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PEEK（聚醚醚酮）上下游發(fā)展情況分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 中研股份    2023-09-01

1、PEEK 上游發(fā)展概況

PEEK 屬于合成樹脂制造行業(yè)，上游是化學原料和化學纖維制造行業(yè)，下游應用于交通運輸、航空航天、電子信息、能源及工業(yè)、醫(yī)療健康等行業(yè)，PEEK產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

PEEK 上游原材料主要包括氟酮、對苯二酚、二苯砜、碳酸鈉等。其中氟酮是合成 PEEK 最關(guān)鍵的原材料，其純度、品質(zhì)將直接影響 PEEK 的產(chǎn)品質(zhì)量。按照一般化學反應原理及行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗計算，每生產(chǎn) 1 噸 PEEK 需要消耗約 0.7-0.8噸氟酮單體。新瀚新材（301076）和營口興福是國內(nèi)氟酮的主要生產(chǎn)企業(yè)。

新瀚新材成立于 2008 年，是目前國內(nèi)氟酮的主要供應商，其氟酮的主要客戶包括英國威格斯、比利時索爾維、德國贏創(chuàng)、中研股份等 PEEK 生產(chǎn)商。截至2020 年，新瀚新材擁有 4,200 噸/年芳香酮產(chǎn)能。在此基礎上，新瀚新材通過 IPO募集資金新增芳香酮產(chǎn)能 8,000 噸/年（其中特種工程塑料核心原料（主要為氟酮）3,400 噸/年），以滿足日益增長的市場需求。

營口興福成立于 2014 年，注冊資本 20,000 萬元人民幣，是一家專門從事生產(chǎn)、銷售芳香烴氟類產(chǎn)品的民營企業(yè)，主要產(chǎn)品包括氟酮、4,4’-二氟二苯基甲烷、對氟苯甲酰氯、對氟苯甲醛等芳香烴氟化學產(chǎn)品，該公司氟酮設計年產(chǎn)能為 2,000噸/年。

除上述兩家企業(yè)外，浙江中欣氟材股份有限公司（002915）在 2021 年定增的主要募投項目為年產(chǎn) 5,000 噸氟酮及其上游原材料項目，該項目預計在 2023年第二季度逐步投產(chǎn)。

2、PEEK 下游發(fā)展概況

PEEK 憑借其優(yōu)異的性能，在諸多行業(yè)有了廣泛的應用，以滿足嚴苛生產(chǎn)條件的需要，提高零部件的使用壽命。

（1）PEEK 在汽車行業(yè)的應用情況

PEEK 在汽車行業(yè)應用的增長主要源自于汽車行業(yè)對零部件的輕量化需求。隨著全球?qū)μ寂欧乓蟮娜找嫣岣?，我國提出了力?2030 年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的路線圖，并將碳達峰、碳中和目標要求全面融入經(jīng)濟社會發(fā)展中長期規(guī)劃。而汽車輕量化將成為實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標的重要手段。

根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》要求，到 2020 年，新車平均燃料消耗量乘用車降到 5.0升/百公里。不僅傳統(tǒng)燃油汽車追求汽車輕量化，新能源汽車對輕量化的需求更為強烈。一方面，根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035 年）》等國家政策要求，純電動乘用車新車平均電耗到 2025 年將降至 12.0 千瓦時/百公里，車廠需要通過減重降低平均電耗。另一方面，因為車重對新能源汽車續(xù)航里程影響極大，在電池性能增長有限的情況下，減少車重能有效提升新能源汽車的續(xù)航里程。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)輕量化及節(jié)能減排需求不斷加大，PEEK 良好的耐摩擦性能和力學性能使其能在關(guān)鍵零部件方面對金屬進行替換，成為實現(xiàn)汽車輕量化的重要材料。PEEK 可用于制造發(fā)動機內(nèi)罩、軸承、制動和空調(diào)系統(tǒng)中的 ABS 閥、墊片、離合器齒環(huán)等各種零部件，也可用于制造渦輪壓縮機、泵、閥、電線電纜、電動座椅齒輪、標準件等。

在汽車行業(yè)，PEEK 已經(jīng)在傳統(tǒng)燃油車中得了廣泛的應用，并且在新能源汽車中的應用將更為廣泛。我國一直將新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進行重點扶持，加快推出適用于新能源汽車領(lǐng)域的新產(chǎn)品，如應用于新能源汽車電機中的漆包線材料、鋰電池密封件等。

