《基礎化工行業深度研究：人形機器人開啟量產元年材料端迎來機遇-250225（24頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《基礎化工行業深度研究：人形機器人開啟量產元年材料端迎來機遇-250225（24頁）.pdf（24頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、敬請參閱最后一頁特別聲明 1 投資邏輯投資邏輯 人形機器人：行業發展進入快車道，人形機器人：行業發展進入快車道，量產階段相關材料將持續受益量產階段相關材料將持續受益。人形機器人的發展已經經歷了萌芽探索階段、集成發展階段、高動態發展階段、智能化發展階段四個階段，目前正處于智能化發展逐漸向大規模應用過渡的階段。從功能實現上，人形機器人可分為 5 個能力等級，根據中國信息通信研究院研究報告分析，綜合技術進展情況和需求側情況預計，從現在到 2028 年，全能型人形機器人將整體處于 Lv1 等級，以科學研究為主要落地場景，客戶主要是從事人形機器人相關軟硬件研究的高校、企業等科研團隊,其他形態人形機器人則

2、加速向 Lv2 等級演進，我國整機市場規模約在 20 至 50 億元。人形機器人技術高度集成，主要由“大腦”、“小腦”和“肢體”三個部分組成，新材料主要應用在骨路、外殼等方面，主要包括高端工程塑料、碳纖維和電子皮膚。高端工程塑料：突出特色在于高性能及輕量化。高端工程塑料：突出特色在于高性能及輕量化。對于人形機器人來說，高端工程塑料材料相比于金屬合金材料的絕對優勢在于密度較輕，極大程度上減少了機器人的負重，讓人形機器人落地和量產能夠得以實現，一些高端工程塑料材料的性能甚至要優于傳統金屬材料例如 PEEK、PPS 材料等。除此以外，還可以對工程塑料材料進行改性與修飾，讓這些材料可以適用于更多的應用

3、場景，高端工程塑料在機器人主體結構中的應用占比有望持續提升。碳纖維碳纖維：憑借其輕便堅固的特性憑借其輕便堅固的特性成為機器人實現輕量化的核心材料成為機器人實現輕量化的核心材料。碳纖維指的是用腈綸和粘膠纖維作原料，經高溫氧化碳化而成且含碳量在 90%以上的高強度高模量纖維，耐高溫居所有化纖之首，具有輕質高強、耐高溫和耐腐蝕、良好的導熱和導電性、優異的力學性能、易加工和設計靈活性等特點。碳纖維復合材料在機械臂中被廣泛應用，制作相同強度的機械手臂，選用碳纖維復合材料(CFRP）可將機械手臂的總質量控制在 5-15kg。電子皮膚材料電子皮膚材料：柔性傳感器為實現智能交互的核心，柔性基地材料也將迎來增量

4、：柔性傳感器為實現智能交互的核心，柔性基地材料也將迎來增量需求需求。電子皮膚是一種致力于模擬并超越人類皮膚功能的可穿戴柔性仿生傳感器，一般是由電極、介電材料、活性功能層、柔性基材組成。柔性觸覺傳感器能夠實現與環境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是機器人直接感知環境作用的重要傳感器，有助于智能化的人形機器人實現產業化落地。根據 QYResearch 數據預測顯示，2022 年全球柔性觸覺傳感器市場約為15.34 億美元，預計 2029 年市場規模增長至 53.22 億美元，2022-2029 年 CAGR 為 17.9%。柔性基材則可以起到承載電子皮膚并確保其與生物皮膚或其他材

5、料相容的作用，具有理想的柔韌彈性與力學強度的新型柔性高分子薄膜材料能夠很好地滿足其要求，目前最為常用的基底材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚酰亞胺(PI)薄膜。投資建議投資建議 隨著人形機器人迎來量產元年，上游核心化工新材料也將從中持續受益。從人形機器人的結構組成來看，“大腦”和“小腦”涉及到的相關材料為 AI 材料，“肢體”部分需要應用化工新材料實現輕量化和“感知”功能。從應用方向分類，助力機器人實現輕量化的材料主要為高端工程塑料和碳纖維，其中高端工程塑料包含聚醚醚酮（PEEK）、聚酰胺（PA）、聚苯硫醚（PPS）、液晶聚合物（LCP）、熱塑性彈性體（TPE）和超高分子量聚乙烯（UHMW-

6、PE）等；幫助機器人實現感知交互能力的電子皮膚涉及到的主要材料為柔性傳感器和基底材料，其中運用最廣泛的兩種柔性基底材料為聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚酰亞胺(PI)薄膜。風險提示風險提示 機器人產能釋放不及預期、材料滲透率提升不及預期、技術迭代導致材料被替代、競爭格局惡化等風險。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 掃碼獲取更多服務 內容目錄內容目錄 一、人形機器人：行業發展進入快車道，量產階段相關材料將持續受益.4 二、高端工程塑料：替代傳統金屬材料，實現輕量化.6 2.1 聚醚醚酮（PEEK）：機器人骨架輕量化的重要材料.6 2.2 聚酰胺（PA）：機器人零部件常見材料.7 2.3

7、聚苯硫醚（PPS）：兼具性價比的機器人骨架輕量化材料.8 2.4 液晶聚合物（LCP）：機器人核心零部件的主要材料.10 2.5 熱塑性彈性體（TPE）：性能獨特的第三代橡膠材料.11 2.6 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）：強度極高的高性能纖維材料.12 三、碳纖維：機器人輕量化的核心材料.14 四、電子皮膚：實現機器人的感知交互能力.16 4.1 柔性傳感器：智能交互的核心.17 4.2 柔性基底材料：PDMS 和 PI 應用較多.19 五、投資建議.22 六、風險提示.22 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：人形機器人具備三大特點.4 圖表 2：人形機器人已經邁入智能化發展階段.4 圖表

8、3：人形機器人在不同發展等級下的場景應用和規模預期.5 圖表 4：人形機器人的結構組成.5 圖表 5：各種高分子材料抗腐蝕性能比較.6 圖表 6：全球 PEEK 行業產能競爭格局（2022 年）.7 圖表 7：全球及中國 PEEK 市場規模及預測（億元）.7 圖表 8：Poppy 人形機器人成品圖.7 圖表 9：PA66 下游應用結構.8 圖表 10：PA6 切片下游應用結構.8 圖表 11：我國 PA66 最新產能占比分布.8 圖表 12：我國 PA66 產能產量增長較快（萬噸）.8 圖表 13：全球聚苯硫醚終端市場占比.9 圖表 14：全球 PPS 產能前 15 家企業.9 圖表 15：P

9、PS 與 PEEK 材料部分性能對比.10 圖表 16：全球 LCP 主要生產企業.10 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 掃碼獲取更多服務 圖表 17：特斯拉 Optimus 人形機器人成品圖.11 圖表 18：主要 TPE 材料性能比較.11 圖表 19：全球 TPE 材料市場規模及預測（億美元）.12 圖表 20：UHME-PE 與其他高性能纖維性能對比.12 圖表 21：國內 UHMW-PE 產能列表（截至 2024 年 8 月）.13 圖表 22：全球 UHMW-PE 產量持續增長.14 圖表 23：我國 UHMW-PE 產量增速較高.14 圖表 24：碳纖維與其他材料相比

10、力學性能優異.14 圖表 25：碳纖維復合材料制備而成的機械手臂組合.14 圖表 26：碳纖維機械手臂工藝流程.14 圖表 27：我國碳纖維消費量有所回落.15 圖表 28：我國碳纖維下游應用廣泛（2024 年）.15 圖表 29：我國碳纖維總產能快速擴張.15 圖表 30：我國碳纖維總產量增速有所放緩.15 圖表 31：我國碳纖維進口量回落的同時出口量增長.15 圖表 32：我國碳纖維產能格局相對集中（2024 年）.15 圖表 33：電子皮膚的發展歷程.16 圖表 34：柔性機器人壓力傳感仿生皮膚結構模型.17 圖表 35：柔性壓容式機器人壓敏仿生皮膚.17 圖表 36：不同傳感機制的優缺

