1.基本信息：

轻量化是人形机器人商业化前夕的进修课，材料轻量化是当前的主流路径；

a. 轻量化金属：铝合金与镁合金

铝合金：是目前应用最广泛的轻量化金属材料。其密度仅为钢铁的1/3，具有较高的强度、良好的铸造和加工性能，且价格相对亲民，是机器人外壳、大臂、小臂等结构件的理想选择。例如，宇树科技的G1人形机器人就采用了铝合金与高强度工程塑料结合的设计；

镁合金：作为最轻的金属结构材料，其密度比铝轻约30%，比强度高，且具有优异的散热性和电磁屏蔽性能，是极致轻量化的优选。特斯拉Optimus Gen2通过应用镁合金部件成功减重10公斤。据测算，单台人形机器人壳体镁合金用量约13.7公斤，远期市场潜力巨大；

b. 高性能工程塑料与复合材料：以塑代钢

PEEK（聚醚醚酮）：被誉为“塑料之王”，是一种特种工程塑料。其强度高于普通注塑材料，可塑性优于金属，具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、自润滑等特性。PEEK的比强度远高于钢和铝合金，是实现轻量化的顶级解决方案。它主要应用于对性能要求极高的部位，如谐波减速器齿轮、灵巧手手指骨架、行星滚柱丝杠以及六维力传感器的弹性体等。不过，其高昂的价格是目前大规模应用的主要障碍；

碳纤维复合材料：具有极高的比强度和比模量，密度仅为钢的1/3，在实现大幅减重的同时能保持极高的刚性。它适用于对轻量化和强度有极端要求的特种行业机器人或关键部位。但其成本劣势同样突出，应用拓展复杂；

其他工程塑料：如尼龙（PA）、聚碳酸酯/ABS合金（PC/ABS）、聚苯硫醚（PPS）等，也因其重量轻、成本较低、易加工成型等优点，被用于机器人的外壳、非承重结构件等，以美化外观并改善人机交互；

PEEK在人形机器人领域应用的核心优势： a）轻量化（结构件）：PEEK的比强度是铝合金的8倍，密度仅为铝合金的1/2。PEEK替代铝合金可使人形机器人骨架重量减轻 40%，同时保持高刚性和抗弯强度。特斯拉Optimus Gen2总体减重10公斤，同时运动速度提升30%，期待未来PEEK材料在其中做出重要贡献。 b）性能优化（关节）：PEEK的自润滑性：可减少关节与齿轮磨损，延长使用寿命；PEEK的耐磨性(磨损率低于金属材料)和耐高温性确保轴承与传动系统在频繁运动中的稳定性，支持精准操作；

敏感性分析假设： a、机器人数量：假设机器人生产量以10倍递增进行敏感性测算，（25年1月9日，马斯克在CES2025展会上称特斯拉计划在25年生产数千台人形机器人Optimus，2026年产量增加10倍，目标 2026年生产5-10万台人形机器人，2027年再增加10倍） b、单台机器人PEEK用量：假设未来随着人形机器人的放量，持续提升，10~15公斤。主要用于骨架、轴承和齿轮等。 PEEK单价：假设未来用量增长带来规模效应，PEEK材料价格逐级下降20%，以22年国内市场PEEK价格33.7万元/吨为初始价格。结论：预计当人形机器人销量达100万/1000万/1亿台时，市场空间有望达30亿/259亿/2243亿元。参考当前汽车销量（大几千万辆级），远期有望带来数千亿级市场空间；

海外：PEEK 在1978 年被发明后，迄今只有英国､德国､中国､比利时､印度等少数国家掌握PEEK 合成、提纯和干燥技术。2021年全球PEEK销量7716.8吨，其中威格斯占比54%（半壁江山）､索尔维占比18%､赢创占比12%，海外3 家龙头CR3=84%、格局高度集中；

国内：21年中研股份销量份额8%（全球第4），沃特股份、凯盛新材、鹏孚隆、吉大特塑、浩然特塑、山东君昊等相继进入。我们认为，未来如人形机器人加速放量，国内企业的降本能力、快速响应能力有望加速国产替代；

PEEK 具有优异的耐热性，其热变形温度为 160℃，当用 20%～30%的玻璃纤维增强时，热变形温度可提高到 280～300℃；PEEK 的热稳定性良好，在空气中 420℃情况下 2 小时失重仅为 2%，500℃时为 2.5%，500℃时才产生显著的热失重， PEEK 的长期使用温度约为200℃，在此温度下，仍可保持较高的拉伸强度和弯曲模量；它还是一种非常坚固的材料，有优异的长期耐蠕变性和耐疲劳性能；并且，PEEK 不溶于所有普通溶剂，不会被水解，在蒸汽或高压水中使用 1000 小时，性能无明显下降；

