近年來(lái),在“以塑代鋼”“輕量化”的大背景下,聚醚醚酮(PEEK)材料作為全球公認(rèn)的綜合性能最好的熱塑性工程塑料之一,在交通運(yùn)輸、航空航天、電子信息、能源與工業(yè)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。
機(jī)器人熱潮下,PEEK材料亦在該領(lǐng)域嶄露頭角,并且相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司在資本市場(chǎng)表現(xiàn)十分活躍。9月17日,PEEK材料行業(yè)(通達(dá)信)指數(shù)上漲1.74%,再創(chuàng)歷史新高,年內(nèi)漲幅約76.5%,與人形機(jī)器人板塊指數(shù)的年內(nèi)漲幅相當(dāng)。
市場(chǎng)板塊火熱之際,PEEK產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期前景如何?
展望產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),北京社科院研究員王鵬近日向證券時(shí)報(bào)記者分析稱(chēng),PEEK材料憑借耐磨、耐高溫、高強(qiáng)度、輕量化及生物相容性等特性,已成為高端制造領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,行業(yè)正從“進(jìn)口依賴(lài)”向“國(guó)產(chǎn)替代+技術(shù)突破”轉(zhuǎn)型,高端產(chǎn)品占比有望逐步提升。不過(guò),他表示,PEEK材料成本遠(yuǎn)高于其他特種材料,短期內(nèi)也限制了其在一些領(lǐng)域的大體積部件上的應(yīng)用。
機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2031年規(guī)模超131億元
PEEK由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司(ICI)于1978年最早開(kāi)發(fā)出來(lái),被譽(yù)為工程塑料中的“皇冠”。其比強(qiáng)度約是鋁合金的8倍,密度不及鋁合金的一半,是實(shí)現(xiàn)“輕量化”的極佳解決方案。
從產(chǎn)業(yè)格局來(lái)看,由于較高的技術(shù)壁壘,目前全球PEEK生產(chǎn)廠商呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”格局。英國(guó)威格斯是全球最大的PEEK生產(chǎn)商,產(chǎn)能達(dá)到7150噸/年,約占全球總產(chǎn)能的60%。比利時(shí)索爾維現(xiàn)有PEEK產(chǎn)能2500噸/年。德國(guó)贏創(chuàng)位列第三,PEEK產(chǎn)能已達(dá)到1800噸/年。
自2016年以來(lái),我國(guó)企業(yè)在PEEK領(lǐng)域的技術(shù)突破和產(chǎn)能擴(kuò)張顯著,如中研股份、沃特股份、山東君昊等通過(guò)降低成本、提升性能和拓展應(yīng)用領(lǐng)域,逐步打破國(guó)際巨頭的壟斷。其中,中研股份是全球第4家PEEK年產(chǎn)能達(dá)到千噸級(jí)的企業(yè),也是目前PEEK年產(chǎn)量最大的中國(guó)企業(yè)。
沃特股份今年加快PEEK領(lǐng)域布局,現(xiàn)已具備“聚合-改性-成品制造”全鏈條布局。公司相關(guān)負(fù)責(zé)人近日向證券時(shí)報(bào)記者介紹,今年5月,公司年產(chǎn)1000噸聚芳醚酮(PAEK)樹(shù)脂材料項(xiàng)目一期進(jìn)入正式生產(chǎn)期,一期以PEEK為主。目前,公司控股子公司浙江科賽已具備百?lài)嵓?jí)PEEK型材生產(chǎn)及加工能力,正逐步向精密電子、電子信息、工業(yè)機(jī)械、軸承等領(lǐng)域客戶供應(yīng)PEEK型材。
中研股份在半年報(bào)中披露,公司產(chǎn)品已進(jìn)入了航空航天、醫(yī)療器械、新能源、半導(dǎo)體等高端領(lǐng)域。
中研普華預(yù)測(cè),2025年全球PEEK市場(chǎng)規(guī)模將接近70億元,2031年將超過(guò)131億元;中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)于2025年達(dá)到21.8億元,2031年達(dá)到50億元,2025—2031年年復(fù)合增長(zhǎng)率為14.4%;細(xì)分領(lǐng)域中,低空經(jīng)濟(jì)、新能源汽車(chē)和機(jī)器人等有望貢獻(xiàn)不俗增量。產(chǎn)能方面,該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)PEEK產(chǎn)能將突破萬(wàn)噸。
適用于機(jī)器人精密部件
對(duì)于資本市場(chǎng)更為關(guān)注的PEEK材料在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)多家產(chǎn)業(yè)鏈公司正加緊布局并已取得一定成果。
例如,在機(jī)器人功能件方面,沃特股份的PEEK材料已在多家客戶開(kāi)展測(cè)試工作。上述負(fù)責(zé)人表示,目前人形機(jī)器人方案尚未完全定型,且出貨有限,該領(lǐng)域需求短期內(nèi)對(duì)公司產(chǎn)能釋放的影響還比較小,但長(zhǎng)期來(lái)看,隨著人形機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步以及市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,PEEK材料在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用潛力有望逐步顯現(xiàn)。
再如,禾川科技旗下禾川人形機(jī)器人有限公司成立于2024年8月,專(zhuān)注于為人形機(jī)器人研發(fā)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、電驅(qū)關(guān)節(jié)、靈巧手周邊空心杯電機(jī)、微型力矩電機(jī)等核心部件。
