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1、 1/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 人形機器人之人形機器人之新新材料行業深度:材料行業深度:結構拆解結構拆解、比較優勢比較優勢、市場空間、市場空間及相關公司深度梳理及相關公司深度梳理 人形機器人在設計和制造過程中使用了多種新材料,這些材料有助于實現輕量化、高強度、耐久性等目標。人形機器人中常用到的新材料包括:永磁材料及高性能釹鐵硼、碳纖維、PEEK、特種鋼材、各種合金材料等,這些材料的應用有助于提升人形機器人的性能、降低成本并推動其產業化進程。伴隨生成式 AI 的發展,人形機器人大規模商業化迎來重大突破,市場規模
2、有望快速發展,人形機器人量產在即;通過對人形機器人結構的拆解,我們了解到永磁材料、碳纖維、PEEK 和特種鋼材是人形機器人中用量較大的原材料,下面我們就對這些新材料分別進行梳理:分析這些新材料在人形機器人中的比較優勢、市場空間及國內競爭格局等情況,并對相關公司進行梳理,希望對于我們具體了解這些新材料有所幫助。目錄目錄 一、人形機器人發展空間概述.1 二、人形機器人結構拆解及新材料.4 三、永磁材料及高性能釹鐵硼.7 四、碳纖維和 PEEK.11 五、特種鋼材.20 六、新材料相關公司.25 七、參考研報.38 一、一、人形機器人發展空間人形機器人發展空間概述概述 1.人形機器人市場空間巨大人形
3、機器人市場空間巨大 人形機器人市場迎來突破。人形機器人市場迎來突破。Omdia 指出,人形機器人部分驅動力來自生成式 AI。在多個因素共同作用下,雙足擬人形態的人形機器人可以實現大規模商業化。Omdia 報告預計,2027 年全球人形機器人出貨量將超過 10000 臺,到 2030 年將達 38000 臺;2024-2030 年 CAGR 約為 83%。2/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 中國人形機器人市場規模有望快速發展。中國人形機器人市場規模有望快速發展。根據首屆中國人形機器人產業大會發布的人形機器人產業研究報告預測,2024 年中國人形
4、機器人市場規模將達到 27.6 億元;到 2035 年,市場規模更有望達3000 億元。3/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 中國智能機器人市場迅速增長。中國智能機器人市場迅速增長。根據弗若斯特沙利文數據,2023 年中國智能服務機器人的市場規模達660 億元,預計到 2028 年將達 1832 億元。同時 AI 技術的深度融合正加速推動該行業向更高的自動化和智能化水平轉型;通過提供全面解決方案,智能機器人企業不僅能更好地服務于客戶,還有望開拓出更多創新的應用場景。未來未來人形機器人將成為智能機器人的主要產品形態。人形機器人將成為智能機器人的主
5、要產品形態。人形機器人不僅擁有更加復雜的功能,能廣泛應用于各行各業,還將通過具身智能實現與物理世界的深度交互和自主學習。2.人形機器人發展不斷突破人形機器人發展不斷突破 人形機器人集人工智能、高端制造、新材料等先進技術來實現擬人化的功能,環境適應更通用、任務操人形機器人集人工智能、高端制造、新材料等先進技術來實現擬人化的功能,環境適應更通用、任務操作更多元。作更多元。從 1970 年日本建造出第一個擬人機器人 Wabot-1,再到特斯拉 Optimus 引發對人形機器人產業化、商業化的探索,人形機器人發展不斷突破、日益蓬勃。4/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|
6、研究報告研究報告 3.機器人時代即將到來,人形機器人量產在即機器人時代即將到來,人形機器人量產在即 隨著認知智能基礎模型和物理智能基礎模型的快速發展,機器人時代即將到來,人形機器人量產在即。隨著認知智能基礎模型和物理智能基礎模型的快速發展,機器人時代即將到來,人形機器人量產在即。根據前瞻網資訊,英偉達創始人黃仁勛預測,未來有三種機器人有望實現大規模生產,分別是汽車、無人機和人形機器人;并且產量最大的將是人形機器人,因為完全適應人類生存的世界為人形機器人的大規模生產提供了得天獨厚的條件。二、二、人形機器人人形機器人結構拆解及新材料結構拆解及新材料 1.人形機器人包含四大核心技術模塊人形機器人包含
7、四大核心技術模塊 人形機器人主要包含四大核心技術模塊:環境感知模塊、智能 AI 芯片模塊、運動控制模塊、操作系統模塊,其中前三大技術模塊與硬件有關。2.人人形機器人結構拆解形機器人結構拆解 5/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(1)Optimus 全身有全身有 72 個自由度,分布在各個身體部位個自由度,分布在各個身體部位 人形機器人的自由度需要執行結構達成,組成 Optimus 的 14 個旋轉執行器、14 個線性執行器、靈巧手的多個空心杯關節為其帶來了 72 個自由度,使其不同身體部位能夠前擺(Pitch)、扭轉(Yaw)、側擺(Roll)
8、運動,同時每只靈巧手的 22 個自由度讓其能夠執行更復雜的操作。(2)Optimus 具有獨特的執行器設計與分布具有獨特的執行器設計與分布 6/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (3)Optimus 成本拆分成本拆分 在 Optimus 整機的 BOM 中,FSD 芯片及套件、六維力矩傳感器、行星滾柱絲杠、諧波減速器、無框電機價值量位列前五,分別占整機價值的比重為 22.86%、16.73%、14.85%、8.54%、7.85%。3.新材料:新材料:永磁材料、特鋼、永磁材料、特鋼、PEEK 是人形機器人中用量較大的原材料是人形機器人中用量較大的
9、原材料 結合 Optimus 上應用的兩種不同的執行器重量和各零部件生產企業的產品信息,假設諧波減速器重量平均為 0.5kg、行星滾柱絲杠重量平均為 0.5kg、軸承平均重量為 0.06kg,得到人形機器人原材料單機用量測算。經測算,人形機器人單機原材料總價為 6219.5 元,占總成本的比重為 3.30%。7/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 對人形機器人產業的重要原材料進行市場空間敏感性分析,根據上頁對 Optimus 原材料單機用量的測算,得到各原材料的未來市場增量空間如下。經測算,永磁材料、碳纖維、PEEK 和特種鋼材是人形機器人中用量