11、點對比.17 圖表 37：柔性觸覺傳感器產業鏈.18 圖表 38：全球柔性觸覺傳感器市場持續增長.18 圖表 39：柔性觸覺傳感器企業布局情況.18 圖表 40：用于電子皮膚的主要柔性基地材料.19 圖表 41：PDMS 位于有機硅產業鏈中下游.19 圖表 42：我國硅油需求量穩步增長（萬噸）.20 圖表 43：硅油主要應用于紡織日化等領域（2023 年）.20 圖表 44：我國硅油產能擴張加速.20 圖表 45：我國硅油出口量增速有所回落.20 圖表 46：聚酰亞胺的性能和價值情況以及產品的制造流程.21 圖表 47：電子和導熱應用占全球 PI 薄膜市場 65%.21 圖表 48：PI 薄膜

12、市場仍被海外企業占據（2023 年）.21 圖表 49：國內主要 PI 薄膜廠商在建產能豐富.22 圖表 50：人形機器人相關的化工新材料和公司.22 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 掃碼獲取更多服務 一、一、人形機器人人形機器人：行業發展進入快車道，行業發展進入快車道，量產階段量產階段相關相關材料將持續受益材料將持續受益 人形機器人具有擬人智能、類人形態和廣泛適用三個特點。人形機器人指模仿人類外觀和行為，具備較高智能化水平的機器人，與傳統工業機器人、服務機器人相比，人形機器人最大的特點是其與人類相似的“肢體”結構、運動方式和感知方式，并在人工智能大模型的賦能下，從體能、技能、智能

13、三方面，實現對人的模仿。圖表圖表1 1：人形機器人具備三大特點人形機器人具備三大特點 來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所 人形機器人的發展已經經歷了萌芽探索階段、集成發展階段、高動態發展階段、智能化發展階段四個階段，目前正處于智能化發展逐漸向大規模應用過渡的階段?；仡櫲诵螜C器人的發展歷程，萌芽探索階段（20 世紀 60 年代末至 90 年代）的主要特點是基本實現雙足行走功能和控制能力，初步具備了擬人化的結構，但整體上運動能力較弱。集成發展階段(本世紀初至 2010 年)以感知和智能控制整合為主要特點，通過感知和能控制技術的整合，機器人具備了初步的感知系統，能夠感知周圍環境的基本信息，并根

14、據感知輸入做出簡單判斷并調整動作。高動態發展階段(2010 年至 2022 年)機器人已經具備了較強的運動能力，控制理論和技術的進步提升了機器人的認知能力，使其能夠獨立穩定地執行復雜動作。智能化發展階段(2022 年至今)在人工智能技術的賦能下，機器人具有了更加智能化的感知、交互和決策能力。歷經多年發展及技術迭代，在巨大的潛在市場需求牽引以及人工智能技術深度賦能的帶動下，人形機器人已進入技術集中突破和應用初步試水的關鍵發展階段,未來將逐漸進入到大規模應用階段。圖表圖表2 2：人形機器人人形機器人已經邁入智能化發展階段已經邁入智能化發展階段 來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所 行業深度研究

15、 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 掃碼獲取更多服務 人形機器人潛在應用場景豐富，未來市場空間巨大。從功能實現上，人形機器人可分為 5 個能力等級，目前全球絕大多數全能型人形機器人產品處于 Lv1 等級,少部分頭部企業最新產品和輪式機器人等其他形態的人形機器人正在逐步向 Lv2 等級探索，并從工業制造領域的 toB 端向服務領域的 toC 端拓展。根據中國信息通信研究院研究報告分析，綜合技術進展情況和需求側情況預計，從現在到 2028 年，全能型人形機器人將整體處于 Lv1 等級，以科學研究為主要落地場景，客戶主要是從事人形機器人相關軟硬件研究的高校、企業等科研團隊,其他形態人形機器人則加速向 L

16、v2 等級演進，我國整機市場規模約在 20 至 50 億元。2028 年到 2035 年，人形機器人整體進入 Lv2 等級，以特種場景應用為主，工業場景逐步落地，整機市場規模達到約 50 至500 億元。2035 年到 2040 年人形機器人整體進入 Lv3 等級，在工業場景形成規模，服務場景逐步落地，整機市場規模達到約 1 千至 3 千億元。2040 年到 2045 年，人形機器人整體進入 Lv4 等級，實現工業場景和服務場景規模應用，整機市場規模達到約5 千至 1 萬億元。2045 年后人形機器人整體進入 Lv5 等級，在用人形機器人超過 1 億臺，進入各行業領域，整機市場規?？蛇_約 10

17、 萬億元級別。圖表圖表3 3：人形機器人人形機器人在不同發展等級下在不同發展等級下的場景應用和規模預期的場景應用和規模預期 來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所 人形機器人技術高度集成，主要由“大腦”、“小腦”和“肢體”三個部分組成?！按竽X”目前主要是基于人工智能大模型技術，同時也可通過云邊協同，提高機器人的智能水平?！靶∧X”目前主要基于人工智能、自動控制、機器人操作系統等技術，實現復雜環境下的運動控制?！爸w”負責實現高動態、高爆發、高精度運動，集成了人體運動力學、機械結構設計、新材料、傳感器等諸多技術，包括仿人機械臂、靈巧手、腿足等關鍵結構，并通過集成傳感器和長續航動力單元，實現能源-

18、結構感知一體化。圖表圖表4 4：人形機器人的結構組成人形機器人的結構組成 來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 掃碼獲取更多服務 人形機器人的新材料主要應用在骨路、外殼等方面，主要包括高端工程塑料、碳纖維和電子皮膚。從人形機器人的結構組成來看，“大腦”和“小腦”主要基于人工智能等技術，涉及到的相關材料主要為 AI 材料；“肢體”作為實現所有擬人功能的載體和基礎，在保證機器人功能的先進性、穩定性、使用可靠性和服投安全性的前提下，采用輕量化材料提高機器人的機動靈活性，因而新材料的應用場景覆蓋了各種結構件。從功能角度出發，幫助“肢體”實現執行功能的材料

19、主要有高端工程塑料和碳纖維，實現“感知”功能的材料主要為電子皮膚。二二、高端工程塑料高端工程塑料：替代替代傳統金屬材料傳統金屬材料，實現輕量化，實現輕量化 工程塑料材料相比于傳統的金屬或合金材料，其最主要的優勢在于強度相似的條件下工程塑料的密度較金屬材料有著十分明顯的優勢，有些工程塑料材料的性能甚至要遠遠優于金屬材料。這使得工程塑料在機器人外部及內部硬件上有著較多的應用與替代，種類也十分豐富，主要的工程塑料材料包括例如 PEEK、PPS、PA、LCP、TPE、UHMW-PE 等。2.12.1 聚醚醚酮聚醚醚酮（PEEKPEEK）：機器人骨架輕量化的重要材料：機器人骨架輕量化的重要材料 PEEK

20、 材料最早由英國帝國化學公司（ICI）開發出來，自問世以后很長一段時間被用作一種重要的戰略國防軍工材料，并實施嚴格的封鎖和禁運。PEEK 作為一種高分子新材料，相比于普通材料，其性能突出表現在具有高耐熱性和熱穩定性、優異的機械性能和韌性、杰出的化學抗性以及優異的耐磨性和滑動性能。耐熱性方面，PEEK 材料即使在 260的環境下使用 5000 小時，強度也幾乎與初始狀態相同，且熱穩定性優異，熔點達 341?；瘜W性能方面，PEEK 相比于其他高分子材料的耐腐蝕性能優勢十分明顯。圖表圖表5 5：各種高分子材料抗腐蝕性能比較各種高分子材料抗腐蝕性能比較 PEEKPEEK PPSPPS PPSUPPSU

21、 PEIPEI PPEPPE POMPOM-C C PPPP PCPC Acids(weak)+(+)Acids(strong)(+)+(+)(+)(+)(+)-Alkalis(weak)+-+-Alkalis(strong)+-+-Solvents(alcohol)+(+)Solvents(ester)+(+)(+)-Solvents(ether)+(+)(+)-Ketone+-(+)(+)-Water(cold)+Water(hot)+(+)來源：Ensinger 公司官網、國金證券研究所（注：“+”=Resistant；“(+)”=Limited Resistant；“-”=Not Re

22、sistant）PEEK 材料由于其優異的性能，在“以塑代鋼”和“輕量化”的大背景下，逐步用于替換金屬材料的使用，在交通運輸、航空航天、電子信息、醫療健康等多個領域得到廣泛的應用。而在人形機器人領域，國內已有廠家將其應用于人形機器人的關節、軸承、齒輪、四肢等部件，不僅降低了機器人整體的重量，提供了穩定的傳動和支撐，同時減少了摩擦和磨損，延長了機器人的使用壽命。例如在特斯拉的 Optimus-Gen2 人形機器人中，PEEK 材料充分發揮了輕量化的優勢，不僅減重 10 公斤，而增加了機器人30%的行走速度。PEEK 材料的高強度和低密度的優異性能，使其成為解決人形機器人輕量化的理想選擇。當前全球