（2）PEEK 在電子信息行業(yè)的應用情況

智能手機、平板電腦等電子消費品的出現(xiàn)加速推動電子元器件朝集成化、小型化方向發(fā)展，但制造電子元器件的現(xiàn)有材料性能越來越難以滿足相關(guān)發(fā)展需求。PEEK 則為相關(guān)材料的選用提供了理想方案，憑借其優(yōu)秀的化學、物理性能以及優(yōu)異的加工性能，PEEK 可用于制造鋁電容器外殼，從而實現(xiàn)電子元器件的無鉛化焊接。此外，PEEK 在電子信息領(lǐng)域還可用于制造薄膜天線、背壓調(diào)節(jié)器膜襯、薄膜開關(guān)面板和感應器、手機麥克風隔片等電子元件。同時，由于具有優(yōu)異的音效和耐久性，PEEK 薄膜廣泛應用于制造高性能音響和智能手機的揚聲器膜片。隨著我國電子信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長以及 PEEK 產(chǎn)品應用領(lǐng)域的擴展，電子信息產(chǎn)業(yè)對 PEEK 的需求將持續(xù)增長。

PEEK 不僅在電子產(chǎn)品中被廣泛使用，在電子信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)也發(fā)揮了巨大的作用，解決了很多技術(shù)難題。例如在半導體產(chǎn)業(yè)中，使用 PEEK 制成的CMP 保持環(huán)因具備更強的耐磨性、耐化學性，使用壽命較其他材料可延長一倍，從而減少因更換 CMP 保持環(huán)導致的產(chǎn)線停產(chǎn)。PEEK 作為最理想的 CMP 保持環(huán)材料，在半導體生產(chǎn)的化學機械拋光工藝環(huán)節(jié)被廣泛應用。同時 PEEK 能夠耐受高達 260℃的高溫和各類化學品的腐蝕，從而減少晶圓冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。

而 PEEK 顆粒產(chǎn)生率低、純度高，使得晶圓脫氣量和可萃取物減少，降低靜電擊穿晶圓的概率，也能顯著提升晶圓良品率。因此，采用 PEEK 及其復合增強樹脂加工的晶片夾、自潤滑耐磨軸套、滾輪、CMP 保持環(huán)等高性能塑料零件，能夠?qū)崿F(xiàn)對銅合金、不銹鋼、PTFE、PPS 和其他工程塑料等傳統(tǒng)材料的替代。

根據(jù)國家工信部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年我國集成電路出貨量實現(xiàn)大幅增長，出貨量達 3,594 億塊，同比增長 33.31%；2013-2021 年集成電路出貨量復合增長率達到 18.62%。隨著近年來全球范圍內(nèi)的芯片短缺以及我國對半導體領(lǐng)域發(fā)展的高度重視，我國集成電路領(lǐng)域的設備投資也將保持較高速度的增長，從而帶動對 PEEK 材料需求的增長。

（3）PEEK 在高端制造及能源行業(yè)的應用情況

在工業(yè)、能源、高端制造行業(yè)，因耐腐蝕、機械性能好，PEEK 作為絕緣材料被廣泛應用于密封件、軸承、撓性印刷線路板、載波帶、環(huán)形帶等關(guān)鍵零部件。以軸承為例，PEEK 自潤滑效果好，相對于金屬軸承，無需添加潤滑油。這一優(yōu)勢使得 PEEK 軸承在涉及化學反應的生產(chǎn)線中應用前景廣闊，因為其從根本上避免了軸承長期使用過程中出現(xiàn)潤滑油滴落、金屬磨損后剝落至反應液中的情況。

在石油化工領(lǐng)域，PEEK 制成的密封環(huán)、密封圈逐步替代聚四氟乙烯（PTFE）。聚四氟乙烯是石油天然氣管道傳統(tǒng)密封環(huán)、密封圈的材料，由于聚四氟乙烯本身性能達不到要求，必須通過復合增強；但經(jīng)過復合增強后，其穩(wěn)定性又難以滿足高溫高壓的環(huán)境，磨損快、易冷流、易斷裂等問題突出。而 PEEK 密封環(huán)克服了以上現(xiàn)象，同時還具有和聚四氟乙烯相當?shù)哪透g性，可以在酸堿及腐蝕環(huán)境下使用。因此近幾年隨著國內(nèi) PEEK 產(chǎn)量的增加，在石油化工行業(yè)逐步使用 PEEK替代聚四氟乙烯作為密封圈的材料。

制造業(yè)始終是我國經(jīng)濟的基礎，保持制造業(yè)比重基本穩(wěn)定，增強制造業(yè)競爭優(yōu)勢，推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是“十四五”規(guī)劃的既定戰(zhàn)略。隨著我國制造業(yè)的提質(zhì)增效，以及 PEEK 在制造業(yè)中應用不斷推廣，其在工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域的使用量將不斷提高。

（4）PEEK 在醫(yī)療健康行業(yè)的應用情況

PEEK 相對于金屬材料與人體骨骼的剛性更為接近，且 PEEK 為非金屬材料，術(shù)后 CT 和核磁檢查無偽影，不影響后續(xù)醫(yī)學影像診斷。PEEK 具有易加工的特性，如在顱骨修復方面，PEEK 經(jīng)過個性化設計和加工后能夠與患者顱骨達到極高的吻合度，達到美觀效果的同時消除患者心理負擔，提升了患者術(shù)后康復水平和生活質(zhì)量。目前 PEEK 產(chǎn)品已有包括人造脊柱植入物?人造關(guān)節(jié)?骨修復制品等在內(nèi)的成功應用案例。

