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1、敬请参阅最后一页特别声明 1 CF/PEEK 复合有望在机器人机身重要关节率先渗透 通过通过 PEEKPEEK 与碳纤维复合,“以塑代钢”应用于机器人领域,可起到轻量化、耐磨自润滑、刚性与碳纤维复合,“以塑代钢”应用于机器人领域,可起到轻量化、耐磨自润滑、刚性/柔性兼具等优点,有柔性兼具等优点,有望在机身重要关节、轴承等领域率先渗透:望在机身重要关节、轴承等领域率先渗透:(1)六维力传感器:当机器人处于高速作业环境时,多维力传感器处于多维加速度场中,传感器弹性体惯性质量附加的惯性力矩会形成测量误差。因此,轻量化、灵敏度更高、满足其它力学性能的材料更适用于制作传感器弹性体,PEEK 材料契合以上
2、特点,因此可被选为替代铝合金制作六维力传感器的弹性体。(2)谐波减速器:相较金属基,采用 CF/PEEK 制备的谐波减速器具备变形应力程度低,阻尼特性好、能有效降低发生共振的可能性,柔轮与刚轮齿的接触齿数以及啮合面积增加,提升谐波减速器的承载和抗冲击能力,疲劳寿命更优等特点。CF/PEEK 复合可解决塑料脆性问题的同时实现轻量化 市场普遍关心PEEK 材料较脆,单价偏贵等问题,我们认为:(1 1)CF/PEEKCF/PEEK 复合可解决塑料脆性问题。复合可解决塑料脆性问题。塑料材质本身偏催、在外力冲击下易开裂,PEEK 拉伸强度、拉伸模量优于其他特种工程塑料/工程塑料,但低于传统金属,而机器人
3、使用场景显然对强度、模量有要求。为解决 PEEK 低温脆性问题,当前常用做法为 PEEK 与碳纤维复合,碳纤维高强高模特性,赋予复合材料更高强度、模量以及抗变形特性。(2)参考 PEEK 在汽车领域应用,新能源汽车行业对价格敏感度非常高,PEEKPEEK 在单价偏高的情况下,仍然在部分高端在单价偏高的情况下,仍然在部分高端领域(如主动力轴承、领域(如主动力轴承、800V800V 高压快充漆包线)因性能优势率先实现替代。高压快充漆包线)因性能优势率先实现替代。2022 年 PEEK 在国内汽车市场空间约 526.87吨,占下游需求比重达 22%。弹性测算:每 10 万台采用复合材料设计的机器人拉
4、动 PEEK 增量约 195 吨 2025 年 1 月马斯克表示,如果一切顺利、2027 年特斯拉有望生产 50 万台机器人。同时,机器人主机厂商不断横向扩散,国内多家巨头下场。我们测算,每 10 万台采用复合材料设计的机器人,需要 195 吨 PEEK 材料。考虑到人形机器人的需求前景非常可观,PEEK 材料应用空间可期,人形机器人有望成为 PEEK 又一增长极。考虑到目前常用于制造连续 CF/PEEK 预浸料的技术国内可能仍处于实验室阶段,同时复合工艺较为复杂,我们简单假设复合成本是 PEEK+碳纤维采购成本的 1-2 倍,测算当前价格下单个人形机器人 CF/PEEK 复合材料成本约 26
5、45-3967元,占机器人成本的 1.48-2.21%。碳纤维体积含量 70%的 CF/PEEK 织物拉伸强度、拉伸模量与铝合金、钛合金基本相当,而密度仅为铝合金的 58%、钛合金的 36%,价格约为钛产品的 2 倍。受益行业及标的梳理 受益行业及标的方面(1)PEEK:全球 PEEK 呈现“一超多强”的供给格局,2016 年起国内企业打破国外公司在部分高端应用领域垄断,性价比较国外公司凸显。(2)氟酮:每生产 1 吨 PEEK 需消耗 0.7-0.8 吨氟酮单体,我们预计 2027年全球人形机器人行业拉动氟酮增量约为 1463 吨。风险提示 新应用领域拓展不及预期;行业新增产能投放的风险;原
6、材料价格大幅波动。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录内容目录 1 谐波减速器+力矩传感器是机械臂核心零部件.4 2 CF/PEEK 复合有望在机身重要关节率先渗透.5 2.1 六维力传感器:PEEK 材料轻量化+灵敏度远高于铝合金.6 2.2 谐波减速器:CF/PEEK 制备性能更优.7 2.3 CF/PEEK 复合可解决塑料脆性问题的同时实现轻量化.9 2.4 汽车领域已成为 PEEK 一大主要应用市场,CF/PEEK 复合有望在机器人机身重要关节、轴承等领域率先渗透.10 3 弹性测算:每 10 万台采用复合材料设计的机器人拉动 PEEK 增量约 1