人形機(jī)器人用新材料發(fā)展機(jī)遇分析

人形機(jī)器人用新材料發(fā)展機(jī)遇分析人形機(jī)器人：行業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道，量產(chǎn)階段相關(guān)材料將持續(xù)受益。人形機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了萌芽探索階段、集成發(fā)展階段、高動(dòng)態(tài)發(fā)展階段、智能化發(fā)展階段四個(gè)階段，目前正處于智能化發(fā)展逐漸向大規(guī)模應(yīng)用過渡的階段。從功能實(shí)現(xiàn)上，人形機(jī)器人可分為5個(gè)能力等級(jí)，根據(jù)中國信息通信研究院研究報(bào)告分析，綜合技術(shù)進(jìn)展情況和需求側(cè)情況預(yù)計(jì)，從現(xiàn)在到2028年，全能型人形機(jī)器人將整體處于Lv1等級(jí)，以科學(xué)研究為主要落地場(chǎng)景，客戶主要是從事人形機(jī)器人相關(guān)軟硬件研究的高校、企業(yè)等科研團(tuán)隊(duì),其他形態(tài)人形機(jī)器人則加速向Lv2等級(jí)演進(jìn)，我國整機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約在20至50億元。人形機(jī)器人技術(shù)高度集成，主要由“大腦”、“小腦”和“肢體”三個(gè)部分組成，新材料主要應(yīng)用在骨路、外殼等方面，主要包括高端工程塑料、碳纖維和電子皮膚。高端工程塑料：突出特色在于高性能及輕量化。對(duì)于人形機(jī)器人來說，高端工程塑料材料相比于金屬合金材料的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)在于密度較輕，極大程度上減少了機(jī)器人的負(fù)重，讓人形機(jī)器人落地和量產(chǎn)能夠得以實(shí)現(xiàn)，一些高端工程塑料材料的性能甚至要優(yōu)于傳統(tǒng)金屬材料例如PEEK、PPS材料等。除此以外，還可以對(duì)工程塑料材料進(jìn)行改性與修飾，讓這些材料可以適用于更多的應(yīng)用場(chǎng)景，高端工程塑料在機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用占比有望持續(xù)提升。碳纖維：憑借其輕便堅(jiān)固的特性成為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)輕量化的核心材料。碳纖維指的是用腈綸和粘膠纖維作原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成且含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維，耐高溫居所有化纖之首，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫和耐腐蝕、良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性、優(yōu)異的力學(xué)性能、易加工和設(shè)計(jì)靈活性等特點(diǎn)。碳纖維復(fù)合材料在機(jī)械臂中被廣泛應(yīng)用，制作相同強(qiáng)度的機(jī)械手臂，選用碳纖維復(fù)合材料(CFRP）可將機(jī)械手臂的總質(zhì)量控制在5-15kg。電子皮膚材料：柔性傳感器為實(shí)現(xiàn)智能交互的核心，柔性基地材料也將迎來增量需求。電子皮膚是一種致力于模擬并超越人類皮膚功能的可穿戴柔性仿生傳感器，一般是由電極、介電材料、活性功能層、柔性基材組成。柔性觸覺傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境接觸力、溫度、濕度、震動(dòng)、材質(zhì)、軟硬等特性的檢測(cè)，是機(jī)器人直接感知環(huán)境作用的重要傳感器，有助于智能化的人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。根據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)顯示，2022年全球柔性觸覺傳感器市場(chǎng)約為15.34億美元，預(yù)計(jì)2029年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至53.22億美元，2022-2029年CAGR為17.9%。柔性基材則可以起到承載電子皮膚并確保其與生物皮膚或其他材料相容的作用，具有理想的柔韌彈性與力學(xué)強(qiáng)度的新型柔性高分子薄膜材料能夠很好地滿足其要求，目前最為常用的基底材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚酰亞胺(PI)薄膜。投資建議：隨著人形機(jī)器人迎來量產(chǎn)元年，上游核心化工新材料也將從中持續(xù)受益。從人形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成來看，“大腦”和“小腦”涉及到的相關(guān)材料為AI材料，“肢體”部分需要應(yīng)用化工新材料實(shí)現(xiàn)輕量化和“感知”功能。從應(yīng)用方向分類，助力機(jī)器人實(shí)現(xiàn)輕量化的材料主要為高端工程塑料和碳纖維，其中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）、熱塑性彈性體（TPE）和超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）等；幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)感知交互能力的電子皮膚涉及到的主要材料為柔性傳感器和基底材料，其中運(yùn)用最廣泛的兩種柔性基底材料為聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚酰亞胺(PI)薄膜。正文報(bào)告目錄：1.人形機(jī)器人：行業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道，量產(chǎn)階段相關(guān)材料將持續(xù)受益2.高端工程塑料：替代傳統(tǒng)金屬材料，實(shí)現(xiàn)輕量化2.1聚醚醚酮（PEEK）：機(jī)器人骨架輕量化的重要材料2.2聚酰胺（PA）：機(jī)器人零部件常見材料2.3聚苯硫醚（PPS）：兼具性價(jià)比的機(jī)器人骨架輕量化材料2.4液晶聚合物（LCP）：機(jī)器人核心零部件的主要材料2.5熱塑性彈性體（TPE）：性能獨(dú)特的第三代橡膠材料2.6超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）：強(qiáng)度極高的高性能纖維材料3.碳纖維：機(jī)器人輕量化的核心材料4.