從去年以來AI大模型的快速發(fā)展,推動人形機器人技術(shù)發(fā)展持續(xù)進步。
2023年12月,特斯拉發(fā)布人形機器人OptimusGen2。
相較于第一代,第二代Optimus新增了自由度驅(qū)動的頸部,行走速度提高30%,重量減輕10kg,11自由度的全新手部等,在感知、運動與控制方面均具備多項亮點。
2024年3月,美國明星機器人創(chuàng)業(yè)公司Figure發(fā)布了全球首個OpenAI大模型加持下的
機器人Figure01。
巨頭入局,帶動國內(nèi)外眾多企業(yè)入場人形機器人行業(yè),同時政策重磅支持,助力人形機器人迎來產(chǎn)業(yè)東風,某券商研報認為或開啟產(chǎn)業(yè)化元年。
說到機器人就不得不提其減重的核心材料碳纖維和PEEK。
碳纖維
通過對以丙烯腈為主的原材料進行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈,再以其紡絲獲得聚丙烯腈原絲,對原絲進行預(yù)氧化、碳化等工藝制得碳纖維。
其優(yōu)勢表現(xiàn)為:
自重輕、能耗低,生產(chǎn)效率高,碳纖維復(fù)合材料密度僅為鋼材的1/3,較鋁合金輕
30%。
強度大、承載多,碳纖維復(fù)合材料不論是比強度、比模量,還是抗拉強度,均比鋼
更強,比強度甚至是鋼鐵材料的43倍。
蠕變小、精度高,碳纖維復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)極低、蠕變小,能夠適應(yīng)溫差較大的
工作環(huán)境。
碳纖維復(fù)合材料具有良好的耐疲勞性、耐磨損,降低維護或更新的頻率。
Peek
聚醚醚酮(PEEK)是一種具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、自潤滑等優(yōu)異性能的特種工程塑
料,適用于人形機器人、新能源汽車、醫(yī)療器械等對輕量化要求較高的領(lǐng)域。
供給端來看,2022年全球總產(chǎn)能1.6萬噸,前三大生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)全球產(chǎn)能的80%,且均為外企;
國內(nèi)2022年產(chǎn)能6050噸,2023年產(chǎn)能有望增至6950噸(增量為沃特股份項目投產(chǎn)),整體看,PEEK行業(yè)整體呈現(xiàn)供大于求,國產(chǎn)替代趨勢明顯。
雖然聚醚醚酮具有許多優(yōu)良性能,但價格昂貴,限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。
另外,聚醚醚酮的沖擊強度較差,為了進一步提高其性能,以滿足各個領(lǐng)域的綜合性能和多樣化需要,可采用填充、共混、交聯(lián)、接枝等方法對其進行改性,以得到性能更加優(yōu)異的PEEK塑料合金或PEEK復(fù)合材料。
目前PEEK行業(yè)復(fù)合增強樹脂主要使用非連續(xù)碳纖維進行復(fù)合增強,雖然已經(jīng)能大幅改善樹脂性能,但CF/PEEK在拉伸強度、抗沖擊性等力學性能方面會有更大幅度的提升,是目前最尖端的研究領(lǐng)域。
CF/PEEK是由連續(xù)碳纖維PEEK樹脂復(fù)合制成,是近年來新興的熱塑性復(fù)合材料中性能最強的材料之一。
目前CF/PEEK生產(chǎn)技術(shù)僅日本東麗、荷蘭TenCate、英國威格斯等少數(shù)公司掌握,主要應(yīng)用于航空航天等尖端領(lǐng)域,未來戰(zhàn)略意義重大,市場空間廣闊。
國內(nèi)CF/PEEK的研發(fā)集中在高校、科研院所和極少數(shù)企業(yè)之中,尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
其實除了機器人使用PEEK、碳纖維之外,風電、飛行汽車等方面也適用,在行業(yè)推動以及政策鼓勵下,未來國內(nèi)研發(fā)或?qū)⒓铀佟?/p>
(匯總相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈個股,非推薦)
Peek:中研股份、新瀚新材、普利特、沃特股份、金發(fā)科技等。
碳纖維:光威復(fù)材、中簡科技、吉林化纖、中復(fù)神鷹、上海石化、吉林碳谷、博云新材等。