23、 PEEK 行業產能較為集中，全球生產廠商呈現“一超多強”的競爭格局。英國威格斯是全球最大的 PEEK 生產商，產能達到 7150 噸/年，約占全球產能的 60%。比利時索爾維現有 PEEK 產能 2500 噸/年，其生產基地主要集中在印度，產品主要出口歐洲和日本。德國贏創（其主要 PEEK 生產主體為吉大贏創）是第三大 PEEK 生產商，產能達 1800 噸/年，產品主要出口歐洲。由于剛問世時對 PEEK 材料的技術封鎖，我國對 PEEK 材料進行技術研發較晚，“九五”期間長春吉大高新材料公司完成工業中試生產。經過近 20 年的工作，吉林大學特種工程塑料研究中心開發出具有自主知識產權的 PE

24、EK 樹脂合成路線，樹脂主要性能達到國外同類產品水平。2002 年底長春吉大高新材料公司投資 1 億元建成一期 300 噸/年聚醚醚酮裝置，從而打破了威格斯公司獨家壟斷的局面。2014 年中研股份 PEEK 年產能達 1000 噸，與威格斯、索爾維、行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 掃碼獲取更多服務 贏創并列為全球僅有的 4 家 PEEK 合成能力超過千噸級的企業。除此之外，國內還有其他較多 PEEK 生產企業，例如盤錦偉英興、山東君昊、沃特股份和吉大特塑等。圖表圖表6 6：全球全球 PEEKPEEK 行業產能競爭格局（行業產能競爭格局（20222022 年）年）圖表圖表7 7：全球

25、及中國全球及中國 PEEKPEEK 市場規模及預測（億元）市場規模及預測（億元）來源：沙利文咨詢、國金證券研究所 來源：沙利文咨詢、國金證券研究所 PEEK 材料當前已經在汽車、航空航天、醫療、電子等領域有較多應用，同時伴隨著機器人行業的快速發展，PEEK 材料將會有較快的發展。2024 年全球 PEEK 市場規模約為 61 億元，預計到 2027 年市場規模將達到 84 億元，CAGR 達 11.38%。建議關注相關企業中研股份、新瀚新材、普利特、沃特股份、金發科技等。2.2 2.2 聚酰胺（聚酰胺（PAPA）：機器人零部件常見材料機器人零部件常見材料 聚酰胺俗稱尼龍，是歷史悠久、用途廣泛的

26、通用工程塑料，為五大工程塑料中產量最大、品種最多、用途最廣的品種。聚酰胺樹脂種類較多，常見的有例如 PA6、PA66、PPA 等，具有優良的耐磨性、自潤滑性，機械強度較高，且能耐酸、堿、多數無機鹽溶液、烴類、酯類等腐蝕，被廣泛地應用于化學纖維、汽車、電子電器等行業。在人形機器人產業中，聚酰胺樹脂由于其良好的韌性、耐磨性及可塑性，十分常見用于機器人零部件的 3D 打印中，例如法國 Ensta Paris Tech 公司和 FlowersLab 公司合作設計的 Poppy 機器人，身高 83 厘米，重量僅 3.5 千克，除馬達和電子電路外，Poppy的所有零件都是使用聚酰胺 3D 打印而來。圖表圖

27、表8 8：PoppyPoppy 人形機器人人形機器人成品圖成品圖 來源：Poppy project、國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 掃碼獲取更多服務 當前我國聚酰胺產品中用于工程塑料較多的有 PA66 和 PA6，其中 PA66 下游應用中，工程塑料占比達 49%，主要應用于汽車行業、電子電器和軌道交通；而 PA6 切片的下游應用中，工程塑料的占比較小，僅有 17%，其主要下游應用仍是錦綸纖維。未來隨著機器人材料應用的滲透提高，PA66 及一些更適用的改性聚酰胺工程塑料如 PPA 將在工程塑料端的應用占比有所提高。圖表圖表9 9：PA66PA66 下游應用結構下游應

28、用結構 圖表圖表1010：PA6PA6 切片下游應用結構切片下游應用結構 來源：百川盈孚、國金證券研究所 來源：百川盈孚、國金證券研究所 我國 PA66 行業當前總產能達 118.9 萬噸，CR8 達 95.88%集中度較高，主要產能集中在上海英威達、神馬尼龍化工和華峰化學三家企業，產能分別為 40 萬噸、26 萬噸和23 萬噸。我國當前 PA66 市場較為飽和，供給過剩下游需求較為疲軟，行業開工率不足 70%多年維持在較低水平。未來機器人 3D 打印技術的推廣以及工程塑料在機器人零部件中的應用比例的提高，將會刺激 PA66 帶來新一輪的需求高速增長，很大程度上緩解我國 PA66 行業當前供給

29、過剩、開工率低迷的情況。建議關注應用于工程塑料端的聚酰胺產銷企業，例如：神馬股份、華峰化學、隆華新材等。圖表圖表1111：我國我國 PA66PA66 最新產能占比分布最新產能占比分布 圖表圖表1212：我國我國 PA66PA66 產能產量增長較快產能產量增長較快（萬噸）（萬噸）來源：百川盈孚、國金證券研究所 來源：百川盈孚、國金證券研究所 2.3 2.3 聚苯硫醚聚苯硫醚（PPSPPS）：兼具性價比的兼具性價比的機器人骨架輕量化材料機器人骨架輕量化材料 聚苯硫醚（PPS）是分子鏈中帶有苯硫基的高性能熱塑性樹脂，具有較高的熱穩定性，熱變形溫度超過 260，可在 220連續使用；耐化學腐蝕性優異，

30、對酸、堿、鹽溶液、有機純酮等溶劑均穩定；密度較低，僅 1.34-1.36g/cm3；自身是絕緣體，但材料經過氧化或摻雜改性后可成為半導體；同時具有較高的剛性、強度等機械特性。PPS其優異的物理化學性質使得其被廣泛地應用在電子電氣、汽車、精密機械、航空航天、環保等領域，其中汽車和電子電器是全球聚苯硫醚市場應用最大的兩個領域，占比接近 80%。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 掃碼獲取更多服務 圖表圖表1313：全球全球聚苯硫醚終端市場占比聚苯硫醚終端市場占比 來源：艾邦高分子、國金證券研究所 PPS 最早于 1968 年被菲利普斯成功研制工業化合成路線，并在 1985 年以前一直被其壟

31、斷著 PPS 的生產和市場；在專利到期后的短短幾年里，日本公司紛紛建立了樹脂及復配料加工廠，東麗公司、東洋紡公司、吳羽公司相繼進行了 PPS 纖維的開發，目前日本公司的產品占據著全球主要市場。我國 PPS 的研究與建設稍晚于國外，國內當前PPS 龍頭企業是新和成，擁有 PPS 產能 22000 噸/年，是國內唯一能夠穩定生產纖維級、注塑級、擠出級、涂料級 PPS 的企業。圖表圖表1414：全球全球 PPSPPS 產能前產能前 1515 家企業家企業 企業企業 產能（噸產能（噸/年年）備注備注 日本東麗 32600 5000 噸在建 日本 DIC 23000 純樹脂產能 23000 噸，改性等一

32、起有 46000 噸 浙江新和成 22000 三期 7000 噸已投產 索爾維 20000 收購菲利普斯 日本吳羽 15700 由塞拉尼斯和寶理銷售 塞拉尼斯 15000-韓國 HDC 12000 原 SK 化學 濱州濱陽燃化 10000 2021 年 3 月投產 重慶聚獅 10000 一期投產 銅陵瑞嘉 10000 一期項目 山東明化 10000 即將投產 新疆中泰新鑫 10000 一期 2020 年 5 月 1 日投產 長治霍家工業 10000 2022 年 5 月投產 日本東曹 5000-珠海長先 2000 新增環保裝置，從 5000 噸調整為 2000 噸 合計 207300 來源：艾

