导读：

本期文章从基本概述、产业链及工艺技术三方剖析了聚醚醚酮（PEEK）。基本概述中，阐述了 PEEK 的定义、组成以及因其特殊分子结构而具备的优异性能，如高抗拉强度、卓越的耐热性等，还与其他塑料及金属材料进行了对比，突出其全面优于普通金属的特点。产业链部分，分析了 PEEK 行业的上中下游情况，上游包括氟酮等关键原材料供应商，中游是 PEEK 生产厂商，下游则是将 PEEK 产品应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等多个领域的企业。

工艺技术方面，聚焦于 PEEK 树脂的生产合成过程，包括其复杂的化学合成工艺、亲核取代的工艺路线等，同时探讨了生产过程中如聚合工艺、纯度和性能要求、工艺参数优化等技术难点，以及目前全球仅少数企业能使用大型反应釜进行连续稳产的现状。

聚醚醚酮（PEEK）是一种半结晶态的芳香族高性能特种工程塑料，属于聚芳醚酮（PAKE）聚合物类别，由苯并二噁烷酮（bisphenol-A）和对苯二甲酸交联聚合而成，分子结构中包含酮键、醚键和刚性苯环。

 PEEK的分子结构

因其特殊的分子结构，PEEK具有优异的机械性能，如高抗拉强度（最高可达65.1MPa）和高杨氏模量（可达1.8GPa），以及卓越的耐热性，熔点约340℃，玻璃化转变温度约140℃，可在高达250°C的温度下长期使用。此外，PEEK还具备良好的耐化学腐蚀性、耐辐射性、耐摩擦性、易加工性、生物相容性和阻燃性等特性。这些独特的性能使PEEK在航空航天、汽车工业、电子电器、医疗器械、能源等多个重要领域得到广泛应用，作为基体材料用来制造纯聚合物、混合为以及各类纤维复合材料，替代金属、陶瓷等传统材料。

常用塑料示意图

PEEK具有机械特性好、耐热等级高、耐腐蚀等特点，具体如下：

PEEK材料性能

除上述物理特性外，PEEK还具有易于注塑成型、挤出成型和切削加工等优异的加工特性。

（1）与其他塑料对比

 PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料性能对比情况

注：PTFE聚四氟乙烯、PI聚酰亚胺、PPS聚苯硫醚、PPSU聚亚苯基砜、POM聚甲醛、PA66聚酰胺66

资料来源：恩欣格（Ensinger）产品手册、跨骏（Quadrant）工程塑料产品手册

PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料指标对比图

资料来源：中研股份招股说明书

从PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料的对比情况可以看出，PEEK性能全面，在刚性方面优于绝大多数特种工程塑料的同时，也兼具韧性，展现了全面的机械性能，此外在耐热、耐磨、耐腐蚀等方面均表现优异。因此，PEEK是公认的全球性能最好的热塑性材料之一。

（2）与通用金属材料对比

PEEK作为一种高分子新材料，其主要用于替代金属材料，在“以塑代钢”、“轻量化”的大背景下，PEEK以其优异的性能在中高端领域逐步替换金属材料的使用。

PEEK与通用金属性能指标对比

资料来源：GB/T20878-2007不锈钢和耐热钢、GB24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带、铝合金及其加工手册

从上表中可以看出，PEEK性能全面优于普通金属。PEEK比强度大，在满足强度要求的前提下，可以大幅度减小材料本身的自重，成为实现“轻量化”的解决方案。此外PEEK在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。

（3）与医用金属材料对比

由于PEEK在密度、弹性模量方面与人体骨骼十分接近，正在快速替代部分医用金属。

PEEK与医用金属性能对比

资料来源：倍德恩（杭州）医疗产品有限公司产品手册

从上表中可以看出，PEEK特性相对于锆、钛合金，更适合作为医用植入式材料，其密度、弹性均非常接近人体骨骼水平，且不易导热，增加了植入后的舒适性，并且PEEK作为非金属材料，可被X射线穿透和实现CT扫描，方便患者进行医疗检查。

PEEK行业主流的分类标准主要包括应用领域、级别和质量规格、以及耐热等级。

根据不同行业对材料性能的需求，PEEK可广泛应用于航空航天领域、汽车领域、电子领域、医疗器械领域和化工领域等。

根据不同行业对材料性能的需求，制造工艺和质量控制可以划分为不同级别，主要包括标准级别和高性能级别，不同级别的PEEK在材料性能、耐久性、加工难度等方面可能存在差异，如高性能级别的PEEK一般具有更优异的耐热性和机械性能，但也会相应增加成本。

根据耐热级别可分为耐热级别和高耐热级别。不同应用领域对PEEK的性能需求各有不同，因此根据不同领域的要求，选择合适的级别和耐热等级的PEEK材料是非常重要的。同时，根据不同级别和耐热等级，PEEK的成本和加工难度也会有所不同。

