮肤2030年全球市场规模将达371亿美元,中国市场规模预计90.5亿元 [57] 供应格局与国内企业 - 高端PI膜被杜邦(Kapton)、钟渊化学、宇部兴产垄断,电子级产品国产化率低 [43][46] - 瑞华泰量产热控/电子/电工PI膜,耐电晕产品打破杜邦垄断,国风新材布局FCCL基膜/黑膜等 [58][63][65] 特种塑料在AI产业的投资逻辑 - PEEK在人形机器人传动/关节部件的替代空间达37.5%价值量占比,PI驱动柔性传感技术革新 [21][52] - 政策支持与国产替代推动技术突破,具备产能优势(如中研股份)和产业链整合能力(如沃特股份)的企业将受益 [4][33]