10、較大的原材料,下面我們將分別進行詳細說明。三、三、永磁材料及永磁材料及高性能釹鐵硼高性能釹鐵硼 1.永磁材料是伺服系統電機的核心材料永磁材料是伺服系統電機的核心材料 伺服系統是人形機器人三大核心部件之一,永磁材料主要用于伺服系統電機。釹鐵硼永磁材料憑借其高內稟矯頑力和高磁能積的特點,成為人形機器人伺服電機中的優選材料,尤其是其在無框力矩電機和空心杯電機的應用。8/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 Tesla Optimus 關節模組采用無框力矩電機,靈巧手采用空心杯電機,均使用高性能釹鐵硼材料。2.高性能釹鐵硼比較優勢顯著,可用于人形機器人伺服
11、系統高性能釹鐵硼比較優勢顯著,可用于人形機器人伺服系統 釹鐵硼永磁號稱釹鐵硼永磁號稱“磁王磁王”,在工業化生產中比較優勢顯著。,在工業化生產中比較優勢顯著。釹鐵硼永磁是第三代永磁體,具有機械性能較好,能量密度高,有利于磁性組件的輕型化、薄型化、小型或超小型化的特點,是當前工業化生產中產量最高、應用最廣泛的稀土永磁材料。釹鐵硼永磁的出現不僅使電聲電機、儀器儀表、磁選磁化、醫療器械等設備向小型化、高頻化、高性能、低損耗、低噪聲方向發展,而且憑借節能環保的特點使其應用從傳統領域拓展到新能源汽車、風力發電、節能家電和航空航天等新興領域。9/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深
12、度|研究報告研究報告 高性能釹鐵硼指內稟矯頑力和最大磁能面積之和大于高性能釹鐵硼指內稟矯頑力和最大磁能面積之和大于 60 的燒結釹鐵硼永磁材料,被應用于高技術壁壘的燒結釹鐵硼永磁材料,被應用于高技術壁壘領域。領域。不同性能的釹鐵硼系列適用于不同領域,其中高性能釹鐵硼永磁材料指以速凝甩帶法制成、內稟矯頑力 Hcj(kOe)和最大磁能積(BH)max(MGOe)之和大于 60 的燒結釹鐵硼永磁材料,被應用于高技術壁壘領域的各種型號的電機、壓縮機、傳感器領域。根據弗若斯特蘇利文,下游消費結構中,風電/新能源汽車/節能電梯/節能變頻空調/工業機器人/傳統汽車分別占比達 19.8%/15.0%/14.6
13、%/14.0%/12.8%/12.8%;預計到 2025 年,新能源汽車將成為高性能釹鐵硼消費量最高的領域,占比達29.1%。中國高性能釹鐵硼產能占全球比例超中國高性能釹鐵硼產能占全球比例超 70%,海外生產廠商以日本為主。,海外生產廠商以日本為主。近年來,國內稀土永磁行業在政策扶持下不斷發展,技術水平已處于全球領先位置,頭部高性能釹鐵硼生產企業積極擴大生產。根據弗若斯特沙利文,2020 年國內高性能釹鐵硼磁材產量為 4.6 萬噸,全球產能占比 70%,預計到 2025 年,國內高性能釹鐵硼磁材產量將上升至 10.5 萬噸,全球產能占比 81%。海外方面,高性能釹鐵硼永磁材料主要生產企業以日本
14、為主,包括日立金屬株式會社、TDK 株式會社、信越化學工業株式會社等,其在工藝技術和專利方面具有先發優勢。人形機器人伺服系統的主要材料為高性能釹鐵硼,主要用于制造無框力矩電機和空心杯電機。人形機器人伺服系統的主要材料為高性能釹鐵硼,主要用于制造無框力矩電機和空心杯電機。人形機器人產業鏈包括上游原材料及核心零部件、中游機器人本體及系統集成商、下游中端應用市場。高性能釹鐵硼永磁材料憑借其高內稟矯頑力(kOe)和高磁能積(MGOe)的特點,用于人形機器人上游伺服系統,影響人行機器人關節的輸出特性。Tesla Optimus 關節模組采用無框力矩電機,靈巧手采用空心杯電機,均采用高性能釹鐵硼材料。10
15、/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.釹鐵硼釹鐵硼市場空間測算市場空間測算 據高盛預測,在技術得到革命性突破的理想情況下,人形機器人 2025-2035 年銷量 CAGR 可達 94%,2035 年市場規模將達 1540 億美元。人形機器人有望成為新能源汽車電動車后,釹鐵硼材料下游又一規模龐大且增長快速的應用需求領域。以 Tesla Optimus 為例,Tesla Optimus 有 40 個電機,包括 28 個無框電機和 12 個空心杯電機,其中手臂、手掌、腿部各 12 個電機,脖子與軀干各 2 個電機。假設單臺人形機器人需要使用成品釹鐵
16、硼 2-4kg,對應毛坯釹鐵硼約 2.8-5.7kg。根據相關預測,2025-2030 年全球制造類人形機器人需求量將由 5 萬臺增長至 600 萬臺,服務類人形機器人需求量將由 5 萬臺增長至 103 萬臺,預計 2030 年全球形機器人總需求量有望達到 703 萬臺。按 11/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 照單臺人形機器人使用釹鐵硼 3kg 測算,預計 2030 年人形機器人領域對氧化鐠釹的需求量將達到7200 噸。四、四、碳纖碳纖維維和和 PEEK 1.碳纖維和碳纖維和 PEEK 是機器人輕量化核心材料是機器人輕量化核心材料 人形機器
17、人的體重需要嚴格把控,若體重過重,則會加重伺服電機的扭矩負擔,難以滿足驅動機器人行動的要求。本體輕量化后的機器人可大幅提高運動的機動性和工作效率,進而改善操作速度和動作準確度,同時減輕運動慣性,提高了機器人的本質安全性。各機器人制造公司在滿足機器人高速度和高精度基礎性能要求的基礎上,通過運行輕量化技術減輕機器人的自重,不僅提升了機器人的綜合性能同時還降低了能耗,減少了環境污染。機器人輕量化結構材料需要滿足以下要求:(1)強度高)強度高 在工業生產中機器人結構材料必須保證一定的強度,否則將會增加安全事故的產生并影響機器人的使用壽命。(2)較大的彈性模量和彈性極限)較大的彈性模量和彈性極限 機器人
