近期全球人形机器人资本和产业端再次提速。
订单端方面，智元机器人和宇树科技中标中国移动1.24亿人形机器人订单，优必选天工行者机器人订单预计交付超300台。
产业端来看，7月26日至29日，2025世界人工智能大会（WAIC）将将于上海世博展览馆举行。3000余项前沿展品将集中亮相，涵盖40余款大模型、50余款AI终端产品、60余款智能机器人以及100余款“全球首发”“中国首秀”的新品。
海外方面，特斯拉也在加速做积极调整，今年11月6日特斯拉预期召开股东大会，且此前马斯克的X论述来看，Gen-3或正在进行积极迭代。
当前人形机器人场景分层推进，下半年行业核心重点聚焦于交付能力与应用落地效果，有望率先在局部场景落地最后推广至全场景。
在之前的文章中我们梳理了人形机器人六大核心赛道、减速器全解析、人形机器人电机、特种机器人解析
本文重点解析人形机器人轻量化关键材料PEEK材料。
01
人形机器人轻量化概览
轻量化是当前人形机器人主流主机厂正在发力的方向，主要分为结构轻量化及材料轻量化。
结构轻量化：通过优化机器人结构形状、尺寸和拓扑来实现减重。例如，采用一体化关节、或者直接减少不必要的外观结构件。该方案无需更换材料，且具有成本低、易实现的优势。在机器人整机重量分布中，关节模组占比较大，结构件次之。
PEEK在人形机器人上应用的主要部件：
材料轻量化：人形机器人轻量化的核心路径之一，通过采用高强度轻质材料替代传统金属，在保证结构强度的同时实现减重。轻量化材料可以减少机器人在运动过程中的能量损耗。
机器人实现轻量化的材料主要为高端工程塑料、碳纤维复合材料和镁铝合金。
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）、热塑性弹性体（TPE）和超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）等。
综合考虑市场空间、竞争格局、技术难度：PEEK>镁合金>尼龙。
当前在“以塑代钢”趋势下，PEEK材料以其优异性能有望在中高端应用中逐步取代金属材料的使用。而为了解决PEEK低温脆性问题，常用做法是PEEK与碳纤维复合。
02
PEEK材料概览
PEEK（聚醚醚酮）材料是金字塔尖的特种工程塑料，其综合性能处于塑料金字塔顶端。
PEEK具有机械特性好、耐热等级高和加工特性优异等特点，机械强度和高温性能等性能上都契合人形机器人性能需求，是轻量化首选材料。
在人形机器人领域，主要用在齿轮、关节和四肢骨架等部位。
关节和四肢：
PEEK齿轮：应用于人形机器人的关节四肢等部位，提供稳定的传动和支撑。
PEEK轴承：应用于人形机器人的关节等位置，具有优异的耐磨性和自润滑性，能够减少摩擦和磨损，提高机器人的使用寿命。
躯体和四肢骨架：
PEEK骨架：应用于人形机器人的躯体和四肢，相比金属材料，PEEK骨架能够减重40%，同时保持足够的强度和刚性，满足机器人的
根据公开披露数据对比，特斯拉、优必选、智元等机器人平均重量约在58Kg。
其中齿轮和关节用1kg纯PEEK材料，肢体中用8kgCF/PEEK，预计单台机器人对PEEK消耗量为6.6kg。
特斯拉Optimus Gen2通过拓扑优化结构设计和碳纤维复合材料应用，在传感器升级的同时减重10kg，步行速度提升30%。
优必选Walker S系列采用铝合金框架与PEEK材料减速器，实现整机重量控制与负载能力平衡。
03
PEEK材料产业链
PEEK属于合成树脂，产业链上游是化学原料和化学纤维制造行业，原材料主要包括氟酮（最关键）、对苯二酚、二苯砜和碳酸钠等，添加剂包含碳纤维、玻璃纤维和PTFE；中游包括PEEK颗粒、PEEK粉末、PEEK增强颗粒等PEEK产品制造；下游为各类终端领域。
PEEK产业链图示：
上游原材料
原材料整体成本占比较高，其中氟酮占PEEK原材料成本的50%以上，是产业链中“卡脖子”环节。
氟酮（DFBP）：合成PEEK的关键原材料，DFBP合成需高纯度（99.95%以上）和低杂质（如金属离子含量<1ppm），其纯度和品质直接影响PEEK的产品质量。国内企业已突破技术封锁。
全球除英国威格斯有部分自有产能以及印度有极少产能外，氟酮主要产能集中在我国的三家企业：新瀚新材，中欣氟材和营口兴福。
公开资料显示，新瀚新材客户覆盖索尔维、威格斯等国际巨头，此外与EVONIK（赢创）及国内主要PEEK生产商中研股份、吉大特塑及鹏孚隆均建立长期合作关系；中欣氟材是国内特色氟精细化工龙头，已建成5000吨PEEK核心中间体DFBP的产能，该产品是PEEK材料合成的关键单体，占据PEEK产业链上游核心地位；营口兴福技术来源为中科院上海有机所。此外，凯盛新材生产的DFBP主要用作特种工程塑料PEEK（聚醚醚酮）的单体。
