投资建议与估值 轻量化+物理性能优异,PEEK材料市场有望迎来爆发。Peek材料属于特种工程塑料,具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐蚀、 自润滑等优势。与工程塑料相比,PEEK材料兼具刚性和韧性;与金属材料相比,PEEK材料比强度大的同时,自身重量较轻,适合用于医疗、汽车和机器人等对轻量化要求较高的领域。经测算,随着汽车+3D打印+机器人等新下游崛起,PEEK将打开成长空间。 技术和客户壁垒高。生产工艺壁垒高、验证周期长:(1)生产工艺难,需要一致性和结晶性能高,并达到合适的熔指 和黏度平衡;(2)验证周期:产能爬坡需要7年左右,下游客户认证开发周期需要3-5年。批量制造壁垒极高,全球 仅4家具备1000吨以上量产能力。 全球格局一超多强,国产替代价格优势明显。全球龙头威格斯年产能7150吨,占全球份额60%,国产头部公司中研股份、鹏孚隆2021年销量分别623、226吨,市占率分别8.1%、2.9%,其中中研股份位居全球市占率第四位。PEEK材料国内价格约为30-40万元/吨,国外约80-100万元/吨,国内产品具有明显的价格优势,国产替代趋势确定。 上游氟酮成本占比近半,少量核心设备器件依赖进口。原材料:氟酮是最核心的原材料。PEEK属于合成树脂,产业上 游原材料主要包括氟酮(最关键,直接影响PEEK产品质量,成本占比过半)、对苯二酚(大宗,产能过剩)和碳酸钠 (价值量小)等。设备:生产PEEK的过程中,需要用到注塑机、聚合釜、反应釜、水洗釜、离心过滤机、蒸馏机器以及热风干燥机等设备。整体所需的设备,国内市场已经可以满足基本需要。只有部分反应容器,如聚合釜、水洗釜等 需要进口。 行业重点公司为中研股份(PEEK全球第四)、新瀚新材(氟酮)、中欣氟材(氟酮)等。(1)中研股份是全球第四大PEEK生产商,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;(2)新瀚 新材客户结构较优,与PEEK领域全球主要厂商SOLVAY(索尔维)、VICTREX(威格斯)、EVONIK(赢创)及国内领先的PEEK生产商中研股份、吉大特塑及鹏孚隆均建立长期合作关系;(3)中欣氟材五千吨氟酮产能于2023年5月顺利试生产,目前氟酮产能已居国内首位。 投资建议 智能汽车、机器人和3D打印对轻量化新材料的需求迫切,PEEK材料具备优异的物理性能、当前合适的价格和未来较大的降本空间,有望激活下游需求。建议关注PEEK材料供应商中研股份以及氟酮供应商新翰新材、中欣氟材等。 风险提示 技术路线不确定风险,下游需求不及预期风险。 内容目录 一、轻量化需求下,PEEK材料国内需求迎来爆发4 1.1轻量化+耐磨、耐腐蚀等性能优秀,PEEK材料有望以塑代钢4 1.2汽车+3D打印+机器人等新下游崛起,27年国内PEEK材料需求达到167亿元以上5 二、技术、客户壁垒高,国产替代价格优势明显8 2.1原材料成本占比75%,国内PEEK材料价格仅为国外1/38 2.2工艺难度高+验证周期长,PEEK材料护城河深9 三、全球格局一超多强,国产市占率超10%11 四、上游氟酮成本占比近半,核心设备器件依赖进口12 4.1上游材料:氟酮成本占比过半且主要产能集中我国,其余材料市场供应充足12 4.2上游设备:聚合釜、水洗釜关键零部件亟待实现国产替代15 五、行业重点公司分析:关注中游和上游原材料供应商16 5.1中研股份:国内PEEK第一股,新应用领域持续渗透16 5.2新瀚新材:全球PEEK行业主要玩家上游核心原材料供应商18 5.3中欣氟材:专注氟精细化学品研发,五千吨DFBP产能落地19 六、投资建议20 七、风险提示20 图表目录 图表1:PEEK材料发展走向全面发展阶段4 图表2:常用普通塑料、工程塑料及特种工程塑料示意图4 图表3:PEEK材料具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐蚀等优势5 图表4:与主要工程塑料、特种工程塑料性能对比,PEEK材料综合性能更好5 图表5:PEEK材料性能全面优于金属5 图表6:PEEK材料下游主要应用领域6 