18、需要在服役過程中承受外力,因此需要具有抵抗彈性變形的能力,同時要盡可能的避免服役過程中的塑性變形,這是機器人精確控制的基礎。(3)較大的震動阻尼)較大的震動阻尼 因為機器人部件啟動,制動的過程中會由于自身慣性,造成局部受力,并產生局部的震動,為了精確定位,穩定傳動,需要材料本體吸收這部分的震動阻尼。(4)輕量化)輕量化 機器人材料的輕量化可以減少使用能耗,降低運動慣性從而降低部件受力,同時減少傳動部件的負擔。在特殊服役環境下,如航天領域,輕量化的結構能夠盡可能的為其他部件設計提供自重余量。2.碳纖維輕質高強,大大提高人形機器人安全性及效率碳纖維輕質高強,大大提高人形機器人安全性及效率 12/3
19、9 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 先進復合材料性能優于金屬。與鋁合金等傳統金屬材料相比,碳纖維等現代復合材料為生產重量更輕、強度更高的機器人結構部件提供了高性能解決方案。碳纖維的輕質與其伴隨的強度相匹配,因此改進的碳纖維的輕質與其伴隨的強度相匹配,因此改進的復合材料對人形機器人的未來發展至關重要。復合材料對人形機器人的未來發展至關重要。碳纖維在人形機器人中的應用主要在于機械臂。國內市場中的機械手臂多數采用鋼、鐵、鋁合金等金屬材料制造。這種金屬材料制作成的機械手臂存在速度慢、能耗大、易變形磨損等缺點,并且這些金屬材料的成型條件復雜,成型難度大,且抗
20、震性及抗氧化性不佳。采用碳纖維增強材料制作的機械手臂,其采用碳纖維增強材料制作的機械手臂,其優勢體現在:優勢體現在:1)自重輕、能耗低,生產效率高,碳纖維復合材料密度僅為鋼材的 1/3,較鋁合金輕 30%。2)強度大、承載多,碳纖維復合材料不論是比強度、比模量,還是抗拉強度,均比鋼更強,比強度甚至是鋼鐵材料的 43 倍。3)蠕變小、精度高,碳纖維復合材料熱膨脹系數極低、蠕變小,能夠適應溫差較大的工作環境。4)碳纖維復合材料具有良好的耐疲勞性、耐磨損,降低維護或更新的頻率。仿生骨骼領域碳纖維應用是近幾年的研究熱點。碳纖維機械手臂開發階段需要經歷技術研發、小試、中試、產業化等階段,其中包括產品的工
21、藝優化、安全檢測、質量檢測、報廢產品處理等。碳纖維的質量輕、比強度(強度密度比)和比模量(模量密度比)高,制作相同強度的機械手臂,選用碳纖維復合材料(CFRP)可以做得很輕。由于碳纖維復合材料所具有的這些優異的性質,其在機器人工業領域方面是近幾年的研究熱點:1)為了兼顧輕量化和安全性,2012 年美國仿生控股有限公司(Ekso Bionic)推出的康健型的下肢外骨骼系統 Ekso 的關鍵部位采用了大量的鋁合金、鈦合金和碳纖維的復合材料。2)日本松下電器產業株式會社(Panasonic)在 2015 年 9 月推出的質量僅為 6kg 的可穿戴式機器人“Assis tSuite”,其零部件主要采用
22、了碳纖維復合材料,機器人用于輔助重物裝卸作業。13/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3)北京郵電大學研制的一款新型機器人碳纖維臂桿,采用碳纖維降低了機器人手臂的自重,從而減少了震動、運動慣性、降低了能耗,同時實現了機器人手臂更加平穩的移動。4)無錫威盛新材料提供的相關產品數據證明,使用碳纖維復合材料制作的機械臂,能夠有著比起傳統鋼鐵材料和鋁合金更加均勻的載荷分布,整體質量比鋁合金材質減輕了 30%,比鋼鐵材質輕了 70%,臂架重心因此而降低了 10%,振動減少了 40%,精準度由 0.03mm 提升到 0.01mm,安全穩定性和工作效率都得到
23、了有效提升。除此之外目前已發布的機器人機械臂,如德國宇航中心第三代輕型機械臂(LWR)、Kinova 的 7 自由度 JACO 機械臂、挪恩復材、江蘇博實等公司產品均利用碳纖維材料幫助機械臂達輕量化效果。3.特斯拉最新一代機器人采用特斯拉最新一代機器人采用 PEEK 減重的同時,性能進一步提升減重的同時,性能進一步提升(1)聚醚醚酮(聚醚醚酮(PEEK)以其優異的性能在中高端領域逐)以其優異的性能在中高端領域逐步替換金屬材料步替換金屬材料 聚醚醚酮(PEEK)是一種具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、自潤滑等優異性能的特種工程塑料,適用于人形機器人、新能源汽車、醫療器械等對輕量化要求較高的領域。2023
24、 年 12 月 12 日,特斯拉最新一代機器人 Optimus-Gen2 的升級引起廣泛關注。該產品成功應用“樹脂之王”PEEK 材料,使機器人的重量減輕 10kg,行走速度提升 30%,其他性能進一步加強。14/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 PEEK 與其他塑料相比,具備較強性能優勢。與其他塑料相比,具備較強性能優勢。相較于主要工程塑料、特種工程塑料,PEEK 性能全面,在剛性方面優于絕大多數特種工程塑料的同時,也兼具韌性,展現了全面的機械性能,此外在耐熱、耐磨、耐腐蝕等方面均表現優異。因此,PEEK 是公認的全球性能最好的熱塑性材料之一
25、。在在“以塑代鋼以塑代鋼”、“輕量化輕量化”的大背景下,的大背景下,PEEK 以其優異的性能在中高端領域逐步替換金屬材料的使用。以其優異的性能在中高端領域逐步替換金屬材料的使用。PEEK 作為一種高分子新材料,其主要用于替代金屬材料,PEEK 比強度大,在滿足強度要求的前提下,可以大幅度減小材料本身的自重,成為實現“輕量化”的解決方案。此外 PEEK 在絕緣性、耐化學性方面 15/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 均優于普通金屬。因此 PEEK 材料逐漸取代金屬材料和工程塑料,提高人形機器人耐用性和性能的趨勢明顯。(2)PEEK 行業整體呈現供
26、大于求,國產替代趨勢明顯行業整體呈現供大于求,國產替代趨勢明顯 PEEK 屬于合成樹脂制造行業,制備工藝較為復雜。行業上游是化學原料和化學纖維制造行業,下游應用于交通運輸、航空航天、電子信息、能源及工業、醫療健康等行業。以中研股份工藝路線為例,其采用的是親核取代路線,即氟酮和對苯二酚在堿金屬鹽存在的條件下,以二苯砜為溶劑,在 280-340條件下進行縮聚反應,然后再通過丙酮和水去除殘留的溶劑和鹽,經過干燥工藝獲得高分子量的 PEEK樹脂,然后根據產品性能需要,將玻纖、碳纖、聚四氟乙烯、石墨等加入到擠出機中與粗粉共同進行擠出,得到復合增強類樹脂顆粒。16/39 2024 年年 12 月月 30