33、邦高分子官網、國金證券研究所 在機器人領域，PPS 由于出色的耐熱耐腐蝕以及低密度的特性，作為機器人骨架、連接件可使機體整重減重較大；此外 PPS 的絕緣性能和介電強度，以及較低的綜合成本，也是其在機器人材料中的重要優勢之一。PPS 材料相比 PEEK 材料，在機器人中的應用存在一些潛在優勢。PPS 材料國產化程度較高，完全生產成本和價格相較于PEEK 材料略有優勢，同時它們的機械強度和耐腐蝕性能相當，在機器人骨架輕量化上的表現也比較優異。PPS 材料未來可能會是 PEEK 材料在機器人骨架材料上的有力競品。建議關注國內 PPS 龍頭企業新和成。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 掃

34、碼獲取更多服務 圖表圖表1515：PPSPPS 與與 PEEKPEEK 材料部分性能對比材料部分性能對比 指標指標 PEEKPEEK PEEK+30%GFPEEK+30%GF 線型線型 PPSPPS PPS+30%GFPPS+30%GF 拉伸強度，MPa 100 175 85 140 彎曲強度，MPa 165 265 142 220 彎曲彈性模量，GPa 4.1 11.3 3.9 11 壓縮強度，MPa 125 250 112 185 熱變形溫度（1.82MPa），152 328 93 260 介電常數 3 3.2 3.6 4 國產化程度 低 高 價格 國產800 元/kg，進口1000 元/

35、kg 工業級約 100 元/kg，高性能500 元/kg 來源：搜料資訊、吉大特塑、春毅塑膠、國金證券研究所 2.4 2.4 液晶聚合物（液晶聚合物（LCPLCP）：機器人核心零部件的主要材料機器人核心零部件的主要材料 液晶聚合物（LCP）材料是一種當處于熔融狀態時會顯示出液晶特性的熱塑性高分子材料，特點是分子具有較高的分子量又具有取向有序，LCP 在以液晶相存在時粘度較低，且高度取向，而將其冷卻固化后，它的形態可以穩定地保持。LCP 材料具有一系列優異的性能，例如具有高強度、突出的耐熱性、低吸水率、優異的阻燃性、電絕緣性、耐化學腐蝕和低介電常數等特點，被廣泛地應用于電子電器、航空航天、國防軍

36、工、光通訊等高新技術領域。LCP 根據液晶相的形成條件，可分為溶致性液晶（LLCP）和熱致性液晶（TLCP），LLCP 類型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，只能用作纖維和涂料；而 TLCP 可在熔融狀態加工，不但可以通過溶液紡絲形成高強度纖維，而且可以通過注射、擠出等熱加工方式形成各種制品，其品種及應用都遠超 LLCP。目前全球 LCP 材料產能主要集中在日本和美國，日本和美國的企業在 20 世紀 80 年代就開始量產 LCP 材料，LCP 全球龍頭企業主要是美國塞拉尼斯、日本寶理塑料及日本住友化學，現有產能達到 2.2 萬噸、2 萬噸和 1.1 萬噸。我國進入 LCP 領域較晚，之前長期

37、依賴美日進口，但是近幾年來隨著金發科技、沃特股份、普利特等企業布局的 LCP 產能陸續投產，現有產能已經分別達到 6000 噸、5000 噸和 10000 噸，并且有較多的在建產能，產能規模逐漸追趕海外龍頭水平，使得國產 LCP 材料的占比有所提高，國產化替代的進程加快，也有利于未來機器人材料中 LCP 材料滲透率的提高。圖表圖表1616：全球全球 LCPLCP 主要生產企業主要生產企業 地區地區 企業企業 產能（噸產能（噸/年年）備注備注 美國 塞拉尼斯 22000 在中國新建 20000 噸/年 LCP 產能，一期預計 2024 年完成 日本 寶理 20000 含中國臺灣 5000 噸產能

38、 住友化學 11000 日本工廠和無錫工廠計劃新增 2000-3000 噸產能 上野制藥 3750-東麗 2000-比利時 索爾維 4000-中國 普利特 10000 現有 4000 噸 LCP 樹脂、5000 噸改性 LCP、1000 噸 LCP 纖維，金山工廠2000 噸技改在建 金發科技 6000 15000 噸在建，2025 年起陸續釋放 沃特股份 5000 20000 噸在建，一期 5000 噸已經進入驗收 聚嘉新材料 6200 環評通過新增 8000 噸 LCP 產能，13000 噸在建 來源：艾邦高分子、各公司公告、政府網站、國金證券研究所 對于機器人材料而言，LCP 在機器人伺

39、服電機連接器中使用頻繁，優良的耐高溫性和尺寸穩定性使其成為各類精密電子元件的最佳材料。人形機器人上游核心硬件主要包括伺服電機、減速器、控制器、傳感器等，幾乎占到了機器人成本的 70%。相比于普通的工業機器人和服務機器人，人形機器人在結構設計、硬件構成、控制算法、核心性能要求以及零部件選擇上都有很大的差異，比如普通工業機器人，關節在 2-10軸之間，而人形機器人關節數量預計在 40 個以上（例如特斯拉 Optimus 達到 40 個），每一個關節需要一臺伺服電機，伺服電機也是人形機器人的主要核心零部件之一。因此 LCP 材料未來在人形機器人中的用量將有所提高，行業需求預計將會較快增長，建行業深度

40、研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 掃碼獲取更多服務 議關注國內 LCP 行業龍頭普利特、金發科技、沃特股份等。圖表圖表1717：特斯拉特斯拉 OptimusOptimus 人形機器人成品圖人形機器人成品圖 來源：Tesla Optimus 官網、國金證券研究所 2.5 2.5 熱塑性彈性體（熱塑性彈性體（TPETPE）：性能獨特的第三代橡膠材料：性能獨特的第三代橡膠材料 熱塑性彈性體（TPE）是一類常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型的高分子彈性體材料。其結構特點是由化學鍵組成不同的樹脂段和橡膠段，因此 TPU 材料具有硫化橡膠的物理機械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能，是介于橡膠與樹

41、脂之間的一種新型高分子材料，常被人們稱為第三代橡膠。TPE 材料種類眾多，最早于 1938年德國 Bayer 發現聚氨酯類 TPE，如今世界上已經工業化生產的 TPE 多種多樣，包括苯乙烯類、烯烴類、氯乙烯類、氨酯類、酰胺類、有機氟類、有機硅類等等，幾乎涵蓋了現在合成橡膠與合成樹脂的所有領域，下游應用涉及汽車、電子、電氣、建筑及日常生活用品等多方面。圖表圖表1818：主要主要 TPETPE 材料性能比較材料性能比較 項目項目 TPUTPU SBCSBC TPOTPO CPECPE TPVTPV TPEETPEE TPAETPAE 硬相 半芳族聚氨酯 聚苯乙烯 PS PP/PE 結晶 PVC 結

42、晶聚合物 半芳族聚酯 聚酰胺 彈性相 脂肪族聚酯或聚醚 聚丁二烯等 三元乙丙橡膠(EPDM)非結晶 PVC、丁腈膠 EPDM、NBR 等 脂肪族聚醚或聚酯 脂肪族聚醚或聚酯 約束形式 結晶相、氫鍵 凍結相 結晶相 結晶相 結晶相 結晶相 結晶相、氫鍵 主要制備方法 反應擠出 反應擠出 共混 共混 動態硫化 熔融縮聚 溶液聚合 邵氏硬度 60A60D 5A50D 50A65D 50A70D 35A50D 90A80D 60A65D 相對密度 1.051.25 0.91.2 0.91.05 1.101.33 0.951.0 1.151.4 1.01.15 熔融溫度 120190 95100 165

43、（PP）75105 165（PP）148230 148275 脆點-40-60-60-90-60-70-60-40-60-40-60 拉伸強度 優 中 良 良 良 優 優 壓縮永久形變 良 良 中 優 良 中 良 耐熱老化性 優 差 中 中 中 良 優 耐磨性 優 中 中 中 中 良 優 來源：蘇州優聚化工公司官網、國金證券研究所 在機器人材料中，TPE 相比于普通的橡膠及樹脂材料而言，主要的優勢包括：可調硬度；具有良好的耐寒性、脆點較低；更好的耐腐蝕性；易于加工成型；環保性、可被回收利用；觸感可調；安全性，通常不含有毒有害物質；價格較硅膠類更便宜。由于輕量化、可回收以及觸感可調等這些獨特的性

