PEEK聚醚醚酮行业报告

聚醚醚酮（PEEK）性能全面且优异，应用领域广泛。在各类聚芳醚酮中，聚醚醚酮（PEEK）是最主要的品种，其物理和化学性能优异。由于PEEK的分子链中含有大量的苯环，具有优良的物理和化学性质、力学和热等性能，其相关性能显著优于其他工程塑料或金属材料。PEEK的熔点达到343℃，玻璃化转变温度（Tg）为143℃，拉伸强度达到100 MPa。另外在250℃的高温下，PEEK也能保持较高的耐磨性和较低的摩擦系数。由于PEEK材料具有耐热性、耐磨性、耐疲劳性、耐辐照性、耐剥离性、抗蠕变性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐化学药品性、无毒、阻燃等优异的综合性能，其在电子电气、航空航天、汽车、能源及其他工业、医疗等多个领域得到广泛应用。根据Emergen Research的测算，2019-2027年期间全球PEEK材料市场规模将由7.21亿美元增长至12.26亿美元，对应CAGR约为6.8%。 我国为增速最快的PEEK消费国。近几年，随着全球电子信息、汽车、航空航天产能不断向亚太地区转移，亚太地区的PEEK消费增长速度远超欧洲。其中，中国PEEK市场需求增长速度尤为突出。2019年至2022年期间，中国市场的PEEK消费量由1400吨提升至1950吨，对应全球消费量占比由24.0%提升至25.8%。 而根据前瞻产业研究院的数据口径，2012-2021年期间中国PEEK产品需求量由80吨增长至1980吨，对应CAGR约为42.8%。 国产PEEK产品已突破，但自主供应能力仍有不足。目前，全球PEEK生产厂商呈现“一超多强”的竞争格局。其中，英国威格斯是全球最大的PEEK生产商，产能达到7,150吨/年，约占全球总产能的60%。2016年以来，以中研股份为代表的国内企业打破了国外公司在PEEK领域的垄断，我国自主生产的PEEK产品在国内电子信息领域的应用逐步扩大。根据沙利文咨询统计，截至2021年，国内企业PEEK材料的合计产量约为1154吨，难以满足当年国内下游领域客户对PEEK材料的消费需求，国内近一半的PEEK需求仍需要通过进口才能满足。 2027年国内PEEK需求量将超5000吨，医疗、新能源、人形机器人等应用领域带来新增量。根据沙利文咨询的预测，在假设我国PEEK材料主要终端应用产品维持不变的情况下，2022至2027年期间我国PEEK市场需求量将由2334吨提升至5079吨，对应CAGR约为16.8%；市场规模将由14.96亿元提升至28.38亿元，对应CAGR约为13.7%。另外，随着产业链上下游及科研院所对于PEEK材料的不断研究，PEEK的新应用也在陆续推出，从而进一步拓宽PEEK材料未来的需求量及市场规模。PEEK材料在颅骨修补及固定产品、脊柱类产品、新能源汽车800V电机漆包线、人形机器人领域的应用将有望带来更高的需求增量。 投资建议：PEEK材料凭借其耐热性、耐磨性、耐冲击性、耐化学药品性、阻燃等优异的综合性能，在电子电气、航空航天、汽车、能源及其他工业、医疗等多个领域得到广泛应用。目前，国内企业已突破了海外企业对于PEEK生产的垄断，正在努力拓宽在下游医疗健康、航空航天等高附加值领域的应用。建议关注国内PEEK行业龙头中研股份。公司目前为PEEK年产量最大的中国企业，同时持续实现进口替代，已经超越英国威格斯成为中国市场销量最大的公司。目前中研股份的PEEK产品已经顺利进入汽车、电子信息、高端制造、能源行业，医疗级PEEK树脂即将实现量产，同时公司与东华大学持续推进CF/PEEK复合材料的应用研发。 风险分析：下游需求不及预期，产品研发风险，客户验证风险，新增产能爬坡进度不及预期。 1、PEEK：处于金字塔尖的特种工程塑料 自20世纪60年代起，一系列高性能聚合物被开发出来。从1960年最初问世的聚酰亚胺（PI）到20世纪80年代初问世的聚醚醚酮（PEEK），欧美国家的各大公司先后对这类高性能聚合物进行了大量的研发，尽管在这期间有数十个高性能聚合物品种被研发出来，但最终真正具有应用价值且实现产业化的品种不足10个。 