聚醚醚酮的分类

资料来源：新材料纵横

1、全球

全球PEEK发展历程

PEEK行业的产业链可以分为上游原材料供应商、中游生产加工企业以及下游应用领域三个环节。上游主要包括上游原材料供应商，其中关键的原材料包括氟酮、对苯二酚、二苯砜和碳酸钠。中游企业主要是PEEK生产厂商，负责将上游原材料进行合成和加工，生产出PEEK成品。下游企业主要是将PEEK产品应用于不同领域，如航空航天、汽车、电子、医疗器械等。

随着科技的进步，产业链上的企业将不断进行技术升级与创新，以提高PEEK的生产工艺和质量。新材料、新工艺和新技术的应用将推动整个产业链的发展。同时随着PEEK性能的不断优化，其在更多领域将得到应用，如能源、环保和人工智能等新兴领域。产业链上的企业将寻求拓展新的应用领域，以扩大市场份额和提高盈利能力。

 PEEK产业链

聚醚醚酮（PEEK）的上游原材料主要包括氟酮、对苯二酚、二苯砜和碳酸钠等。其中，氟酮作为PEEK的关键原材料，其市场供应和质量对整个产业链的稳定性和可持续发展至关重要。因此，供应商的市场地位和质量水平直接影响着PEEK产业链的发展。根据一般化学反应原理和行业生产经验的计算，每生产1吨PEEK约需要消耗0.7-0.8吨氟酮单体。

中国聚醚醚酮（PEEK）行业上游市场相对集中，由少数供应商主导，其中新瀚新材、营口兴福和中欣氟材是氟酮市场的主要参与者。全球氟酮行业的供给格局相对集中，除了威格斯自产的部分产能外，其余主要集中在中国市场，主要由新瀚新材、营口兴福和中欣氟材这三家企业主导。其中，营口兴福的DFBP产能大约在2,000吨，主要供应给威格斯（VICTREX）。而新瀚新材每年的DFBP产量约为820吨，中欣氟材产能尚未投放，5,000吨DFBP产能仍处于分期建设阶段。

聚醚醚酮最初主要应用于工业领域，因其耐化学性、耐磨损、耐腐蚀和可透射性等特性，被广泛用于牙科和骨科的正畸与缺陷修复。在电子领域，它作为电缆插头、接线盒、电池外壳和IC封装材料。此外，聚醚醚酮还被用作汽车、石化、石油和天然气等行业金属部件上的涂层材料，以增强耐磨性、摩擦系数和抗侵蚀性。在航空航天领域，聚醚醚酮因其优异性能被用于制造隔热罩、卫星结构和天线等部件，满足行业高标准要求。未来有望成为人形机器人减重的重要替换材料。

PEEK材料应用场景

1、汽车零部件

PEEK具有良好的耐摩擦性能、综合力学性能、自润滑性以及更长的使用寿命，且对汽车的轻量化也有积极作用，使其能在关键零部件方面替代金属材料。PEEK材料在传统燃料汽车领域的应用主要集中在轴承及密封件，在新能源汽车领域的应用除轴承、密封件外还主要包括转动系统的齿轮、电磁阀等。

随着应用场景的逐步开发，PEEK在汽车领域的应用将不断拓展，在齿轮、垫片、悬挂系统关节、真空泵叶片、ABS阀芯、座椅蜗杆等各类零部件的应用都将得到拓展，使用量逐渐上升。在对其他特种工程塑料的替代方面，能同时满足耐磨和自润滑性能的特种工程塑料只有PEEK和POM，而PEEK的刚性远高于POM，因此PEEK逐步替代POM用于汽车主动力轴承；能满足变速箱密封环耐磨性的材料只有PEEK和PPS，而PEEK可耐250℃的高温，跟PPS相比更适合变速箱密封环的工作环境。

使用PEEK材料制造的汽车用齿轮、钢背轴承

2、高压电机漆包线

PEEK是电机漆包线的理想材料，随着新能源汽车800V高压快充的发展，电机电压从400V升级到800V，对电机扁线的绝缘性能要求提高，PEEK扁线方案成为解决方案之一。PEEK可弯折、耐水解，优于传统材料，是电机漆包线的理想选择。预计到2027年，800V电机在新能源汽车领域的渗透率将达40%，PEEK漆包线的普及率将超厚漆皮PI线。按渗透率50%、每台车使用PEEK约470g、2027年新能源汽车销量1399万辆估算，2027年国内800V电机漆包线对PEEK的需求量可达1315吨。

资料来源：NE时代，上海有色网，沙利文

华为DriveONE 800V碳化硅黄金动力平台&PEEK漆包线在电机中的应用

资料来源：智界汽车官网，佳腾电业官网

 800V路径下PEEK线及厚漆膜漆包线对比

3、医疗级PEEK

PEEK相比钛合金更适合用作医用植入式材料，随着我国老龄化程度加深和人均收入提高，PEEK产品对合金及其他材料产品的替代加速，市场需求增速较快。PEEK材料模量与人体骨骼接近，关节中不容易磨损人骨，颅骨修补时导热与人骨近似，且X射线可穿透，方便后续检查，即使价格高昂，其市场需求量的年复合增长率仍达20%-30%，远超钛合金的2%-4%。然而，作为生物惰性材料，PEEK缺乏生物活性，在骨修复、骨整合时难以与人体骨骼形成骨融合，限制了其在医用领域的使用，需添加生物相容性材料提高生物活性。此外，医疗级PEEK材料标准严苛，产品附加值远高于普通PEEK材料，其生物相容性材料的配方和工艺被国外企业垄断，生产厂房需通过更严苛的GMP检测，导致国内厂商在该领域的产业化进展较慢，产品售价居高不下。