根據(jù)國內(nèi)最大的 PEEK 顱骨修復公司康拓醫(yī)療（688314）招股意向書的披露內(nèi)容，截至 2018 年，我國鈦材料產(chǎn)品占據(jù)顱骨修補領(lǐng)域約 93%的市場份額，PEEK材料產(chǎn)品滲透率目前較低。

此外，PEEK 可在 134℃下經(jīng)受 3000 次循環(huán)高壓滅菌，這一特性能滿足滅菌要求高、需反復使用的手術(shù)和牙科設備的制造，加上它的抗蠕變和耐水解性，可制造需高溫蒸汽消毒的各種醫(yī)療器械。

PEEK 產(chǎn)品憑借其出色的性能在醫(yī)療健康領(lǐng)域得到了廣泛的認可，隨著我國老齡化程度的加深、老年群體的增加提升了對骨科醫(yī)療耗材的需求，同時人均收入的不斷提高，也將加速 PEEK 產(chǎn)品對鈦材料產(chǎn)品的替代，以上因素共同為以PEEK 為原料制造的植入和非植入醫(yī)療產(chǎn)品提供了廣闊的增長空間。

（5）PEEK 在航空運輸行業(yè)的應用情況

航空業(yè)是世界上第一個由各國政府協(xié)定實施全球碳中和增長措施的行業(yè)，2019 年其總碳排放量已經(jīng)占到全球交通運輸行業(yè)碳排放量的 10%，占全球碳排放總量約 2%，旅客人均碳排放 202 千克。根據(jù) BNP Paribas Bank 的調(diào)研，航空運輸業(yè)的碳排放主要來源于飛機航空燃油燃燒，約占總排放量的 79%，由此可見，解決航空運輸業(yè)碳排放的最主要切入點在于如何減少航空燃油相關(guān)的碳排放，因此材料的輕量化在航空航天領(lǐng)域至關(guān)重要。為減少航空燃油消耗，減少碳排放，航空業(yè)大量使用復合材料及特種工程塑料對金屬材料進行替代，進入 21 世紀，碳纖維的普及和復合材料技術(shù)的突破帶來了復合材料應用的高速增長。

在航空領(lǐng)域，飛機復合材料用量出現(xiàn)了快速增長的趨勢，B787 飛機上的復合材料用量達到 50%，A350 飛機復合材料用量達到 52%。而 PEEK 是其中重要的組成部分，并且 PEEK 復合增強材料在飛機中的主要應用場景為承力結(jié)構(gòu)件，其重要性高于一般應用于非承力結(jié)構(gòu)件的復合材料。

目前，PEEK 已獲得空客公司?波音公司和歐盟航空標準化委員會（ECSS）的材料認證。新型波音 777 裝備了 PEEK 輪轂罩，空客 A350 機身結(jié)構(gòu)中的夾板、托架、鉤板等零部件也采用 PEEK 材料。PEEK 也已應用于中國商用飛機有限公司的 C919 型干線客機，目前主要用于高壓電纜導管以替代金屬導管。此外，PEEK還應用于 F22 主起落架艙門，直升機旋翼槳轂中央件等關(guān)鍵部位。

航空市場方面，根據(jù)空中客車公司（Airbus）的統(tǒng)計，2020 年全球共有商用飛機 22,950 架，預計到 2040 年全球商用飛機總數(shù)將增長至 46,720 架。全球航空市場需求的增長不僅在未來 20 年內(nèi)帶來 23,770 架的新增需求，而且現(xiàn)有飛機中僅 13%為新一代飛機，考慮到航空業(yè)為實現(xiàn)碳達峰及碳中和的要求，預計將有15,250 架客機，即現(xiàn)有運營的飛機中 66%將被替換升級。

因此，2021-2040 年預計新交付商用飛機達到 39,020 架，是現(xiàn)有商用飛機數(shù)量的 1.7 倍，并且新交付的飛機將更多使用 PEEK 等新材料進行減重。全球客機的新增、替換需求以及 PEEK在航空領(lǐng)域應用的拓展，將導致 PEEK 需求快速增長。

根據(jù)國家“十四五”相關(guān)規(guī)劃，我國將重點推動 C919 大型客機示范運營和ARJ21 支線客機系列化發(fā)展。目前，C919 大型客機所使用的 PEEK 碳纖維復合材料均為進口產(chǎn)品，隨著國產(chǎn)大飛機的發(fā)展和零部件國產(chǎn)化進程的加快，國產(chǎn)大飛機 PEEK 復合增強材料也將逐步國產(chǎn)化，為國內(nèi) PEEK 廠商帶來更多機遇。