電子皮膚：實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的感知交互能力4.1柔性傳感器：智能交互的核心4.2柔性基底材料：PDMS和PI應(yīng)用較多5.投資建議6.風(fēng)險(xiǎn)提示正文一、人形機(jī)器人：行業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道，量產(chǎn)階段相關(guān)材料將持續(xù)受益人形機(jī)器人具有擬人智能、類人形態(tài)和廣泛適用三個(gè)特點(diǎn)。人形機(jī)器人指模仿人類外觀和行為，具備較高智能化水平的機(jī)器人，與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人相比，人形機(jī)器人最大的特點(diǎn)是其與人類相似的“肢體”結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式和感知方式，并在人工智能大模型的賦能下，從體能、技能、智能三方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)人的模仿。圖表1：人形機(jī)器人具備三大特點(diǎn)來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所人形機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了萌芽探索階段、集成發(fā)展階段、高動(dòng)態(tài)發(fā)展階段、智能化發(fā)展階段四個(gè)階段，目前正處于智能化發(fā)展逐漸向大規(guī)模應(yīng)用過渡的階段?；仡櫲诵螜C(jī)器人的發(fā)展歷程，萌芽探索階段（20世紀(jì)60年代末至90年代）的主要特點(diǎn)是基本實(shí)現(xiàn)雙足行走功能和控制能力，初步具備了擬人化的結(jié)構(gòu)，但整體上運(yùn)動(dòng)能力較弱。集成發(fā)展階段(本世紀(jì)初至2010年)以感知和智能控制整合為主要特點(diǎn)，通過感知和能控制技術(shù)的整合，機(jī)器人具備了初步的感知系統(tǒng)，能夠感知周圍環(huán)境的基本信息，并根據(jù)感知輸入做出簡(jiǎn)單判斷并調(diào)整動(dòng)作。高動(dòng)態(tài)發(fā)展階段(2010年至2022年)機(jī)器人已經(jīng)具備了較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力，控制理論和技術(shù)的進(jìn)步提升了機(jī)器人的認(rèn)知能力，使其能夠獨(dú)立穩(wěn)定地執(zhí)行復(fù)雜動(dòng)作。智能化發(fā)展階段(2022年至今)在人工智能技術(shù)的賦能下，機(jī)器人具有了更加智能化的感知、交互和決策能力。歷經(jīng)多年發(fā)展及技術(shù)迭代，在巨大的潛在市場(chǎng)需求牽引以及人工智能技術(shù)深度賦能的帶動(dòng)下，人形機(jī)器人已進(jìn)入技術(shù)集中突破和應(yīng)用初步試水的關(guān)鍵發(fā)展階段,未來將逐漸進(jìn)入到大規(guī)模應(yīng)用階段。圖表2：人形機(jī)器人已經(jīng)邁入智能化發(fā)展階段來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所

人形機(jī)器人潛在應(yīng)用場(chǎng)景豐富，未來市場(chǎng)空間巨大。從功能實(shí)現(xiàn)上，人形機(jī)器人可分為5個(gè)能力等級(jí)，目前全球絕大多數(shù)全能型人形機(jī)器人產(chǎn)品處于Lv1等級(jí),少部分頭部企業(yè)最新產(chǎn)品和輪式機(jī)器人等其他形態(tài)的人形機(jī)器人正在逐步向Lv2等級(jí)探索，并從工業(yè)制造領(lǐng)域的toB端向服務(wù)領(lǐng)域的toC端拓展。根據(jù)中國信息通信研究院研究報(bào)告分析，綜合技術(shù)進(jìn)展情況和需求側(cè)情況預(yù)計(jì)，從現(xiàn)在到2028年，全能型人形機(jī)器人將整體處于Lv1等級(jí)，以科學(xué)研究為主要落地場(chǎng)景，客戶主要是從事人形機(jī)器人相關(guān)軟硬件研究的高校、企業(yè)等科研團(tuán)隊(duì),其他形態(tài)人形機(jī)器人則加速向Lv2等級(jí)演進(jìn)，我國整機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約在20至50億元。2028年到2035年，人形機(jī)器人整體進(jìn)入Lv2等級(jí)，以特種場(chǎng)景應(yīng)用為主，工業(yè)場(chǎng)景逐步落地，整機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約50至500億元。2035年到2040年人形機(jī)器人整體進(jìn)入Lv3等級(jí)，在工業(yè)場(chǎng)景形成規(guī)模，服務(wù)場(chǎng)景逐步落地，整機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約1千至3千億元。2040年到2045年，人形機(jī)器人整體進(jìn)入Lv4等級(jí)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)場(chǎng)景和服務(wù)場(chǎng)景規(guī)模應(yīng)用，整機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約5千至1萬億元。2045年后人形機(jī)器人整體進(jìn)入Lv5等級(jí)，在用人形機(jī)器人超過1億臺(tái)，進(jìn)入各行業(yè)領(lǐng)域，整機(jī)市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)約10萬億元級(jí)別。圖表3：人形機(jī)器人在不同發(fā)展等級(jí)下的場(chǎng)景應(yīng)用和規(guī)模預(yù)期來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所人形機(jī)器人技術(shù)高度集成，主要由“大腦”、“小腦”和“肢體”三個(gè)部分組成?！按竽X”目前主要是基于人工智能大模型技術(shù)，同時(shí)也可通過云邊協(xié)同，提高機(jī)器人的智能水平?！靶∧X”目前主要基于人工智能、自動(dòng)控制、機(jī)器人操作系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)控制?！