【塑料黄金】化工高端材料特种材料里的金字塔
在前几天的文章里,分析人形机器人和低空经济对化工材料业务的影响,均提到一种特种工程塑料PEEK(聚醚醚酮)。今天我们就详细地介绍一下PEEK。
PEEK是一种特种工程塑料,因其性能非常的卓越被称之为 “塑料黄金”,在航空航天、医疗、半导体、人形机器人等多个高端领域都有非常大的应用市场潜力。
近年全球对高性能材料的需求量增长迅猛,国产化替代的速度也在增加,PEEK材料在市场上的关注程度非常高。
PEEK就性能来讲,可以说是特种工程塑料的“金字塔尖”,轻量化、耐高温、耐腐蚀、自润滑、高机械强度等性能非常的好。
可以在260℃工作环境长期使用,强度是铝合金的8倍,重量还要轻40%。用在无人机和机器人上,可以大大降低设备的重量,应用场景可以说是恰如其分。
特斯拉2023年12月发布的Optimus-Gen2人形机器人,其关键部位的材料就是PEEK。在不牺牲机器人整体性能的前提下,整体减重10公斤,行走速度提升了30%。
PEEK的生物相容性使其在医疗行业也有大量的应用场景,是人工关节、手术器械的首选之材,在CT检测中无伪影更使其在医疗领域独一无二不可替代。
凭借以上这些独特的性能优势,PEEK各种各样的高端应用场景中具有非常强大的优势,是替代传统金属材料最理想的选择。
全球仅4家千吨级以上企业(英国威格斯、比利时索尔维、德国赢创、中国中研股份),国内还有7家企业产能都是百吨级。四家千吨级生产企业在合成技术和生产工艺上具有深厚的积累,构成了PEEK生产的高技术壁垒。
这几年国内企业在PEEK行业的快速成长,打破了长期被海外巨头垄断的格局。
中研股份产能已经达到全球的8.07%,成为第四大生产商,2024年产能为1000吨,也是全球第二家(仅次于英国威格斯)掌握5000L大型反应釜技术的企业。
山东君昊、沃特股份等企业的新建装置2024年开车成功,PEEK的国产化率有望从30%提升到50%。
国产PEEK的售价大约为30-40万元/吨,比进口的同类产品要低20%-30%,大力增强了国产产品在国际市场的竞争优势。
机器人的轻量化是刚需,PEEK材料的轻量化特性使其成为机器人骨架的最佳选择。可以替代传统金属,PEEK可使骨架减重40%,大大的提升了机器人的灵活性和续航能力。
2027年全球人形机器人产量有望破百万台,PEEK的单机用量为10-15公斤,全球PEEK需求量大幅增加至1.5万吨。
飞行器对材料的强度/重量比要求更加苛刻,PEEK材料因性能好在电池支架、轴承等关键部件的渗透率已经达到了70%。其轻量化和高强度提高了飞行器的续航能力,也提高了在极端复杂环境下的安全性。
有行业预测显示,到2032年全球eVTOL市场规模或可达到357.9亿美元,PEEK材料的需求也将翻倍增长。
半导体行业的CMP保持环主流原料为PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)、PAI(聚酰亚胺)等,其中PEEK因其优秀的性能是升级替代的首选材料。
全球90%的CMP保持环被国外企业垄断,随着中研股份、新瀚新材等企业突破了DFBP(二氟二苯甲酮)技术,国产替代为期不远。2025年国产替代率有望突破30%,为国内半导体产业的原材料的自主可控提供大力支持。
PEEK的合成工艺属于超高温聚合反应,其生产难度非常高。其核心为5000L大型反应釜技术,目前只有威格斯和中研股份能够实现。国内其他企业需要加速研发,加大研发投入突破技术瓶颈,才能提升国内企业在全球市场的竞争力。
DFBP(二氟二苯甲酮)是生产PEEK的关键原材料,国内企业江苏新瀚、辽宁兴福、浙江中欣氟材三家的产能占全球50%。随着PEEK市场的大量增长,关键原料将成为制PEEK产业发展关键问题。。
工信部发布的《新材料产业发展指南》将PEEK列入重点攻关项目,首批次应用的保险补偿机制有效降低了企业的推广风险。政策支持为PEEK产业的发展提供了有力保障,必将加速了国产化替代的进程。
据普华有策的数据,2025年我国PEEK市场规模将达21.8亿元,2031年有望突破50亿元;全球市场则从70亿元增长至131亿元。
随着国内企业新增产能陆续的投入市场,2027年我国有望成为全球最大PEEK生产基地。
未来PEEK材料市场将持续保持高速增长,预计年复合增长率为14%以上,国产化替代进程的必将加速产业格局的重塑。
按照历史规律,只要是国产替代率达到80%以上,就有严重的产能过剩风险。只要国内产能占主导地位,市场价格必然会大跌。
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