图表7:中国PEEK材料市场消费逐年增长(吨)6 图表8:全球PEEK材料下游应用6 图表9:2017-2019年中国PEEK颅骨修复产品及钛颅骨修复产品市场规模情况6 图表10:在汽车、3D打印、机器人领域,PEEK材料具备性能优势7 图表11:PEEK材料价格较贵(万元/吨)8 图表12:PEEK材料成本中原材料成本占比75%(以纯树脂颗粒为例)8 图表13:PEEK材料成本中氟酮占比约50%以上9 图表14:氟酮为PEEK材料的上游核心原材料9 图表15:氟酮单价约为100-150元/kg9 图表16:原材料价格上涨5%,对PEEK材料的毛利率敏感分析9 图表17:PEEK材料的制作流程10 图表18:2021年全球PEEK主要生产商情况11 图表19:国内PEEK市场现有及潜在产能规模统计情况(吨)11 图表20:预计中国2027年PEEK消费量小于产量11 图表21:PEEK产业链公司12 图表22:PEEK原材料情况表13 图表23:2023年国内氟酮供给格局(吨)13 图表24:2025年国内氟酮供给格局(吨)13 图表25:PEEK材料上游企业情况14 图表26:对苯二酚进出口量差距不大14 图表27:2020年全球碳纤维小丝束市场格局15 图表28:2020年全球碳纤维大丝束市场格局15 图表29:PEEK生产设备情况15 图表30:国内PEEK市场现有及潜在产能规模统计情况(吨)16 图表31:中研股份产品体系16 图表32:复合增强类树脂比例上升,纯树脂产品仍占主流17 图表33:PEEK粗粉及各类产成品的生产工序17 图表34:中研股份掌握PEEK生产核心技术17 图表35:中研股份营收稳定上升,但增速趋缓18 图表36:2023年归母净利润有下降风险18 图表37:主要DFBP生产厂商产能情况18 图表38:新瀚新材DFBP业务收入与占比稳步提升18 图表39:新瀚新材规划芳香酮年产能8000吨18 图表40:新瀚新材近年营收规模稳定增长,增速由负转正19 图表41:新瀚新材归母净利润稳定在0.7亿左右规模19 图表42:中欣氟材营收平稳上升,但增速趋缓19 图表43:中欣氟材实现扭亏转盈,但仍存盈利风险19 图表44:中欣氟材新材料产能持续扩充19 一、轻量化需求下,PEEK材料国内需求迎来爆发 1.1轻量化+耐磨、耐腐蚀等性能优秀,PEEK材料有望以塑代钢 Peek材料已经从垄断阶段过渡到全面发展阶段。1978年,英国帝国化学工业公司(ICI)首先研发出PEEK材料,并应用于军工领域;随后1993-2004年,PEEK材料在民用高科技领域的渗透率提升,同时英国威格斯收购ICI,垄断了PEEK材料生产;2008年,比利时索尔维投产第一套PEEK商业化生产装置;2010年,在我国政策扶持下,吉大赢创成功开发并生产出商业化PEEK树脂;2014年,中研股份成功实现PEEK材料的产业化生产,至此PEEK材料进入全面发展阶段。 图表1:PEEK材料发展走向全面发展阶段 来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所 Peek材料属于特种工程塑料,具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐蚀等优势。PEEK材料具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐蚀等优势。与工程塑料相比,PEEK材料兼具刚性和韧性;与金属材料相比,PEEK材料比强度大的同时,自身重量较轻,符合下游汽车领域轻量化趋势,有望实现以塑代钢。 