爸w”負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)、高爆發(fā)、高精度運(yùn)動(dòng)，集成了人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新材料、傳感器等諸多技術(shù)，包括仿人機(jī)械臂、靈巧手、腿足等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，并通過集成傳感器和長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力單元，實(shí)現(xiàn)能源-結(jié)構(gòu)感知一體化。圖表4：人形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所人形機(jī)器人的新材料主要應(yīng)用在骨路、外殼等方面，主要包括高端工程塑料、碳纖維和電子皮膚。從人形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成來看，“大腦”和“小腦”主要基于人工智能等技術(shù)，涉及到的相關(guān)材料主要為AI材料；“肢體”作為實(shí)現(xiàn)所有擬人功能的載體和基礎(chǔ)，在保證機(jī)器人功能的先進(jìn)性、穩(wěn)定性、使用可靠性和服投安全性的前提下，采用輕量化材料提高機(jī)器人的機(jī)動(dòng)靈活性，因而新材料的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋了各種結(jié)構(gòu)件。從功能角度出發(fā)，幫助“肢體”實(shí)現(xiàn)執(zhí)行功能的材料主要有高端工程塑料和碳纖維，實(shí)現(xiàn)“感知”功能的材料主要為電子皮膚。二、高端工程塑料：替代傳統(tǒng)金屬材料，實(shí)現(xiàn)輕量化工程塑料材料相比于傳統(tǒng)的金屬或合金材料，其最主要的優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)度相似的條件下工程塑料的密度較金屬材料有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)，有些工程塑料材料的性能甚至要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬材料。這使得工程塑料在機(jī)器人外部及內(nèi)部硬件上有著較多的應(yīng)用與替代，種類也十分豐富，主要的工程塑料材料包括例如PEEK、PPS、PA、LCP、TPE、UHMW-PE等。2.1聚醚醚酮（PEEK）：機(jī)器人骨架輕量化的重要材料PEEK材料最早由英國帝國化學(xué)公司（ICI）開發(fā)出來，自問世以后很長(zhǎng)一段時(shí)間被用作一種重要的戰(zhàn)略國防軍工材料，并實(shí)施嚴(yán)格的封鎖和禁運(yùn)。PEEK作為一種高分子新材料，相比于普通材料，其性能突出表現(xiàn)在具有高耐熱性和熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的機(jī)械性能和韌性、杰出的化學(xué)抗性以及優(yōu)異的耐磨性和滑動(dòng)性能。耐熱性方面，PEEK材料即使在260℃的環(huán)境下使用5000小時(shí)，強(qiáng)度也幾乎與初始狀態(tài)相同，且熱穩(wěn)定性優(yōu)異，熔點(diǎn)達(dá)341℃。化學(xué)性能方面，PEEK相比于其他高分子材料的耐腐蝕性能優(yōu)勢(shì)十分明顯。圖表5：各種高分子材料抗腐蝕性能比較來源：Ensinger公司官網(wǎng)、國金證券研究所（注：“+”=Resistant；“(+)”=LimitedResistant；“-”=NotResistant）PEEK材料由于其優(yōu)異的性能，在“以塑代鋼”和“輕量化”的大背景下，逐步用于替換金屬材料的使用，在交通運(yùn)輸、航空航天、電子信息、醫(yī)療健康等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。而在人形機(jī)器人領(lǐng)域，國內(nèi)已有廠家將其應(yīng)用于人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)、軸承、齒輪、四肢等部件，不僅降低了機(jī)器人整體的重量，提供了穩(wěn)定的傳動(dòng)和支撐，同時(shí)減少了摩擦和磨損，延長(zhǎng)了機(jī)器人的使用壽命。例如在特斯拉的Optimus-Gen2人形機(jī)器人中，PEEK材料充分發(fā)揮了輕量化的優(yōu)勢(shì)，不僅減重10公斤，而增加了機(jī)器人30%的行走速度。PEEK材料的高強(qiáng)度和低密度的優(yōu)異性能，使其成為解決人形機(jī)器人輕量化的理想選擇。當(dāng)前全球PEEK行業(yè)產(chǎn)能較為集中，全球生產(chǎn)廠商呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”的競(jìng)爭(zhēng)格局。英國威格斯是全球最大的PEEK生產(chǎn)商，產(chǎn)能達(dá)到7150噸/年，約占全球產(chǎn)能的60%。比利時(shí)索爾維現(xiàn)有PEEK產(chǎn)能2500噸/年，其生產(chǎn)基地主要集中在印度，產(chǎn)品主要出口歐洲和日本。德國贏創(chuàng)（其主要PEEK生產(chǎn)主體為吉大贏創(chuàng)）是第三大PEEK生產(chǎn)商，產(chǎn)能達(dá)1800噸/年，產(chǎn)品主要出口歐洲。由于剛問世時(shí)對(duì)PEEK材料的技術(shù)封鎖，我國對(duì)PEEK材料進(jìn)行技術(shù)研發(fā)較晚，“九五”期間長(zhǎng)春吉大高新材料公司完成工業(yè)中試生產(chǎn)。經(jīng)過近20年的工作，吉林大學(xué)特種工程塑料研究中心開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PEEK樹脂合成路線，樹脂主要性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。2002年底長(zhǎng)春吉大高新材料公司投資1億元建成一期300噸/年聚醚醚酮裝置，從而打破了威格斯公司獨(dú)家壟斷的局面。2014年中研股份PEEK年產(chǎn)能達(dá)1000噸，與威格斯、索爾維、贏創(chuàng)并列為全球僅有的4家PEEK合成能力超過千噸級(jí)的企業(yè)。除此之外，國內(nèi)還有其他較多PEEK生產(chǎn)企業(yè)，例如盤錦偉英興、山東君昊、沃特股份和吉大特塑等。圖表6：全球PEEK行業(yè)產(chǎn)能競(jìng)爭(zhēng)格局（2022年來源：沙利文咨詢、國金證券研究所

