如何看待化工行业成长机遇？

新兴需求驱动化工行业成长机遇。

1. AI 赋能加速合成生物学产业革新

二战前后聚合物技术引发制造业革命，合成纤维、塑料等众多石油化工制品相继实现 了商业化，至 80 年代后聚合物产品商业化速率已明显放缓；而自 20 世纪 50 年代 DNA 双螺旋结构发现以来，生物技术持续发展、突破并不断成熟，合成生物学作为最新一 代生物制造技术，正推动新一轮制造业革命。 合成生物技术是指利用工程化设计理念，从基因层面对生物体进行有目标地设计、改 造乃至重新合成，通过构建基于人工基因线路的定制化细胞，实现目标化合物、药物 或功能材料的大规模生产及应用，被誉为是继 DNA 双螺旋结构发现和基因组测序之 后的“第三次生物科学革命”。 近年来，随着全球气候变化、环境危机、能源资源短缺等问题的日益凸显，以化石资 源为基础的传统工业制造产业链条正在进行着一场绿色变革。合成生物技术作为战略性新兴产业技术之一，在保证生态可持续性的同时，实现目的化合物的规模量产， 目前正处于快速产业化阶段，在食品、饲料、材料、化工、能源等领域有着重要的应 用前景。

据发改委高技术司预计，未来十年石油化工、煤化工产品的 35%可被生物制造产品替 代，成为可再生产品，对能源、材料、化工等领域产生广泛影响。牛奶、食糖、油脂、 植物药物在内的食品，以及天然产物等农业产品，一旦实现工业生物制造，将产生颠 覆性影响，其全球经济规模也十分可观。 根据 CB insights 数据，全球合成生物行业快速发展，2018 年全球合成生物学市场 规模为 53 亿美元，2023 年预计为 171 亿美元，年均复合增速达 27%。随着合成生物 技术持续进步和产业化的快速推进，合成生物行业规模增速有望进一步提升，据 CB insights 预测至 2028 年，全球合成生物行业规模有望达到 498 亿美元，年均复合增 速有望达 24%。

AI 赋能合成生物学加速产业革新

AI 技术于合成生物学产业发展大有裨益，并由此衍生 Bio-AI。Bio-AI 可结合环境、 公开数据、实验数据进行结果预测，而不是简单的试错分析，大幅增效并降低算力依 赖。当前 AI 技术的应用已经从合成生物学的“学习”阶段向外延伸，逐渐应用于整 个“DBLT”循环及工程化全流程。Bio-AI 模型培育达到一定程度或涌现从“猿”至 “人”的跨越，最终构建一位基于人工智能的“合成生物学家”，大幅提升目标工程 菌株构建和目标产物规模生产的速率。

站在合成生物学产业快速发展的当口，觉察“骑士法则”的产业信号，合成生物学正 推动新一轮制造业革命；AI 技术突破性进展进一步加快了生物制造产业革新的步伐， Bio-AI 模型大幅提升了合成生物学系统全流程的效率和潜力，高质量数据库的积累逐渐成为产业竞争的关键，而部分合成生物学的企业已具备较好的先发优势。

2.人形机器人轻量化带动 PEEK 需求

工程塑料是指能长期作为结构材料承受机械应力，并在较宽的温度范围内和较为苛 刻的化学物理环境中使用的塑料材料。特种工程塑料根据特殊用途需求而研制，与通 用工程塑料相比性能更优异、更耐高温和腐蚀，能够应对各种严苛和复杂工况的要求。 自上世纪 60 年代聚酰亚胺（PI）问世以来，已开发成功并产业化的特种工程塑料主 要品种还包括聚酰胺酰亚胺（PAI）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、 液晶聚合物（LCP）和聚醚醚酮（PEEK）等。

聚醚醚酮（PEEK）作为第三代高性能热塑性工程塑料，凭借其分子链中苯环与醚键交 替排列的刚性—柔性协同结构，在耐高温（长期使用温度＞260℃）、自润滑（摩擦系 数 0.15–0.35）、高强度（抗拉强度＞150 MPa）以及化学稳定性（耐 pH 1–14 介质腐蚀）等特性方面表现突出，其在航空航天（减重结构件）、电子电气（绝缘器件）、新 能源汽车（电池组件）等领域的应用持续扩展，成为替代金属、陶瓷等传统材料的理 想之选。

从 PEEK 与主要工程塑料、特种工程塑料的对比情况可以看出，PEEK 性能全面，在刚 性方面优于绝大多数特种工程塑料的同时，也兼具韧性，展现了全面的机械性能，此 外在耐热、耐磨、耐腐蚀等方面均表现优异。与普通金属对比，PEEK 比强度大，在 满足强度要求的前提下，可以大幅度减小材料本身的自重，成为实现“轻量化”的解决 方案。此外 PEEK 在绝缘性、耐化学性方面均优于普通金属。 人形机器人等新兴应用驱动需求高增长。根据 Grand View Research 统计，2024 年 亚太市场占比 37%，近 5 年复合增长率（CAGR）7%，是增速最快的地区。中国和日本 为主要增长极。随着亚太地区经济快速发展，特别是中国高端制造业崛起以及新能源、 电子信息等新兴产业蓬勃兴起，PEEK 材料需求快速增长。例如，中国的新能源汽车 电控系统（单车 PEEK 用量 1.2～2.0 kg）、半导体产业（晶圆载具国产替代率突破 40%）对 PEEK 需求不断增加；日本东丽株式会社（Toray Industries，Inc.）开发超 低摩擦系数 PEEK（μ≤0.15），推动机器人关节部件应用迭代，使相关组件减重 35%的同时降低 22%能耗，对 PEEK 需求不断增加。 根据 CBI Insights 统计，2024 年中国 PEEK 市场规模约为 19.2 亿元，占全球市场份 额 41.8%。近年来，随着新能源、智能制造等战略性新兴产业的崛起，PEEK 材料需求 呈快速增长态势，2024-2030 年均复合增长率达到 15.8%。2024 年，中国 PEEK 消费 量约 5000 吨，进口总量达 1100 吨，呈现“高端产品依赖进口”特征。