27、日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 原材料成本占比較高。2022 年中研股份 PEEK 材料生產成本中原材料/制造費用/人工/能源動力及運輸費占比 75%/11%/8%/6%,原材料主要包括氟酮、對苯二酚、二苯砜、碳酸鈉等。其中氟酮是合成PEEK 最關鍵的原材料,其純度、品質將直接影響 PEEK 的產品質量。材料成本主要來自氟酮,每生產1 噸 PEEK 需要消耗約 0.7-0.8 噸氟酮單體。(3)PEEK 市場空間測算市場空間測算 除去疫情影響,全球 PEEK 需求增速總體呈現穩步上漲。根據弗若斯特沙利文披露的數據,全球 PEEK市場規模由 2018 年的 36 億人民幣到 2022
28、 年增長至 49 億人民幣,期間年復合增長率 8.01%;由于2020 年海外地區受到 COVID-19 疫情的嚴重影響,制造業對聚醚醚酮(PEEK)的總體需求量減少,導致 PEEK 市場規模出現下降趨勢。全球全球 PEEK 市場規模在市場規模在 2027 年將預計增至年將預計增至 84 億元,期間年復合億元,期間年復合增長率為增長率為 11.38%。中國 PEEK 市場規模增速將大于全球。根據弗若斯特沙利文披露的數據,中國市場 PEEK 市場規模由2018 年的 8 億人民幣增至 2022 年的 15 億人民幣,復合增長率達到了 17.01%。預計到 2027 年,中國本土新能源、半導體和醫
29、療等高端制造業的產能將得到進一步釋放,市場規模將由 15 億元提升至 28 億元,年復合增長率約 13.3%。17/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 歐洲是最大消費區域,下游應用以交通運輸、工業及電子為主。歐洲是最大消費區域,下游應用以交通運輸、工業及電子為主。根據聚醚醚酮市場分析及發展趨勢論文披露的信息,全球 PEEK 消費區域主要集中在歐洲、美洲和亞太地區,其中歐洲是 PEEK 的最大市場,占比 37%(2022 年預測數據),其相關產業發展相對成熟,全球 PEEK 的下游領域中交通運輸/工業/電子信息領域的消費量占比為 40%/25%/2
30、4%,合計 90%。2022 年,全球 PEEK 消費量預計達到7556 噸,不考慮價格變化的情況下,以年復合增長率 11.38%測算,2027 年需求有望達到 12952 噸。我國 2022 年 PEEK 市場消費量約為 2334 噸,不考慮價格變化的情況下,以年復合增長率 13.30%測算,2027 年需求有望達到 4358 噸。(4)PEEK 市場競爭格局市場競爭格局 全球來看,全球來看,PEEK 主要為國外三家企業供給。主要為國外三家企業供給。據中國化信咨詢的數據,2022 年全球 PEEK 總產能約1.6 萬噸/年,前 3 大生產企業合計占據全球產能的 80%。威格斯是全球最大的 P
31、EEK 生產商,產能8650 噸/年,占全球總產能的 50%以上;其次是索爾維和贏創,產能分別為 2500 噸/年和 1800 噸/年。威格斯和贏創在中國大陸均有生產基地。其中,威格斯與營口興福的合資企業盤錦偉英興于 2022 年 9 18/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 月建成了 1500 噸/年產能;吉大贏創在 2022 年 8 月完成股權變更后已由贏創 100%控股,但產品基本出口至歐美地區。國內企業產能擴展迅速。2022 年,中國共有 8 家 PEEK 生產企業,總產能和產量分別為 6050 噸/年和2380 噸,同比增長 70.4%
32、和 11.9%。中國本土 PEEK 代表企業是中研股份和浙江鵬孚隆。其中,中研股份的工藝技術水平在國內處于領先地位,能夠提供各種級別的產品。未來 5 年,全球 PEEK 新建項目主要集中在中國。2023 年中國投產的 PEEK 項目為沃特股份 2000 噸/年 PAEK(包括 900 噸 PEEK,100 噸 PEKK)項目,中國 PEEK 產能有望增至 6950 噸/年。19/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國產國產 PEEK 產品質量不斷提升,逐步縮小了與國外產品的差距,并且價格具有很強的競爭力。產品質量不斷提升,逐步縮小了與國外產品的差
33、距,并且價格具有很強的競爭力。根據英國威格斯年報,PEEK 在工業和醫療領域的定價差距巨大。威格斯工業級 PEEK 的售價約為 55 萬元/噸,醫療級 PEEK 大約為 245 萬元/噸。根據中國化信咨詢披露的信息,在國際市場上,標準級 PEEK 售價一般為 80-100 萬元/噸,而國產產品平均售價在 50 萬元/噸以內。國內企業在原料和設備方面立足于國內的同時不斷提高產能,取得了成本優勢,使國產 PEEK 的市場售價顯著低于國際市場價格。4.碳纖維增強碳纖維增強 PEEK 復合材料是國內未來發展方向復合材料是國內未來發展方向 碳纖維增強聚醚醚酮(碳纖維增強聚醚醚酮(PEEK)高性能熱塑性復
34、合材料是未來人形機器人的核心材料。)高性能熱塑性復合材料是未來人形機器人的核心材料。碳纖維增強PEEK 復合材料(CF/PEEK),指碳纖維以粉末、顆粒、連續纖維(長纖維)或者織物形式增強 PEEK樹脂基的復合材料。與傳統鋁合金和不銹鋼相比,鋁合金的密度為 2.8g/cm3,不銹鋼的密度為7.3g/cm3,連續 CF/PEEK 復合材料的密度為 1.5-1.6g/cm3,具有重量輕,強度高的優勢。與傳統的碳纖維粉末改性材料相比,碳纖維的高強度、高模量特性賦予了 CF-PEEK 復合材料高強度、高彈性模量和抗變形特性。機械強度提高至少 3 倍,模量也提高至少 3 倍,具有更好的尺寸穩定性和抗變形
35、性。CF/PEEK 生產技術亟待突破。生產技術亟待突破。目前 CF/PEEK 生產技術由日本東麗、英國威格斯等少數公司掌握,主要應用于航空航天等尖端領域。國內 CF/PEEK 的研發集中在高校、科研院所和極少數企業之中。國外核心制造技術及相關裝備都被嚴格保密,對中國實施嚴苛的封鎖政策。國內大多數 CF/PEEK 產品,如預浸帶、預浸板多依靠進口,數量無法滿足需求、應用成本較高,極大限制了國內市場對此類產品的大范圍應用。目前國內多家 PEEK 企業正加大投入進行 CF/PEEK 研發工作。20/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5.人形機器人量產