圖表7：全球及中國PEEK市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（億元）來源：沙利文咨詢、國金證券研究所PEEK材料當(dāng)前已經(jīng)在汽車、航空航天、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域有較多應(yīng)用，同時(shí)伴隨著機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展，PEEK材料將會(huì)有較快的發(fā)展。2024年全球PEEK市場(chǎng)規(guī)模約為61億元，預(yù)計(jì)到2027年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到84億元，CAGR達(dá)11.38%。建議關(guān)注相關(guān)企業(yè)中研股份、新瀚新材、普利特、沃特股份、金發(fā)科技等。2.2聚酰胺（PA）：機(jī)器人零部件常見材料聚酰胺俗稱尼龍，是歷史悠久、用途廣泛的通用工程塑料，為五大工程塑料中產(chǎn)量最大、品種最多、用途最廣的品種。聚酰胺樹脂種類較多，常見的有例如PA6、PA66、PPA等，具有優(yōu)良的耐磨性、自潤(rùn)滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高，且能耐酸、堿、多數(shù)無機(jī)鹽溶液、烴類、酯類等腐蝕，被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)纖維、汽車、電子電器等行業(yè)。在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中，聚酰胺樹脂由于其良好的韌性、耐磨性及可塑性，十分常見用于機(jī)器人零部件的3D打印中，例如法國EnstaParisTech公司和FlowersLab公司合作設(shè)計(jì)的Poppy機(jī)器人，身高83厘米，重量?jī)H3.5千克，除馬達(dá)和電子電路外，Poppy的所有零件都是使用聚酰胺3D打印而來。圖表4：Poppy人形機(jī)器人成品圖來源：Poppyproject、國金證券研究所當(dāng)前我國聚酰胺產(chǎn)品中用于工程塑料較多的有PA66和PA6，其中PA66下游應(yīng)用中，工程塑料占比達(dá)49%，主要應(yīng)用于汽車行業(yè)、電子電器和軌道交通；而PA6切片的下游應(yīng)用中，工程塑料的占比較小，僅有17%，其主要下游應(yīng)用仍是錦綸纖維。未來隨著機(jī)器人材料應(yīng)用的滲透提高，PA66及一些更適用的改性聚酰胺工程塑料如PPA將在工程塑料端的應(yīng)用占比有所提高。圖表9：A66下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)來源：百川盈孚、國金證券研究所

圖表10：PA6切片下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)來源：百川盈孚、國金證券研究所我國PA66行業(yè)當(dāng)前總產(chǎn)能達(dá)118.9萬噸，CR8達(dá)95.88%集中度較高，主要產(chǎn)能集中在上海英威達(dá)、神馬尼龍化工和華峰化學(xué)三家企業(yè)，產(chǎn)能分別為40萬噸、26萬噸和23萬噸。我國當(dāng)前PA66市場(chǎng)較為飽和，供給過剩下游需求較為疲軟，行業(yè)開工率不足70%多年維持在較低水平。未來機(jī)器人3D打印技術(shù)的推廣以及工程塑料在機(jī)器人零部件中的應(yīng)用比例的提高，將會(huì)刺激PA66帶來新一輪的需求高速增長(zhǎng)，很大程度上緩解我國PA66行業(yè)當(dāng)前供給過剩、開工率低迷的情況。建議關(guān)注應(yīng)用于工程塑料端的聚酰胺產(chǎn)銷企業(yè)，例如：神馬股份、華峰化學(xué)、隆華新材等。圖表11：我國PA66最新產(chǎn)能占比分布來源：百川盈孚、國金證券研究所圖表12：我國PA66產(chǎn)能產(chǎn)量增長(zhǎng)較快（萬噸）來源：百川盈孚、國金證券研究所

2.3聚苯硫醚（PPS）：兼具性價(jià)比的機(jī)器人骨架輕量化材料聚苯硫醚（PPS）是分子鏈中帶有苯硫基的高性能熱塑性樹脂，具有較高的熱穩(wěn)定性，熱變形溫度超過260℃，可在220℃連續(xù)使用；耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異，對(duì)酸、堿、鹽溶液、有機(jī)純酮等溶劑均穩(wěn)定；密度較低，僅1.34-1.36g/cm3；自身是絕緣體，但材料經(jīng)過氧化或摻雜改性后可成為半導(dǎo)體；同時(shí)具有較高的剛性、強(qiáng)度等機(jī)械特性。PPS其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)使得其被廣泛地應(yīng)用在電子電氣、汽車、精密機(jī)械、航空航天、環(huán)保等領(lǐng)域，其中汽車和電子電器是全球聚苯硫醚市場(chǎng)應(yīng)用最大的兩個(gè)領(lǐng)域，占比接近80%。圖表13：全球聚苯硫醚終端市場(chǎng)占比來源：艾邦高分子、國金證券研究所PPS最早于1968年被菲利普斯成功研制工業(yè)化合成路線，并在1985年以前一直被其壟斷著PPS的生產(chǎn)和市場(chǎng)；在專利到期后的短短幾年里，日本公司紛紛建立了樹脂及復(fù)配料加工廠，東麗公司、東洋紡公司、吳羽公司相繼進(jìn)行了PPS纖維的開發(fā)，目前日本公司的產(chǎn)品占據(jù)著全球主要市場(chǎng)。我國PPS的研究與建設(shè)稍晚于國外，國內(nèi)當(dāng)前PPS龍頭企業(yè)是新和成，擁有PPS產(chǎn)能22000噸/年，是國內(nèi)唯一能夠穩(wěn)定生產(chǎn)纖維級(jí)、注塑級(jí)、擠出級(jí)、涂料級(jí)PPS的企業(yè)。在機(jī)器人領(lǐng)域，PPS由于出色的耐熱耐腐蝕以及低密度的特性，作為機(jī)器人骨架、連接件可使機(jī)體整重減重較大；此外PPS的絕緣性能和介電強(qiáng)度，以及較低的綜合成本，也是其在機(jī)器人材料中的重要優(yōu)勢(shì)之一。PPS材料相比PEEK材料，在機(jī)器人中的應(yīng)用存在一些潛在優(yōu)勢(shì)。PPS材料國產(chǎn)化程度較高，完全生產(chǎn)成本和價(jià)格相較于PEEK材料略有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)它們的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性能相當(dāng)，在機(jī)器人骨架輕量化上的表現(xiàn)也比較優(yōu)異。PPS材料未來可能會(huì)是PEEK材料在機(jī)器人骨架材料上的有力競(jìng)品。建議關(guān)注國內(nèi)PPS龍頭企業(yè)新和成。2.4液晶聚合物（LCP）：機(jī)器人核心零部件的主要材料液晶聚合物（LCP）材料是一種當(dāng)處于熔融狀態(tài)時(shí)會(huì)顯示出液晶特性的熱塑性高分子材料，特點(diǎn)是分子具有較高的分子量又具有取向有序，LCP在以液晶相存在時(shí)粘度較低，且高度取向，而將其冷卻固化后，它的形態(tài)可以穩(wěn)定地保持。