PEEK碳纖維復(fù)合材料在人形機(jī)器人的應(yīng)用一、CF/PEEK復(fù)合有望在機(jī)器人機(jī)身重要關(guān)節(jié)率先滲透通過PEEK與碳纖維復(fù)合，“以塑代鋼”應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域，可起到輕量化、耐磨自潤(rùn)滑、剛性/柔性兼具等優(yōu)點(diǎn)，有望在機(jī)身重要關(guān)節(jié)、軸承等領(lǐng)域率先滲透：（1）六維力傳感器：當(dāng)機(jī)器人處于高速作業(yè)環(huán)境時(shí)，多維力傳感器處于多維加速度場(chǎng)中，傳感器彈性體慣性質(zhì)量附加的慣性力矩會(huì)形成測(cè)量誤差。因此，輕量化、靈敏度更高、滿足其它力學(xué)性能的材料更適用于制作傳感器彈性體，PEEK材料契合以上特點(diǎn)，因此可被選為替代鋁合金制作六維力傳感器的彈性體。（2）諧波減速器：相較金屬基，采用CF/PEEK制備的諧波減速器具備①變形應(yīng)力程度低，②阻尼特性好、能有效降低發(fā)生共振的可能性，③柔輪與剛輪齒的接觸齒數(shù)以及嚙合面積增加，提升諧波減速器的承載和抗沖擊能力，④疲勞壽命更優(yōu)等特點(diǎn)。二、CF/PEEK復(fù)合可解決塑料脆性問題的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化

市場(chǎng)普遍關(guān)心①PEEK材料較脆，②單價(jià)偏貴等問題，我們認(rèn)為：（1）CF/PEEK復(fù)合可解決塑料脆性問題。塑料材質(zhì)本身偏催、在外力沖擊下易開裂，PEEK拉伸強(qiáng)度、拉伸模量?jī)?yōu)于其他特種工程塑料/工程塑料，但低于傳統(tǒng)金屬，而機(jī)器人使用場(chǎng)景顯然對(duì)強(qiáng)度、模量有要求。為解決PEEK低溫脆性問題，當(dāng)前常用做法為PEEK與碳纖維復(fù)合，碳纖維高強(qiáng)高模特性，賦予復(fù)合材料更高強(qiáng)度、模量以及抗變形特性。（2）參考PEEK在汽車領(lǐng)域應(yīng)用，新能源汽車行業(yè)對(duì)價(jià)格敏感度非常高，PEEK在單價(jià)偏高的情況下，仍然在部分高端領(lǐng)域（如主動(dòng)力軸承、800V高壓快充漆包線）因性能優(yōu)勢(shì)率先實(shí)現(xiàn)替代。2022年P(guān)EEK在國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)空間約526.87噸，占下游需求比重達(dá)22%。彈性測(cè)算：每10萬臺(tái)采用復(fù)合材料設(shè)計(jì)的機(jī)器人拉動(dòng)PEEK增量約195噸

2025年1月馬斯克表示，如果一切順利、2027年特斯拉有望生產(chǎn)50萬臺(tái)機(jī)器人。同時(shí)，機(jī)器人主機(jī)廠商不斷橫向擴(kuò)散，國(guó)內(nèi)多家巨頭下場(chǎng)。我們測(cè)算，每10萬臺(tái)采用復(fù)合材料設(shè)計(jì)的機(jī)器人，需要195噸PEEK材料。考慮到人形機(jī)器人的需求前景非?？捎^，PEEK材料應(yīng)用空間可期，人形機(jī)器人有望成為PEEK又一增長(zhǎng)極。考慮到目前常用于制造連續(xù)CF/PEEK預(yù)浸料的技術(shù)國(guó)內(nèi)可能仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，同時(shí)復(fù)合工藝較為復(fù)雜，我們簡(jiǎn)單假設(shè)復(fù)合成本是PEEK+碳纖維采購(gòu)成本的1-2倍，測(cè)算當(dāng)前價(jià)格下單個(gè)人形機(jī)器人CF/PEEK復(fù)合材料成本約2645-3967元，占機(jī)器人成本的1.48-2.21%。碳纖維體積含量70%的CF/PEEK織物拉伸強(qiáng)度、拉伸模量與鋁合金、鈦合金基本相當(dāng)，而密度僅為鋁合金的58%、鈦合金的36%，價(jià)格約為鈦產(chǎn)品的2倍。三、受益行業(yè)及標(biāo)的梳理

受益行業(yè)及標(biāo)的方面（1）PEEK：全球PEEK呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”的供給格局，2016年起國(guó)內(nèi)企業(yè)打破國(guó)外公司在部分高端應(yīng)用領(lǐng)域壟斷，性價(jià)比較國(guó)外公司凸顯。