图1：常用工程塑料金字塔图 目前已有三大类特种工程塑料实现商品化，分别为聚酰亚胺类、聚芳醚类和聚芳酯类。其中，热塑性特种工程塑料的典型代表为聚芳醚类，主要包括聚芳醚酮、聚芳醚砜和聚芳硫醚。在这三类聚合物中，聚芳醚酮（PAEK）是耐热等级最高的，目前已经开发成功的品种包括聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚酮（PEK）、聚醚醚酮酮（PEEKK）和聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）。 表1：主要的聚芳醚酮类（PAEK）材料 在各类聚芳醚酮中，聚醚醚酮（PEEK）是最主要的品种，其物理和化学性能优异。由于PEEK的分子链中含有大量的苯环，具有优良的物理和化学性质、力学和热等性能。PEEK的熔点达到343℃，玻璃化转变温度（T）为143℃，拉伸强度达到100 MPa。另外在250℃的高温下，PEEK也能保持较高的耐磨性和较低的摩擦系数。由于PEEK材料具有耐热性、耐磨性、耐疲劳性、耐辐照性、耐剥离性、抗蠕变性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐化学药品性、无毒、阻燃等优异的综合性能，而且两个醚键和羰基又为材料提供了柔韧性与优良的工艺性。因此，PEEK在电子电气、航空航天、汽车、能源及其他工业、医疗等多个领域得到广泛应用。 g 表2：PEEK的主要特性 PEEK性能显著优于其他工程塑料或金属材料。如进一步将PEEK与其他工程塑料、特种工程塑料、金属材料（通用/医用）进行对比，可以发现PEEK的物理与化学性能明显优于大多数的比较对象。与其他工程塑料及特种工程塑料相比，PEEK兼具刚性与热性，同时在耐热、耐磨、耐腐蚀性能方面均排名前列。 与通用金属对比，PEEK的比强度大，在满足所需强度的同时，可明显降低材料的自重，实现“轻量化”。与医用金属材料对比，PEEK的密度、弹性模量均与人体骨骼更为接近，同时由于PEEK可被X射线穿透和实现 Ct 扫描，可方便患者进行医疗检查。 表3：PEEK与主要工程塑料、特种工程塑料性能对比情况 表4：PEEK与通用金属钢、铝合金以及医用金属材料性能对比情况 目前PEEK在终端使用中主要有三类使用形式，分别为纯树脂PEEK、玻纤改性PEEK和碳纤维改性PEEK。通过使用玻纤、碳纤维对PEEK改性可以显著提升PEEK材料的机械强度（如弯曲模量、杨氏模量、缺口冲击强度等）。 表5：纯PEEK树脂和经玻纤/碳纤维改性PEEK树脂的性能对比 2、我国为增速最快的PEEK消费国，国产产品已突破但供应能力不足 2.1、PEEK材料市场规模稳步增长，中国为增速最快的消费国 PEEK材料于1978年被首次成功开发，并于1990年代正式商业化。随着商业化的持续推进，全球PEEK生产能力不断提升，对应的消费量也稳步增长。 根据《聚醚醚酮市场分析及发展趋势》（张丽）一文中所提供的数据，2012年至2019年期间，全球PEEK消费量由3590吨提升至5835吨，对应CAGR约为7.2%。同时根据该文测算，2022年全球PEEK材料消费量可达到7560吨，对应2019-2022年期间CAGR约为9.0%。市场规模方面，根据市场研究及咨询机构EmergenResearch数据及测算，2019年全球PEEK材料的市场规模约为7.21亿美元，预计2027年全球PEEK材料市场规模将增长至12.26亿美元，对应2019-2027年期间CAGR约为6.8%。 全球PEEK消费区域主要集中在欧洲、美洲和亚太地区，其中欧洲是PEEK的最大市场，其相关产业发展相对成熟。近几年，随着全球电子信息、汽车、航空航天产能不断向亚太地区转移，亚太地区的PEEK消费增长速度远超欧洲。其中，中国PEEK市场需求增长速度尤为突出。