PEEK材料位于工程塑料金字塔的顶端，性能优异。PEEK属于特种工程塑料的一种，最早由英国帝国化学公司于1978年开发，具有机械特性好、耐热等级高、耐腐蚀、同时具备注塑成型、挤出成型和切削加工等优异的加工特性等特点，在交通运输、航空航天、电子信息、能源及工业、医疗健康等多个领域得到广泛应用。

◆ 对比其他塑料材料，PEEK性能全面，刚性优于绝大多数特种工程塑料的同时兼具韧性，在耐热、耐腐蚀方面均表现优异，是全球性能最好的热塑性材料之一。

◆ 对比金属，PEEK性能全面占优，比强度大，绝缘能力强，耐化学性优异，是“以塑代钢”的优选材料；

PA6（尼龙6）具有优异的抗冲击性和柔韧性，适用于需要一定弹性的部件。PA6表面质量良好，加工性能优越，且在特定条件下展现出更佳的尺寸稳定性。PA66具有更高的熔点，从而提供卓越的耐热性，这对于暴露在高温环境下的部件至关重要。其更高的刚性和强度使其更适用于对机械稳定性要求较高的结构性组件。

◆ 尼龙66作为性能更为优越的尼龙品种，虽然前期受制于己二腈的进口依赖，价格相对较高，但随着我国企业开始推进己二腈国产化，尼龙66的价格已经有所下行，下游应用也进一步扩展。

2.主要上市公司信息：

新瀚新材：

主营业务为芳香族酮类产品的研发、生产和销售，主要产品包括特种工程塑料核心原料、光引发剂和化妆品原料、医药农药中间体等产品；公司所生产的DFBP 主要用作特种工程塑料PEEK（聚醚醚酮）的单体，该产品的主要客户SYENSQO（世索科）、VICTREX（威格斯）、EVONIK（赢创）均为全球主要PEEK材料生产商；核心成长逻辑在于其作为PEEK产业链关键“卖水人”的角色，深度受益于下游多个高景气赛道的发展。PEEK材料需求爆发：PEEK因其耐高温、耐磨、高强度、轻量化的特性，在人形机器人（如特斯拉Optimus）、新能源汽车、航空航天（已进入中国商飞C919供应链）、3D打印等领域应用前景广阔。行业预测显示，国内PEEK材料市场需求量年复合增长率（CAGR）约为16.8%-18.6%。；

中研股份

公司是继英国威格斯、比利时索尔维和德国赢创之后全球第4家PEEK年产能达到千吨级的企业，是继英国威格斯后全球第2家能够使用5000L反应釜进行PEEK聚合生产的企业，是目前PEEK年产量最大的中国企业。PEEK作为最理想的CMP保持环材料，在半导体生产的化学机械抛光工艺环节被广泛应用。同时PEEK能够耐受高达260℃的高温和各类化学品的腐蚀，从而减少晶圆冷却时间，提高生产效率。而PEEK颗粒产生率低、纯度高，使得晶圆脱气量和可萃取物减少，降低静电击穿晶圆的概率，也能显著提升晶圆良品率。因此，采用PEEK及其复合增强树脂加工的晶片夹、自润滑耐磨轴套、滚轮、CMP保持环等高性能塑料零件，能够实现对铜合金、不锈钢、PTFE、PPS和其他工程塑料等传统材料的替代

沃特股份：

核心战略是打造“特种高分子材料平台化公司”。公司产品线全面，覆盖液晶高分子（LCP）、特种尼龙（PPA）、聚苯硫醚（PPS）、聚砜（PSF）、聚芳醚酮（PAEK，含PEEK）、含氟高分子（PTFE）等特种工程塑料。其产品广泛应用于5G/6G通信、半导体、新能源汽车、人工智能、低空经济、机器人、医疗健康等前沿领域。各形态机器人逐渐从实验样机成为现实生活的潜在生产力工具，围绕机器人材料的易加工性、轻量化、精密集成化、高强度化成为机器人材料发展的新要求。在机器人结构件方面，公司开发的结构件材料得到了扫（拖）地机器人和除草机器人客户的认可和使用。公司为客户开发的骨骼和机械臂专用材料在强度、耐热、轻量化、抗疲劳等方面实现了性能均衡，且充分考虑未来大批量生产的绿色低碳需求，使用回收碳纤维有效降低材料碳足迹，相关材料已在部分客户处开展装机测试。在机器人功能件方面，公司的PEEK材料已在多家客户开展测试工作。针对机器人旋转电机小型化、轻量化的要求，公司开发的高流动性电机定子包胶材料，有效降低定子包胶厚度至0.1毫米，降低绝缘层重量30%-50%，提升定子绕线满槽率30%-40%，相关产品已经得到中国、美国和日本等机器人产业链客户的认可。