44、質，使得 TPE 材料更適合用于仿生機器人的外殼和手臂，在保持彈性的同時，TPE 材料展示了卓越的醫用安全性和加工便利性，使其成為現代機器人的熱門選擇。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 掃碼獲取更多服務 根據機構預測數據，TPE 全球市場 2024 年價值為 139.83 億美元，預計 2025 年達到148.50 億美元，到 2033 年將擴大到 240.28 億美元，CAGR 達 6.2%。TPE 下游應用中汽車行業占 40%，主要將 TPE 組件納入密封系統、內部裝飾等；其次是消費品和建筑，大約 30%的全球 TPE 用于密封系統、墊圈和軟管；在醫療行業，超過 20%的醫用管

45、融合了 TPE 材料。圖表圖表1919：全球全球 TPETPE 材料市場規模及預測（億美元）材料市場規模及預測（億美元）來源：Global Growth Insights、國金證券研究所 TPE 材料種類眾多，當前全球體量最大的 TPE 材料是苯乙烯類熱塑性彈性體（TPES），全球 TPES 市場規模超過 250 萬噸，國內的 TPES 產能 140 萬噸/年。低端品種例如SBS、SIS 供求平衡偏松，國內市場集中度較高，目前呈現“寡頭壟斷”的競爭格局，我國 SBS 生產企業有十幾家，主要企業有惠州李長榮橡膠、中石化（巴陵分公司、燕山石化、茂名石化）、寧波長鴻高分子、中石油獨山子石化、天津樂金

46、渤天化學等，其中中石化、惠州李長榮橡膠和長鴻高科三家企業的市場份額占總體市場的 70%以上。而高端品種方面，我國 SEBS 產不足需，主要仍是中石化、惠州李長榮橡膠和長鴻高科三家企業，市場份額達 80%以上；而 SEPS 國內尚未實現大規模的產業化生產，SEPS的絕大部分需求依賴進口。在 TPE 材料的高端品種上，國內企業與國外龍頭仍有較大差距，建議關注 TPE 行業龍頭中國石化、長鴻高科等。2.2.6 6 超高分子量聚乙烯（超高分子量聚乙烯（UHMWUHMW-PEPE）：強度極高的高性能纖維材料：強度極高的高性能纖維材料 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維是目前工業化高性能纖維材料中比強

47、度和比模量最高的纖維，是分子量在 100 萬以上的聚乙烯樹脂所紡出的纖維（普通聚乙烯的分子量一般在 4-12 萬），其斷裂伸長率高于碳纖維和芳綸，柔韌性好，在高應變率和低溫下力學性能依然良好，抗沖擊能力優于碳纖維、芳綸等。UHMW-PE 的比強度是優質鋼材的 15 倍，是玻璃和尼龍 66 的 4 倍，是碳纖維的 2.6 倍，芳綸纖維的 1.7 倍。UHMW-PE 具有的超高強度、低密度、耐磨損、耐低溫、耐紫外線、抗屏蔽、柔韌性好以及耐強酸強堿化學腐蝕等優異性能被廣泛應用于軍事裝備、海洋產業、安全防護、體育器材、生物醫療、航空航天等領域。對于機器人材料而言，UHMW-PE 可以應用于人形機器人手

48、部腱繩傳導材料。圖表圖表2020：UHMEUHME-PEPE 與其他高性能纖維性能對比與其他高性能纖維性能對比 性能指標性能指標 密度密度(g/cm3)g/cm3)強度強度(GPa(GPa)模量模量(GPa(GPa)斷裂伸長率斷裂伸長率%分解溫度分解溫度 使用溫度使用溫度 UHME-PE 0.97 2.603.80 87.0172.0 3.5 140 90 碳纖維 1.80 3.57.0 230460 0.51.4 3700 2000 對位芳綸 1.44 2.703.30 70.0120.0 2.4 570 250 間位芳綸 1.38 0.550.66 13.816.6 20.022 430

49、204 E-玻璃纖維 2.54 3.45 73.0 4.5-來源：中國復合材料工業協會官網、國金證券研究所 1970 年代后期荷蘭 DSM 公司以粉末狀超高分子量聚乙烯為原料，采用凍膠紡絲及超倍拉伸技術，制取高強高模的聚乙烯纖維，并于 1979 年首次申請該纖維的生產專利。截至目前國際上只有荷蘭 DSM、美國 Allied、日本東洋紡公司和三井公司等公司擁有行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 掃碼獲取更多服務 UHMW-PE 專利技術并形成規?；a。我國對 UHMW-PE 的研發始于 20 世紀 70 年代，安徽化工研究院、上?；ぱ芯吭旱葘?UHMW-PE 材料進行了研發、設備引

50、進以及工業化生產的嘗試。經過多年的研發和改進，2013 年揚子石化研究院開始了鋰電池隔膜UHMW-PE 專用料的工業化研發，并于 2017 年首次實現了 UHMW-PE 隔膜專用料的工業化試生產，打破了該產品完全依靠進口的局面。近年來，隨著下游需求的快速增長，我國 UHMW-PE 行業發展迅速，截至 2024 年 8 月，國內超高分子量聚乙烯在產產能約為 25 萬噸/年，在建產能 34 萬噸，另有約 48 萬噸/年擬新建產能，國內 UHMW-PE 產能較為分散，尚未形成較大的行業龍頭。圖表圖表2121：國內國內 UHMWUHMW-PEPE 產能列表（截至產能列表（截至 20202424 年年

51、8 8 月）月）生產企業生產企業 生產地生產地 已建產能已建產能(萬噸萬噸/年年)在建產能在建產能(萬噸萬噸/年年)擬建產能擬建產能(萬噸萬噸/年年)塞拉尼斯(南京)江蘇南京 3.5 河南沃森 河南濮陽 3 安徽豐達新材料 安徽淮南 3 中璽新材料(安徽)安徽安慶 2.5 斯爾邦石化(東方盛虹)江蘇連云港 2 揚子石化 江蘇南京 2 大慶石化 黑龍江大慶 1.6 燕山石化 北京 1.5 上海聯樂化工 上海 1.1 九江中科鑫星 江西九江 1 5 遼陽石化 遼寧遼陽 1 平原信達化工 山東德州 1 南京金陵塑膠化工 江蘇南京 1 湖北昱泓 湖北黃岡 0.8 2 天津石化 天津 10 裕龍石化 山

52、東煙臺 10 中國化學 陜西榆林 5 聯泓化學 山東棗莊 2 蘭州石化 甘肅蘭州 11 盛虹石化 臺州+舟山 10+5 衛星化學 江蘇連云港 5 蒲潔能化 陜西渭南 4 新加坡桐硯公司 天津 4 誠志股份 山東青島 4 寶豐能源 新疆昌吉 3 兗礦魯南化工 山東棗莊 2 合計 25 34 48 來源：艾邦高分子、國金證券研究所 UHMW-PE 需求方面，隨著近年來地緣政治沖突加劇、國際軍事沖突不斷，軍事裝備及用品消費需求增長，帶動 UHMW-PE 纖維消費需求明顯上升，2023 年全球 UHMW-PE 纖維總產量達 26787 噸，復合增速超過 20%。中國也是全球軍事裝備及用品用具的主要制造

53、國家之一，對應用在國防軍工裝備領域的 UHMW-PE 纖維的消費需求較大，2023年產量達到 13300 噸。未來隨著機器人產業的快速發展以及 UHMW-PE 材料的應用，超高分子量聚乙烯纖維的需求將會進一步快速增長，建議關注綜合實力較強的行業龍頭標的，東方盛虹、衛星化學、同益中等。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2222：全球全球 UHMWUHMW-PEPE 產量產量持續增長持續增長 圖表圖表2323：我國我國 UHMWUHMW-PEPE 產量產量增速較高增速較高 來源：前瞻產業研究院、國金證券研究所 來源：前瞻產業研究院、國金證券研究所 三、三、碳纖

54、維碳纖維：機器人機器人輕量化輕量化的的核心材料核心材料 碳纖維指的是用腈綸和粘膠纖維作原料，經高溫氧化碳化而成且含碳量在 90%以上的高強度高模量纖維，耐高溫居所有化纖之首。碳纖維的特點包括輕質高強、耐高溫和耐腐蝕、良好的導熱和導電性、優異的力學性能、易加工和設計靈活性等。從具體應用來看，碳纖維的密度非常低，并且能夠在極端條件下保持穩定的力學性能，還具有良好的抗疲勞性和高震動衰減性，適用于需要高強度和高耐久性的應用場景，在減輕重量、提高結構強度的應用中也具有顯著優勢。圖表圖表2424：碳纖維碳纖維與其他材料與其他材料相比相比力學性能力學性能優異優異 材料材料 密度密度/g/g(cm)(cm)-