中研股份已经完成生产车间GMP认证。公司与西安康拓医疗技术股份有限公司合作，医疗植入级PEEK（材料牌号为：ZR3G）医疗器械首次获得国家药品监督管理局注册。

使用PEEK材料制造的医疗器械

4、半导体

在半导体产业中，PEEK制成的化学机械抛光（CMP）保持环因更强的耐磨性和耐化学性，使用寿命延长一倍，减少产线停产。PEEK耐受260℃高温和化学品腐蚀，减少晶圆冷却时间，提高生产效率。其颗粒产生率低、纯度高，降低静电击穿晶圆概率，提升晶圆良品率。因此，PEEK及其复合增强树脂加工的晶片夹、自润滑耐磨轴套、滚轮、CMP保持环等高性能塑料零件，可替代铜合金、不锈钢、PTFE、PPS等传统材料。

5、终端电子

在终端电子产品领域，PEEK凭借优秀的化学、物理和加工性能，可用于制造铝电容器外壳，实现电子元器件的无铅化焊接。它还用于薄膜天线、背压调节器膜衬、薄膜开关面板、感应器和手机麦克风隔片等电子元件的制造。此外，PEEK薄膜因其优异的音效和耐久性，被广泛用于高性能音响和智能手机的扬声器膜片。

6、航天航空零部件

在航空航天领域，PEEK凭借耐恶劣环境、轻质、化学惰性、阻燃等特性，成为理想的轻量化材料，其密度仅为铝合金的一半，且加工性能远优于金属材料，可用于制造整流罩、飞机内部零件、火箭用电池槽、螺栓、螺母及火箭发动机零部件等。空客和波音公司在最新一代客机中已应用了大量复合材料，PEEK纯树脂及改性增强树脂在其中发挥了重要作用。

未来，航空航天领域对PEEK主结构件的需求将增加，连续碳纤维复合增强PEEK（CF/PEEK）材料因其超高力学强度和优异疲劳性能，可显著减轻飞机机身主结构件重量并降低设计成本，市场需求有望逐步增长。此外，PEEK虽价格高于传统金属材料，但因其能延长零部件寿命、降低能耗和维护成本，在全生命周期成本核算中综合优势明显。

目前，PEEK已在空客、波音等主流飞机机型中广泛应用，并获得相关认证。同时，PEEK也已应用于中国商用飞机有限公司的C919型干线客机，主要用于高压电缆导管以替代金属导管。PEEK还应用于F22主起落架舱门，直升机旋翼桨毂中央件等关键部位。随着全球商用飞机数量的增长和新材料的应用，航空领域对PEEK的需求有望快速增长。

7、人形机器人

在人形机器人领域，轻量化是提升负载与续航的关键，连续碳纤维增强PEEK材料强度更高、密度更低，有望替代铝合金用于骨架材料。2023年10月，工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，推动人形机器人技术发展。特斯拉第二代人形机器人使用PEEK等轻量化材料减重10公斤。PEEK自润滑性使其成为关节、轴承的理想材料，可减少摩擦和磨损，延长使用寿命。

据高工机器人产业研究所（GGII）预测，2025-2030年中国人形机器人销量有望达8597/19023/37304/75450/138805/271214台。据人形机器人联盟信息，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的纯PEEK材料，肢体中用8kg的CF/PEEK材料，预计单台机器人对PEEK的消耗量为6.6kg，据此反推单台机器人对碳纤维的消耗量为2.4kg。结合以上信息，开源证券测算若2030年中国人形机器人销量达到27.1万台，单年约拉动651吨的碳纤维需求、1790吨的PEEK需求。

连续CF/PEEK复合与碳纤粉改性PEEK、铝合金性能对比

• 基本概述：聚醚醚酮（PEEK）是一种半结晶态的芳香族高性能特种工程塑料，具有优异的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性等特性，广泛应用于航空航天、汽车工业、电子电器、医疗器械等多个重要领域。

  
  

• 产业链：PEEK行业的产业链分为上游原材料供应商、中游生产加工企业和下游应用领域三个环节。上游主要提供氟酮等关键原材料，中游企业负责合成和加工PEEK成品，下游企业则将PEEK产品应用于各个领域。

  
  

• 工艺技术：PEEK树脂的生产涉及复杂的化学合成过程，技术难点包括高温聚合工艺的控制、产品的纯度和性能要求以及大量工艺参数的优化。目前，全球仅少数企业能够使用大型反应釜进行PEEK聚合的连续稳产。