36、將較大拉動人形機器人量產將較大拉動 PEEK 需求,對碳纖維影響不大需求,對碳纖維影響不大 人形機器人的量產較大拉動人形機器人的量產較大拉動 PEEK 行業需求。行業需求。PEEK 和碳纖維材料在人形機器人中的應用范圍主要為機械臂,特斯拉第二代機器人手臂使用的是連續碳纖維復合材料單項帶,其中單向增強碳纖維與 PEEK的比例約為 55%比 45%,若兩個機械臂的重量約為 10kg,50%使用 CF/PEEK 復材,估算碳纖維與PEEK 用量為 5.5kg 與 4.5kg。按照上文三種方式估計人形機器人的數量,對應碳纖維及 PEEK 用量如下表所示。以 2022 年碳纖維及 PEEK 行業對比來看
37、,人形機器人的量產對于 PEEK 行業需求彈性拉動較大。五、五、特種鋼材特種鋼材 21/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1.特殊鋼是具有特殊性能和用途的鋼鐵產品特殊鋼是具有特殊性能和用途的鋼鐵產品 絲杠是人形機器人中的重要部件,其上游原材料主要包括鋼材。國內標準行星滾柱絲杠通常采用馬氏體不銹鋼,能夠滿足一般強度、硬度和耐磨性要求,但在高硬度和抗腐蝕性方面仍有不足。相比之下,國外采用的合金調質鋼具備更好的疲勞極限和抗多次沖擊能力,成為高端市場的技術壁壘。特殊鋼,是與普鋼相對的概念,專指由于成分、結構、生產工藝特殊而具有特殊物理、化學性能或者特殊
38、用途的鋼鐵產品。特殊鋼產品種類豐富,按用途分為工具鋼、結構鋼與特殊用途鋼三大類。特種鋼是指由于成分、結構、生產工藝特殊而具有特殊物理、化學性能或者特殊用途的鋼鐵產品。特殊鋼產品種類豐富,按用途分為工具鋼、結構鋼與特殊用途鋼三大類。在人形機器人中,特種鋼材被廣泛在人形機器人中,特種鋼材被廣泛應用于各種結構件和執行器中,確保機器人在復雜環境下的穩定性和耐用性。應用于各種結構件和執行器中,確保機器人在復雜環境下的穩定性和耐用性。2.制造工藝是特鋼產業的核心競爭力制造工藝是特鋼產業的核心競爭力 特鋼產業鏈上游包括鐵礦石、合金等原材料制造以及廢鋼回收再利用環節;中游是指特鋼制造,包括結構鋼、工具鋼以及其
39、他特殊鋼的生產制造;產業鏈下游應用包括汽車、工程機械、航空航天等主要工業制造領域。22/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.特種鋼材市場空間特種鋼材市場空間(1)全球特鋼行業市場增速趨緩全球特鋼行業市場增速趨緩 全球特鋼行業市場增速趨緩。據華經情報網報道,2021 年全球特鋼行業市場規模為 4201.5 億美元,同比增長 2.24%;2017-2021 年 CAGR 為 3.94%,市場增速放緩。特鋼市場規模與國家發達水平、工業化程度、技術進步水平和高端工業產品的出口量密切相關。根據智研咨詢,全球特鋼產區主要分布在亞洲、歐洲和北美等地區,而特
40、鋼消費量主要集中在工業化程度高和經濟比較發達的國家和地區;其中,中國、日本、韓國、歐盟是全球特鋼產量和消費量較大的地區。(2)中國特鋼產量整體穩定,行業市場集中度不高中國特鋼產量整體穩定,行業市場集中度不高 中國特鋼產量整體穩定,以中低端產品為主。據 Wind,2023 年中國重點企業優特鋼產量為 10353.5 萬噸,但思瀚產業研究院預計多集中在中低端產品(占比 60%-70%),不少高端特鋼產品仍依賴進口。我國特鋼行業市場集中度不高。據 Wind,按產量計,2023 年中國優特鋼行業主要上市企業合計占比為30.7%,其中中信特鋼、太鋼不銹和南鋼股份排名前三,市場份額占比分別為 19.18%
41、、5.07%、2.50%。23/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (3)特鋼產品產量仍有上升空間特鋼產品產量仍有上升空間 特鋼多應用于下游高端領域。據智研咨詢,特鋼下游需求包括汽車、機械制造、發電、石油化工等領域,占比分別為 43%、18%、6%、5%。中國特鋼產品產量仍有上升空間。據 Wind 和國家統計局,2023 年中國優特鋼產量占全部鋼材產量的比例為 7.6%,相較于瑞典、日本、德國和美國等制造業發達國家的特鋼產量占比(發達國家通常在 20%以上,瑞典達 70%以上),仍存在較大差距,特鋼行業未來發展潛力巨大。(4)2023 年中國軸承
42、鋼產量僅占優特鋼總量年中國軸承鋼產量僅占優特鋼總量 4%中國軸承鋼產量整體呈增長態勢,但整體產量占比偏低,未來仍有增長空間。在行業下游汽車、機床、機械等領域快速發展的帶動下,我國軸承鋼需求和產量呈現增長態勢。據 Wind,2023 年我國軸承鋼產量為 418 萬噸,同比增長 5.2%,但整體產量占比仍偏低,僅占當年優特鋼總量的 4%。根據東莞市品尚金屬材料有限公司,截至 2024 年 3 月,全球軸承鋼 80%左右的產品都是 GCr15 軸承鋼。我國軸承鋼行業集中度較高。根據鋼聯數據,從產量方面統計,2024 年 1-9 月中國軸承鋼行業產量較大的生產企業分別是中信特鋼、巨能特鋼、濟源鋼鐵,產
43、量占比分別為 44%、11%、10%,三家合計占比為 65%。24/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4.人形機器人拉動大量特鋼需求人形機器人拉動大量特鋼需求 人形機器人使用的高質量特鋼產品主要包括人形機器人使用的高質量特鋼產品主要包括 50CrMo4 合金鋼、合金鋼、40Cr 合金鋼和合金鋼和 GCr15 軸承鋼。軸承鋼。50CrMo4 是一種高強度合金結構鋼,具有高強度、高硬度和良好的耐磨性;40Cr 是一種優質碳素結構鋼,它具有較好的淬透性、回火穩定性和抗腐蝕能力;GCr15 是具有高耐磨性、高強度和良好的耐腐蝕性的軸承鋼。人形機器人將帶
44、來未來大量特鋼需求。人形機器人將帶來未來大量特鋼需求。根據相關測算,一臺人形機器人上 50CrMo4 合金鋼、GCr15 軸承鋼和 40Cr 合金鋼的用量分別為 7.7kg、4.9kg、1.4kg,在遠期 1000 萬臺的銷量下,將分別拉動的市場規模為 11.94 億元、2.2 億元、0.78 億元。5.鉻是在人形機器人中具有重要應用的元素鉻是在人形機器人中具有重要應用的元素 鉻是在人形機器人中具有重要應用的元素:由于金屬鉻具有高硬度、高熔點、耐腐蝕等特點,在應用中具有耐高溫、耐磨、耐酸堿腐蝕等優點,與人形機器人對材料的需求契合,在機器人材料里應用廣泛。1)在碳鋼的基礎上添加鉻能增加鋼的淬透性