55、3 3 抗張強度抗張強度/Gpa/Gpa 彈性模量彈性模量/Gpa/Gpa 比強度比強度 比模量比模量 鋼 7.8 1.010 206 0.13 26 鋁 2.8 0.461 74 0.17 26 鈦 4.5 0.942 112 0.21 25 CFRPCFRP 1.451.45 1.4721.472 137137 1.021.02 9595 來源：碳纖維復合材料在機械手臂中的應用、國金證券研究所 憑借其輕便堅固的特性，碳纖維復合材料在機械臂中被廣泛應用。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，可將機械手

56、臂的總質量控制在 5-15kg。從制造工藝來看，需要通過裁布、卷布、設計、整體成型、打磨、涂裝、包裝等一系列生產流程，制造碳纖維機械手臂。圖表圖表2525：碳纖維復合材料制備而成的機械手臂組合碳纖維復合材料制備而成的機械手臂組合 圖表圖表2626：碳纖維機械手臂工藝流程碳纖維機械手臂工藝流程 來源：碳纖維復合材料在機械手臂中的應用、國金證券研究所 來源：碳纖維復合材料在機械手臂中的應用、國金證券研究所 我國碳纖維需求略有好轉，實際消費量恢復正增長。根據百川盈孚統計數據，2022 年之前我國碳纖維消費量高速增長，2023 年開始需求回落，2024 年國內碳纖維期末庫存較期初庫存增加約 4190

57、噸，據此推算 2024 年我國碳纖維實際消費量約為 5.6 萬噸，同比增加 5%。從消費結構來看，風電葉片、體育休閑、碳碳復材等為核心下游，2024 年需求占比分別為 38%、23%、11%。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2727：我國碳纖維消費量有所回落我國碳纖維消費量有所回落 圖表圖表2828：我國碳纖維下游應用廣泛我國碳纖維下游應用廣泛（20242024 年）年）來源：百川盈孚、國金證券研究所 來源：百川盈孚、國金證券研究所 我國碳纖維產能持續擴張，產能利用率有所回落。我國碳纖維產能從 2019 年的 2.67萬噸增長至 2024 年的 13.5

58、5 萬噸，復合增速達到 38%，產能利用率在 2024 年回落至44%。我國碳纖維總產量在 2022 年之前呈現高速增長的態勢，從 2019 年的 1.2 萬噸增長至 2022 年的 4.8 萬噸，從 2023 年開始增速有所放緩，2024 年總產量同比增長8%達到 5.9 萬噸。從行業格局來看，吉林化纖和中復神鷹的規模優勢較為顯著，根據百川盈孚數據，2024 年吉林化纖和中復神鷹的產能市占率分別為 24%、21%。圖表圖表2929：我國碳纖維總產能快速擴張我國碳纖維總產能快速擴張 圖表圖表3030：我國碳纖維我國碳纖維總產量增速有所放緩總產量增速有所放緩 來源：百川盈孚、國金證券研究所 來源

59、：百川盈孚、國金證券研究所 圖表圖表3131：我國碳纖維進口量回落的同時出口量增長我國碳纖維進口量回落的同時出口量增長 圖表圖表3232：我國碳纖維產能我國碳纖維產能格局相對集中格局相對集中（20242024 年）年）來源：百川盈孚、國金證券研究所 來源：百川盈孚、國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 掃碼獲取更多服務 我國碳纖維自給率持續提升，為機器人輕量化的產業趨勢提供了較好的材料基礎。從我國碳纖維的進出口表現來看，2021 年進口量創新高達到 3.3 萬噸，2022 年開始隨著國內供應的提升進口量快速回落，2024 年進口量維持在 1.6 萬噸，同比增長 2%；出

60、口量在 2023 年之前呈現出穩步增長的趨勢，2024 年同比大增 120%達到 1.5 萬噸。隨著進口量的回落和出口量的顯著增長，我國碳纖維行業的自給率顯著提升，考慮到未來機器人產業輕量化帶來的需求增量，碳纖維行業也將持續受益，建議關注中復神鷹、吉林化纖、光威復材、中簡科技、吉林碳谷等具備一定產銷能力的碳纖維企業。四四、電子皮膚電子皮膚：實現實現機器人的感知交互能力機器人的感知交互能力 電子皮膚是一種致力于模擬并超越人類皮膚功能的可穿戴柔性仿生傳感器，可模仿人體皮膚對外界環境的感知，在醫療健康、智能機器人等領域有著廣闊的應用前景。早在 20 世紀 70 年代，在很多科幻書籍和科幻電影中出現了

61、電子手、仿生眼球、類人機器人等元素。20 世紀末，學者們在華盛頓特區舉辦了第一次“敏感性皮膚研討會，自此開始，電子皮膚的發展速度明顯加快。21 世紀初，Lacour 等已經開發出可伸展電極。從此之后，電子皮膚的集成性得到了關注。在電子皮膚的發展歷史中，其逐漸實現了傳感、彎曲、自愈等特性，并且在靈敏度、精度等方面不斷優化。圖表圖表3333：電子皮膚的發展歷程電子皮膚的發展歷程 來源：多維感知柔性電子皮膚的發展現狀、國金證券研究所 電子皮膚一般是由電極、介電材料、活性功能層、柔性基材組成。當外界施加壓力時，活性功能層將應變、濕度、溫度等信號轉換為可檢測的電信號，位于功能層兩側的電極層接受并對電信號

62、進行傳輸，最終信號傳輸到人體神經細胞，完成一次“觸覺”傳遞過程。此外，柔性基材的選擇對電子皮膚有極大的影響，柔性基材可以起到承載電子皮膚并確保其與生物皮膚或其他材料相容的作用。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3434：柔性機器人壓力傳感仿生皮膚結構模型柔性機器人壓力傳感仿生皮膚結構模型 圖表圖表3535：柔性壓容式機器人壓敏仿生皮膚柔性壓容式機器人壓敏仿生皮膚 來源：機器人柔性壓力傳感皮膚的研究開發現狀、國金證券研究所 來源：機器人柔性壓力傳感皮膚的研究開發現狀、國金證券研究所 4.1 4.1 柔性傳感器柔性傳感器：智能交互的核心智能交互的核心 柔性觸覺

63、傳感器對確保機器人靈巧手與人和環境之間的安全交互以及智能控制起著至關重要的作用。由于靈巧手自身的柔順可變和多自由度的性質，要求與之匹配的傳感器也必須具有高柔順性且高精度。分布在靈巧手上的觸覺傳感器能夠在非結構化的場景中為人們提供多模態信息感知，如接觸狀態（穩態、滑動、扭轉等）、表面特征（粗糙度、紋理、曲率等）以及物理屬性（溫度、形狀、重量、剛度等）。柔性觸覺傳感器可將外部的刺激轉化成電信號，以供計算機進行讀取和分析。根據傳感機制不同，柔性觸覺傳感器可分為壓阻式、電容式、壓電式和摩擦電式等類型。圖表圖表3636：不同傳感機制的不同傳感機制的優缺點對比優缺點對比 來源：軟體仿人靈巧手的研究進展、國

64、金證券研究所 柔性觸覺傳感器全球市場空間廣闊，人形機器人需求驅動下帶來增量市場。柔性傳感器產業鏈包括原材料供應、傳感器設計與制造、系統集成與應用開發，以及最終的產品銷售與服務。在上游環節，原材料包括各種導電材料、柔性基底材料、封裝材料等；下游環節則是系統集成與應用開發，主要應用于健康監測、人機交互和機器感知領域。柔性觸覺傳感器能夠實現與環境接觸力、溫度、濕度、震動、材質、軟硬等特性的檢測，是機器人直接感知環境作用的重要傳感器，有助于智能化的人形機器人實現產業化落地。根據 QYResearch 數據預測顯示，2022 年全球柔性觸覺傳感器市場約為 15.34億美元，預計 2029 年市場規模增長

65、至 53.22 億美元，2022-2029 年 CAGR 為 17.9%。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3737：柔性觸覺傳感器產業鏈柔性觸覺傳感器產業鏈 圖表圖表3838：全球柔性觸覺傳感器全球柔性觸覺傳感器市場持續增長市場持續增長 來源：華經產業研究院、國金證券研究所 來源：QYResearch、中商產業研究院、國金證券研究所 全球柔性觸覺傳感器市場主要被海外企業占據，國內企業加速布局中。全球排名 TOP5的廠商主要包括 Novasentis、Tekscan、Japan Displayinc.(JDl)、Baumer、Fraba，合計占有大約 57