图表2:常用普通塑料、工程塑料及特种工程塑料示意图 来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所 图表3:PEEK材料具备耐热、阻燃、耐磨、耐腐蚀等优势 主要特性 特性说明 机械特性 PEEK兼具优异的刚性和较好的韧性,对交变应力下的抗疲劳性非常突出,可与合金材料相媲美 耐热特性 PEEK具有较高的玻璃化转变温度和熔点,其负载热变形温度和瞬时使用温度也较高 阻燃性 PEEK具有自身阻燃性,不加任何阻燃剂即可达到最高阻燃等级(UL94V-0) 耐磨性 PEEK可在250℃的高温条件下保持较高的耐磨性 耐腐蚀性 PEEK具有优异的耐化学药品性,在通常的化学药品中,能溶解或者破坏它的只有浓硫酸,其耐腐蚀性与镍钢相近 耐水解 PEEK吸水率很小,23℃的饱和吸水率只有0.4%,且耐热水性好,可在200℃的高压热水和蒸汽中长期使用 耐剥离性 PEEK与各种金属的粘附力与耐剥离性很好,因此可做成包覆很薄的电线、电缆和电磁线,并可在苛刻的条件下使用 生物相容性 PEEK具有优异的生物相容性,可作为医疗器械植入人体。此外,PEEK可被X射线穿透,具有良好的可视性,能够避免在X光片上造成伪影,同时可以实现在CT扫描或核磁共振成像辅助下进行手术,帮助医生在手术过程中调整植入体的位置,术后轻松跟踪愈合过程,从而能对骨生长和愈合实现良好的监控。同时,PEEK的弹性模量与骨骼更接近,可以有效缓解应力遮蔽效应,使骨骼更健康、更长久。 来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所 1)与其他工程塑料比,PEEK材料综合性能更好。PEEK材料表现优异,在刚性表现优秀的情况下,兼具韧性,机械性能表现优秀,是全球性能最好的热塑性材料之一。 图表4:与主要工程塑料、特种工程塑料性能对比,PEEK材料综合性能更好 来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所 2)与金属材料相比,PEEK材料性能更全面更优秀,有望实现以塑代钢。从比强度、介电常数、耐化学性方面看,PEEK材料性能全面优于钢、铝合金。且PEEK材料比强度大,可以在满足强度要求的前提下,大幅度减轻材料自身重量,符合轻量化要求,未来有望实现以塑代钢。 图表5:PEEK材料性能全面优于金属 来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所 1.2汽车+3D打印+机器人等新下游崛起,27年国内PEEK材料需求达到167亿元以上 2022年,PEEK材料全球市场需求估计约7,560吨,主要应用于交运、工业、电子、医疗领域,未来有望开拓至3D打印、机器人等领域。从需求看,根据市场EmergenResearch预计,全球PEEK市场容量在2019年为7.21亿美元,其中中国PEEK市场消费量目前仅次于欧洲和美国。从下游应用来看,目前由于PEEK树脂价格相对较高,其应用主要在高端领域,如交运、工业、电子等领域。2019年,全球PEEK材料下游销售领域分别为交运(40%)、工业领域(25%)、电子信息(24%)、医疗及其他(10%)。 图表6:PEEK材料下游主要应用领域图表7:中国PEEK材料市场消费逐年增长(吨) 来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所来源:中研股份招股说明书,国金证券研究所 1)交运:率先通过PEEK材料实现轻量化,减少燃油消耗。根据BNPParibasBank的调研,航空运输业的碳排放主要来源于飞机航空燃油燃烧,约占总排放量的79%,因此材料的轻量化是影响航空业碳排放的关键因素。为减少航空燃油消耗,航空业大量使用复合材料及特种工程塑料对金属材料进行替代,如B787飞机上的复合材料用量达到50%,A350飞机复合材料用量达到52%,其中PEEK材料是重要的组成部分,PEEK复合增强材料在飞机中的主要应用场景为承力结构件。 2)工业:因耐腐蚀、机械性能好,PEEK材料被广泛应用。在工业领域中,PEEK材料作为绝缘材料被广泛应用于密封件、轴承、挠性印刷线路板等关键零部件。以轴承为例,PEEK材料自润滑效果好,相对于金属轴承,无需添加润滑油,因此可以从根本上避免轴承长期使用过程中出现润滑油滴落、金属磨损后剥落至反应液中的情况。 3)医疗;因与人体骨骼刚性接近且不影响后续诊断,PEEK材料被广泛应用。相对于金属材料,PEEK材料与人体骨骼的刚性更为接近,且PEEK为非金属材料,术后CT和核磁检查无伪影,不影响后续医学影像诊断。PEEK具有易加工 的特性,如在颅骨修复方面,可经过个性化设计和加工后能够与患者颅骨达到极高的吻合度,目前PEE