45、并有二次硬化的作用,可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不致脆化。含鉻特鋼用于行星滾柱絲杠、諧波減速器中,使這些部件的強度、耐磨性等性質得到整體增強。2)氮化鉻硬質合金涂層具有高硬度、高耐磨性和良好的化學穩定性。通過納米鍍膜的加工方式在機器人關節表面附上氮化鉻涂層,可使機器人關節進一步提高表面硬度和耐磨性,延長使用壽命,改善表面光潔度和摩擦性能,提高運動精度和穩定性。此外,人形機器人外殼也可使用含鉻涂層,以提高表面亮度和硬度。25/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 六、新材料六、新材料相關公司相關公司 1.金力永金力永磁磁 公司專注高性能釹鐵硼磁材。金力
46、永磁是集研發、生產和銷售高性能釹鐵硼永磁材料、磁組件于一體的高新技術企業,是新能源和節能環保領域高性能稀土永磁材料的領先供應商。公司成立于 2008 年,2018 年在深交所上市,2020 年與特斯拉簽署零部件采購協議,為特斯拉供應新能源汽車磁鋼,2021年發行 H 股獲證監會批復,同年包頭一期工程竣工投產。公司產品被廣泛應用于新能源汽車及汽車零部件、節能變頻空調、風力發電、3C、機器人及工業伺服電機、節能電梯、軌道交通等領域,并與各領域國內外龍頭企業建立了長期穩定的合作關系。26/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司生產所需要的原材料主要包
47、括鐠釹、鏑、鋱等稀土金屬,鈷、鎵、硼鐵、純鐵等其他金屬,以及其他輔助材料。其中主營成本構成中約 80%為直接材料,而根據公司招股說明書,稀土原材料占年度采購總額的 75%-90%,故稀土價格波動將顯著影響公司盈利能力。根據公告,公司所有的稀土采購來自于國內供應商,其中中重稀土主要采購江西及周邊地區供應商,輕稀土主要采購自內蒙古及四川的供應商,基本與我國稀土資源的地理分布一致。此外,公司在贛州及包頭的基地使得公司享有區位成本優勢、方便交付及具有穩定可靠的稀土材料供應。公司與主要的稀土供應商建立了長期的合作關系,并通過股權關系綁定中國稀土集團。公司與中國南方稀土、中國北方稀土等主要稀土供應商建立牢
48、固的戰略合作關系,以確保稀土的長期穩定供應。2018-2022 年,公司前五大供應商采購額平均占比為 70%。公司一般按年度簽訂采購協議,約定每月稀土采購量范圍,價格則視具體采購訂單及合同、參照第三方價格協商確定。高性能釹鐵硼永磁體的生產技術門檻較高,公司已掌握晶界滲透技術在內的六大核心技術及專利。生產應用于節能變頻空調及新能源汽車及汽車零部件的高性能釹鐵硼永磁材料需要使用公司的專有晶界滲透技術,能夠在保持釹鐵硼永磁材料高性能的同時減少中重稀土的使用,并開發高檔產品。公司已掌握以晶界滲透技術為核心的自主核心技術及專利六項體系,包括晶界滲透技術、配方體系、晶粒細化技術、一次成型技術、生產工藝自動
49、化技術以及耐高溫耐高腐蝕性新型涂層技術。27/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.寧波韻升寧波韻升 寧波韻升成立于 1994 年,創立之初主要從事八音琴系列產品的生產和經營,自 1996 年起,公司正式開始涉足釹鐵硼永磁材料行業,于 2000 年在上海證券交易所掛牌上市。八音琴起家,快速切入釹鐵硼行業,成為 A 股第二家上市磁材公司。自成立以來,公司逐漸將業務重心轉移到釹鐵硼業務中去。公司于 1997 年先后通過收購深圳金星磁材、深圳京東磁材和包頭 202 廠磁體分廠在內的 6 家企業快速擴張釹鐵硼業務;2000 年公司在 A 股上市后成為繼
50、行業老大哥中科三環之后A 股市場第二家上市的磁材公司,同年收購寧波發動機廠;2001 年公司于包頭投資建設的中、高檔釹鐵硼業務正式投產;2010 年公司剝離發家業務八音琴,聚焦釹鐵硼永磁材料及電機兩大業務,并于年底收購老牌電機廠商日興電機;2013 年至 2020 年為避免與下游客戶競爭,逐漸剝離傳統電機業務;2021年公司轉讓北京盛磁科技 70%股權;2022 年 2 月非公開發行股票用于包頭 1.5 萬新磁材產能建設;同年 8 月與中礦資源設合資公司共同開發非洲稀土資源,并于同年獲得贊比亞孔布瓦稀土礦探礦權。28/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研
51、究報告 公司重點布局新能源汽車應用、消費電子和工業及其他應用三大市場,現有高性能釹鐵硼坯料產能公司重點布局新能源汽車應用、消費電子和工業及其他應用三大市場,現有高性能釹鐵硼坯料產能 2.1萬噸,遠期釹鐵硼產能規劃高達萬噸,遠期釹鐵硼產能規劃高達 3.6 萬噸。萬噸。公司是國內較早上市的磁材企業之一,主要產品為釹鐵硼,具備節能環保的特性,對于促進我國節能、低碳產業經濟的發展具有關鍵支撐作用。公司當前主要聚焦于聚焦新能源汽車應用、消費電子和工業及其他應用三大市場,在新能源汽車領域,公司產品應用覆蓋了主要的國內新能源汽車品牌,與各大主驅系統制造商建立了緊密的戰略合作關系,配套用于多款新能源暢銷車型;
52、在消費電子領域是多家國際聲學巨頭和 HDD 硬盤產業鏈上的主要磁材供應商;在工業應用領域,公司生產的高性能釹鐵硼磁材已應用于伺服電機、直線電機、電梯曳引機、變頻空調、風力發電機等領域,與相關領域的頭部企業建立了良好的合作關系。公司已形成了年產 21000 噸高性能釹鐵硼的生產能力,包頭 15000 噸高性能稀土永磁材料智能制造項目正按計劃實施,遠期規劃產能高達 3.6 萬噸。國內高性能釹鐵硼產能主要集中在幾家上市公司中,到 2025 年合計擁有產能 23.75 萬噸。目前釹鐵硼永磁材料行業競爭格局分化明顯,由于低端釹鐵硼進入門檻低,導致行業產能分散,產能較低的中小型企業為生產主力軍,但目前該領