66、.1%的市場份額。隨著下游人形機器人產業的快速發展帶動，國內柔性觸覺傳感器行業也得到了快速發展，一些國內企業憑借在技術研發、市場應用等方面的優勢漸露頭角。目前國內布局了柔性傳感器業務的上市公司主要有漢威科技、福萊新材、申昊科技等，漢威科技的柔性傳感器與機器人相關廠商的合作尚處于送樣、個性化方案定制、小批量供貨等前期階段；福萊新材也已構建了較為完整的柔性傳感器鏈路自主研發體系，目前項目中試進展順利，正與多家下游廠商接觸，推進產品的定制研發與送樣。圖表圖表3939：柔性觸覺傳感器企業布局情況柔性觸覺傳感器企業布局情況 公司名稱公司名稱 業務布局業務布局 漢威科技 子公司蘇州能斯達專注于柔性微納傳感

67、技術的研發和生產，應用領域包括消費電子、健康醫療、IOT 等。福萊新材 主營業務為功能性涂布復合材料的研發、生產和銷售。在 2017 年就在柔性傳感器領域開展了前瞻性的研究，未來將重點發展“環保涂層包裝材料、電子級功能材料和柔性觸覺傳感器項目”三大方向，以拓展新的盈利增長點。鈦深科技 產品包含柔性壓力傳感器、觸覺傳感器、壓力陣列傳感器、壓力觸控、壓力薄膜傳感器，傳感器產品超高靈敏度，超高信噪比、全柔性、全透明、場景定制。弘信電子 子公司瑞湖科技目前在柔性壓力傳感器、壓力感應按鍵、應變薄膜等領域，已形成一定積累，產品開始產業化落地，未來也會開展其它品類的傳感器和傳感器相關芯片的研發。蘇試試驗 產

68、品基于石墨烯的柔性應力振動傳感器與人形機器人所需的觸覺傳感器技術同源，可直接將產品技術遷移至觸覺傳感器領域，且公司在傳感器、檢測等領域有深厚的積累和產業化經驗。申昊科技 圍繞電子皮膚應用場景，公司布局包括遠距離的距離感知傳感器、近距離的位置感知、觸碰接觸感知、指尖力傳感、柔性電子皮膚等方向。奧迪威 公司可用于人形機器人的產品包括隱藏式超聲波避障傳感器、觸覺傳感器、超聲波材質識別傳感器、觸覺反饋執行器等?？铝鞲?國內應變式傳感器龍頭，公司開發了三維力、六維力等多維力傳感器可用于機器手臂運動與工作載荷監測、曲面研磨拋光、加工中心精雕加工、醫療設備精密測控等。力感科技 柔性壓力傳感器提供商。開發出

69、智能床墊傳感器、硬件開發模塊等產品，服務于智慧養老、保健康復等領域。帕西尼 擁有行業一流機器人產品及方案，包含多維度觸覺傳感器 PX-6AX、消費級觸覺傳感器 PX-3A、觸覺靈巧手 DexH5 以及人形機器人 Tora。墨現科技 現有的柔性壓力傳感器解決方案，可以滿足了高可靠性、低觸發力度、大量程、低成本的需求，廣泛適用于機器人、電子樂器、醫療檢測、成人玩具等領域。他山科技 致力于可探測三維空間的智能觸感技術以及人工智能觸感芯片產業化，發明了曲面多層電容觸感技術。來源：中商產業研究院、鈦深科技官網等、國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 19 掃碼獲取更多服務 4.2 4.

70、2 柔性柔性基底材料：基底材料：PDMSPDMS 和和 PIPI 應用較多應用較多 具有理想的柔韌彈性與力學強度的基底材質可以給柔性機器人壓敏皮膚起到很好的承載襯墊的作用，而新型柔性高分子薄膜材料能夠很好地滿足其要求。它們因具有超薄透明、柔韌彈性、抗力學破壞的優勢而逐步被應用到柔性傳感電路集成作為柔性襯墊，常用的基底材料有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亞胺(PI)和聚酯(PET)等高分子薄膜材料。圖表圖表4040：用于電子皮膚的主要柔性基地材料用于電子皮膚的主要柔性基地材料 材料材料 性能性能 聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有良好的生物可降解、化學黏合性、耐腐蝕、柔軟透明、低彈性模量與高彈性，

71、有著良好的抵抗形變的能力?？梢苑瞧矫嫒我鈴澢⒖梢耘c傳感器件牢固發生黏結與集成，制備出超薄透明的柔性壓力傳感仿生皮膚。達 90%以上的透明度和良好的透光率，環保無毒。聚酰亞胺(PI)具有優良的耐腐蝕、耐磨、耐高溫、力學與電學絕緣性能，其良好的力學性能可以有效保護內部傳感元件不受外界破壞，其優異的電學絕緣性能夠使傳感器件在封裝后有效減弱或消除外界環境中的低頻信號干擾，提高柔性機器人壓力傳感皮膚的壓力感應點信號收集的有效性、感應靈敏性和動態響應特性。聚酯(PET)有著較好的耐磨性、抗沖擊性、電絕緣性、表面能、耐溫及尺寸穩定性，被廣泛用于柔性印刷技術。但由于本身具有較高的初始模量，在柔性襯底運用性能

72、方面沒有 PDMS 材料理想。來源：機器人柔性壓力傳感皮膚的研究開發現狀、國金證券研究所 聚二甲基硅氧烷（PDMS）是目前常用的軟材料之一，由于其具有優異的生物相容性和穩定性、高透明度以及易成型性，在微流體、組織工程、柔性設備、可穿戴設備以及許多其他領域中具有廣闊的應用前景。聚二甲基硅氧烷又名二甲基硅油，根據相對分子質量的不同，外觀由無色透明的揮發性液體至極高黏度的液體或硅膠，屬于有機硅深加工產品。產品具有優良的物理特性，可直接用于防潮絕緣、阻尼、減震、消泡、潤滑、拋光等方面，廣泛用作絕緣潤滑、防震、防油塵、介電液和熱載體，以及用作消泡、脫模劑、油漆及日化品添加劑。圖表圖表4141：PDMSP

73、DMS 位位于有機硅產業鏈中下游于有機硅產業鏈中下游 來源：東岳硅材招股說明書、國金證券研究所 硅油主要用于紡織日化領域，整體需求穩步增長。硅油為呈鏈狀結構的線性聚硅氧烷，室溫下為液體油狀物，主要用作紡織印染助劑、日化助劑、高級潤滑油、防震油、絕緣油、真空擴散泵油、脫模劑、消泡劑、拋光劑和隔離劑等。據 SAGSI 統計，2023 年我國硅油消費量約 56.1 萬噸，同比增長 9.4%。綜合來看，2023 年紡織、日化及化工行業消費占比占據前三位，分別是 30.4%、22.5%、21%，其中紡織行業消費占比有所降低，同比下滑 1.2pct，化工、機械和電子電氣行業消費占比均有提高，提高幅度分別為

74、 0.6pct、0.4pct、0.3pct?？紤]到硅油下游應用大多偏剛性消費，預計未來整體需求有望繼續維持緩步增長的態勢。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4242：我國硅油需求量穩步增長（萬噸）我國硅油需求量穩步增長（萬噸）圖表圖表4343：硅油主要應用于紡織日化等領域（硅油主要應用于紡織日化等領域（20232023 年）年）來源：ACMI/SAGSI/CAFSI、國金證券研究所 來源：ACMI/SAGSI、國金證券研究所 我國硅油產能擴產加速，出口需求有所回落。2023 年我國硅油產能同比增長 26.3%達到 106.8 萬噸，產量同比增長 5.8%達

75、到 61.8 萬噸，過去幾年在產能大幅擴張的背景下行業的產能利用率持續下滑，從 2019 年的 78.3%下滑至 2023 年的 57.9%。從進出口表現來看，2023 年我國硅油進口量同比增長 5.3%達到 5.6 萬噸，出口量在 2021-2022 年連續高增后有所回落，2023 年同比下滑 9.4%至 11.2 萬噸。未來隨著機器人皮膚覆蓋面積擴大，柔性基材需求有望持續增長，建議關注東岳硅材、新安股份、合盛硅業、興發集團、潤禾材料等布局了有機硅深加工的企業。圖表圖表4444：我國硅油產能擴張加速我國硅油產能擴張加速 圖表圖表4545：我國硅油出口量增速有所回落我國硅油出口量增速有所回落