3. UHMWPE 可作为人形机器人腱绳材料

超高分子量聚乙烯纤维(Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber，简称 UHMWPE 纤维)，又称高强高模聚乙烯纤维，通常指由分子在 100 万～500 万的超高分 子量聚乙烯树脂所纺出的纤维。UHMWPE 纤维外观白色，密度为 0.97～0.98 g/cm3， 是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，是继碳纤维、芳纶后的第三代高性能纤维 且密度最小的高性能纤维，通过制造 UD 布(无纬布)、包覆纱、复合纱、绳网、纺织 面料等，进一步广泛应用于军事装备、海洋产业、安全防护、纺织、体育器材、医疗、 建筑等多个领域。

受世界各地冲突及国家安全保护意识提升的影响，军事装备、安全防护等行业获快速 发展，全球范围对高强度、高性能的 UHMWPE 纤维的需求稳步增长。2023 年，全球 UHMWPE 纤维的需求量约为 5.47 万 t，2018-2023 年 CAGR 约 12.1%。我国是 UHMWPE 纤 维的第一大消费市场，2023 年中国 UHMWPE 纤维需求量达 3.38 万 t，占全球需求的 61%以上，2018-2023 年 CAGR 约 14.6%。

目前世界上只有荷兰、美国、日本和中国 4 个国家实现了 UHMWPE 纤维规模化生产。 2023 年，全球 UHMWPE 纤维产能为 6.7 万 t/a，其中海外产能约 2.2 万 t/a，中国为 4.5 万 t/a。美国埃万特、美国霍尼韦尔和日本东洋纺 3 家企业垄断着全球 UHMWPE 纤 维高端产品技术，产能分别为 14200t/a(干法)、3200t/a(湿法)和 3000t/a(干法)。 我国 UHMWPE 纤维行业自 1999 年东华大学实现技术突破后扩产迅速，本土代表企业 已成为全球市场的重要供应来源。目前国内约有 20 家 UHMWPE 纤维生产企业，91%的 产能为湿法工艺，且较多头部企业同时配套生产下游的防弹制品、包覆纱等。 人形机器人迎来快速发展，灵巧手作为互动基石之一具有核心和关键地位。腱绳驱动 结构模仿了人体肌肉-肌腱系统的原理，通过柔性的腱绳将执行器（通常是电机）产 生的力传递到远端关节。

超高分子质量聚乙烯纤维凭借其高强度、轻量化、耐磨损等特性，已成为人形机器人 腱绳传动的核心材料，在灵巧手驱动系统中占据重要地位，有望受益于人形机器人的 量产、推广。

4.电子材料有望加速国产替代

半导体产业被称为工业皇冠，是支撑国家经济社会发展的战略性、基础性、先导性产 业。集成电路为半导体产业的核心，在国家集成电路产业投资基金支持下，我国集成 电路产业快速发展。根据中国半导体行业协会统计，2023 年我国集成电路产业销售 额为 12276.9 亿元，同比增长 2.3%。

半导体材料是整个半导体产业链的上游支撑产业，与半导体设备构建起半导体产业 的基石。半导体材料对半导体制造业安全可靠发展以及持续技术创新起到至关重要 的支撑作用。根据 SEMI 数据，2024 年全球半导体材料市场收入增长 3.8%，达到 675 亿美元；其中晶圆制造材料收入增长 3.3%，达到 429 亿美元；封装材料收入增长 4.7%， 达到 246 亿美元。整体半导体市场的复苏，以及高性能计算和高带宽存储器制造对 先进材料需求的不断增长，支撑了 2024 年材料收入的增长。

中国台湾省以 201 亿美元的营收连续 15 年成为全球最大的半导体材料消费地区。中 国大陆地区以 135 亿美元的营收继续实现同比增长，在 2024 年位居第二；韩国则以 105 亿美元的营收位居第三。除日本外，所有地区在 2024 年均实现了个位数增长。

当前我国半导体材料领域的国产化水平相对较低，在逆全球化的背景下，中国半导体 产业供应链安全受到严重威胁。美国加码对华芯片的出口管制可能延伸至半导体材 料领域。据美国彭博社、英国路透社 2025 年 2 月 24 日报道，美国特朗普政府正在 寻求加大对中国芯片产业的限制，并向主要盟友施压，要求他们与美国保持一致。5 月 28 日，据英国《金融时报》报道，特朗普政府已要求为设计芯片提供软件的美国 公司，停止向中国出售产品。中国半导体材料领域有望受益于国产替代机遇。