人形机器人在不牺牲性能的情况下减重轻量化是大势所趋，主要依靠的是一种轻量化材料：PEEK材料。
PEEK 是聚醚醚酮的英文缩写，它是一种高性能的热塑性有机高分子材料。
一、化学结构与基本性质
化学结构PEEK 的分子主链中含有大量的醚键（-O -）和酮键（-C = O）。这种特殊的结构赋予了它许多优异的性能。醚键使得分子链具有一定的柔韧性，而酮键则增加了分子链的刚性，二者相互配合使 PEEK 材料在强度和韧性之间取得了良好的平衡。基本物理性质它是一种半结晶性的热塑性材料。其结晶度一般在 30% - 40% 左右。具有较高的熔点，熔点通常在 334 - 343℃之间，这使得它能够在高温环境下保持较好的稳定性。密度为 1.26 - 1.38g/cm³，相比一些金属材料较轻，这有利于在对材料重量有要求的应用场景中使用。它还具有较低的吸水率，在 23℃水中浸泡 24 小时后，吸水率一般小于 0.5%，这保证了材料在潮湿环境下性能不会大幅度下降。二、优异的性能特点
机械性能PEEK 材料具有很高的强度，其拉伸强度可达 90 - 100MPa 左右，与一些金属材料相当。同时，它的模量较高，弹性模量可以达到 3.6 - 4.4GPa，这意味着它在承受外力时不容易发生变形。具有良好的韧性，断裂伸长率可以达到 20% - 50%，在受到冲击时能够吸收能量，不容易发生脆性断裂，例如在一些需要承受动态载荷的机械部件中应用优势明显。耐化学腐蚀性PEEK 对大多数化学试剂具有优异的耐受性。它能够抵抗有机酸、无机酸（如盐酸、硫酸等）、碱、盐溶液以及有机溶剂（如乙醇、丙酮等）的侵蚀。这使得它在化工、制药等领域的耐腐蚀设备制造中得到广泛应用。不过，它在某些强氧化性酸（如浓硫酸、浓硝酸等）的高浓度、高温环境下可能会发生氧化反应而被腐蚀。耐热性能在高温环境下，PEEK 材料能够保持良好的性能。它的玻璃化转变温度（Tg）约为 143℃，在这个温度以下，材料处于玻璃态，具有较高的硬度和强度。在高于 Tg 的温度下，材料开始变软，但仍能保持一定的力学性能。它可以在 260℃左右的高温下长期使用，短期使用温度甚至可以达到 300℃以上，这使得它能够满足航空航天、电子电器等高温工作环境的要求。电性能PEEK 是一种优良的电绝缘材料，其体积电阻率可以达到 10¹⁶Ω・cm 左右，介电常数在 3.2 - 3.5 之间，介质损耗角正切值较低，一般小于 0.003。这些电性能指标使得它在电子电器领域，如制作电路板、绝缘零部件等方面有广泛的应用。PEEK材料在人形机器人中的应用
根据公开披露数据对比，特斯拉、优必选、智元等机器人平均重量约在58Kg。其中齿轮和关节用1kg纯PEEK材料，肢体中用8kgCF/PEEK，预计单台机器人对PEEK消耗量为6.6kg。
关节和四肢：
PEEK齿轮：应用于人形机器人的关节四肢等部位，提供稳定的传动和支撑。
PEEK轴承：应用于人形机器人的关节等位置，具有优异的耐磨性和自润滑性，能够减少摩擦和磨损，提高机器人的使用寿命。
躯体和四肢骨架：
PEEK骨架：应用于人形机器人的躯体和四肢，相比金属材料，PEEK骨架能够减重40%，同时保持足够的强度和刚性，满足机器人的负载和灵活性需求。
PEEK材料产业链梳理
PEEK属于合成树脂，产业链上游是化学原料和化学纤维制造行业，原材料主要包括氟酮（最关键）、对苯二酚、二苯砜和碳酸钠等，添加剂包含碳纤维、玻璃纤维和PTFE；中游包括PEEK颗粒、PEEK粉末、PEEK增强颗粒等PEEK产品制造；下游为各类终端领域。