53、域因綜合競爭力較弱將逐步退出市場,具備高性能釹鐵硼永磁材料生產能力的企業逐步在國內市場占據主導地位,并且開始從海外生產商手中搶占高性能釹鐵硼永磁材料市場份額。目前國內目前國內高性能釹鐵硼產能主要集中在金力永磁、中科三環、英洛華、正海磁材、寧波韻升、大高性能釹鐵硼產能主要集中在金力永磁、中科三環、英洛華、正海磁材、寧波韻升、大地熊和安泰科技等公司中。地熊和安泰科技等公司中。29/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司釹鐵硼產品性能指標位于行業第一梯隊。公司釹鐵硼產品性能指標位于行業第一梯隊。近年來風力發電、新能源汽車等方面的對永磁材料的需求量激增
54、,這對釹鐵硼永磁材料的矯頑力和溫度穩定性提出了更高的要求。在以晶界滲透技術為核心的六大自主核心技術體系支持下,公司高性能釹鐵硼永磁材料具有高磁通一致性、高耐腐蝕性、高使用壽命、保證磁性能條件下降低重稀土含量和同等矯頑力條件下高溫不可逆損失小的特點,在行業內具有較強的競爭力。燒結釹鐵硼永磁材料的最重要性能指標為磁性能,包括剩磁、內稟矯頑力和最大磁能積,公司生產的燒結釹鐵硼永磁體內兩項鼠標數值之和最高可達到 78,屬于超高磁性能燒結釹鐵硼,位于行業第一梯隊;最高工作溫度為 240,位于全行業領先水平。30/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.光威
55、復材光威復材 魚竿廠起家,久久為功蛻變為我國碳纖維領域龍頭。公司成立于 1992 年,前身為威海市碳素魚竿廠。早在 2002 年便開始投身碳纖維產業研發和生產事業,在碳纖維領域深耕超 20 年,并于 2005 年成為國內第一家實現 T300 級別碳纖維工程化的企業。而后十年間不斷實現技術突破,完善產業鏈布局。2017年在創業板上市,成為國內碳纖維第一家上市公司。2021 年公司實行“621”發展戰略,即布局碳纖維、通用新材料(預浸料)、能源新材料(碳梁等拉擠產品)、航空先進復合材料、航天先進復合材料、精密裝備(碳纖維生產設備及工裝模具)6 個業務板塊,持續鞏固其在碳纖維行業的領先地位。公司全產
56、業鏈布局,子公司分工明確。目前公司業務涵蓋六大板塊:拓展纖維負責上游碳纖維與織物業務,一部分直接向軍品與民品市場銷售,一部分內部自給;通用新材料提供具有不同品質和性能要求的預浸料產品,滿足不同應用領域個性化需求;能源新材料公司聚焦碳梁等產品,偏重風電領域;復材科技負責無人機殼體等復合材料與制品的研制;光晟科技業務集中于發動機纏繞殼體等復合材料與制品;精密機械在碳纖維及復材生產設備領域具備技術優勢。31/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 當前公司主要業績貢獻來源于碳纖維及織物業務,定型纖維基本穩定,T800H 有望成為新的增長極。從營收結構來看,
57、碳纖維(含織物)業務為公司第一大業務,2023 年碳纖維(含織物)業務營收達到總營收的 66.2%。對其碳纖維業務進行拆分,T300 定型纖維收入為 8.52 億元,占比為 51.1%。T800H 32/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 收入為 2.87 億元,占比為 17.2%。T800H 應用于飛機的主承力結構件,廣泛應用于無人機、新型戰機等,有望成為公司新的增長極。光威研發實力、投入等更占優,多型號布局與全產業鏈加持下,光威業績穩定性更強。軍品碳纖維行業格局較為集中,行業玩家主要為光威復材和中簡科技。從研發投入,研發人員數量、學歷配置等方
58、面來看,光威研發實力更強,型號攻關和承接能力亦更強。光威復材全產業鏈布局,中簡科技主要以碳纖維為主,2023 年中簡科技最大單一客戶占比 88%;光威復材最大單一客戶占比 49%,光威復材下游客戶更加多元化,業績穩定性更強。光威復材研發梯隊體系健全橫縱拓展,為未來業績可持續增長提供充足動力。光威復材研發梯隊體系健全持續橫縱拓展,縱向來看,沿著碳纖維-預浸料-復材結構件持續深化,同時碳纖維牌號體系方面,在T300 基礎上,逐步向 T700、T800、T1100 實現研發突破逐步產業化落地,技術優勢持續卡位。橫向來看,除了軍用航空用碳纖維,公司逐步向發動機、航天、民用航空拓展,帶來中長期業績彈性。
59、4.中研股份中研股份 33/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 開拓我國開拓我國 PEEK 產業先河,躋身國際領先行列。產業先河,躋身國際領先行列。吉林省中研高分子材料股份有限公司(以下簡稱“中研股份”或“公司”)前身為吉林省中研高性能工程塑料有限公司,成立于 2006 年 12 月 22 日,于 2015 年正式登錄新三板,后于 2023 年在上交所科創板上市。公司自成立以來即以“技術創新、產業報國”為己任,專注于聚醚醚酮材料(PEEK)的自主研發創新、生產銷售工作。如今,公司已打破 PEEK 行業由國際巨頭壟斷的局面,率先在國內實現 PEEK
60、 系列產品的產業化,成為繼英國威格斯、比利時索爾維和德國贏創之后全球第 4 家 PEEK 年產能達到千噸級的企業,同時也是繼英國威格斯后全球第 2 家能夠使用 5000L 反應釜進行 PEEK 聚合的企業,持續在國內市場實現 PEEK 產品的進口替代。PEEK 產能全國第一,布局更具附加值的后端產能。公司為國內 PEEK 產能、產量最大的企業,現已形成了純樹脂粗粉、純樹脂細粉、純樹脂顆粒、復合增強顆粒等不同表觀形態的多個規格牌號產品體系。公司純樹脂粗粉是純樹脂細粉、純樹脂顆粒、復合增強顆粒的上游基礎材料,目前公司共有前端的純樹脂粗粉產能 1000 噸/年;后端的純樹脂細粉產能 300 噸/年、
61、純樹脂顆粒產能 700 噸/年、復合增強顆粒產能 350 噸/年。公司募投項目將重點在已有純樹脂粗粉產能的基礎上,新增板材、棒材、片材等PEEK 制品產能,并與東華大學合作開發連續碳纖維復合樹脂,提高后端和制品端產能,提高產品附加值。34/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 極高壁壘,一超多強,寡頭競爭。極高壁壘,一超多強,寡頭競爭。PEEK 材料不論從生產還是加工環節都具有極高的技術、資金壁壘,盡管 PEEK 材料問世已超過四十年,但全球范圍內掌握大規模工業化生產能力的企業仍然很少,長期以來全球 PEEK 市場始終保持“一超多強”的壟斷競爭格局