LCP材料具有一系列優(yōu)異的性能，例如具有高強(qiáng)度、突出的耐熱性、低吸水率、優(yōu)異的阻燃性、電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕和低介電常數(shù)等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于電子電器、航空航天、國防軍工、光通訊等高新技術(shù)領(lǐng)域。LCP根據(jù)液晶相的形成條件，可分為溶致性液晶（LLCP）和熱致性液晶（TLCP），LLCP類型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，只能用作纖維和涂料；而TLCP可在熔融狀態(tài)加工，不但可以通過溶液紡絲形成高強(qiáng)度纖維，而且可以通過注射、擠出等熱加工方式形成各種制品，其品種及應(yīng)用都遠(yuǎn)超LLCP。目前全球LCP材料產(chǎn)能主要集中在日本和美國，日本和美國的企業(yè)在20世紀(jì)80年代就開始量產(chǎn)LCP材料，LCP全球龍頭企業(yè)主要是美國塞拉尼斯、日本寶理塑料及日本住友化學(xué)，現(xiàn)有產(chǎn)能達(dá)到2.2萬噸、2萬噸和1.1萬噸。我國進(jìn)入LCP領(lǐng)域較晚，之前長(zhǎng)期依賴美日進(jìn)口，但是近幾年來隨著金發(fā)科技、沃特股份、普利特等企業(yè)布局的LCP產(chǎn)能陸續(xù)投產(chǎn)，現(xiàn)有產(chǎn)能已經(jīng)分別達(dá)到6000噸、5000噸和10000噸，并且有較多的在建產(chǎn)能，產(chǎn)能規(guī)模逐漸追趕海外龍頭水平，使得國產(chǎn)LCP材料的占比有所提高，國產(chǎn)化替代的進(jìn)程加快，也有利于未來機(jī)器人材料中LCP材料滲透率的提高。圖表16：全球LCP主要生產(chǎn)企業(yè)來源：艾邦高分子、各公司公告、政府網(wǎng)站、國金證券研究所對(duì)于機(jī)器人材料而言，LCP在機(jī)器人伺服電機(jī)連接器中使用頻繁，優(yōu)良的耐高溫性和尺寸穩(wěn)定性使其成為各類精密電子元件的最佳材料。人形機(jī)器人上游核心硬件主要包括伺服電機(jī)、減速器、控制器、傳感器等，幾乎占到了機(jī)器人成本的70%。相比于普通的工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人，人形機(jī)器人在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件構(gòu)成、控制算法、核心性能要求以及零部件選擇上都有很大的差異，比如普通工業(yè)機(jī)器人，關(guān)節(jié)在2-10軸之間，而人形機(jī)器人關(guān)節(jié)數(shù)量預(yù)計(jì)在40個(gè)以上（例如特斯拉Optimus達(dá)到40個(gè)），每一個(gè)關(guān)節(jié)需要一臺(tái)伺服電機(jī)，伺服電機(jī)也是人形機(jī)器人的主要核心零部件之一。因此LCP材料未來在人形機(jī)器人中的用量將有所提高，行業(yè)需求預(yù)計(jì)將會(huì)較快增長(zhǎng)，建議關(guān)注國內(nèi)LCP行業(yè)龍頭普利特、金發(fā)科技、沃特股份等。2.5熱塑性彈性體（TPE）：性能獨(dú)特的第三代橡膠材料熱塑性彈性體（TPE）是一類常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型的高分子彈性體材料。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由化學(xué)鍵組成不同的樹脂段和橡膠段，因此TPU材料具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能，是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，常被人們稱為第三代橡膠。TPE材料種類眾多，最早于1938年德國Bayer發(fā)現(xiàn)聚氨酯類TPE，如今世界上已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的TPE多種多樣，包括苯乙烯類、烯烴類、氯乙烯類、氨酯類、酰胺類、有機(jī)氟類、有機(jī)硅類等等，幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹脂的所有領(lǐng)域，下游應(yīng)用涉及汽車、電子、電氣、建筑及日常生活用品等多方面。在機(jī)器人材料中，TPE相比于普通的橡膠及樹脂材料而言，主要的優(yōu)勢(shì)包括：可調(diào)硬度；具有良好的耐寒性、脆點(diǎn)較低；更好的耐腐蝕性；易于加工成型；環(huán)保性、可被回收利用；觸感可調(diào)；安全性，通常不含有毒有害物質(zhì)；價(jià)格較硅膠類更便宜。由于輕量化、可回收以及觸感可調(diào)等這些獨(dú)特的性質(zhì)，使得TPE材料更適合用于仿生機(jī)器人的外殼和手臂，在保持彈性的同時(shí)，TPE材料展示了卓越的醫(yī)用安全性和加工便利性，使其成為現(xiàn)代機(jī)器人的熱門選擇。根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，TPE全球市場(chǎng)2024年價(jià)值為139.83億美元，預(yù)計(jì)2025年達(dá)到148.50億美元，到2033年將擴(kuò)大到240.28億美元，CAGR達(dá)6.2%。TPE下游應(yīng)用中汽車行業(yè)占40%，主要將TPE組件納入密封系統(tǒng)、內(nèi)部裝飾等；其次是消費(fèi)品和建筑，大約30%的全球TPE用于密封系統(tǒng)、墊圈和軟管；在醫(yī)療行業(yè)，超過20%的醫(yī)用管融合了TPE材料。圖表19：全球TPE材料市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（億美元）來源：GlobalGrowthInsights、國金證券研究所TPE材料種類眾多，當(dāng)前全球體量最大的TPE材料是苯乙烯類熱塑性彈性體（TPES），全球TPES市場(chǎng)規(guī)模超過250萬噸，國內(nèi)的TPES產(chǎn)能140萬噸/年。低端品種例如SBS、SIS供求平衡偏松，國內(nèi)市場(chǎng)集中度較高，目前呈現(xiàn)“寡頭壟斷”的競(jìng)爭(zhēng)格局，我國SBS生產(chǎn)企業(yè)有十幾家，主要企業(yè)有惠州李長(zhǎng)榮橡膠、中石化（巴陵分公司、燕山石化、茂名石化）、寧波長(zhǎng)鴻高分子、中石油獨(dú)山子石化、天津樂金渤天化學(xué)等，其中中石化、惠州李長(zhǎng)榮橡膠和長(zhǎng)鴻高科三家企業(yè)的市場(chǎng)份額占總體市場(chǎng)的70%以上。而高端品種方面，我國SEBS產(chǎn)不足需，主要仍是中石化、惠州李長(zhǎng)榮橡膠和長(zhǎng)鴻高科三家企業(yè)，市場(chǎng)份額達(dá)80%以上；而SEPS國內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，SEPS的絕大部分需求依賴進(jìn)口。