凯盛新材：

公司业务围绕其核心产业链展开，主要分为三大板块：基础化工原料（氯化亚砜）：公司是全球最大的氯化亚砜生产基地，该产品是生产芳纶聚合单体、锂电池电解液、食品添加剂（三氯蔗糖）等的重要基础化工原料。公司在该领域具有显著的规模和技术优势。精细化工中间体（芳纶聚合单体）：公司是国内主要的芳纶聚合单体（间/对苯二甲酰氯）生产企业，拥有3.2万吨/年的产能。该产品是生产高性能芳纶纤维的核心原料，公司已与杜邦、帝人等全球芳纶巨头建立了稳定的合作关系。新型高分子材料（聚醚酮酮 - PEKK）：这是公司未来发展的战略重点。PEKK是一种性能优异的热塑性特种工程塑料，在航空航天、3D打印、汽车工业、高端医疗等领域具有广泛应用前景。公司已建成1000吨/年的PEKK产线并投入使用。

金发科技：

全球化工新材料行业产品种类最为齐全的企业之一，同时是全球规模最大、产品种类最为齐全的改性塑料生产企业；公司业务已从单一的改性塑料，拓展为四大核心业务板块协同发展：改性塑料：公司的传统优势业务，产品广泛应用于汽车、家电等领域。2025年上半年，改性塑料业务销量达130.88万吨，同比增长19.74%，再创半年度新高。

南京聚隆：

主营业务围绕高分子新材料展开，主要产品可归纳为四大系列群：高性能改性尼龙：这是公司的拳头产品，在高铁及汽车发动机等关键零部件尼龙改性材料上处于领先地位。高性能工程化聚丙烯：广泛应用于汽车轻量化等领域。高性能塑料合金：包括ABS、PBT、PC等6大类400多个牌号，具备加强、增韧、阻燃等多种特性。塑木环境工程材料：以废旧塑料和农林废弃物为主要原料，制备成兼具塑料和木材双重特性的环保复合材料。此外，公司还通过控股子公司拓展了碳纤维复合材料结构件及零部件业务，目前主要应用于无人机领域。近年来，公司产品逐步向机器人、新能源、5G通讯等战略性新兴领域延伸应用。

3.投资参考：

人形机器人轻量化材料赛道坡长雪厚，建议采取 “紧盯核心，关注弹性” 的策略，优先布局技术壁垒高、产业验证领先的环节。

首选产业链核心卡位者：重点关注在PEEK上游原料（DFBP）和树脂聚合环节已建立绝对优势的龙头公司。这些公司受益于全产业链需求爆发，且竞争格局清晰。

上游核心原料（DFBP）供应商是PEEK产业链的“源头”，技术壁垒高，成本占比超过50%。

新瀚新材是全球第二大DFBP供应商，年产能为2500吨（规划扩至8000吨）。其电子级产品纯度达99.99%，客户覆盖威格斯、索尔维等国际巨头及中研股份等国内龙头。2025年第二季度，公司营收同比增长6.98%，毛利率为29.35%。

中游树脂聚合与改性龙头是技术壁垒最高的环节，直接决定材料性能。

中研股份是国内PEEK树脂绝对龙头，全球市占率约8.07%。公司拥有年产1000吨PEEK树脂产能，掌握5000L超临界反应釜技术，打破海外垄断。其医疗级产品获FDA认证，并与新松机器人合作开发了减重25%的协作机器人关节模组。2025年第一季度，公司净利润同比暴增6430.46%，毛利率高达44.66%，显示出极强的盈利能力。

沃特股份是少数具备 “PEEK合成-改性-制品”全产业链能力的企业。公司首创碳纤维增强PEEK（CF/PEEK）材料，可使机器人关节减重40%、刚性提升3倍，产品已通过比亚迪、优必选等认证。2025年第一季度，公司净利润同比增长105.4%，机器人业务收入占比预计将提升至30%，在人形机器人领域，公司多款高性能材料已经达到行业要求，DuraKraftTM PEEK材料具备出色的耐磨与生物相容性，可匹配关节部件的转动需求；Wouper® PA6T/XT+碳纤维复合材料具备卓越的抗疲劳性能和高强度特性，成为机器人骨骼的合适材料，另外对于机器人旋转电机小型化、轻量化的核心需求，开发出高流动性电机定子包胶材料，将定子包胶厚度有效缩减至0.1毫米，使绝缘层重量降低30%-50%，提升定子绕线满槽率30%-40%，优化电机功率密度与运行效率；

凯盛新材是公司是全球PEKK（聚醚酮酮）龙头，产能1000吨/年，性能对标国际巨头索尔维，成本低40%。PEKK与PEEK同属高性能热塑性聚合物，技术路径相通。公司PEKK材料已获空客认证，并切入特斯拉Optimus供应链。

人形机器人轻量化材料的投资，本质是投资一场由顶尖制造业需求驱动的材料革命。当前阶段，PEEK产业链因其极高的性能壁垒和明确的产业趋势，是更具弹性和想象力的主线。投资者应优先关注已成功卡位核心环节、并获得头部客户验证的公司，同时保持对技术路线和成本变化的敏锐观察。