根据《聚醚醚酮市场分析及发展趋势》（张丽）一文的测算，2019年至2022年期间，中国市场的PEEK消费量由1400吨提升至1950吨，对应全球消费量占比由24.0%提升至25.8%。而根据前瞻产业研究院的数据口径，2012-2021年期间中国PEEK产品消费量由80吨增长至1980吨，对应CAGR约为42.8%。 表6：全球主要PEEK消费地区情况 图2：2012-2021年中国PEEK产品市场消费量 2.2、全球PEEK供应呈现“一超多强”格局，国内PEEK自供能力不足 目前，全球PEEK生产厂商呈现“一超多强”的竞争格局。根据中研股份招股说明书，英国威格斯是全球最大的PEEK生产商，产能达到7,150吨/年，约占全球总产能的60%。比利时索尔维现有PEEK产能2,500吨/年，其生产基地主要集中在印度，产品主要出口欧洲和日本。德国赢创（其主要PEEK生产主体位于中国）是仅次于英国威格斯和比利时索尔维的第三大PEEK生产商，其PEEK产能已达到1,800吨/年，目前产品主要出口欧洲。 2016年起，国产企业逐步打破海外PEEK垄断。国内方面，2016年以来，以中研股份为代表的国内企业打破了国外公司在PEEK领域的垄断，我国自主生产的PEEK产品在国内电子信息领域的应用逐步扩大。目前我国PEEK产能主要集中在中研股份、浙江鹏孚隆等公司。另外值得注意的是，国内PEEK生产企业在原料和设备方面立足于国内的同时不断提高产能，取得了成本优势，使得国产PEEK的市场售价显著低于国际市场价格。 表7：2021年全球PEEK主要生产商情况 国内PEEK自供能力不足，规划新增产能超6000吨，实际放量进度有待观察。根据沙利文咨询统计，截至2021年，国内企业PEEK材料的合计产能约为2394吨/年，对应产量约为1154吨，难以满足当年国内下游领域客户对PEEK材料的消费需求，国内近一半的PEEK需求仍需要通过进口才能满足。另外2021年，国内PEEK材料企业整体产能利用率仅为48.22%，不足一半。新增产能方面，浙江鹏孚隆、山东君昊、吉林聚科、盘锦伟英兴、沃特股份共5家企业合计规划有6460吨/年PEEK产能，其中山东君昊、吉林聚科、盘锦伟英兴、沃特股份的PEEK新增产能规划均在千吨以上。根据沙利文咨询统计，上述新增产能预计在2023-2027年期间陆续投产运行。 然而考虑到PEEK材料工厂产能的建设周期（2-3年）和下游企业客户验证周期（1-2年），上述规划产能的实际放量时间可能会出现延后。另外考虑到形成高质量、批次稳定的PEEK树脂生产能力对技术、研发投入、工艺细节积累要求较高，因此在实现了有效新增产能后，PEEK材料厂商要实现有效的新增产量仍需较长的时间。以中研股份为例，中研股份PEEK产量从100吨/年爬升至2021年约550吨/年大约经历了7年的时间。根据中研股份招股说明书的测算，2027年我国PEEK实际产能预计约为5394吨/年，对应产量预计约为2967吨/年。 表8：2021年国内PEEK生产商产能及产量情况 3、PEEK应用领域广泛，需求量将快速提升 3.1、PEEK应用领域广泛，预计2027年国内需求量将超过5000吨 PEEK材料凭借其全面且优异的性能，目前在汽车、电子信息、工业及能源、医疗、航空航天等领域的关键部件、特殊工况中均有应用。同时随着新能源汽车、半导体、风电、人工骨骼、航空航天等下游新兴领域或高附加值领域的快速发展，PEEK材料的需求量也将得到快速提升。 表9：PEEK材料在终端应用领域的典型产品类型 预计2027年国内PEEK需求量将超过5000吨，对应市场规模接近30亿元。 根据沙利文咨询的预测，在假设我国PEEK材料主要终端应用产品维持不变的情况下，2022至2027年期间我国PEEK市场需求量将由2334吨提升至5079吨，对应CAGR约为16.8%；市场规模将由14.96亿元提升至28.38亿元，对应CAGR约为13.7%。在主要下游领域中，航空航天及汽车领域的需求增速排名靠前，对应2022-2027年的需求量CAGR分别为52.5%和20.9%。在主要典型产品中，新能源汽车主动力轴承、新能源汽车密封件、新能源