在TPE材料的高端品種上，國內(nèi)企業(yè)與國外龍頭仍有較大差距，建議關(guān)注TPE行業(yè)龍頭中國石化、長(zhǎng)鴻高科等。2.6超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）：強(qiáng)度極高的高性能纖維材料超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纖維是目前工業(yè)化高性能纖維材料中比強(qiáng)度和比模量最高的纖維，是分子量在100萬以上的聚乙烯樹脂所紡出的纖維（普通聚乙烯的分子量一般在4-12萬），其斷裂伸長(zhǎng)率高于碳纖維和芳綸，柔韌性好，在高應(yīng)變率和低溫下力學(xué)性能依然良好，抗沖擊能力優(yōu)于碳纖維、芳綸等。UHMW-PE的比強(qiáng)度是優(yōu)質(zhì)鋼材的15倍，是玻璃和尼龍66的4倍，是碳纖維的2.6倍，芳綸纖維的1.7倍。UHMW-PE具有的超高強(qiáng)度、低密度、耐磨損、耐低溫、耐紫外線、抗屏蔽、柔韌性好以及耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿化學(xué)腐蝕等優(yōu)異性能被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、海洋產(chǎn)業(yè)、安全防護(hù)、體育器材、生物醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。對(duì)于機(jī)器人材料而言，UHMW-PE可以應(yīng)用于人形機(jī)器人手部腱繩傳導(dǎo)材料。圖表20：UHME-PE與其他高性能纖維性能對(duì)比來源：中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)官網(wǎng)、國金證券研究所1970年代后期荷蘭DSM公司以粉末狀超高分子量聚乙烯為原料，采用凍膠紡絲及超倍拉伸技術(shù)，制取高強(qiáng)高模的聚乙烯纖維，并于1979年首次申請(qǐng)?jiān)摾w維的生產(chǎn)專利。截至目前國際上只有荷蘭DSM、美國Allied、日本東洋紡公司和三井公司等公司擁有UHMW-PE專利技術(shù)并形成規(guī)模化生產(chǎn)。我國對(duì)UHMW-PE的研發(fā)始于20世紀(jì)70年代，安徽化工研究院、上?；ぱ芯吭旱葘?duì)UHMW-PE材料進(jìn)行了研發(fā)、設(shè)備引進(jìn)以及工業(yè)化生產(chǎn)的嘗試。經(jīng)過多年的研發(fā)和改進(jìn)，2013年揚(yáng)子石化研究院開始了鋰電池隔膜UHMW-PE專用料的工業(yè)化研發(fā)，并于2017年首次實(shí)現(xiàn)了UHMW-PE隔膜專用料的工業(yè)化試生產(chǎn)，打破了該產(chǎn)品完全依靠進(jìn)口的局面。近年來，隨著下游需求的快速增長(zhǎng)，我國UHMW-PE行業(yè)發(fā)展迅速，截至2024年8月，國內(nèi)超高分子量聚乙烯在產(chǎn)產(chǎn)能約為25萬噸/年，在建產(chǎn)能34萬噸，另有約48萬噸/年擬新建產(chǎn)能，國內(nèi)UHMW-PE產(chǎn)能較為分散，尚未形成較大的行業(yè)龍頭。UHMW-PE需求方面，隨著近年來地緣政治沖突加劇、國際軍事沖突不斷，軍事裝備及用品消費(fèi)需求增長(zhǎng)，帶動(dòng)UHMW-PE纖維消費(fèi)需求明顯上升，2023年全球UHMW-PE纖維總產(chǎn)量達(dá)26787噸，復(fù)合增速超過20%。中國也是全球軍事裝備及用品用具的主要制造國家之一，對(duì)應(yīng)用在國防軍工裝備領(lǐng)域的UHMW-PE纖維的消費(fèi)需求較大，2023年產(chǎn)量達(dá)到13300噸。未來隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及UHMW-PE材料的應(yīng)用，超高分子量聚乙烯纖維的需求將會(huì)進(jìn)一步快速增長(zhǎng)，建議關(guān)注綜合實(shí)力較強(qiáng)的行業(yè)龍頭標(biāo)的，東方盛虹、衛(wèi)星化學(xué)、同益中等。圖表22：全球UHMW-PE產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、國金證券研究所

圖表2：我國UHMW-PE產(chǎn)量增速較高來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、國金證券研究所三、碳纖維：機(jī)器人輕量化的核心材料碳纖維指的是用腈綸和粘膠纖維作原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成且含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維，耐高溫居所有化纖之首。碳纖維的特點(diǎn)包括輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫和耐腐蝕、良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性?、優(yōu)異的力學(xué)性能、易加工和設(shè)計(jì)靈活性等。從具體應(yīng)用來看，碳纖維的密度非常低，并且能夠在極端條件下保持穩(wěn)定的力學(xué)性能，還具有良好的抗疲勞性和高震動(dòng)衰減性，適用于需要高強(qiáng)度和高耐久性的應(yīng)用場(chǎng)景，在減輕重量、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的應(yīng)用中也具有顯著優(yōu)勢(shì)。憑借其輕便堅(jiān)固的特性，碳纖維復(fù)合材料在機(jī)械臂中被廣泛應(yīng)用。碳纖維的質(zhì)量輕、比強(qiáng)度（強(qiáng)度密度比）和比模量（模量密度比）高，制作相同強(qiáng)度的機(jī)械手臂，選用碳纖維復(fù)合材料(CFRP）可以做得很輕，可將機(jī)械手臂的總質(zhì)量控制在5-15kg。從制造工藝來看，需要通過裁布、卷布、設(shè)計(jì)、整體成型、打磨、涂裝、包裝等一系列生產(chǎn)流程，制造碳纖維機(jī)械手臂。圖表25：碳纖維復(fù)合材料制備而成的機(jī)械手臂組合來源：《碳纖維復(fù)合材料在機(jī)械手臂中的應(yīng)用》、國金證券研究所