62、。英國威格斯(VICTREX)是全球 PEEK 市場的領導者,產能超過 7000 噸/年,占據全球約 55%的市場份額。比利時索爾維公司在 2005 年收購了印度 Gharda 化學公司的聚合物分部后,擁有了 PEEK 材料的生產能力,占據全球約 11%的市場份額。德國贏創僅次于威格斯和索爾維,是全球第三大 PEEK 生產商,占據全球約 10%的市場份額。2016 開始,國內公司逐漸開始打破國外公司在 PEEK 領域的壟斷,目前我國 PEEK 產能主要集中在中研股份、浙江鵬孚隆等公司,其中中研股份 PEEK 產能達 1000 噸/年,占據全球約 8%的市場份額。由于近幾年PEEK 行業市場需求
63、量呈增長趨勢,行業景氣度較高,眾多企業投入資金擴大 PEEK 產能,國內在建產能主要集中在浙江鵬孚隆、山東君昊、盤錦偉英興、聚科高新材料、沃特股份等公司,合計在建產能超過 6000 噸。35/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司公司具備具備 PEEK 全流程國產化自主生產能力。全流程國產化自主生產能力。PEEK 的合成反應在帶有攪拌器的反應釜內進行,公司所采用的工藝路線為親核取代,將原料(氟酮、對苯二酚)、溶劑(二苯砜)、催化劑(碳酸鈉)根據一定比例調配后,在 280-340條件下進行縮聚反應,再通過丙酮和水去除殘留的溶劑和鹽,經過干燥工藝獲
64、得高分子量的 PEEK 樹脂。而 PEEK 復合材料工藝是根據產品性能需要,將 PEEK 中混合一定量的碳纖維、石墨、玻纖或聚四氟乙烯,并加入到擠出機中與 PEEK 粗粉共同擠出,以得到更具耐高溫、耐磨等性能的產品。公司目前已經形成包括 PEEK 合成技術、提純技術、復合增強技術的全套生產技術,具備全流程國產化自主生產能力。掌握掌握 5000L 反應釜生產技術,產品性能對標國際水平。反應釜生產技術,產品性能對標國際水平。2014 年底公司初步掌握了 5000L 反應釜的合成、提純、設備設計的技術,目前公司與英國威格斯是全球唯二能夠使用 5000L 反應釜進行 PEEK 聚合生產的企業。與其他小
65、型裝置相比,大型反應釜合成繼能夠保證物料在低黏度階段的充分混合,又能夠保證高黏度階段的均一化,因此確保了其 PEEK 制成品具有高純度、熱穩定性、良好的批次穩定性、顏色一致性等優勢。在具體參數上,公司的 PEEK 樹脂在沖擊強度、拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、負荷變形等指標上均接近甚至超過國際 PEEK 廠商水平。此外,在具體應用上,按照美國的國家標準、軍隊標準、中國與美國的醫療 PEEK 標準以及電氣行業標準進行測試,公司的 PEEK 產品參數也完全符合標準。36/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5.振華股份振華股份 湖北振華化學股份有限公
66、司是目前全球規模最大、品種最全的鉻化學品和維生素 K3 生產企業,也是國內唯一一家以鉻化學品為主營業務的上市公司。公司主要從事鉻鹽系列產品、維生素 K3、超細氫氧化鋁的研發、制造與銷售,致力于鉻資源無鈣焙燒高效清潔轉化與鉻渣綜合利用技術開發及應用。秉承“鉻化學品全產業鏈一體化經營”戰略,公司鉻化學品產業鏈已初步實現了“礦-鹽-金屬”的端到端全序列覆蓋。37/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司擁有湖北黃石和重慶潼南兩大生產基地,以及“民眾”、“楚高”兩大業內著名品牌。2023 年,鉻鹽產量合計達 24.5 萬噸/年。隨著鉻鹽產品價格價差擴大,
67、公司產品售價隨之上調,盈利能力有望得到提升。隨著鉻鹽產品價格價差擴大,公司產品售價隨之上調,盈利能力有望得到提升。2024 年 6 月 3 日,公司發布全年第三次漲價函,重鉻酸鈉價格上調 500 元/噸,鉻酸酐及氧化鉻綠價格繼續上調 1000 元/噸。同時,在下游需求改善的背景下,公司市場份額優先的經營策略繼續取得積極成效。2024 年 Q1,公司鉻的氧化物單季出貨量同比提升約 11%,環比提升約 7%,再創歷史新高,其他各項主營產品銷量也處于同期較好水平。38/39 2024 年年 12 月月 30 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司緊密圍繞鉻化學品產業鏈,加強成本控制的同時,
68、延伸鉻鹽產業鏈,拓寬應用領域。公司利用行業地位和市場經驗,向高純金屬鉻、新型高效阻燃材料、新能源長時儲能領域擴展。高純金屬鉻,超細氫氧化鋁產品經過近幾年的技術探索和市場培育,產能逐步擴大,已成為公司新的經濟效益增長點。七、七、參考研報參考研報 1.民生證券-建材新材料行業動態報告:碳纖維是人形機器人輕量化的核心材料 2.國海證券-新材料行業產業框架之三:新材料產業深度報告,人形機器人帶來新材料機遇 39/39 2024 年年 12 月月 30 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.國海證券-基礎化工行業新材料產業深度報告:新材料產業框架之四,人形機器人量產在即,新材料藍海廣闊4.天風證
69、券-非金屬新材料行業:AI 賦能人形機器人,PEEK 及碳纖維或迎新增長極5.光大證券-人形機器人金屬材料行業深度報告:人形機器人加速發展,釹鐵硼、鎂合金顯著受益6.華安證券-金力永磁-300748-高性能釹鐵硼磁材龍頭,遠期成長動能充足7.方正證券-有色金屬行業稀土永磁行業:釹鐵硼永磁材料當新能源遇上機器人8.湘財證券-新材料行業:靜待供需邊際改善,長期還看新興需求拉動9.銀河證券-有色金屬行業中國經濟高質量發展系列研究:數字經濟時代 AI 引領新變革,金屬新材料迎新成長機遇10.華福證券-寧波韻升-600366-永磁強者厚積薄發,把握新時代發展機遇11.國聯證券-光威復材-300699-碳纖維龍頭二次成長正當時12.東北證券-中研股份-688716-把握國產化替代機遇,需求極具增長潛力13.國海證券-振華股份-603067-公司深度報告:航空航天需求迸發,公司迎來新時代免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。