PEEK材料产业链上游材料PEEK的生产需要使用高纯度的原材料，并对原材料进行严格的筛选和处理，以确保最终产品的质量。
产业链上游原材料整体成本占比较高，其中氟酮成本占比过半。
氟酮（DFBP）是合成PEEK的关键原材料，其纯度和品质直接影响PEEK的产品质量。
氟酮合成工艺复杂价格高昂，每生产1吨PEEK需要消耗约0.7-0.8吨氟酮单体。
在全球范围内除英国威格斯有部分自有产能以及印度有少许产能外，全球氟酮主要产能集中在我国的三家企业：新瀚新材，中欣氟材和营口兴福。
根据公开资料，2023年国内主要氟酮由新瀚新材和营口兴福供应，产能分别为4200和2000吨。
2023年中欣氟材和新瀚新材分别新增5000、2500吨氟酮进入试生产阶段，2025年全国氟酮总产能有望达1.37万吨。
此外，对苯二酚是PEEK聚合反应的主要原材料，占粗粉成本比例15%左右；碳酸钠成本占比仅占1%，且为大宗化学品，由PEEK带来的弹性较小。
该环节对进口产品不存在依赖，国内主流对苯二酚生产厂商包含南京华虹化工、南京新化原和上海棋成原力化工等公司。
碳纤维、玻璃纤维和PTFE占PEEK复合增强类产品成本约20%，占全部产品成本比例约5%。
玻璃纤维随全球需求转移至中国后，逐步实现国产替代，目前碳纤维需求也正在往中国转移，吉林系、宝旌系、上海石化、中复神鹰、中简科技、恒神股份和光威复材等厂商引领国产替代。
PEEK材料中游生产环节PEEK材料市场中游生产进入门槛高，生产工艺复杂，工业化生产难度大，行业具有较高的壁垒，新进入者难以在短时间内与深耕行业的头部企业抗衡。
PEEK的合成过程涉及复杂的化学反应和工艺步骤，需要高度的专业知识和技术实力。
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。
在PEEK树脂研发成功后的近50年中，全球范围内仅有英国威格斯、比利时索尔维、德国赢创、中研股份（中国）4家产能达到千吨级的企业。
当前全球PEEK生产厂商呈现“一超多强”的竞争格局。
英国威格斯是全球最大的PEEK生产商，其次是比利时索尔维和德国赢创，三家企业的产能占比超过全球总产能的80%。
目前我国PEEK的研发集中在高校、科研院所和极少数企业之中。主要产能集中在中研股份、浙江鹏孚隆、吉大特塑料等公司。
当前国内企业在原料和设备方面具有成本优势，国产PEEK市场售价显著低于国际市场价格。
中研股份是全球第四大PEEK生产商，是继英国威格斯、比利时索尔维和德国赢创之后全球第4家PEEK年产能达到千吨级的企业，也是目前PEEK年产能和产量最大的中国企业，现已超越英国威格斯成为中国市场销量最大的公司，在国内市场引领进口替代。
当前下游多领域需求跟进，并朝着高端化、精细化方向发展，PEEK的需求量有望持续提升，国产产品售价下降也将带动我国PEEK产品出口量增长。
近年来国内企业已突破海外技术封锁，多个国产PEEK产品主要性能指标已达国际先进水平，且得益于较低的原料、人工等成本，高性价比优势明显，PEEK国产替代步伐有望加快。
根据公开信息和公司公告，国内PEEK产业链上下游各环节布局厂商还包括南京聚隆、华密新材、富恒新材、双一科技、崇德科技、聚赛龙、同益股份、双林股份、汉宇集团、沃特股份、金发集团、万润股份、南京首塑、君华特塑等。
随着全球电子信息、汽车、航空航天产能持续向亚太地区转移，我国PEEK材料市场增长迅猛。在政策扶持下人形机器人和低空经济等新兴领域对PEEK材料需求强劲，国内PEEK材料应用空间十分广阔。