76、來源：ACMI/SAGSI/CAFSI、國金證券研究所 來源：ACMI/SAGSI/CAFSI、國金證券研究所 聚酰亞胺（PI）產品性能優異，生產要求較高。PI 是指分子結構主鏈中含有酰亞胺結構的高分子聚合物，高性能 PI 的主鏈大多以芳環和雜環為主要結構單元。PI 具有最高的阻燃等級(UL-94)，良好的電氣絕緣性能、機械性能、化學穩定性、耐老化性能、耐輻照性能、低介電損耗，且這些性能在很寬的溫度范圍(-269-400)內不會發生顯著變化。從生產流程來看，PI 薄膜產品以 PMDA（均苯四甲酸二酐）和 ODA（二氨基二苯醚）為主要單體，在極性溶劑 DMAc 或 DMF 中聚合形成 PAA 樹

77、脂溶液，然后流涎成凝膠膜，經定向拉伸和亞胺化、后處理工序制成。除樹脂合成外，其他工序均于萬級以上潔凈車間中進行。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4646：聚酰亞胺的性能和價值情況以及產品的制造流程聚酰亞胺的性能和價值情況以及產品的制造流程 來源：瑞華泰官網及公司公告、國金證券研究所 PI 薄膜應用領域不斷豐富，電子為核心下游。根據應用類別的不同，PI 薄膜可分為電工 PI 薄膜、電子 PI 薄膜及熱控 PI 薄膜等，其中電子 PI 薄膜、熱控 PI 薄膜主要應用領域基本為消費電子。從終端應用場景來看，電子 PI 薄膜作為 FCCL（柔性覆銅板）、封裝基板

78、（COF）等的核心原材料，終端行業涉及消費電子、5G 通信、汽車、工控醫療、航天軍工等各個領域；電工 PI 薄膜主要用于電工絕緣領域，隨著行業技術水平的提高，具備高絕緣強度、耐電暈特性的產品不斷出現，從傳統電工絕緣延伸到高速軌道交通、風力發電、新能源汽車等領域。圖表圖表4747：電子和導熱應用占全球電子和導熱應用占全球 PIPI 薄膜市場薄膜市場 65%65%圖表圖表4848：PIPI 薄膜市場仍被海外企業占據薄膜市場仍被海外企業占據（20232023 年）年）來源：瑞華泰公司公告（2024 年 5 月）、國金證券研究所 來源：PIAM 公司公告、瑞華泰公司公告、國金證券研究所 高性能 PI

79、薄膜行業壁壘較高，市場長期被少數國外廠商占據。我國大陸地區 PI 薄膜和相關下游產業起步相對較晚，目前低端電絕緣 PI 薄膜市場基本已實現自給，但高性能電子領域的產品仍然高度依賴進口。從市場格局來看，2023年行業的CR3為48.8%，其中 PIAM 為全球 PI 薄膜行業龍頭，市占率為 28.9%，頭部的鐘淵化學和東麗杜邦市占率分別為 11%、8.9%，可以發現市場份額長期掌握在美國、日本和韓國等企業手中。據統計，熱控領域的國產占有率不到 20%、電子領域的國產占有率不到 10%，國產占有率低一方面表明國產替代空間廣闊，但同時也說明行業壁壘較高。行業壁壘首先體現在產能壁壘，產能低主要受限于設

80、備限制，PI 薄膜生產設備多為非標設備且精密度要求高，國外巨頭又對設備工藝嚴格保密，國內廠商自行設計難度較大，瑞華泰是國內少數具備寬幅生產線自主設計能力的廠家之一，其余國內廠商產線主要進口自日本。我國 PI 薄膜企業產能持續擴張，國產化替代穩步推進。在近年國產 PI 薄膜廠商快速擴產的基礎上，2023 年末國內主要高性能 PI 薄膜廠商已投產年產能約 3426 噸，在建產能約 2089 噸。但仍低于國內市場需求量（熱控和電子領域需求量分別約 4000 噸和 7000 噸），也遠低于國外 PI 薄膜廠商產能，PIAM、鐘淵化學等主要國外廠商 2020年合計年產能就已達 15240 噸，產能不足直

81、接阻礙國內廠商搶占市場份額。未來隨著在建產能陸續放量，我國 PI 薄膜企業市占率有望繼續提升。建議關注瑞華泰、國風新材、利安隆等具備 PI 薄膜產能的上市公司。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4949：國內主要國內主要 PIPI 薄膜廠商薄膜廠商在建產能豐富在建產能豐富 公司公司 已建產能已建產能 在建產能在建產能 瑞華泰 深圳基地：1050 深圳基地：50 嘉興基地：400 嘉興基地：1200 國風新材 676 839 時代華鑫新材料 1000-中天電子 300-合計 3426 2089 來源：瑞華泰公司公告、國金證券研究所 五、五、投資建議投資建議

82、隨著人形機器人迎來量產元年，上游核心化工新材料也將從中持續受益。從人形機器人的結構組成來看，“大腦”和“小腦”涉及到的相關材料為 AI 材料，“肢體”部分需要應用化工新材料實現輕量化和“感知”功能。從應用方向分類，助力機器人實現輕量化的材料主要為高端工程塑料和碳纖維，其中高端工程塑料包含聚醚醚酮（PEEK）、聚酰胺（PA）、聚苯硫醚（PPS）、液晶聚合物（LCP）、熱塑性彈性體（TPE）和超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）等；幫助機器人實現感知交互能力的電子皮膚涉及到的主要材料為柔性傳感器和基底材料，其中運用最廣泛的兩種柔性基底材料為聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚酰亞胺(PI)。圖表圖表505

83、0：人形機器人相關的化工新材料和公司人形機器人相關的化工新材料和公司 應用方向應用方向 材料材料 相關公司相關公司 輕量化 聚醚醚酮（PEEK）中研股份、新瀚新材、普利特、沃特股份、金發科技 聚酰胺（PA）神馬股份、華峰化學、隆華新材 聚苯硫醚（PPS）新和成 液晶聚合物（LCP）普利特、金發科技、沃特股份 熱塑性彈性體（TPE）中國石化、長鴻高科 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）東方盛虹、衛星化學、同益中 碳纖維 中復神鷹、吉林化纖、光威復材、中簡科技、吉林碳谷 電子皮膚 柔性傳感器 漢威科技、福萊新材、申昊科技 聚二甲基硅氧烷（PDMS）東岳硅材、新安股份、合盛硅業、興發集團、潤禾材料

84、聚酰亞胺(PI)瑞華泰、國風新材、利安隆 來源：同花順、各公司公告、百川盈孚、艾邦高分子、中商產業研究院、ACMI/SAGSI、國金證券研究所 六六、風險提示風險提示 機器人產能釋放不及預期：我們認為如高端工程塑料、碳纖維、電子皮膚等相關材料將隨著人形機器人放量迎來投資機遇，若人形機器人投產不及預期將會導致相關材料放量不及預期。材料滲透率提升不及預期：與人形機器人相關的部分材料可能存在成本較高、國產化率較低或產業鏈配套不夠完善的問題，可能導致部分材料在人形機器人中滲透率提升較慢。技術迭代導致材料被替代：隨著人形機器人不斷升級，可能導致當前需求較好的材料在未來被其他新材料替代。競爭格局惡化：隨著

85、上游材料國產化率的提升，部分壁壘相對較低的行業有可能大幅擴產以致競爭格局惡化。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 掃碼獲取更多服務 行業行業投資評級的說明：投資評級的說明：買入：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上；增持：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%；中性：預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%；減持：預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 24 掃碼獲取更多服務 特別聲明：特別聲明：國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準，已具備證券投資咨詢業務資

86、格。形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發，需注明出處為“國金證券股份有限公司”，且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料，但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法，故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致，國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷

87、，在不作事先通知的情況下，可能會隨時調整，亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用，在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險，可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現?？蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突，而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的

88、專業產品，使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況，以及（若有必要）咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議，國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保，在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下，國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對

89、于收件人而言屬高度機密，只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法，本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級）的投資者使用；本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要，不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具，本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資，遭受任何損失，國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告，則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議，國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有，保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話：021-80234211 郵箱： 郵編：201204 地址：上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 5 樓 電話：010-85950438 郵箱： 郵編：100005 地址：北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話：0755-86695353 郵箱： 郵編：518000 地址：深圳市福田區金田路 2028 號皇崗商務中心 18 樓 1806