作为一种位于工程塑料金字塔顶端的特种材料,PE­EK(聚醚醚酮)凭借其“轻量化、高强度、耐高温、耐腐蚀”等综合性能,在航空航天、汽车、机器人及医疗等领域正加速替代金属材料。

PE­EK被称为“全能型”特种工程塑料,其在密度、比强度、耐腐蚀性、绝缘性及生物相容性等方面全面优于传统金属(如钢、铝合金、钛合金),是实现“以塑代钢”和轻量化的理想材料。

PE­EK最核心的优势在于“比强度大”(强度与密度的比值)。在满足结构强度要求的前提下,PE­EK能大幅降低部件自重,是航空航天和人形机器人领域的关键减重材料。

密度低: PE­EK的密度约为 1.3 g/cm³,仅为钢材(7.85 g/cm³)的约 1/6,铝合金(2.7 g/cm³)的约 1/2。

比强度高: PE­EK的比强度高达 1500 N·m/kg,远超钢(70 N·m/kg)和铝合金(190 N·m/kg)。这意味着在同等重量下,PE­EK能提供更高的结构强度。

PE­EK兼具刚性与韧性,抗疲劳性极佳,且具有优异的自润滑性能。

力学性能: 拉伸模量约3.7-4.3 GPa,虽然低于金属,但其抗疲劳性可与合金媲美,且耐冲击性能优异(缺口冲击强度4.5 kJ/m²)。

耐磨自润滑: PE­EK摩擦系数低(约0.40),耐磨性好,适合制造轴承、齿轮等需要长期承受摩擦的运动部件,能有效减少磨损并延长寿命。

耐化学性: PE­EK对酸、碱、有机溶剂等具有优异的耐受性,耐腐蚀性能优于钢和铝合金(评级为“优” vs “良”),可在复杂化学环境中使用。

耐水解: 可在200℃的高压热水和蒸汽中长期使用而不降解。

绝缘性: PE­EK是优良的绝缘体(介电强度24 KV/mm),而金属是导体。这使得PE­EK非常适合用于电子电气的绝缘器件。

透波性: PE­EK具有良好的信号透过性,介电常数低(3.2),适合用于雷达罩、5G天线等领域。

在医疗植入领域,PE­EK相比钛合金具有独特优势:

“骨似”模量: PE­EK的弹性模量(3.6 GPa)与人体骨骼(2-12 GPa)非常接近,能有效避免金属植入物常见的“应力遮蔽效应”,利于骨骼生长。

影像兼容: PE­EK可被X射线穿透,在CT/MRI扫描中无伪影,方便医生术后检查,而金属材料会产生伪影干扰。

表1:PE­EK材料与典型金属材料性能对比

[淘股吧]

全球PE­EK生产呈现高度集中的特点,主要产能掌握在少数几家国际巨头手中,中国企业正在快速追赶。

威格斯 (Vi­c­t­r­ex,英国):

地位: 全球最大的PE­EK生产商,行业霸主。

产能: 名义产能约 7150吨/年,占据全球约 60% 的市场份额(部分数据称54%)。

优势: 拥有独到的专利聚合工艺,产品韧性、尺寸精度和批次稳定性全球最优,主导高端市场(如航空、精密齿轮)。

索尔维 (So­l­v­ay / Sy­e­n­s­qo,比利时):

地位: 全球第二大生产商(2023年底拆分成立Sy­e­n­s­qo)。

产能: 现有产能约 2500吨/年,市占率约 18%。

布局: 生产基地主要集中在印度,产品主销欧洲和日本。

赢创 (Ev­o­n­ik,德国):

地位: 全球第三大生产商。

产能: 产能约 1800吨/年(部分来源称近千吨),市占率约 12%。

布局: 主要生产主体为吉大赢创(中国),产品主要出口欧洲。


中国PE­EK技术主要源于吉林大学,目前已形成了一批具备产业化能力的厂商。

中研股份 (688716.SH):

地位: 国内PE­EK龙头,全球第四大产能,国产化核心力量。

产能: 具备 千吨级 产能(接近2000吨),2021年全球市占率约 8%。

优势: 掌握全流程国产化技术,是国内唯一能大规模稳定生产的企业,产品已进入高端应用领域。

鹏孚隆 (浙江):产能: 已建成700吨树脂生产线,计划扩建至2000吨。

盘锦伟英兴 (伟英杰):地位: 国内市场份额较高(约25%),位居国内第一梯队。

其他国内厂商: 吉大特塑(500吨产能)、沃特股份、君昊、巨科高新等。

全球PE­EK市场呈现“一超多强、寡头垄断”的格局,但中国企业的崛起正在改变这一现状。

“一超多强”: 英国威格斯一家独大,占据全球半壁江山(约60%)。前三大厂商(威格斯、索尔维、赢创)合计占据全球 80%以上 的市场份额。

技术壁垒深厚: 国际巨头在合成工艺、产品纯度、批次稳定性及高端应用认证(如航空认证)方面建立了极高的壁垒,长期垄断高端市场。

产能快速扩张: 国内PE­EK产能扩张速度远快于全球。中研股份等企业的产能利用率持续提升,正逐步从单纯依赖进口向全球供给转变。

价格双轨制:

进口价格: 威格斯等国际品牌价格昂贵,约为 70-80万元/吨(甚至更高),主要用于高精度、高要求的核心部件。

国产价格: 国产PE­EK价格约为 30-40万元/吨,较进口低约50%。凭借极高的性价比,国产材料在中低端及部分中高端市场迅速渗透。


产业链自主可控: PE­EK核心原材料氟酮(DF­BP)(占成本50%)的全球产能主要集中在中国(新瀚新材中欣氟材、营口兴福)。上游原材料的国产化优势为国产PE­EK的降本和稳产提供了强力支撑。

应用下沉: 随着国产产能释放和价格下降,PE­EK的应用正从航空航天等“贵族”领域向人形机器人、新能源汽车等更广泛的工业领域拓展。

技术追赶: 国内企业正在通过设备升级和工艺优化,缩小在热稳定性、颜色一致性及尺寸精度方面与国际巨头的差距。

表2:全球PE­EK市场竞争格局概览