AI赋能人形机器人，PEEK及碳纤维或迎新增长极

天风证券非金属新材料行业深度研究：AI赋能人形机器人，PEEK及碳纤维或迎新增长极

AI赋能人形机器人，或开启产业化元年

2023年12月，特斯拉发布人形机器人OptimusGen2，相较于前代行走速度提高30%，重量减轻10kg；2024年3月，全球首个OpenAI大模型加持下的机器人Figure01发布，可实现与人类的对话和互动；AI大模型的快速发展，推动人形机器人技术发展持续进步。AI赋能人形机器人，行业产业化加快。国内来看，政策持续重磅支持，行业投融资金额亦呈上升趋势。据Markets and Markets预测，2023年全球人形机器人市场规模为18亿美元，2028年预计将达到138亿美元，CAGR达50.2%。以生产数量来看，按照单台2万美元（约14万人民币）测算，预计2028年全球将出货69万台；以我国农民工（替代10%）及建筑业从业人数（替代80%）两个维度来看，预计对应出货量为3000及4000万台，市场规模或达4.2及5.6万亿。

碳纤维轻质高强，提升机器人安全性及工作效率

人形机器人轻量化后，能提高机动性和工作效率，减轻运动惯性，进而提高机器人安全性。由于碳纤维轻质高强，国内外在仿生骨骼领域已多次应用到碳纤维，例如康复外骨骼机器人EksoNR、可穿戴式机器人AssistSuite AWN-03等，国内机构相关产品证明使用碳纤维复合材料制作的机械臂整体质量较铝合金减轻30%，臂架重心因此而降低了10%，振动减少了40%，精准度由0.03mm提升到0.01mm，安全稳定性和工作效率都得到了有效提升。

PEEK国产替代趋势明显，特斯拉机器人应用PEEK带来新需求

2022年全球/我国PEEK消费量约为7556/2334吨，预计2027年达到12929/4358吨，CAGR+11.38%/+13.30%。供给端来看，2022年全球总产能1.6万吨，前三大生产企业占据全球产能的80%，且均为外企；国内2022年产能6050吨，2023年产能有望增至6950吨（增量为沃特股份项目投产），整体看，PEEK行业整体呈现供大于求，国产替代趋势明显。Optimus-Gen2成功应用PEEK材料，减轻重量10kg，行走速度提升30%，后续若成功量产，或有效拉动PEEK需求增长。

CF/PEEK或是人形机器人的核心材料，PEEK需求弹性更大

碳纤维增强PEEK复合材料（CF/PEEK），指碳纤维以粉末、颗粒、连续纤维（长纤维）或者织物形式增强PEEK树脂基的复合材料，在减重的同时具有更好的热塑性和更高的强度。目前CF/PEEK生产技术由日本东丽、英国威格斯等少数公司掌握，国内主要依靠进口。CF/PEEK主要应用于机械臂，据我们测算：1）参考机器人生产数量（预计2028年全球出货69万台），对应碳纤维/PEEK需求为3795/3105吨；2）以替代我国农民工10%测算（预计出货3000万台），对应碳纤维/PEEK需求为16.5/13.5万吨；3）以替代我国建筑业人数80%（预计出货4000万台），对应碳纤维/PEEK需求为22/18万吨。参考2022年碳纤维/peek需求为135000/7560吨，我们认为人形机器人的量产对于PEEK行业需求弹性拉动较大。

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