圖表26：碳纖維機(jī)械手臂工藝流程來源：《碳纖維復(fù)合材料在機(jī)械手臂中的應(yīng)用》、國金證券研究所我國碳纖維需求略有好轉(zhuǎn)，實(shí)際消費(fèi)量恢復(fù)正增長(zhǎng)。根據(jù)百川盈孚統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年之前我國碳纖維消費(fèi)量高速增長(zhǎng)，2023年開始需求回落，2024年國內(nèi)碳纖維期末庫存較期初庫存增加約4190噸，據(jù)此推算2024年我國碳纖維實(shí)際消費(fèi)量約為5.6萬噸，同比增加5%。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，風(fēng)電葉片、體育休閑、碳碳復(fù)材等為核心下游，2024年需求占比分別為38%、23%、11%。我國碳纖維產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張，產(chǎn)能利用率有所回落。我國碳纖維產(chǎn)能從2019年的2.67萬噸增長(zhǎng)至2024年的13.55萬噸，復(fù)合增速達(dá)到38%，產(chǎn)能利用率在2024年回落至44%。我國碳纖維總產(chǎn)量在2022年之前呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，從2019年的1.2萬噸增長(zhǎng)至2022年的4.8萬噸，從2023年開始增速有所放緩，2024年總產(chǎn)量同比增長(zhǎng)8%達(dá)到5.9萬噸。從行業(yè)格局來看，吉林化纖和中復(fù)神鷹的規(guī)模優(yōu)勢(shì)較為顯著，根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，2024年吉林化纖和中復(fù)神鷹的產(chǎn)能市占率分別為24%、21%。我國碳纖維自給率持續(xù)提升，為機(jī)器人輕量化的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)提供了較好的材料基礎(chǔ)。從我國碳纖維的進(jìn)出口表現(xiàn)來看，2021年進(jìn)口量創(chuàng)新高達(dá)到3.3萬噸，2022年開始隨著國內(nèi)供應(yīng)的提升進(jìn)口量快速回落，2024年進(jìn)口量維持在1.6萬噸，同比增長(zhǎng)2%；出口量在2023年之前呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，2024年同比大增120%達(dá)到1.5萬噸。隨著進(jìn)口量的回落和出口量的顯著增長(zhǎng)，我國碳纖維行業(yè)的自給率顯著提升，考慮到未來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)輕量化帶來的需求增量，碳纖維行業(yè)也將持續(xù)受益，建議關(guān)注中復(fù)神鷹、吉林化纖、光威復(fù)材、中簡(jiǎn)科技、吉林碳谷等具備一定產(chǎn)銷能力的碳纖維企業(yè)。四、電子皮膚：實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的感知交互能力電子皮膚是一種致力于模擬并超越人類皮膚功能的可穿戴柔性仿生傳感器，可模仿人體皮膚對(duì)外界環(huán)境的感知，在醫(yī)療健康、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。早在20世紀(jì)70年代，在很多科幻書籍和科幻電影中出現(xiàn)了電子手、仿生眼球、類人機(jī)器人等元素。20世紀(jì)末，學(xué)者們?cè)谌A盛頓特區(qū)舉辦了第一次“敏感性皮膚研討會(huì)，自此開始，電子皮膚的發(fā)展速度明顯加快。21世紀(jì)初，Lacour等已經(jīng)開發(fā)出可伸展電極。從此之后，電子皮膚的集成性得到了關(guān)注。在電子皮膚的發(fā)展歷史中，其逐漸實(shí)現(xiàn)了傳感、彎曲、自愈等特性，并且在靈敏度、精度等方面不斷優(yōu)化。圖表33：電子皮膚的發(fā)展歷程來源：《多維感知柔性電子皮膚的發(fā)展現(xiàn)狀》、國金證券研究所電子皮膚一般是由電極、介電材料、活性功能層、柔性基材組成。當(dāng)外界施加壓力時(shí)，活性功能層將應(yīng)變、濕度、溫度等信號(hào)轉(zhuǎn)換為可檢測(cè)的電信號(hào)，位于功能層兩側(cè)的電極層接受并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行傳輸，最終信號(hào)傳輸?shù)饺梭w神經(jīng)細(xì)胞，完成一次“觸覺”傳遞過程。此外，柔性基材的選擇對(duì)電子皮膚有極大的影響，柔性基材可以起到承載電子皮膚并確保其與生物皮膚或其他材料相容的作用。4.1柔性傳感器：智能交互的核心柔性觸覺傳感器對(duì)確保機(jī)器人靈巧手與人和環(huán)境之間的安全交互以及智能控制起著至關(guān)重要的作用。由于靈巧手自身的柔順可變和多自由度的性質(zhì)，要求與之匹配的傳感器也必須具有高柔順性且高精度。分布在靈巧手上的觸覺傳感器能夠在非結(jié)構(gòu)化的場(chǎng)景中為人們提供多模態(tài)信息感知，如接觸狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)、滑動(dòng)、扭轉(zhuǎn)等）、表面特征（粗糙度、紋理、曲率等）以及物理屬性（溫度、形狀、重量、剛度等）。柔性觸覺傳感器可將外部的刺激轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，以供計(jì)算機(jī)進(jìn)行讀取和分析。根據(jù)傳感機(jī)制不同，柔性觸覺傳感器可分為壓阻式、電容式、壓電式和摩擦電式等類型。圖表36：不同傳感機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比來源：《軟體仿人靈巧手的研究進(jìn)展》、國金證券研究所柔性觸覺傳感器全球市場(chǎng)空間廣闊，人形機(jī)器人需求驅(qū)動(dòng)下帶來增量市場(chǎng)。柔性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈包括原材料供應(yīng)、傳感器設(shè)計(jì)與制造、系統(tǒng)集成與應(yīng)用開發(fā)，以及最終的產(chǎn)品銷售與服務(wù)。在上游環(huán)節(jié)，原材料包括各種導(dǎo)電材料、柔性基底材料、封裝材料等；下游環(huán)節(jié)則是系統(tǒng)集成與應(yīng)用開發(fā)，主要應(yīng)用于健康監(jiān)測(cè)、人機(jī)交互和機(jī)器感知領(lǐng)域。柔性觸覺傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境接觸力、溫度、濕度、震動(dòng)、材質(zhì)、軟硬等特性的檢測(cè)，是機(jī)器人直接感知環(huán)境作用的重要傳感器，有助于智能化的人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。根據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)顯示，2022年全球柔性觸覺傳感器市場(chǎng)約為15.34億美元，預(yù)計(jì)2029年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至53.22億美元，2022-2029年CAGR為17.9%。