近日,禾川科技副董事長(zhǎng)賴(lài)正健告訴證券時(shí)報(bào)記者:“近段時(shí)間找我們談深度合作的企業(yè)比較多。PEEK材料具有輕量化與高強(qiáng)度完美平衡的特性。同時(shí)還具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn),能顯著降低維護(hù)頻率,這些性能使它成為機(jī)器人關(guān)鍵部件的理想材料?!?/p>
據(jù)介紹,禾川科技通過(guò)自主研發(fā)已將PEEK材料和公司的多款人形產(chǎn)品相結(jié)合。例如,公司掌握自有配方的高性能輕量化材料研制技術(shù),把PEEK材料與陶瓷加碳纖維復(fù)合型高強(qiáng)度材料應(yīng)用于人形機(jī)器人“肌肉”關(guān)節(jié)核心組件傳動(dòng)。該材料和常規(guī)品相比實(shí)現(xiàn)了30%的產(chǎn)品輕量化,能提高嚙合率分散負(fù)載,剛性極高,可實(shí)現(xiàn)背隙5弧分(arcmin)以下的高精度定位。
其次,禾川科技自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首套全數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器,配套了PEEK絕緣軸承座,實(shí)現(xiàn)零間隙傳動(dòng),有助于提升人形機(jī)器人傳動(dòng)系統(tǒng)的性能。
與此同時(shí),也有受訪產(chǎn)業(yè)鏈人士直言因高價(jià)格等因素,PEEK材料短期在某些領(lǐng)域應(yīng)用受限。
“PEEK性能無(wú)疑是最好的,但相比其他特種材料,PEEK價(jià)格可能有10倍,甚至更高的差異。除非特殊的場(chǎng)景如救援等特殊機(jī)器人會(huì)考慮大面積應(yīng)用PEEK材料;家庭類(lèi)的普通機(jī)器人場(chǎng)景下,廠商選材不僅要考慮性能,還要綜合對(duì)比成本,致使目前機(jī)器人大身體部件PEEK不是最佳方案,但在齒輪、軸承等對(duì)耐磨要求更高的精密部件上則可以使用,不然部件的置換成本很高,且影響機(jī)器人整體運(yùn)行效率和整體設(shè)備穩(wěn)定性?!眹?guó)內(nèi)某PEEK廠商相關(guān)人士告訴證券時(shí)報(bào)記者。
賴(lài)正健對(duì)此持類(lèi)似看法。“目前PEEK材料價(jià)格相比其他特種材料確實(shí)比較高,會(huì)限制其在一些對(duì)成本敏感的應(yīng)用場(chǎng)景中使用。不過(guò),預(yù)計(jì)隨著國(guó)產(chǎn)替代的加快及相關(guān)產(chǎn)能釋放,未來(lái)PEEK材料的成本和價(jià)格均有下降空間,這也將有助于擴(kuò)大其在各領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。”他說(shuō)。
如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈共贏?
對(duì)于高價(jià)問(wèn)題,中研股份高層在今年5月27日的業(yè)績(jī)會(huì)上曾坦言,長(zhǎng)期以來(lái),PEEK材料價(jià)格較高,很大程度上限制了下游應(yīng)用規(guī)模的拓展,是行業(yè)及公司面臨的共性問(wèn)題。若PEEK能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)成本的下降,從而帶動(dòng)售價(jià)的良性下降,相信將更有助于提高PEEK向各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的導(dǎo)入速度,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的共贏。
按中研普華測(cè)算,當(dāng)PEEK原料成本突破400元/公斤臨界點(diǎn),且國(guó)產(chǎn)設(shè)備良率提升至99%以上,PEEK有望進(jìn)入大眾化普及階段。
上述國(guó)內(nèi)某PEEK廠商相關(guān)人士認(rèn)為,長(zhǎng)期而言,PEEK的降本是趨勢(shì),但不同領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)品價(jià)格差異很大,醫(yī)療的產(chǎn)品就比工業(yè)級(jí)等領(lǐng)域要貴很多,前者仍主要由英美頭部廠商把持。
“我們主要通過(guò)工藝路線優(yōu)化,提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品一致性,降低單位成本;并與氟酮等關(guān)鍵原料供應(yīng)商建立長(zhǎng)期合作,或通過(guò)工藝改進(jìn)降低原料消耗,穩(wěn)定成本結(jié)構(gòu);加快應(yīng)用拓展和產(chǎn)能建設(shè),利用規(guī)模效應(yīng)攤薄固定成本等。”該P(yáng)EEK廠商相關(guān)人士談及降本增效舉措時(shí)對(duì)記者說(shuō)。
王鵬則提示,PEEK的優(yōu)異性能決定其成本下限,若通過(guò)降低性能實(shí)現(xiàn)降本,可能失去高端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
除了降本,業(yè)內(nèi)要面對(duì)的另一個(gè)問(wèn)題是品牌效應(yīng)。“目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)80%多的份額由歐美占據(jù)。雖然國(guó)內(nèi)廠商有一定成本優(yōu)勢(shì)。但在下游不少領(lǐng)域,客戶對(duì)每款PEEK產(chǎn)品的用量一般不會(huì)特別大,并且由于量小,客戶對(duì)價(jià)格不會(huì)很敏感,會(huì)傾向于選擇國(guó)外品牌。這就要求國(guó)內(nèi)廠商要重視品牌效應(yīng)?!鄙鲜鯬EEK廠商相關(guān)人士說(shuō)。
“面對(duì)下游客戶基于供應(yīng)鏈自主可控的需求,以及對(duì)本土化服務(wù)響應(yīng)速度的要求不斷提高,我們正積極加強(qiáng)品牌建設(shè)和技術(shù)服務(wù)能力?!蔽痔毓煞莘矫嫦蛴浾弑硎?。