对苯二酚：PEEK聚合反应的主要原材料，占粗粉成本比例15%左右，其价格波动对PEEK成本产生影响。该环节对进口产品不存在依赖，国内主流对苯二酚生产厂商包含南京华虹化工、南京新化原等企业已实现高纯度对苯二酚的稳定供应，完全替代进口。
添加剂（碳纤维、玻璃纤维、PTFE）：在复合增强类PEEK中占20%，在全部PEEK产品中仅占5%。玻璃纤维随全球需求转移至中国后，逐步实现国产替代，目前碳纤维需求也正在往中国转移。中国巨石、泰山玻纤等企业占据全球60%以上市场份额，完全实现国产替代；吉林化纤、宝旌系、上海石化、中复神鹰、中简科技、恒神股份和光威复材等厂商引领碳纤维国产替代；东岳集团、巨化股份等企业产能全球领先，满足PEEK改性需求。
中游：PEEK材料生产制造
PEEK产业链中游生产进入门槛高，生产工艺复杂。
全球PEEK材料市场呈现“一超多强”的竞争格局。
国际三巨头合计占比超85%。英国威格斯是全球PEEK龙头，产能占比超60%，掌握核心聚合技术，产品覆盖医疗、航空等高端领域。比利时索尔维通过收购印度Garda公司进入PEEK市场，产能占比约15%，专注特种改性PEEK如导电、耐磨牌号。德国赢创产能占比约10%，产品以颗粒料为主。
2016年起，国产企业逐步打破海外PEEK垄断。我国PEEK的研发集中在高校、科研院所和少数企业。
当前多个国产PEEK产品的主要性能指标已达到国际先进水平，主要产能集中在中研股份、浙江鹏孚隆、吉大特塑料等公司。
中研股份是是继英国威格斯、比利时索尔维和德国赢创之后全球第4家PEEK产能超过千吨级的企业。5000L反应釜技术填补国内空白，产品纯度达99.98%，接近威格斯水平，也是目前PEEK产量最大的中国企业。
浙江鹏孚隆产能约500吨/年，专注医疗级PEEK（如骨科植入物），通过ISO13485医疗认证；吉大特塑依托吉林大学技术，产能约300吨/年，在核电和半导体领域有应用。
近年来众多厂商也加速在该领域布局。沃特股份2024年9月千吨级PEEK产线投产，采用自主开发的“两步法”聚合工艺；金发科技拥有500吨/年PEEK聚合产能，产品用于新能源汽车电池包、机器人关节；双林股份PEEK蜗杆产品已应用于座椅驱动器，耐磨损性比金属提升3倍；华密新材料募投之一的特种工程塑料项目目前主要产出PA6、PA66、PEEK等中高端特种改性工程塑料；南京聚隆完成PPA、PEEK、LCP等材料的开发；普利特改性材料产品中包括改性PEEK材料；康拓医疗是国内第一个取得PEEK颅骨修补产品注册证的国产厂家；崇德科技开发的PEEK材料滑动轴承适用于极端工况。
此外，包括会通股份、万润股份、同益股份、双一科技、超捷股份、盛邦股份、金田股份、富恒新材、肯特股份、天赐材料、聚赛龙、山东君昊、万润股份等众也在该领域有所布局。
PEEK材料加工
PEEK材料加工包括注塑成型、热压成型、模压成型等成型方法。
其中，注塑成型是PEEK材料加工中效率最高、应用最广泛的成型方法，尤其适合大批量生产形状复杂、尺寸精度要求高的零件。
需要专用的高温注塑机，料筒、螺杆、喷嘴等耐高温部件。
其中注塑机是关键加工设备，其工作原理与打针用的注射器相似，是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。国内注塑机厂家众多，海天国际、伊之密、力劲科技、博创智能等是主要供应商。
PEEK材料与碳纤维复合
当前市场普遍也关心PEEK材料较脆，以及单价偏贵等问题。
根据《CF/PEEK复合材料的性能研究》数据，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%。
因此通过CF/PEEK复合，可在解决塑料脆性问题的同时实现轻量化。
目前常用于制造连续CF/PEEK碳纤维增强聚醚醚酮预浸料的技术主要有熔融浸渍、粉末悬浮和混编模压。
预浸料生产海外厂家包括TenCate（原荷兰，现已被日本东丽收购）、GuritSuprem（瑞典）、ICI（英国）等。
国内技术还不太成熟，肯特股份、光威复材等一些厂商有相关布局。肯特股份2023年建成国内首条连续CF/PEEK熔融浸渍生产线，产能50吨/年，产品通过空客A350材料认证，应用于飞机襟翼作动筒实现减重40%；光威复材与中科院宁波材料所合作开发粉末悬浮技术，建成20吨/年医疗级CF/PEEK预浸料产线，产品用于骨科手术机器人臂。
当前下游人形机器人、低空经济和医疗植入物等多领域需求爆发，对PEEK材料需求强劲。未来产业趋势有望加速向高端化和精细化方向发展，同时国产产品的成本优势也将带动我国PEEK产品迎来新一轮增长，行业需求量有望持续提升。
VIP复盘网