全球柔性觸覺傳感器市場(chǎng)主要被海外企業(yè)占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)加速布局中。全球排名TOP5的廠商主要包括Novasentis、Tekscan、JapanDisplayinc.(JDl)、Baumer、Fraba，合計(jì)占有大約57.1%的市場(chǎng)份額。隨著下游人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)，國內(nèi)柔性觸覺傳感器行業(yè)也得到了快速發(fā)展，一些國內(nèi)企業(yè)憑借在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)漸露頭角。目前國內(nèi)布局了柔性傳感器業(yè)務(wù)的上市公司主要有漢威科技、福萊新材、申昊科技等，漢威科技的柔性傳感器與機(jī)器人相關(guān)廠商的合作尚處于送樣、個(gè)性化方案定制、小批量供貨等前期階段；福萊新材也已構(gòu)建了較為完整的柔性傳感器鏈路自主研發(fā)體系，目前項(xiàng)目中試進(jìn)展順利，正與多家下游廠商接觸，推進(jìn)產(chǎn)品的定制研發(fā)與送樣。4.2柔性基底材料：PDMS和PI應(yīng)用較多具有理想的柔韌彈性與力學(xué)強(qiáng)度的基底材質(zhì)可以給柔性機(jī)器人壓敏皮膚起到很好的承載襯墊的作用，而新型柔性高分子薄膜材料能夠很好地滿足其要求。它們因具有超薄透明、柔韌彈性、抗力學(xué)破壞的優(yōu)勢(shì)而逐步被應(yīng)用到柔性傳感電路集成作為柔性襯墊，常用的基底材料有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亞胺(PI)和聚酯(PET)等高分子薄膜材料。聚二甲基硅氧烷（PDMS）是目前常用的軟材料之一，由于其具有優(yōu)異的生物相容性和穩(wěn)定性、高透明度以及易成型性，在微流體、組織工程、柔性設(shè)備、可穿戴設(shè)備以及許多其他領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。聚二甲基硅氧烷又名二甲基硅油，根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的不同，外觀由無色透明的揮發(fā)性液體至極高黏度的液體或硅膠，屬于有機(jī)硅深加工產(chǎn)品。產(chǎn)品具有優(yōu)良的物理特性，可直接用于防潮絕緣、阻尼、減震、消泡、潤(rùn)滑、拋光等方面，廣泛用作絕緣潤(rùn)滑、防震、防油塵、介電液和熱載體，以及用作消泡、脫模劑、油漆及日化品添加劑。圖表41：PDMS位于有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)鏈中下游來源：東岳硅材招股說明書、國金證券研究所硅油主要用于紡織日化領(lǐng)域，整體需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。硅油為呈鏈狀結(jié)構(gòu)的線性聚硅氧烷，室溫下為液體油狀物，主要用作紡織印染助劑、日化助劑、高級(jí)潤(rùn)滑油、防震油、絕緣油、真空擴(kuò)散泵油、脫模劑、消泡劑、拋光劑和隔離劑等。據(jù)SAGSI統(tǒng)計(jì)，2023年我國硅油消費(fèi)量約56.1萬噸，同比增長(zhǎng)9.4%。綜合來看，2023年紡織、日化及化工行業(yè)消費(fèi)占比占據(jù)前三位，分別是30.4%、22.5%、21%，其中紡織行業(yè)消費(fèi)占比有所降低，同比下滑1.2pct，化工、機(jī)械和電子電氣行業(yè)消費(fèi)占比均有提高，提高幅度分別為0.6pct、0.4pct、0.3pct?？紤]到硅油下游應(yīng)用大多偏剛性消費(fèi)，預(yù)計(jì)未來整體需求有望繼續(xù)維持緩步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。圖表42：2023年臺(tái)積電營(yíng)收占臺(tái)灣GDP接近9%來源：ACMI/SAGSI/CAFSI、國金證券研究所圖表43：2023年臺(tái)積電營(yíng)收占臺(tái)灣出口額約16%來源：ACMI/SAGSI、國金證券研究所我國硅油產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)加速，出口需求有所回落。2023年我國硅油產(chǎn)能同比增長(zhǎng)26.3%達(dá)到106.8萬噸，產(chǎn)量同比增長(zhǎng)5.8%達(dá)到61.8萬噸，過去幾年在產(chǎn)能大幅擴(kuò)張的背景下行業(yè)的產(chǎn)能利用率持續(xù)下滑，從2019年的78.3%下滑至2023年的57.9%。從進(jìn)出口表現(xiàn)來看，2023年我國硅油進(jìn)口量同比增長(zhǎng)5.3%達(dá)到5.6萬噸，出口量在2021-2022年連續(xù)高增后有所回落，2023年同比下滑9.4%至11.2萬噸。未來隨著機(jī)器人皮膚覆蓋面積擴(kuò)大，柔性基材需求有望持續(xù)增長(zhǎng)，建議關(guān)注東岳硅材、新安股份、合盛硅業(yè)、興發(fā)集團(tuán)、潤(rùn)禾材料等布局了有機(jī)硅深加工的企業(yè)。圖表44：我國硅油產(chǎn)能擴(kuò)張加速來源：ACMI/SAGSI/CAFSI、國金證券研究所

圖表45：我國硅油出口量增速有所回落來源：ACMI/SAGSI/CAFSI、國金證券研究所

聚酰亞胺（PI）產(chǎn)品性能優(yōu)異，生產(chǎn)要求較高。PI是指分子結(jié)構(gòu)主鏈中含有酰亞胺結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，高性能PI的主鏈大多以芳環(huán)和雜環(huán)為主要結(jié)構(gòu)單元。PI具有最高的阻燃等級(jí)(UL-94)，良好的電氣絕緣性能、機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐老化性能、耐輻照性能、低介電損耗，且這些性能在很寬的溫度范圍(-269℃-400℃)內(nèi)不會(huì)發(fā)生顯著變化。從生產(chǎn)流程來看，PI薄膜產(chǎn)品以PMDA（均苯四甲酸二酐）和ODA（二氨基二苯醚）為主要單體，在極性溶劑DMAc或DMF中聚合形成PAA樹脂溶液，然后流涎成凝膠膜，經(jīng)定向拉伸和亞胺化、后處理工序制成。除樹脂合成外，其他工序均于萬級(jí)以上潔凈車間中進(jìn)行。圖表46：聚酰亞胺的性能和價(jià)值情況以及產(chǎn)品的制造流程來源：瑞華泰官網(wǎng)及公司公告、國金證券研究所PI薄膜應(yīng)用領(lǐng)域不斷豐富，電子為核心下游。根據(jù)應(yīng)用類別的不同，PI薄膜可分為電工PI薄膜、電子PI薄膜及熱控PI薄膜等，其中電子PI薄膜、熱控PI薄膜主